KRUSS水滴角測(cè)量?jī)x，從膜厚到表界面特性的檢測(cè)新維度

行業(yè)背景

在半導(dǎo)體、顯示面板、新材料這些領(lǐng)域中，材料的表面性能往往與產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠息息相關(guān)。優(yōu)尼康科技有限公司這些年一直專注于膜厚測(cè)量、表面形貌測(cè)量，材料力學(xué)性能測(cè)試、表面缺陷檢測(cè)等領(lǐng)域。幫用戶解決對(duì)應(yīng)的問(wèn)題。但隨著客戶對(duì)產(chǎn)品性能的要求越來(lái)越高，新的需求不斷冒出來(lái)，厚度和形貌都測(cè)出來(lái)了，表界面的特性該如何去量化呢？

舉幾個(gè)例子。半導(dǎo)體廠里，晶圓經(jīng)過(guò)RCA標(biāo)準(zhǔn)清洗之后，表面到底干不干凈？可以通過(guò)測(cè)量清洗后的表面接觸角，看有沒(méi)有達(dá)到70到90度就行。顯示面板廠做的AF防指紋鍍膜，鍍完膜肉眼看不出實(shí)際的效果，但用水滴角設(shè)備測(cè)量接觸角度，大于110°才算是合格。做等離子處理的，處理前接觸角95°，處理后降到30°，這些數(shù)據(jù)可以讓表界面處理效果一目了然。光刻膠旋涂的時(shí)候，接觸角太大，膠滴在晶圓表面聚成液滴狀，涂覆直接失敗；接觸角太小又會(huì)涂得太薄，厚度沒(méi)法保證。這些問(wèn)題，僅僅使用光學(xué)膜厚儀和臺(tái)階儀是沒(méi)有辦法回答的。

這就是水滴角測(cè)量?jī)x的價(jià)值所在。水滴角（接觸角）是表征固體表面潤(rùn)濕性的核心參數(shù)，表面化學(xué)組成變了、有污染了、處理不均勻了，接觸角都會(huì)產(chǎn)生明顯的變化。根據(jù)市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì)，全球光學(xué)接觸角測(cè)量?jī)x的市場(chǎng)預(yù)計(jì)到2031年將達(dá)到4.1億美元。制造業(yè)對(duì)表面性能的量化檢測(cè)，越來(lái)越繞不開(kāi)表界面特性測(cè)量了。

為什么要測(cè)水滴角？

水滴角，簡(jiǎn)單說(shuō)就是液滴落在固體表面時(shí)，在空氣、液滴、固體表面三個(gè)相交點(diǎn)處形成的那個(gè)夾角。角度越小表面越親水，角度越大表面越疏水。

水滴角測(cè)量有幾個(gè)特點(diǎn)：

無(wú)損檢測(cè)，反饋靈敏。用的就是超純水，滴上去不傷樣品。哪怕表面有極微小的結(jié)構(gòu)變化或者沾了點(diǎn)什么東西，接觸角都會(huì)變。半導(dǎo)體晶圓檢測(cè)最怕破壞樣品，水滴角測(cè)量設(shè)備正好解決了這個(gè)問(wèn)題。

量化表面處理效果。等離子處理、電暈處理、火焰處理這些表面改性工藝，做沒(méi)做到位肉眼看不出來(lái)。水滴角把表面處理的結(jié)果變成實(shí)在的數(shù)字，比如等離子處理后接觸角從95°降到30°，數(shù)據(jù)一擺，處理的成效就能看的清清楚楚了。

預(yù)測(cè)粘附和涂覆性能。潤(rùn)濕性是粘合、涂覆、印刷這些工藝能不能成的前提。接觸角不合適，后面粘不住、涂不勻，等出了問(wèn)題再返工，成本就大了。提前進(jìn)行測(cè)試，心里更有底。

KRüSS水滴角測(cè)量?jī)x：德國(guó)精工的潤(rùn)濕性解決方案

德國(guó)KRüSS（克呂士）1796年成立，專注表界面測(cè)量領(lǐng)域近60年了，第一臺(tái)全自動(dòng)表面張力儀和第一臺(tái)全自動(dòng)接觸角測(cè)量?jī)x都是他們帶來(lái)的。KRüSS的DSA系列液滴形狀分析儀，是很好的產(chǎn)品。

核心測(cè)量能力

靜態(tài)接觸角：評(píng)估材料表面的基本潤(rùn)濕特性

動(dòng)態(tài)接觸角（前進(jìn)角和后退角）：反映表面在潤(rùn)濕和去潤(rùn)濕過(guò)程中的行為

滾動(dòng)角：評(píng)價(jià)疏水表面的自清潔能力

表面自由能（SFE）：分析固體表面的極性和色散成分

表面張力：測(cè)量液體的表界面張力

技術(shù)亮點(diǎn)

KRUSS的微壓雙滴定系統(tǒng)。水和二碘甲兩種測(cè)試液可以同時(shí)滴，從滴液到算出表面自由能只要一秒。滴定不用針頭，省了注射器污染的風(fēng)險(xiǎn)。

內(nèi)置的ADVANCE軟件。從制樣到測(cè)量到出結(jié)果，流程很清楚，不用在菜單里翻來(lái)翻去找功能。

出色的環(huán)境控制。零下30度到400度都能測(cè)，濕度也能控制，液滴蒸發(fā)的影響可以規(guī)避。

收縮液滴法（Stood-up Drop）。幾秒鐘就能測(cè)完后退角。測(cè)出來(lái)的結(jié)果和傳統(tǒng)百格測(cè)試高度相關(guān)，但測(cè)量速度快得多。

廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景

半導(dǎo)體與晶圓制造

晶圓表面的清潔度和均一性，靠接觸角來(lái)監(jiān)測(cè)。光刻膠在晶圓表面的接觸角，直接決定了旋涂工藝能不能成。引線鍵合之前，鍵合墊片干不干凈、有沒(méi)有氧化，微升級(jí)的接觸角測(cè)量能給出關(guān)鍵判斷。芯片底部填充的時(shí)候，環(huán)氧樹(shù)脂潤(rùn)濕性的好壞決定了能不能覆蓋、有沒(méi)有氣泡。

顯示面板

玻璃面板的潔凈度和鍍膜質(zhì)量，TFT打印電路、彩色濾光片、ITO導(dǎo)電膜這些前道工序的涂層質(zhì)量，都靠水滴角來(lái)把關(guān)。AF防指紋鍍膜做沒(méi)做好，水滴角大于110°才算數(shù)。

表面處理與涂層

等離子、電暈、火焰這些活化處理做得怎么樣，疏水涂料、防指紋涂層性能達(dá)不達(dá)標(biāo)，水滴角一測(cè)就知道。涂層附著力怎么樣，用收縮液滴法測(cè)一下后退角，結(jié)果和百格測(cè)試高度相關(guān)。

粘合與封裝

密封劑和組件之間潤(rùn)濕性好不好、粘附力夠不夠，通過(guò)測(cè)表面自由能和極性來(lái)判斷。球頂封裝要保證長(zhǎng)期穩(wěn)定，涂層的附著力和界面張力是關(guān)鍵參數(shù)。

新材料研發(fā)

仿生超疏水材料、自清潔表面、燃料電池膜、鋰離子電池隔膜，這些材料的潤(rùn)濕性研究都離不開(kāi)接觸角測(cè)量。

汽車制造

車漆、玻璃防水涂層、內(nèi)飾皮革織物、新能源電池電極材料，表面性能怎么樣，都得測(cè)。

優(yōu)尼康科技是專業(yè)的精密薄膜測(cè)量專家，客戶如果有需求，我們就會(huì)引入對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品和技術(shù)，結(jié)合十余年的行業(yè)豐富經(jīng)驗(yàn)。給用戶完整的解決方案。如果您有這方面的測(cè)量需求。歡迎聯(lián)系我們，了解更多產(chǎn)品詳情或預(yù)約樣機(jī)演示。