SEO接觸角測量儀

1、S.E.OS.E.OApplication NoteContact Angle Measurement System自動 接觸角 測量儀自動 接觸角 測量儀接觸角測定特征：分析表面單原子層(Monolayer)的變化反應(yīng)敏感度，對比高價分析裝備單純和低廉，短時間內(nèi)可 以獲得想要了解的情報再現(xiàn)性. 接觸角測定儀適用于研究開發(fā) 及 產(chǎn)品生產(chǎn)時樣品的粘結(jié)性，表面處理與否，特別是 有機薄膜以及高分子物質(zhì)的表面化學(xué)性性質(zhì)的查明，任意溶液的表面張力測定 等.Con tact Angle 的含義接觸角是顯示固體表面的濕潤性(wettability)的尺度，大部分根據(jù)固定的水滴進行測定。低接觸角顯示高濕潤性

2、(親水性, hydrophilic) 和高表面能。高接觸角顯示低濕潤性(疏水性, hydrophobic) 和低表面能。 接觸到平平的 固體表面的液體的接觸角是由 液體-固體-氣體的接合點水珠曲線的端點和固體表面的接觸點測定。Substrate圖片 1Substrate圖片 1接觸角測量的原理圖片 2是利用接觸角測量了解油漆的黏著特性和表面擴散特性的結(jié)果。通過時間的漸漸增加接觸角會縮小。通過 該過程可以了解到油漆里含有的添加劑的特性。4035302520510012345678910Tm e(sec)4035302520510012345678910Tm e(sec) 隨著時間的接觸角的變化

3、（SEO300A 攝影）表面張力 （surface tension）溶液的表面張力是分析并測量溶液的模樣。溶液的密度和測量的模樣里利用兩變數(shù)（SW/SE）通過桌子得知表面張力 或界面張力值。通常利用 Bashforth-Adams 方法測量表面張力，對于水溶液會提供比較正確的值（圖片 3）.一般為了掌握界面活性劑的特性，進行CMC（Critical Micelle Concentration）測量或使用與界面張力測量的用 途 利用開吊墜的表面張力測量 （SEO300A 拍攝）同樣的溶液也會根據(jù)水滴的模樣，表面張力會有變化，下列圖片是獲得最好的表面張力的方法，基本上顯示一定值 最適合的表面張力測

4、量 (SEO300A 拍攝)接觸角測量的應(yīng)用領(lǐng)域1) 清洗后 表面檢查硅片或硬盤原板或有機物污染降低產(chǎn)品的良率時對于清洗后的表面的殘留有機物進行檢查。也可使用于總工藝維持一 定的條件的情況，比過去肉眼檢查結(jié)果更加精密和可信息化，對于品質(zhì)管理有利。最近活用于玻璃大板等大型樣品的 精密控制。2) 潤濕性 測量適用于物體表面的親水性和疏水性區(qū)別。測量擴散性或吸濕性可控制紙或布，木材等的材料和表面處理?；蜻m用于 油漆或粘著劑，墨水等的一般應(yīng)用領(lǐng)域上觀察基本性能。把這些定期進行數(shù)據(jù)化可對于決定產(chǎn)品的 screening 或 formulation上給予幫助。3) COATING 性能評價對于表面進行特殊

5、功能的Coating時，可適用于特性的定量化?？纱_認根據(jù)時間的變化，Coating前/后的性能變化也 可以預(yù)測，最近使用等離子的有機物薄膜Coating的情況很難掌握它的變化，但在這些細微的的薄膜Coating上接觸角 測量反應(yīng)非常敏感。4) 表面處理 領(lǐng)域為了改善各種部件等的性能， 表面處理的使用非常廣泛，適用于掌握表面處理前/后的狀態(tài)并改善工藝，評價性能的 用途上。也可適用于預(yù)測電子基板的焊錫效率和預(yù)測表面氧化率的用途。5) 表面能的計算利用相互不同試劑的接觸角測量得到的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)計算表面能，可計算表面的極性和非極性的貢獻度，可換算成絕對 值并通過表面能光譜預(yù)測表面的化學(xué)性分布。6） 生化

6、學(xué) 領(lǐng)域生產(chǎn)DNA/Protein芯片時為了在樣品上固定蛋白質(zhì)使用SAM技術(shù)使單原子膜成長。單原子膜的分布或基板的變化, 工藝上的變化，與其他公司產(chǎn)品間的比較定量化。對于形成穩(wěn)定的薄膜工藝做出貢獻。7） 表面張力 測量 使用于測量界面活性劑的CMC點和了解界面張力變化。密度高的高分子聚合物的表面張力或有著高溫熔融點的固體 表面張力非接觸方式測量時使用。儀器的構(gòu)成 及 功能圖片5是接觸角測量儀的一般硬件簡圖。FrameGrabberSEO ProgramPaia ArchiveCCP 1 cam eraFiber OpticFrameGrabberSEO ProgramPaia ArchiveC

7、CP 1 cam eraFiber OpticSampSyringe PumpPersonal Computer :SVGA Displayow Regr LightOpticalAperture圖片5是接觸角測量儀的一般硬件簡圖。最近接觸角測量儀不僅使用于研究開發(fā)，也使用于工藝的監(jiān)管。圖片6是過呢你制造企業(yè)SE0開發(fā)的大型LCD/ Wafer用SEO-CTA 1300接觸角測量儀是大型顯示屏用表面接觸角分析設(shè)備是在樣片上（FPD及硅片）噴灑液體 樣本，并測量樣片和熱力學(xué)性平行狀態(tài)的液體樣本接觸角，測量樣片的污染度的設(shè)備。含大型 LCD 及 硅片等的薄 膜或母材無損傷非破壞性的方法容易測量表面

8、的變化。這樣的大型顯示屏用接觸角分析設(shè)備，所有功能都是自動化， 測量分析方法簡單，對于表面的化學(xué)性變化敏感反應(yīng)，表面特性高精密度評價，對于表面的變化非?？斓母袘?yīng)，對于 化學(xué)性特性（細微污染度，表面能，表面張力等）情報按照3次元形態(tài)提供。特別是表面材質(zhì)的親水性和疏水性可實 時確認。圖片6 大型 LCD/ Wafer用 SEO-CTA 1300該設(shè)備使用于污染度測量的樣本的量非常的少，利用微型泵的注射器的精密控制使樣本的量維持一定的量，通過觀 察固體，氣體，液體等的狀態(tài)，可研究 LCD 硅片的化學(xué)性均質(zhì)度及污染度，原適用于研究.開發(fā)階段上的設(shè)備， 也可以在生產(chǎn)/QC階段上使用，比原來更加測底的進行

9、品質(zhì)管理。此設(shè)備可測量7代線大型LCD,新的計算法通過標示 及3次元等的方式體現(xiàn)使表面的接觸角測量以及表面能的測量等優(yōu)點。Robot對應(yīng)設(shè)計及控制表面水平度維持，可防止 LCD 硅片的損傷。SEO的新技術(shù)認證產(chǎn)品大型LCD/ Wafer表面接觸角分析設(shè)備型號CTA 1300系列目前能夠自動分析90度以上 及 5度以下的圖像，可全范圍為自動測量接觸角，改善了測量時間和準確度SEO的FPD用軟件IMAGEXP可根據(jù)使用者指定位置的圖像進行分析，有自動 Mapping Dispensing System功 能可根據(jù)使用者指定的任意位置進行設(shè)定并自動分析，連續(xù)性圖像以BMP格式存儲黑白圖像使用24Bi

10、t,可更加細微的分析，可對于原來90度以上自動體現(xiàn)困難的測量，現(xiàn)在可以完美的自動測量，5 度范圍的非常低的接觸角也可自動分析。H Untitled566.mdb: 1 39:000習(xí)丄Jill 圏-jJ-ll 蟲= 1.43. 255Contact AngleContact AnglefAver.1.493500Drop Volumeul5Work of Adhesionrr91.784027add RowAdd Defaults日回區(qū)Wetting EnergymN. S preding Conefficiei74.88427775.117203H Untitled566.mdb: 1 39

11、:000習(xí)丄Jill 圏-jJ-ll 蟲= 1.43. 255Contact AngleContact AnglefAver.1.493500Drop Volumeul5Work of Adhesionrr91.784027add RowAdd Defaults日回區(qū)Wetting EnergymN. S preding Conefficiei74.88427775.11720374.651367Left AngledegreeRight AngledegreeHeight from Top to E 角測量用軟件Imag，B ase Areamm220.1698UU25.12343018.9

12、84030538159797e XPt已嘀沏DispersivePolarAcidBase a50.8050.800.000.00C23.8323.830.000.00C26.6026.600.000.00%Contact Angles : Solids.mdbIndexT est LiquidSampleAngleT ensionDispersivePolarAcidi A1WaterGE0METRIC(172.8022.5050.300.002D iiodomethaneFACI D z50.805O.S00.000.00參考文獻參考文獻 Auto Mapping Dispensing p

13、rogram for LCD/ WaferR.E. Johnson, R.H. Dettre, Wettability, edited by J.C. Berg (Marcel Decker, Inc., New York), pp. 2- 73.A.W. Adamson, “Physical Chemistry of Surfaces , 6thed, (John Wiley & Sons, Inc., New York, 1997), pp. 347-389.D. K. Owens, R.C. Wendt, “Estimation of the Surface Free Energy of Polymers, Journal of Applied Polymer Science, Vol. 13, 1969, pp. 1741-1747.R.J. Good, C.J. van Oss, “Modern Theory of Contact Angles and the Hydrogen Bond Components ofSurface Energi