一·概述（Summary）

接觸角（contact angle）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(yīng)用zui廣泛,測值最直接與準(zhǔn)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（Shape image analysis）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)的專用設(shè)備

晶圓專用接觸角測量儀應(yīng)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(jìn)/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(kuò)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（surface free energy），及其各種分子相互作用力（如極性/非極性）的貢獻(xiàn)；

5、液體在固體表面的粘結(jié)力（adhesion）、滯留力（retention）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（cleanliness），均勻性（homogeneity），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(tuán)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（Principle analysis）

我司設(shè)備采用的專用CCD數(shù)字?jǐn)z像機(jī)，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(jìn)行工作臺上下、前后等方向移動。實現(xiàn)微量進(jìn)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(yīng)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(kuò)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，能讓用戶更好的對材料數(shù)據(jù)進(jìn)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（Specifications）

（一）晶圓專用接觸角測量儀觸角測量儀主機(jī)：

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

（2）成像部分使用高性能日本工業(yè)機(jī)芯及無失真遠(yuǎn)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，定點地位更精確，測量效率更高

技術(shù)規(guī)格：

主機(jī)外形尺寸：1200mm（長）*600mm(寬)* 670mm(高) 

主機(jī)凈重：55KG

工作臺面尺寸：420mm*420mm

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

進(jìn)樣器移動：自動上下60mm（自動）;  左右30mm

工業(yè)鏡頭移動：前后30mm（微調(diào)3mm）

工業(yè)鏡頭：0.7X *-4.5X高清遠(yuǎn)心連續(xù)變倍變焦顯微鏡

CCD：SONY高速工業(yè)級芯片；60幀/S

鏡頭角度可調(diào)試：仰視、平視、俯視多視角觀察

光源：LED可調(diào)節(jié)藍(lán)色基調(diào)工業(yè)級冷光源；使用壽命達(dá)貳萬伍仟小時以上

電源及功率：220V / 60HZ

（二）專用分析軟件： 

（1）國內(nèi)的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（Circle method）（適用于低角度接觸角測量）

橢圓/斜橢圓擬合法（Ellipse/Oblique ellipse）（適用于高角度接觸角擬合）

LY（應(yīng)用于120°以上高角度接觸角測量）

微分橢圓法/微分圓法（Differential circle / Differential ellipse）（應(yīng)用于不規(guī)則液滴形態(tài)接觸角的擬合）

動態(tài)接觸角擬合包括：
潤濕性能測試（Wettability）（應(yīng)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（Video analysis）（應(yīng)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）

動態(tài)表面/界面張力測量（Measurement of dynamic surface / interfacial tension）（測量液體整個過程的張力變化趨勢，更準(zhǔn)確的判定其真實的表面/界面張力）
表面能量計算（Surface energy）（使用國際主流的多種表面能計算方式測量對固體表面能量進(jìn)行分析）
粘附功（Adhesion work）
數(shù)據(jù)報告（Data report）（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：

接觸角測量范圍：0-180°
接觸角測量精度：±0.1°
表界面張力測量范圍：0-2000mN/m；測量精度：0.01 mN/m

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
一鍵式多點測量（可多次循環(huán)）：自動進(jìn)樣→自動接液→軟件自動完成測量→自動換下一個點位
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（Product features）

專業(yè)級的高精度注射系統(tǒng)，全電腦控制，液滴控制精度可達(dá)0.01μl
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(yīng)測量數(shù)據(jù)，實現(xiàn)全自動化測量
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(dǎo)致的小液滴揮發(fā)
采用高性能日本工業(yè)機(jī)芯，無失真遠(yuǎn)心鏡頭，確保的成像效果。
采用USB2.0標(biāo)準(zhǔn)接口，數(shù)據(jù)傳輸速度快，兼容性高
高強(qiáng)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
自主研發(fā)的集成芯片電路控制，保證儀器以狀態(tài)運行
多種輔助模塊選取，滿足更多的外部測試條件
光學(xué)系統(tǒng)頂式法，適合超低角度測量和疏水材料測量
多種接觸角分析方法，更適合多種材料接觸角測量
采用國際的計算方法，能夠自動識別基準(zhǔn)線及輪廓線，無人為誤差
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(zhǔn)確一目了然
表面接觸角分析模塊，更簡捷的操作，更準(zhǔn)確的結(jié)果
視頻快速測試數(shù)據(jù)，可連續(xù)性進(jìn)測試接觸角形態(tài)變化
一鍵式軟件操作: 【按空格鍵】--打開攝像頭； 【測試】--精準(zhǔn)的控制滴液-自動接液-高精度的進(jìn)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