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视频光学接触角测量仪测试同一样品的接触角值时重性差及其解决办法

视频光学接触角测量仪可广泛应用于产品的品质控制,特别是近年半导体行业、手机行业发展迅猛之际,生产厂对于产品质量要求非常高,因而,可靠的测值重复性是判断接触角仪机械加工精度、软件功能的首选判断依据。近期,部分用户反映在采用视频光学接触角测量仪测试同一个样品或同类样品的接触角值时,出现不同的测值结果。有时,今天测值结果与昨天的测值结果均会出现误差。这样的问题对于采用了美国科诺的接触角测量仪的用户而言,解决办法如下。

1、首先检查测试液体体系的清洁度,即探针液体的纯度。检查的办法为:采用美国科诺的基于真实液滴法的Young-Laplace方程拟合技术(ADSA-RealDrop)法,在25号针头下方形成一个小液滴,如3-5uL,选择悬滴法,测试探针液体(如蒸馏水,纯水)的表面张力值。如果采用光学接触角测量仪的ADSA-RealDrop法测试得到的探针液体的表面张力值是符合文献数值的,如25度时表面张力值是72.75mN/m的,那么说明液体体系是干净的。但如果测值结果明显低于70mN/m,说明探针液体体系不干净。解决办法为将进液器和针头采用超声波清洗机进行清洗,并用蒸馏水进行抽拉清洗。完成后,再次采用ADSA-RealDrop法测试表面张力值。如果还是测试不到符合文献要求的表面张力值,那么采用酒精再次抽拉清洗,完成后超声波清洗,再用蒸馏水抽拉清洗。

如果测试的常规探针液体即为蒸馏水,即测试的样品接触角采用的是水滴角的方式,那么建议采用一次性进液器(1mL)。这个进液器可以在美国科诺的注射泵中体用。这样就解决了清洗的问题。也可以从探针液体方面排除是否会影响到最终的接触角重复性低。

2、采用ADSA-RealDrop法测试样品的接触角值。本方法可以自动分析出左、右接触角值的误差。如果左、右接触角值误差超过2度,那么说明被测试固体材料本身极可能存在(1)异构性,表面结构有特殊变化,如径纬向结构不同等,如Wafer等(硅片的角度值判断为左、右误差1度);(2)化学多样性;(3)表面洁净度等。

如果出现左、右接触角值偏差较大时,建议采用3D接触角测试模式进行整体扫描,以达到进好评估样品接触角测试结果的目的。

3、察看相应的设置项,在美国科诺的视频光学接触角测量仪的软件CAST3.0中可能会影响到接触角测值结果的设置项有(1)自动阈值和手动阈值切换;(2)基准线噪声处理(杂点处理);(3)图像预处理是否一致(前后图像预处理不一致也会导致测试结果存在2度左右的偏差)。

4、察看接触角测试拟合结果情况。对于自动测试的结果,美国科诺的视频光学接触角测试软件CAST3.0提供了可追溯性非常好的功能-测试痕迹保留功能。可以进入数据库,检索出测试报告名称后,双点详细报告,并在接触角测试软件的详细数据的右下方图像中察看到每张图片的拟合结果。如果出现没有自动拟合成功的图片,可以进行二次重新拟合。对于多次无法自动拟合成功的图片。可以考虑如下两种方式进行处理:(1)手动拟合-在图像的边缘添加边缘敏感点后,软件自动拟合曲线,敏感点可以用鼠标移动位置,直至到近98%拟合度时停止;(2)对图像进行处理,进入接触角仪测试软件CAST3.0的图像处理功能,使用橡皮擦、对比度、亮度等工具对图像进行处理,处理完成后按保存。再选择刚才处理的图片进行自动拟合。

如上解决方案如仍不能解决视频光学接触角测量仪测试同一样品接触角值时重性差的问题,请与我们的工程师联系。或直接将图片发至我们公司网站邮件。我们工程师会在第一时间为您提供解决方案。

如上解决方案为美国科诺授权上海梭伦信息科技有限公司独家撰写,未经许可不得摘抄或引用。

   
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