視頻光學(xué)接觸角測量?jì)x測試同一樣品的接觸角值時(shí)重性差的解決辦法

視頻光學(xué)接觸角測量?jì)x可廣泛應用于產(chǎn)品的品質(zhì)控制，特別是近年半導體行業(yè)、手機行業(yè)發(fā)展迅猛之際，生產(chǎn)廠(chǎng)對于產(chǎn)品質(zhì)量要求非常高，因而，可靠的測值重復性是判斷接觸角儀機械加工精度、軟件功能的判斷依據。近期，部分用戶(hù)反映在采用視頻光學(xué)接觸角測量?jì)x測試同一個(gè)樣品或同類(lèi)樣品的接觸角值時(shí)，出現不同的測值結果。有時(shí)，今天測值結果與昨天的測值結果均會(huì )出現誤差。這樣的問(wèn)題對于采用了美國科諾的接觸角測量?jì)x的用戶(hù)而言，解決辦法如下。

1、首先檢查測試液體體系的清潔度，即探針液體的純度。檢查的辦法為：采用美國科諾的基于真實(shí)液滴法的Young-Laplace方程擬合技術(shù)（ADSA－RealDrop）法，在25號針頭下方形成一個(gè)小液滴，如3－5uL，選擇懸滴法，測試探針液體（如蒸餾水，純水）的表面張力值。如果采用光學(xué)接觸角測量?jì)x的ADSA-RealDrop法測試得到的探針液體的表面張力值是符合文獻數值的，如25度時(shí)表面張力值是72.75mN/m的，那么說(shuō)明液體體系是干凈的。但如果測值結果明顯低于70mN/m，說(shuō)明探針液體體系不干凈。解決辦法為將進(jìn)液器和針頭采用超聲波清洗機進(jìn)行清洗，并用蒸餾水進(jìn)行抽拉清洗。完成后，再次采用ADSA－RealDrop法測試表面張力值。如果還是測試不到符合文獻要求的表面張力值，那么采用酒精再次抽拉清洗，完成后超聲波清洗，再用蒸餾水抽拉清洗。

如果測試的常規探針液體即為蒸餾水，即測試的樣品接觸角采用的是水滴角的方式，那么建議采用一次性進(jìn)液器（1mL）。這個(gè)進(jìn)液器可以在美國科諾的注射泵中體用。這樣就解決了清洗的問(wèn)題。也可以從探針液體方面排除是否會(huì )影響到終的接觸角重復性低。

2、采用ADSA-RealDrop法測試樣品的接觸角值。本方法可以自動(dòng)分析出左、右接觸角值的誤差。如果左、右接觸角值誤差超過(guò)2度，那么說(shuō)明被測試固體材料本身極可能存在（1）異構性，表面結構有特殊變化，如徑緯向結構不同等，如Wafer等（硅片的角度值判斷為左、右誤差1度）；（2）化學(xué)多樣性；（3）表面潔凈度等。

如果出現左、右接觸角值偏差較大時(shí)，建議采用3D接觸角測試模式進(jìn)行整體掃描，以達到進(jìn)好評估樣品接觸角測試結果的目的。

3、察看相應的設置項，在美國科諾的視頻光學(xué)接觸角測量?jì)x的軟件CAST3.0中可能會(huì )影響到接觸角測值結果的設置項有（1）自動(dòng)閾值和手動(dòng)閾值切換；（2）基準線(xiàn)噪聲處理（雜點(diǎn)處理）；（3）圖像預處理是否一致（前后圖像預處理不一致也會(huì )導致測試結果存在2度左右的偏差）。

4、察看接觸角測試擬合結果情況。對于自動(dòng)測試的結果，美國科諾的視頻光學(xué)接觸角測試軟件CAST3.0提供了可追溯性非常好的功能－測試痕跡保留功能?？梢赃M(jìn)入數據庫，檢索出測試報告名稱(chēng)后，雙點(diǎn)詳細報告，并在接觸角測試軟件的詳細數據的右下方圖像中察看到每張圖片的擬合結果。如果出現沒(méi)有自動(dòng)擬合成功的圖片，可以進(jìn)行二次重新擬合。對于多次無(wú)法自動(dòng)擬合成功的圖片?？梢钥紤]如下兩種方式進(jìn)行處理：（1）手動(dòng)擬合－在圖像的邊緣添加邊緣敏感點(diǎn)后，軟件自動(dòng)擬合曲線(xiàn)，敏感點(diǎn)可以用鼠標移動(dòng)位置，直至到近98%擬合度時(shí)停止；（2）對圖像進(jìn)行處理，進(jìn)入接觸角儀測試軟件CAST3.0的圖像處理功能，使用橡皮擦、對比度、亮度等工具對圖像進(jìn)行處理，處理完成后按保存。再選擇剛才處理的圖片進(jìn)行自動(dòng)擬合。

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