KRUSS水滴角測量儀，從膜厚到表界面特性的檢測新維度

行業(yè)背景

在半導體、顯示面板、新材料這些領域中，材料的表面性能往往與產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠息息相關。優(yōu)尼康科技有限公司這些年一直專注于膜厚測量、表面形貌測量，材料力學性能測試、表面缺陷檢測等領域。幫用戶解決對應的問題。但隨著客戶對產(chǎn)品性能的要求越來越高，新的需求不斷冒出來，厚度和形貌都測出來了，表界面的特性該如何去量化呢？

舉幾個例子。半導體廠里，晶圓經(jīng)過RCA標準清洗之后，表面到底干不干凈？可以通過測量清洗后的表面接觸角，看有沒有達到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際的效果，但用水滴角設備測量接觸角度，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；接觸角太小又會涂得太薄，厚度沒法保證。這些問題，僅僅使用光學膜厚儀和臺階儀是沒有辦法回答的。

這就是水滴角測量儀的價值所在。水滴角（接觸角）是表征固體表面潤濕性的核心參數(shù)，表面化學組成變了、有污染了、處理不均勻了，接觸角都會產(chǎn)生明顯的變化。根據(jù)市場研究機構(gòu)統(tǒng)計，全球光學接觸角測量儀的市場預計到2031年將達到4.1億美元。制造業(yè)對表面性能的量化檢測，越來越繞不開表界面特性測量了。

為什么要測水滴角？

水滴角，簡單說就是液滴落在固體表面時，在空氣、液滴、固體表面三個相交點處形成的那個夾角。角度越小表面越親水，角度越大表面越疏水。

水滴角測量有幾個特點：

無損檢測，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)變化或者沾了點什么東西，接觸角都會變。半導體晶圓檢測最怕破壞樣品，水滴角測量設備正好解決了這個問題。

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，做沒做到位肉眼看不出來。水滴角把表面處理的結(jié)果變成實在的數(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。

預測粘附和涂覆性能。潤濕性是粘合、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，等出了問題再返工，成本就大了。提前進行測試，心里更有底。

KRüSS水滴角測量儀：德國精工的潤濕性解決方案

德國KRüSS（克呂士）1796年成立，專注表界面測量領域近60年了，第一臺全自動表面張力儀和第一臺全自動接觸角測量儀都是他們帶來的。KRüSS的DSA系列液滴形狀分析儀，是很好的產(chǎn)品。

核心測量能力

靜態(tài)接觸角：評估材料表面的基本潤濕特性

動態(tài)接觸角（前進角和后退角）：反映表面在潤濕和去潤濕過程中的行為

滾動角：評價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：測量液體的表界面張力

技術(shù)亮點

KRUSS的微壓雙滴定系統(tǒng)。水和二碘甲兩種測試液可以同時滴，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險。

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

出色的環(huán)境控制。零下30度到400度都能測，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）。幾秒鐘就能測完后退角。測出來的結(jié)果和傳統(tǒng)百格測試高度相關，但測量速度快得多。

廣泛的應用場景

半導體與晶圓制造

晶圓表面的清潔度和均一性，靠接觸角來監(jiān)測。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、有沒有氧化，微升級的接觸角測量能給出關鍵判斷。芯片底部填充的時候，環(huán)氧樹脂潤濕性的好壞決定了能不能覆蓋、有沒有氣泡。

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導電膜這些前道工序的涂層質(zhì)量，都靠水滴角來把關。AF防指紋鍍膜做沒做好，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、防指紋涂層性能達不達標，水滴角一測就知道。涂層附著力怎么樣，用收縮液滴法測一下后退角，結(jié)果和百格測試高度相關。

粘合與封裝

密封劑和組件之間潤濕性好不好、粘附力夠不夠，通過測表面自由能和極性來判斷。球頂封裝要保證長期穩(wěn)定，涂層的附著力和界面張力是關鍵參數(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，這些材料的潤濕性研究都離不開接觸角測量。

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。

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