一·概述

接觸角是指在氣、液、固三相交點處所作的氣-液界面的切線，此切線在液體一方的與固-液交界線之間的夾角θ，是潤濕程度的量度；接觸角現(xiàn)有測試方法通常有兩種:其一為外形圖像分析方法;其二為稱重法.后者通常稱為潤濕天平或滲透法接觸角儀.但目前應用廣泛,測值直接與準確的還是外形圖像分析方法，接觸角測量儀采用外形圖像分析方法測量樣品表面親疏水性、潤濕性能、表面張力、表面能等數(shù)據(jù)的設(shè)備

晶圓用接觸角測量儀應用：

1、液體在固體表面的接觸角和潤濕性：包括靜態(tài)接觸角，動態(tài)接觸角（前進/后退接觸角），接觸角滯后性等；

2、液滴在固體表面的起始滑動角（或滾動角），滑動速度；（擴張功能）

3、液體在固體表面的鋪展、滲透/吸收等潤濕行為；

4、固體表面自由能，及其各種分子相互作用力（如極性/非極性）的貢獻；

5、液體在固體表面的粘結(jié)力、滯留力等；

6、固體表面在經(jīng)過清洗、處理后的結(jié)果（效果）評估：如潔凈度，均勻性，和表面能改變幅度等；

7、液/流-體系的表面/界面張力：包括靜、動態(tài)表/界面張力的測量；

8、表/界面張力以及表面活性成分含量的現(xiàn)場、在線、實時監(jiān)測；

9、表面活性物質(zhì)（如表面活性劑）臨界膠團溶度（CMC）的測量：包括全自動CMC測量，全自動有關(guān)配方的篩選和優(yōu)化；

10、表面活性物質(zhì)在界面的吸附、排列、取向、松弛等現(xiàn)象的研究；

11、液體界面的粘彈性和穩(wěn)定性：如乳狀液／泡沫等體系的穩(wěn)定性研究等等各種與液/流/固-體系相關(guān)的界面現(xiàn)象和過程的測量和分析等。

12、全自動檢測整體解決方案，可搭配至流水線上使用，提高檢測效率；

二·設(shè)備原理解析

CCD數(shù)字攝像機，配倍高分辨率變焦式顯微鏡和高亮度LED背景光源系統(tǒng)，搭配三維樣品臺，可進行工作臺上下、前后等方向移動。實現(xiàn)微量進樣及上下、左右精密移動。同時還設(shè)計了伸縮桿結(jié)構(gòu)工作臺，能適應在不同用戶材料厚度加大的場合。儀器框架可以根據(jù)式樣的大小適量調(diào)節(jié)，擴大了儀器的使用范圍。軟件搭配修正功能，測試多次后的結(jié)果可以同時保存在同一報告下，能讓用戶對材料數(shù)據(jù)進行管控。該儀器設(shè)計美觀大方、操作簡單、符合用戶所需

三·技術(shù)規(guī)格

（一）晶圓接觸角測量儀觸角測量儀主機：

（1）主機使用高強度航空鋁合金結(jié)構(gòu)搭配模塊化設(shè)計理念，集成芯片電路控制，保證儀器以狀態(tài)運行；

（2）成像部分使用高性能工業(yè)機芯及無失真遠心鏡頭確保的成像效果。

（3）工業(yè)級可調(diào)LED單波長冷光源系統(tǒng)，成像更清晰

（4）自動位移平臺，實現(xiàn)Y、Z自動定位測量，定點地位更，測量效率更高

規(guī)格：

1. 主機外形尺寸：1200mm（長）*600mm(寬)* 670mm(高)
2. 主機凈重：55KG
3. 工作臺面尺寸：420mm*420mm
4. 工作臺移動：

前后移動 自動，行程160mm，精度0.01mm
上下移動 手動，行程20mm，精度0.01mm

1. 進樣器移動：自動上下60mm（自動）; 左右30mm
2. 工業(yè)鏡頭移動：前后30mm（微調(diào)3mm）
3. 工業(yè)鏡頭：0.7X *-4.5X高清遠心連續(xù)變倍變焦顯微鏡
4. CCD：SONY*高速工業(yè)級芯片；60幀/S
5. 鏡頭角度可調(diào)試：仰視、平視、俯視多視角觀察
6. 光源：LED可調(diào)節(jié)藍色基調(diào)工業(yè)級冷光源；使用壽命達貳萬伍仟小時以上
7. 電源及功率：220V / 60HZ

（二）分析軟件：

（1）接觸角測量分析軟件自動橢圓擬合法（一鍵自動擬合，不存在人工誤差）包括：

圓法擬合（適用于低角度接觸角測量）橢圓/斜橢圓擬合法（適用于高角度接觸角擬合）

LY（應用于120°以上高角度接觸角測量）微分橢圓法/微分圓法（應用于不規(guī)則液滴形態(tài)接觸角的擬合）

1. 動態(tài)接觸角擬合包括：

潤濕性能測試（應用于慢性吸收材料、潤濕材料的表面吸收或潤濕性能測試，批量處理）

視頻擬合（應用于吸收或潤濕速度較快的樣品的吸收或潤濕性能測試，視頻動態(tài)處理）

1. 動態(tài)表面/界面張力測量（測量液體整個過程的張力變化趨勢，更準確的判定其真實的表面/界面張力）
2. 表面能量計算（使用多種表面能計算方式測量對固體表面能量進行分析）
3. 粘附功
4. 數(shù)據(jù)報告（支持WORD、Excel類型數(shù)據(jù)報告，自動生成晶圓模式數(shù)據(jù)譜圖）

規(guī)格：

1. 接觸角測量范圍：0-180°
2. 接觸角測量精度：±0.1°
3. 表界面張力測量范圍：0-2000mN/m；測量精度：0.01 mN/m
4. 高精度自動滴液系統(tǒng)：軟件高精度滴液系統(tǒng)；滴液精度：0.0 1μl
5. 一鍵式多點測量（可多次循環(huán)）：自動進樣→自動接液→軟件自動完成測量→自動換下一個點位
6. 可針對不同樣品設(shè)置測量方案并可保存，方便下次再次測量同一類樣品時直接調(diào)取測量

四·產(chǎn)品特點

1. 高精度注射系統(tǒng)，全電腦控制，液滴控制精度可達0.01μl
2. Y軸自動位移，平臺自動旋轉(zhuǎn)，可一次測量多個已設(shè)置點并給出對應測量數(shù)據(jù)，實現(xiàn)全自動化測量
3. 工業(yè)級可調(diào)LED冷光源系統(tǒng)（壽命25000H以上），更清晰的成像，同時避免額外熱度所導致的小液滴揮發(fā)
4. 采用高性能日本*工業(yè)機芯，無失真遠心鏡頭，確保的成像效果。
5. 采用USB2.0標準接口，數(shù)據(jù)傳輸速度快，兼容性高
6. 高強度航空鋁合金結(jié)構(gòu)，模塊化設(shè)計理念，可配置各種常用測量附件
7. 集成芯片電路控制，保證儀器以狀態(tài)運行
8. 多種輔助模塊選取，滿足更多的外部測試條件
9. 光學系統(tǒng)頂式法，適合超低角度測量和疏水材料測量
10. 多種接觸角分析方法，更適合多種材料接觸角測量
11. 能夠自動識別基準線及輪廓線，無人為誤差
12. 高速全自動操作測量，且直觀讀取數(shù)據(jù)結(jié)果，有圖有真相，有擬合痕跡，測流量結(jié)果是否準確一目了然
13. 表面接觸角分析模塊，更簡捷的操作，更準確的結(jié)果
14. 視頻快速測試數(shù)據(jù)，可連續(xù)性進測試接觸角形態(tài)變化
15. 一鍵式軟件操作: 【按空格鍵】--打開攝像頭； 【測試】--的控制滴液-自動接液-高精度的進行全自動測量-測量完畢后自動更換測量位置直至整個原設(shè)置好的測量方案運行結(jié)束