液滴形状分析仪 – DSA100电池行业应用



晶片的质量控制





接触角和表面能作为同质晶片层结构参数 

半导体生产的质量控制要求是非常高的，用于制造芯片的晶片具有非常均匀的表面，该表面上的任何疵点都能引起高成本损失。这同样适用于晶片表面的处理，如粘接剂和光学清漆的应用以及曝光和蚀刻后完全除去光学清漆。可用接触角测量检查晶片表面的均匀性和处理步骤是否成功。 



用接触角测量检查表面均匀性 

检查晶片表面的质量时，材料的性质必须不能被改变。使用我们的液滴形状分析仪进行超纯水的接触角测量可对晶片进行无损测试。作为润湿性的量度，即使最小的表面结构变化，接触角也会对其有灵敏反应。 



在我们液滴形状分析仪 – DSA100W的全自动测量模块中有一个特殊的晶片定位样品台，然后滴定液滴并对其形状进行分析。在先前定义的测量位置（“绘图”）基础上，进行一系列全自动测量。不同位置接触角的测量结果可描述样品的均一性或指示不同区域之间的差异，如光学清漆层的曝光和未曝光区域。 



用于全贴合的表面处理的表征 

全贴合是晶片表面彼此粘合，以形成多层结构，如用于高频技术。在高温900℃以上可产生必要的强粘合力，然而，对于带有功能层的晶片来说，粘合力又太高了。通过适当的晶片预处理，如利用氧离子体，可在低温下实现良好的粘合性。 



为了测量预处理的质量，在若干液体接触角的基础上测定晶片的表面能。表面能增加，特别是其极性组分增加，表示表面活化，从而表示粘合成功。








表面科学研究可应用于个人护理行业的产品研发和质量控制。使用宁波史瑞迪代理的KRÜSS仪器测量分析产品的表面科学参数，例如电池电极的润湿和晶片的质量控制等，能帮助您从微观数据层面上加深对产品的理解，进行产品和技术工艺的优化。


电池电极的润湿







用界面分析方法提升时间效率的工艺

在任何大规模生产过程中，时间和成本效率都是密切相关的。但是，在机器化大生产领域，时间往往是关键，而高容量锂离子电池的制造商则必须在完全不同的维度上应对时间问题。填充一个电池的电解液可能需要许多小时--这是工艺链中一个恼人的瓶颈。因此，电池开发商迫切地寻找加快这一工艺的方法。



多孔电极的深度润湿

由于电极材料的特殊性，填充电池的等待时间较长。多孔层必须完全被电解液渗透，以确保最佳的质量和电荷传输。这个过程所需的时间取决于材料的化学成分、层的厚度和密度，以及电解液的润湿性。因此，有些地方需要进行干预--最好是借助提前测量润湿率的方法，而不是在电池中进行电化学测量。



电解质表面张力的作用

润湿始终是两种组分之间的一个过程，当然电解质的性质也会影响填充时间。表面张力（SFT）越低，润湿速度越快，因此表面活性物质（表面活性剂）经常添加到电解液中。张力测量--可使用与Washburn法测量使用的相同仪器进行--可快速获得SFT和添加剂效果的结果。



极性与润湿性的关系

如果我们刚刚谈到SFT和湿润之间的直接关系，这仅仅是故事的一半。主导润湿的界面化学相互作用也取决于电解质和电极材料的极性。借助于更深入的研究，可以根据接触角和电极材料的表面自由能（SFE）更精确地记录这些相互作用。某种程度上更大的努力是值得的。例如，根据表面自由能及其极性分数，可以计算出电解质或电极材料的哪些特性会导致最佳的润湿。与其用试错法进行研究，不如根据有意义的结果参数，有针对性地优化润湿。







借助扩散系数寻求电极与电解液的最佳匹配









KRÜSS于1796年诞生于德国汉堡，是表面科学仪器领域的全球领导品牌，至今已有两百多年历史。近50年来，KRÜSS致力于表界面研究，先后研发了世界上第一台商用全自动表面张力仪和第一台全自动接触角测量仪，并首创了Washburn粉末测量方法和Pendant Drop表面张力测量法。KRÜSS目前主要产品包括各类接触角测量仪、动/静态表面张力仪以及泡沫分析仪等。