污染可以在制造过程中具有各种不良影响,例如抛光,表面处理,涂层应用和蚀刻。有些来源包括手指油来处理,大气灰尘和污垢,以及工艺润滑剂。虽然个人防护设备使用和适当的交通等最佳实践将有助于保持样品清洁,但可能需要施加预光步骤以确保可重复的清洁水平。清洁后,表面可能需要测试以确认它们是否已准备好进入下一步。理想的测试测量是定量的,敏感的,快速,自动化,易于解释。接触角是一种可以满足这些要求的一种这样的测量。
当将液滴放置在表面上时,接触角表示平衡状态。水最常用作探针,水“球上升”的水平指示了多少表面排斥或吸引水。液滴变得更加球形的表面是疏水性的,并且通常具有90°或更大的接触角。相反,水滴容易延伸的表面是亲水性的,并且具有小于90°的接触角。探针液体对表面上存在的任何分子非常敏感,因此接触角的意外差异,或甚至在液滴的左侧和右侧,通常表示污染物的存在。对于非多孔,非反应性表面,在第二秒的一部分中达到接触角平衡,并且可以快速采取测量。
图1 - 疏水性(左)和亲水性(右)表面的图像
通过接触角度的质量控制和质量保证
这Theta Flex光学张力计具有用于掉落分配,掉落放置和基板运动的自动特征,以允许在快速连续中测量几个接触角。高速相机用作拍摄液滴图像的记录设备。可以使用捆绑的Oneattension软件自动测量接触角,其中每个帧被分析其左右接触角。另外,Oneattension具有批量接触角特征,其允许在记录过程中在指定时间采取的接触角。可以重复测量所需的次数,以便以自动可重复的方式为每个样本获得复制和平均值。可以将自动样品移动阶段添加到测量中以进一步减少提供可重复数据所需的用户交互量。每次测量都会自动时间戳,以便可以从日期到一天中容易地跟踪数据。这种简化的数据报告是质量保证和质量控制的理想选择,其中可以在几分钟,小时,天和周内观察样品趋势。为了进一步提供易用性和无关的控制,可以使用条形码扫描程序来分配样品条形码或QR码。一旦操作员扫描此代码,先前保存的测量配方将自动加载到软件中。
图2 - 来自批量接触角测量的输出。显示了在表面上三个不同位置的三个不同测量时间的接触角和平均值。
Theta Flex光学张力计和Oneattension软件代表了一个有兴趣跟踪其表面流程质量的人的强大工具。其自动化硬件和软件功能允许可重复的测试和监控。要查看Theta Flex Batch接触角度测量,请参阅下面的视频。