No campo da ciência dos materiais e da fabricação de semicondutores, a caracterização precisa das propriedades de umidificação da superfície é um elemento fundamental para determinar o desempenho final do produto. Recentemente, recebemos feedback experimental de um instituto de novos materiais energéticos e de uma fábrica de embalagens de semicondutores. Dois clientes testaram o instrumento Guangdong Beidou separadamente Medidor de ângulo de contato em revestimento hiperhidrofóbico (design de ângulo de contato com água>150°) e desempenho no processo de limpeza de silicone monocristalino. Com base em dados reais de teste, este artigo mostra como os instrumentos de Guangdong Beidou lidam com o duplo desafio da inspeção de amostras de alta dificuldade e do controle de processos de alta limpeza. Para engenheiros e compradores que procuram fabricantes de medidores de ângulo de contato de alta precisão, espero que este relatório de teste proveja uma base real para sua seleção.

Um, Por que prestar atenção a esses dois tipos de aplicações?

Na consulta diária do cliente, muitas vezes se faz uma pergunta:Especialmente quando se trata dos seguintes dois tipos de amostras, o algoritmo do instrumento, a precisão da gota e a capacidade de captura de imagem determinam diretamente a credibilidade dos resultados do teste:

Materiais hiperhidrofóbicos (>150°): As gotas são quase esféricas e são muito fáceis de rolar. A concepção eliptica tradicional é muito errada nesses cenários, exigindo que os algoritmos sejam capazes de encaixar com precisão as bordas das gotas e garantir que não sejam afetadas pelas microvibrações ambientais.

Processo de limpeza de wafer de silício: exige que a superfície apresenta um estado hiperhidrofílico (ângulo de contato)<5Até perto0°), para determinar se os poluentes orgânicos são removidos. Neste momento, a consistência de pontuação automática das gotas e a capacidade de reconhecimento de ângulo quase zero apresentaram jiAltosolicitação.

As amostras deste teste são fornecidas pelo cliente e usadas pela equipe técnica de Guangdong BeidouCASérie de medidores de ângulo de contato de alta precisão com validação completa.

Dois. Teste 1: Materiais hiperhidrofóbicos (ângulo de contato com água)>150°）

amostras de teste

AmostraAPlacas de liga de alumínio após tratamento com fluorosilano

AmostraB: vidro revestido ultrahidrofóbico biônico

Dificuldades do teste

As gotas são muito fáceis de rolar e as gotas manuais podem fazer com que as gotas deslizam antes de tocar a amostra; Ao mesmo tempo, o contorno das gotas é quase redondo, e os algoritmos convencionais são fáceis de150° erro de julgamento145° ou155• Máia repetitividade.

Soluções e resultados de Guangdong Beidou

Bomba de injeção de precisão +Sistema de gotejamento automático:Precisão de controle de volume de gotas0.1μLO processo de gotas é suave e as gotas permanecem inteiras na agulha sem cair antecipadamente.

Câmeras industriais de alta velocidade com lentes de baixa distorção:Capture claramente a linha de contato trifásica inferior perto de gotas hemisféricas.

de Young-LaplaceAlgoritmo de adaptação da equação:Este é o núcleo do cálculo do ângulo hiperhidrofóbico. amostras de testeAO ângulo médio de contato é153.2°, amostrasBO ângulo médio de contato é156.7°, na mesma posição6O desvio-padrão do ensaio é menor que ±0.5°。

Comentários dos clientes:“Anteriormente, usamos um dispositivo de nível inicial de produção nacional e só conseguimos medir140°, e os dados batem muito. Guangdong Beidou instrumento de medição de ângulo de contato pode ser dado de forma estável150Valores confiáveis acima de °, e o contorno de ajuste é altamente compatível com a borda da gota real. ”

Para a equipe de pesquisa e desenvolvimento que está selecionando fabricantes de medidores de ângulo de contato de alta precisão, este caso mostra que o instrumento não sóPara “medir o valor”, mas também para “medir a tendência”.

Três. Teste 2: processo de limpeza de wafer de silício (superfície hiperhidrofílica)

Teste de fundo

No processo de limpeza úmida de semicondutores, os resíduos orgânicos na superfície do wafer de silício reduzem significativamente o ângulo de contato (ideal sem poluição).<5°）。 Se o fundo não for limpo, a subsequente fotografia e o processo de deposição de película fina apresentarão defeitos.

Dificuldades do teste

A propagação das gotas é extremamente rápida (em milissegundos), e a taxa de quadros insuficiente da câmera convencional não é capaz de capturar a forma real do momento de propagação.

Ángulo de contato muito pequeno (<10°) é necessário ajustar manualmente a linha de base ou confiar no software para reconhecer automaticamente a interface sólida-líquida, caso contrário, o erro pode aumentar até5° acima.

A superfície do wafer não é permitida por contato com a poluição e deve ser usada por meio de gotas sem contato ou agulhas que flutuam a uma distância extremamente próxima.

Soluções e resultados de Guangdong Beidou

Recolha de imagens de alta velocidade (≥100fps): registro completo após o contato da gota com o wafer0.1O processo de extensão em segundos evita que o ângulo devido ao atraso de filmagem seja subestimado.

Reconhecimento automático de contorno e corte de gotas: direcionado<10Ângulo de contato, o software suporta ajuste de corte aprimorado e correção automática de linha de base.

Dados de teste:

Wafer normal do processo de limpeza: ângulo médio de contato 3.2° (gotas de líquido quase toda a pavimentação)

Wafer com pequenos resíduos orgânicos: ângulo médio de contato 14.5°

Wafer excedente de poluição: ângulo médio de contato 32.8°

Avaliações dos clientes:"Somente a capacidade de diferenciar ângulos alcança ±1Dentro de ° para nos ajudar a filtrar rapidamente os wafers não qualificados na linha de produção. O instrumento de Guangdong Beidou nos permitiu fazer uma escolha no teste de contraste de medição de ângulo de contato doméstico. ”

Quatro. Por que estas duas aplicações validam o desempenho combinado de um medidor de ângulo de contato?

Um excelente fabricante de medidores de ângulo de contato de alta precisão, não deve ser apenas bom desempenho em materiais convencionais, mas precisa de"Extremo dos dois extremos" (ji alto ângulo)+Os dados confiáveis e reprodutíveis ainda são fornecidos em cenários de ângulo extremamente baixo.

Cinco. Conclusões e sugestões de seleção

Com este teste do cliente, podemos chegar às seguintes conclusões:

Guangdong Beidou Instrumentos Medidor de ângulo de contato Em hiperhidrofobia (>150°) e super hidrofílico(<5Ambos os intervalos de ji-end fornecem dados de medição estáveis, precisos e rastreáveis.

As principais vantagens são: bombas de injeção de alta precisão, sistemas de imagem de baixa distorção de alta taxa de quadros eJovem-LaplaceAlgoritmo de ajuste de corte.

Os instrumentos não são aplicados apenas a superfícies de polímeros convencionais, vidro e metal, mas também são capazes de atender às exigentes necessidades de inspeção de indústrias de alto valor agregado, como novas energias, semicondutores e revestimentos especiais.

Se você quiser encontrar um fabricante de medidores de ângulo de contato de alta precisão para atender às suas necessidades de pesquisa e desenvolvimento e teste de linha de produção, você pode fazer um teste de prototipo real. Guangdong Beidou suporta amostras ou demonstrações em casa, com base em dados reais para tomar decisões, muito mais confiável do que apenas olhar para a tabela de parâmetros.