靜態接觸角測量是常見的方法之一。它通過將液滴緩慢滴落在固體表面上,然后使用高精度相機或顯微鏡拍攝圖像,并利用圖像處理軟件分析液滴邊界與固體表面的接觸角。這種方法通常用于測量固體表面性質的靜態接觸角,例如潤濕性或液體在固體上的吸附能力。動態接觸角測量是在液滴與固體表面之間施加外力的情況下進行的。這些外力可以是施加壓力、改變液滴體積或傾斜固體樣品等。通過測量液滴的形態變化和接觸角的變化,可以得到液體在固體表面上的動態接觸角信息。這種方法通常用于評估液滴在固體上的滑移性能或測量液體的粘附性能。動態接觸角測量可分析材料表面隨時間變化特性。上海水接觸角測量儀哪里買
這些材料如何通過接觸角測量呢?1、涂層技術:在涂層工業中,接觸角測量可用于評估涂層的性能,例如涂層的附著力、耐腐蝕性以及防污性能。如薄膜材料需要親水性強,需要用接觸角量化材料的疏水角度,從而進行表面改性。2、接觸角在生物醫學應用:在醫學領域,接觸角測量可以用于研究生物液體(如血液、細胞培養液)與生物材料(如假體、醫療設備)之間的相互作用,有助于了解生物界面的性質。如果表面疏水,更有利于液滴能順利的滑落。3、半導體晶圓的潤濕性研究:接觸角測量被用于研究半導體晶圓材料表面的潤濕性能,作為下一道工序的應用,即液滴在固體表面上展開或凝聚的能力。這對于理解液體在微納米尺度上的行為非常重要。4、納米技術:在納米尺度的研究中,表面現象和液體行為變得更加明顯,接觸角測量可以幫助研究人員了解納米尺度上的液體-固體相互作用。5、材料表面性質研究:接觸角測量可以用來研究材料的表面性質,比如固體表面的親水性或疏水性。這些信息對于選擇合適的材料、設計涂層以及改進材料性能都非常有價值。江蘇粉末接觸角測量儀品牌自動化程度高,可實現一鍵式全自動測量。

晟鼎精密接觸角測量儀的表面自由能計算功能,基于表面物理化學中的界面張力理論,通過測量兩種或兩種以上已知表面張力的液體在固體表面的接觸角,結合特定數學模型計算固體表面的表面自由能及各分量(色散分量、極性分量、Lewis 酸堿分量),實現對固體表面性能的深度量化分析。其重要原理是:固體表面自由能由不同作用分量構成,不同性質的液體(極性、非極性)與固體表面的相互作用不同,通過測量多種液體的接觸角,可建立方程組求解各分量。常用的計算模型包括 Owens-Wendt 模型(適用于多數固體材料,需 2 種液體:極性 + 非極性)、Van Oss-Chaudhury-Good 模型(適用于含酸堿基團的材料,需 3 種液體:極性、非極性、兩性液體)。例如采用 Owens-Wendt 模型時,需測量蒸餾水(極性液體,表面張力已知)與二碘甲烷(非極性液體,表面張力已知)在樣品表面的接觸角,代入模型公式即可計算出固體表面的色散分量與極性分量,總表面自由能為兩者之和。該功能為材料表面性能的定量分析提供了科學依據,避免通過接觸角單一數值判斷表面性能的局限性。
在半導體晶圓制造流程中,表面清潔度直接影響后續光刻、鍍膜、離子注入等工藝的質量,晟鼎精密接觸角測量儀是晶圓清洗工藝質量控制的關鍵設備,通過測量水在晶圓表面的接觸角判斷清潔效果。晶圓在切割、研磨、光刻等工序后,表面易殘留光刻膠、金屬離子、有機污染物,這些污染物會破壞晶圓表面的羥基結構(-OH),導致接觸角明顯變化。清潔后的晶圓表面(如硅晶圓)因富含羥基,水接觸角通常<10°(強親水性);若表面存在污染物,接觸角會明顯增大(如殘留光刻膠會使接觸角升至 30° 以上),據此可快速判斷清洗是否達標。在實際檢測中,需將晶圓裁剪為合適尺寸(如 20mm×20mm),固定在樣品臺并確保水平,采用 sessile drop 法滴加 1-2μL 蒸餾水,采集圖像并計算接觸角,同時需在晶圓不同位置(中心 + 四角)進行多點測量,確保表面清潔均勻性。該應用可實現清洗工藝的快速檢測(單次測量時間<1 分鐘),避免因清洗不徹底導致器件缺陷,保障半導體晶圓的生產質量穩定性。接觸角測量儀通過多組平行實驗,確保數據重復性。

接觸角測量儀通過光學投影的原理,對氣、液、固三相界面輪廓進行保真采集精密分析。接觸角測量儀測試方法包括座滴法、增液/縮液法、傾斜法、懸滴法、纖維裹附法、氣泡捕獲法、批量擬合法、插板法等。“座滴法”是指液滴坐落在固體表面的測試方法,又分為靜態接觸角與動態接觸角兩種測量方式。當液滴在固體表面達到穩定,沒有明顯的潤濕或吸收行為時,即為此樣品的靜態接觸角?!皟A斜法”是測量前進角和后退角的其中一種方法,可以通過傾斜樣平臺或傾斜整個儀器來完成。當液滴開始移動時,液滴前端角度為前進角,后端角度為后退角。接觸角測量儀樣品臺水平度誤差≤0.1°,防止液滴變形。北京傾斜型接觸角測量儀功能
嚴謹的制造工藝確保儀器每處細節精確無誤。上海水接觸角測量儀哪里買
在半導體晶圓制造中,清洗工藝的質量直接影響器件性能(如接觸電阻、擊穿電壓),晟鼎精密接觸角測量儀作為清洗質量的檢測設備,通過測量水在晶圓表面的接觸角,判斷晶圓表面的清潔度(殘留污染物會導致接觸角異常),確保清洗工藝達標。半導體晶圓(如硅晶圓、GaAs 晶圓)在切割、研磨、光刻等工序后,表面易殘留光刻膠、金屬離子、有機污染物,若清洗不徹底,會導致后續工藝(如鍍膜、離子注入)出現缺陷,影響器件良品率。接觸角測量的判斷邏輯是:清潔的晶圓表面(如硅晶圓)因存在羥基(-OH),水在其表面的接觸角通常<10°(親水性強);若表面存在污染物(如光刻膠殘留),會破壞羥基結構,導致接觸角增大(如>30°),說明清洗不徹底。上海水接觸角測量儀哪里買