接触角测量仪新标准
全国服务热线:
行业新闻

接触角测量仪测试电子元器件的表面自由能-图文详细报告

时间:2016年12月06日 信息来源:本站原创 点击: 加入收藏 】【 字体:

  作为一种评价化学物质和粘合剂的润湿性和粘合特性的方法,着新材料和新技术的不断应用,电子工业正在不断向前发展。单芯片电路和多芯片电路模块的生产也不断多元化。这包括组装模块、将电子元件应用到PCB或其他载体中各个步骤。它们之间的润湿性及各个组分相互粘合的性能发挥着重要的作用。接触角易于测量,并能直接观测。它描述了在固体表面上液体的润湿和去湿行为。不仅液体表面张力影响接触角的大小,固体表面自由能和两相之间的界面张力也会影响其大小。晟鼎精密通过实际操作测试,提供了两种不同电子元件上极性和分散组分表面自由能的测试方法。以此来评估嵌入型物质的润湿性和粘合特性。

  引言:

  电子产品营销的成功在很大程度上取决于它的可靠性和客户满意度。因此,电子仪器的组件必须满足其最高要求。为了保证电子元件能够长时间稳定运行,它们必须免受外界环境如振动,冲击或水分的影响。随着对引线键合电子元件载流子的认识,这可以通过施加一个嵌入化合物,所谓的顶部封装来实现。此时,润湿行为和嵌入化合物对载体,电子部件以及接合线的粘合行为都都起着决定性的作用。表面张力和接触角测量技术可很好的得到这方面的详细信息。此技术可测定表面自由能σs,包括分散自由能和极性自由能及液体表面张力等决定性参数。

  原理:

  液体的表面张力可以直接测量(例如,使用环法或板法),而固体的表面自由能(固体表面张力)由于固体的不可逆弹性形变,必须通过计算所得。自二十世纪开始,科学家已有多种方法计算表面自由能。

  通过测量至少两种液体在固体表面的接触角θ来确定固体表面的表面自由能,包括分散自由能和极性自由能。事实上,两相界面对解决润湿性和附着力的问题至关重要。如果两种液体或固体和液体相接触,在界面处,仅仅只有两个极性和两种分散组分之间参与界面相的形成。这就是为什么极性和分散部分如此重要。

  实验部分:

表面自由能可通过对两个不同的电子元件光学接触角的测量加以确定。测量仪器为晟鼎精密SDC-200接触角测量仪,下图。

  SDC-200接触角测量仪

  水和二碘甲烷作为标准测试液体。表面张力值如表1所示。

 试验液体的数据

  样品(样品1和样品2)未经任何预处理并在室温下进行测定。分别用水和二碘甲烷在电子元件不同部位测定3到5次接触角。样品1滴定面积仅约为3mmx 3 mm,液体体积为0.5微升。

  结果与讨论:

表2为平均值为水和二碘甲烷在样品1和样品2上测得接触角的平均值。

水和二碘甲烷对样品1和样品2的接触角平均值

表2:水和二碘甲烷对样品1和样品2的接触角平均值。

图2所示为水和二碘甲烷在电子元件上的液滴。

图片3.png

图2: a)水和样品1;b)二碘甲烷和样品1 ;c)样品2和水;d)二碘甲烷和样品2

表3给出了两个电子元件的表面自由能。

图片4.png

表3 :计算所得表面自由能,包括分散自由能和极性自由能

嵌入表面张力为40.5 mN / m的两个电子元件的极性和分散系数

图3:嵌入表面张力为40.5 mN / m的两个电子元件的极性和分散系数。

  由图2可以看到,二碘甲烷在在样品1和样品2上的液滴差异很小,而水滴在不同样品上所表现出的差异非常明显,用肉眼可观测到。这一现象也可通过表2中测得的接触角平均值观测到。考虑到取二碘甲烷时的误差,接触角在样品1和样品2上的差异可忽略不计。然而,与水的接触角至少相差15°。由于二碘甲烷为非极性液体,对两个样品的接触角相同,由此可知,电子元件表面自由能的非极性部分无显著差别。水的极性很强,由水在样品表面接触角的差异,可知样品1比样品2的极性强。表3中给出的结果说明上述结论可定量进行验证:将误差考虑在内,两个电子元器件表面自由能的非极性部分相差小于0.5mN/m2,而极性部分的差异超过8mN/m2。这意味着样品1表面的极性是显着大于样品2的。同一个载体结构部件下,两个电子元件表现出显著差异的表面自由能可能意味着润湿性和粘合性在顶部封装时会对其产生影响。两种元件,哪个对嵌入化合物的润湿性和粘附性更好,取决于嵌入化合物的表面张力和极性及分散组分的组成。

  总结:

  为了评估液体对固体的润湿性和粘合性能,测定了不同电子元件的表面自由能以及极性和分散自由能。通过使用水和二碘甲烷作为测试液体对电子元件接触角进行测试。通过这一测试可得其中一个电子元件具有更高的表面自由能和更强的极性。包覆化合物使电子元件得到保护,但会带来润湿性或粘合性方面的问题。

图片6.png

上一篇亲水接触角,疏水接触角的角度划分?如何测试亲水,疏水接触角
下一篇触摸屏发展引领相关行业不断进步:大玻璃如何检验表面--大尺寸样品的水滴角测试

推荐新闻

友情链接:
除尘滤芯水滴角测量仪接触角测量仪等离子清洗机VSM-1张力仪仪器网商辅PE静电膜东莞色母料
高温烘箱国巨代理商电阻电容代理您的位置您的位置您的位置您的位置您的位置

 

新闻动态

 

产品中心

 

视频欣赏

 

关于晟鼎

 
  全国服务热线
   
  传真:0769-82385570
地址:东莞市长安镇振伟路乌沙智能产业园H栋二楼
关注微信公众号
关注微信公众号
东莞晟鼎精密仪器有限公司 Copyright2006-2016 版权所有 粤ICP备13017174号-1