CN110662954A - 用于平面表面之间的粘附力测量的方法和设备 - Google Patents

Abstract

用于测量平面表面之间的粘附力的方法和设备包括力测量仪和具有平面表面的基材接触部件，所述平面表面具有至少一个开口或凹陷的通道，其与真空源流体连通。所述设备和具有平面表面的基材相对于彼此在第一位置、第二位置和第三位置之间移动，以确定基材接触部件的平面表面与基材的平面表面之间的粘附力。

Description

用于平面表面之间的粘附力测量的方法和设备

本申请依据35U.S.C.§119要求于2017年5月25日提交的系列号为62/511,036的美国临时申请的优先权权益，本文以该申请的内容为基础并将其通过引用全文纳入本文。

技术领域

本公开一般涉及用于平面表面之间的粘附力测量的方法和设备，更具体地，涉及在可变载荷条件下，平面表面之间的粘附力测量。

背景技术

彼此紧密接触的平坦表面常因为多种类型的材料相互作用而粘附。根据所涉及的材料体系以及几何和/或构造因素，分离这两个表面所需的力可在很小到极大之间变化。这可在平板显示器制造过程中带来极大挑战，其中尺寸大的高度平坦且薄的玻璃基材常与同样大的平坦表面(例如金属表面)接触，这些同样大的平坦表面常用作真空加工设备中的真空卡盘或基座。在某些情况中，使这些表面彼此移开可能需要超过玻璃表面强度的力，从而导致损坏。此外，一些因素，例如表面材料、表面粗糙度和气氛条件(例如湿度等)可影响平面表面之间的粘附力。虽然有表面工程方法可减轻这些影响，但是为了精确地研究粘附力，仍不断需要涉及真实工艺条件的鲁棒仿真的改进的测量技术。

发明内容

本文公开的实施方式包括用于测量平面表面之间的粘附力的设备。所述设备包括：包含平面表面的基材接触部件，所述平面表面包括至少一个开口或通道，其凹到平面表面中。所述至少一个开口或通道与真空源流体连通。所述设备还包括力测量仪。所述设备和具有平面表面的基材被构造成至少从第一位置相对于彼此移动到第二位置处，在所述第一位置中，基材接触部件的平面表面与基材的平面表面不接触，在第二位置中，基材接触部件的平面表面与基材的平面表面彼此接触。当在第二位置中时，在所述至少一个开口或通道中产生至少部分真空。此外，所述设备和基材被构造用于相对于彼此从第二位置移动到第三位置，在第三位置中，基材接触部件的平面表面与基材的平面表面不接触。所述设备还被构造成：由于在第二位置与第三位置之间的移动而能够确定基材接触部件的平面表面与基材的平面表面之间的粘附力。

本文公开的实施方式还包括用于测量平面表面之间的粘附力的方法。所述方法包括：使设备与具有平面表面的基材相对于彼此至少从第一位置移动到第二位置。所述设备包括：力测量仪和包含平面表面的基材接触部件，所述平面表面包括至少一个开口或通道，其凹到平面表面中。所述至少一个开口或通道与真空源流体连通。在第一位置中，基材接触部件的平面表面与基材的平面表面不接触。所述方法还包括：当在第二位置中时，在所述至少一个开口或通道中产生至少部分真空。此外，所述方法包括：使所述设备和基材移动到第三位置，在第三位置中，基材接触部件的平面表面与基材的平面表面不接触。所述方法还包括：由于在第二位置与第三位置之间的移动，确定基材接触部件的平面表面与基材的平面表面之间的粘附力。

在以下的详细描述中提出了本文公开的实施方式的其他特征和优点，其中的部分特征和优点对本领域的技术人员而言，根据所作描述就容易看出，或者通过实施包括以下详细描述、权利要求书以及附图在内的本文所述的公开的实施方式而被认识。

应理解，前面的一般性描述和以下的详细描述都只是呈现本公开的实施方式，用来提供理解要求保护的实施方式的性质和特性的总体评述或框架。所附附图提供了对本发明的进一步理解，附图被结合在本说明书中并构成说明书的一部分。附图例示了本公开的各个实施方式，并与说明书一起用来解释本公开的原理和操作。

附图说明

图1为根据本文公开的实施方式所述的一种示例性粘附力测量设备的透视示意图；

图2是图1的设备的侧剖视图；

图3A是图1的设备的基材接触部件的平面表面的底部透视图，其中，多个平行通道凹到平面表面中；

图3B是基材接触部件的替代性平面表面的底部透视图，其中，凹到平面表面中的通道包括与通道的至少一个其他区段垂直的区段；

图4A至4C是基材接触部件和基材相对于彼此在第一位置、第二位置和第三位置之间移动的侧视透视图；

图5是示出了当粘附力测量设备和基材相对于彼此在第一位置、第二位置和第三位置之间移动时，总载荷根据时间的变化的图表；

图6是示出了当粘附力测量设备和基材相对于彼此在第一位置与第二位置之间移动时，总载荷根据时间的变化的分解图的图表；

图7是示出了当粘附力测量设备和基材相对于彼此在第二位置与第三位置之间移动时，总载荷根据时间的变化的分解图的图表；以及

图8A和8B分别是包括可拆卸的子部件的基材接触部件的侧视透视图和底视透视图，所述可拆卸的子部件包括多个通孔和平面表面，在该平面表面上沉积有材料层。

具体实施方式

下面将详细说明本公开的实施方式，这些实施方式的实例在附图中示出。只要可能，在附图中使用相同的附图标记表示相同或相似的部分。但是，本公开可以以许多不同的形式实施并且不应被解读成限于本文中提出的实施方式。

本文中，范围可以表示为从“约”一个具体值开始和/或至“约”另一个具体值终止。当表述这样的范围时，另一个实施方式包括自所述一个具体数值始和/或至所述另一具体数值止。类似地，当例如用先行词“约”将数值表示为近似值时，应理解该具体值构成了另一个实施方式。还应理解，每个范围的端点在与另一个端点有关及独立于另一个端点时都是重要的。

本文所用的方向术语——例如上、下、右、左、前、后、顶、底——仅仅是参照绘制的附图而言，并不用来暗示绝对的取向。

除非另有明确说明，否则本文所述的任何方法不应理解为其步骤需要按具体顺序进行，或者要求使任何设备具有特定取向。因此，如果方法权利要求没有实际叙述其步骤要遵循的顺序，或者任何设备权利要求没有实际叙述各组件的顺序或取向，或者权利要求书或说明书中没有另外具体陈述步骤限于具体顺序，或者没有叙述设备组件的具体顺序或取向，那么在任何方面都不应推断顺序或取向。这适用于解释上的任何可能的非表达性基础，包括：涉及步骤安排的逻辑问题、操作流程、组件的顺序或组件的取向问题；由语法组织或标点派生的明显含义问题和说明书中描述的实施方式的数量或类型问题。

如本文所用，单数形式的“一个”、“一种”和“该/所述”包括复数指代形式，除非文中另有明确说明。因此，例如，提到的“一种”部件包括具有两种或更多种这类部件的方面，除非文本中有另外的明确表示。

如本文中所使用的，术语“真空源”是指能够在设备、系统或部件中产生至少部分真空的来源，并且所述设备、系统或部件与真空源流体连通。

图1根据本文公开的实施方式示出了一种示例性的粘附力测量设备100的透视示意图，图2示出了图1所示的设备100的侧剖视图。设备100包括具有平面表面102的基材接触部件106。基材接触部件106通过连接销118与稳定化部件116刚性连接。稳定化部件116进而通过螺纹接合构件120和122与托架124连接。

图3A示出了图1和2所示的设备100的基材接触部件106的平面表面102的底部透视图。在图3A例示的实施方式中，多个平行通道104凹到平面表面102中。

图3B示出了基材接触部件106’的替代性平面表面102’的底部透视图，其中，通道104’凹到平面表面102’中，所述通道104’具有与通道104’的至少一个其他区段垂直的区段。通道104’还包括与通道104’的至少其他区段平行的区段。通道104’的特征还在于：包括围绕较小的矩形区段的较大矩形区段，其中，各个矩形区段通过四个相交的连接区段连接。

在某些示例性实施方式中，平面表面102、102’包含金属，例如铝、钢和黄铜中的至少一种。平面表面还可以包含非金属材料，例如陶瓷或塑料。

在某些示例性实施方式中，平面表面102、102’的面积可以是约5,000平方毫米至约500,000平方毫米。

在某些示例性实施方式中，可以通过一种或多种方法在平面表面102、102’中形成通道104、104’，例如对平面表面102、102’进行机械切割(例如机械加工)、激光切割或模制以包含通道104、104’。虽然不对通道104、104’的深度加以限制，但是其可在约0.5毫米至约1毫米的范围内。虽然不对通道104、104’的宽度加以限制，但是其可在约0.5毫米至约1毫米的范围内。虽然不对通道104、104’的长度加以限制，但是其可在约10毫米至约120毫米的范围内。

如图1和2所示，设备100还包括真空管线108和真空室110，其能够使通道104、104’与真空源(未示出)流体连通。可对真空源进行操作以在平面表面102、102’接触具有平面表面的物体(例如基材)时，改变通道104、104’中产生的部分真空。

设备100还包括力测量仪112，其例如可通过引线114与数据处理单元(未示出)电连通。在某些示例性实施方式中，力测量仪112可包括测力传感器。如本领域普通技术人员所知，测力传感器可以是例如在拉伸和压缩模式下均被校准的集成单向测力传感器。示例性的商购测力传感器包括购自FUTEK先进传感器技术公司(FUTEK Advanced SensorTechnology,Inc.)、欧米茄工程公司(OMEGA Engineering)和转换器技术公司(TransducerTechniques)的测力传感器。

图4A-4C分别示出了设备100的基材接触部件106和基材200相对于彼此在第一位置、第二位置和第三位置之间移动的侧视透视图。具体地，图4A示出了设备100的基材接触部件106和包含平面表面202的基材200从第一位置到第二位置的相对移动的侧视透视图。如图4A所示，基材接触部件106的平面表面102与基材200的平面表面202彼此不接触而是相对于彼此更加靠近地移动，如箭头A和B所示。

在图4B中，示出了处于第二位置的包含基材接触部件106的设备100和基材200，其中，基材接触部件106的平面表面102与基材200的平面表面202彼此接触。当在第二位置中时，通过操作真空源经过真空管线108和真空室110，可在至少一个通道(例如，图3A和3B所示的104、104’)中产生至少部分真空。

图4C示出了设备100的基材接触部件106和包含平面表面202的基材200从第二位置到第三位置的相对移动的侧视透视图。如图4C所示，基材接触部件106的平面表面102与基材200的平面表面202彼此不接触，并且相对于彼此移动得更远，如箭头A和B所示。

如图4A-4C所示，基材200的平面表面202的表面积显示为大于基材接触部件106的平面表面102的表面积。然而，本文公开的实施方式包括基材200的平面表面202和基材接触部件106的平面表面102的相对尺寸不同于图4A-4C所示的相对尺寸的实施方式，例如，其中基材200的平面表面202和基材接触部件106的平面表面102具有大致相同的面积，或者其中，基材接触部件106的平面表面102具有比基材200的平面表面202更大的表面积。因此，设备100可用于确定具有变化的表面积的各基材的粘附力。

通过移动设备100和基材200中的一者或两者，可在设备100与基材200之间发生相对移动。例如，在某些示例性实施方式中，在基材200保持静止的同时，设备100可以移向基材200以及远离基材200移动。或者，在某些示例性实施方式中，在设备100保持静止的同时，基材200可以移向设备100以及远离设备100移动。此外，在某些示例性实施方式中，设备100和基材200可以均移向彼此或远离彼此移动。

例如，本文公开的实施方式包括设备100被集成到较大的平台或系统中的实施方式，所述较大的平台或系统例如检验基材的另外特征的系统，包括例如用于测量基材上的静电荷的系统，系列号为62/262,638的美国申请中所述的那些，所述文献的全部公开内容通过引用纳入本文。可根据本领域普通技术人员已知的方法来对所述系统进行湿度控制。

在这样的实施方式中，可以将基材200安装在安装平台上，并且任选地使用任何合适的紧固机构将基材200稳固于平台，所述紧固机构例如夹具、真空卡盘、以及其他类似的部件或方法、或其组合。安装平台进而可以被包含在组装平台中，所述组装平台尤其可用于使安装平台和设备100相对于彼此定位。

例如，在一些实施方式中，设备100可以通过托架124可拆卸地稳固于多轴致动器，所述多轴致动器可定位在安装平台附近(例如上方)，并且被致动以提供相对于安装平台的三维运动，例如通过电动机(如伺服电动机)和位置传感器的组合来提供。多轴致动器还可包括用于执行所需运动或工序的编程。电动机可基于针对给定基材所选择的编程，用于驱动多轴致动器的移动。

基材200可选自，例如玻璃基材、塑料基材、金属基材、陶瓷基材，包括包含玻璃、塑料、金属和陶瓷中的至少两种的基材。在某些示例性实施方式中，基材200包括玻璃，例如玻璃片或玻璃面板。在某些示例性实施方式中，基材200包括玻璃，例如涂覆有至少一种涂覆材料的玻璃片或玻璃面板，例如选自无机涂料、有机涂料和聚合物涂料等的至少一种涂覆材料。

虽然不对基材200的厚度加以限制，但其可以是例如约0.05毫米至约5毫米。虽然不对基材200的表面积加以限制，但其可以是例如约5,000平方毫米至约500,000平方毫米。

设备100和基材200相对于彼此在第一位置、第二位置和第三位置之间移动，由设备100施加到基材200上的总载荷或力可以通过力测量仪112来测得，并且通过引线114发送给数据处理单元。图5是示出了当设备100和基材200相对于彼此在第一位置、第二位置和第三位置之间移动(例如，如图4A-4C所示)时，总载荷根据时间的变化的图表。图6是示出了当设备100和基材200相对于彼此在第一位置与第二位置之间移动时，总载荷根据时间的变化的分解图的图表。图7是示出了当设备100和基材200相对于彼此在第二位置与第三位置之间移动时，总载荷根据时间的变化的分解图的图表。

具体地，图5-7示出了五次实验运行的平均总载荷根据时间的变化。如图5-7所示，设备100包括含有平面表面102’的基材接触部件106’，所述平面表面102’具有通道104’，如图3B所示。基材接触部件106’由不锈钢制造，并且基材接触部件106’的表面积为约10,907平方毫米，通道104’的深度为约0.76毫米，并且通道104’的宽度为约0.76毫米。基材200由购自康宁股份有限公司(Corning Incorporated)的Eagle

玻璃制成，其厚度为约0.5毫米并且表面积为约9,123平方毫米。

如图5-7所示，设备100和基材200相对于彼此更加靠近地移动，直到约53.3秒的时间，在该时间点，设备100和基材200处于第二位置中，在所述第二位置中，设备100的基材接触部件106’的平面表面102’和基材200的平面表面202彼此接触。当处于第二位置中时，在通道104’中产生约25mPa负压的部分真空。在接触时，由设备100施加到基材200上的总载荷从约0磅迅速增加到约1.5磅。

如图5-7所示，设备100的基材接触部件106’的平面表面102’和基材200的平面表面202保持接触约63.2秒的时间，之后，在约116.5秒的时间处，设备100和基材200移动到第三位置，在所述第三位置中，基材接触部件106’的平面表面102’和基材200的平面表面202不接触。

如图7所示，在设备100和基材200开始从第二位置移动的时刻，基材接触部件106’的平面表面102’与基材200的平面表面202之间的粘附力表示为负载荷。在图7的实施方式中，粘附力为约0.25磅。粘附力可以广义地概括为使表面之间粘附的各种力的总和，在本情况中，所述粘附是基材接触部件106’的金属表面与基材200的玻璃表面之间的粘附。这些力例如可包括由于非共价键合的电荷相互作用导致的静电力，与电荷状态无关的分子引力以及由于液体介导的接触或粘附(例如由湿度所致)引起的毛细力。

图8A和8B分别显示包括可拆卸的子部件126的基材接触部件106的侧视透视图和底视透视图，所述可拆卸的子部件126包括多个开口(通孔130)和平面表面102”，在该平面表面102”上沉积有材料层128。可拆卸的子部件126例如可通过本领域普通技术人员已知的附接机构(例如，螺钉、夹具、过盈配合等)反复附接于基材接触部件106的主体以及从基材接触部件106的主体拆卸。虽然图8B示出了八个通孔130，但是本文公开的实施方式包括具有任何数目的开口(例如通孔130)的可拆卸的子部件。

开口，例如通孔130，可以与真空源流体连通。例如，在某些示例性实施方式中，可以在预定位置处形成或机械加工通过可拆卸子部件126的通孔130，使得它们与基材接触部件106、106’的主体的通道(例如104、104’)流体连通，进而与真空源流体连通。或者，基材接触部件的主体可以包含多个开口(例如通孔)，它们被构造成能够使真空源与可拆卸的子部件126的多个开口之间流体连通。

通过在基材接触部件的主体与可拆卸的子部件126之间使用薄的O形圈或衬垫，可以进一步实现这种流体连通。此外，可拆卸的子部件126的平面表面102”可以包含与真空源流体连通的至少一个通道，例如图3A和3B所示的通道模式。

可拆卸的子部件126和/或其平面表面102”可包括任何数量的材料中的一种或多种。例如，本文公开的实施方式包括多个可拆卸的子部件，其各自可互换地附接于基材接触部件的主体或从基材接触部件的主体拆卸。多个可拆卸的子部件的构件可各自包含平面表面，所述平面表面包含与多个可拆卸的子部件的其他构件的平面表面材料不相同的材料。改变所述材料例如能够进一步研究玻璃与不同材料之间的粘附力。在某些示例性实施方式中，可拆卸的子部件126的平面表面102”包含选自硅和玻璃中的至少一种材料。

多个可拆卸的子部件的构件可各自包含平面表面，这些平面表面包含相同的材料，但是这些平面表面的某些表面性质与多个可拆卸的子部件的其他构件的某些表面性质不同。例如，多个可拆卸的子部件的构件可各自包含平面表面，这些平面表面包含相同的材料，但是相比于多个可拆卸的子部件的其他构件，这些平面表面在表面粗糙度上不相同。

如图8B所示，在可拆卸的子部件126的平面表面102”的至少一部分上具有材料层128。可以通过本领域普通技术人员已知的任何方法将材料层128粘附(例如，胶合)涂覆，或以其他方式沉积或定位在平面表面102”上。例如，如上所述，本文公开的实施方式包括多个可拆卸的子部件，其各自可互换地附接于基材接触部件的主体和从基材接触部件的主体拆卸。多个可拆卸的子部件的构件可各自包含平面表面，所述平面表面包含位于其上的材料层，所述材料层与位于多个可拆卸的子部件的其他构件的平面表面上的材料层不相同。在某些示例性实施方式中，材料层128包含选自金属和聚合物中的至少一种材料。示例性的金属包括但不限于铬、铝、金、镍、铜、铂和钛，以及它们的合金和多层物。虽然不具体限制材料层128的厚度，但是其可以是例如约1纳米至约1毫米，例如约10纳米至约1微米，还例如约20纳米至约200纳米。

可使用多种方法在可拆卸的子部件126中产生开口，例如通孔130。例如，在可拆卸的子部件126包含硅的实施方式中，可在可拆卸的子部件126的各表面上沉积氮化硅的薄涂层，在该沉积之后，可用通过光掩模暴露的可紫外(UV)图案化的光致抗蚀剂材料涂覆这些表面中的至少一个表面。在光致抗蚀剂显影后，可例如使用等离子体干法蚀刻将光致抗蚀剂中的氮化硅蚀刻掉。然后，可移除光致抗蚀剂，并且可将可拆卸的子部件126插入经加热的碱性溶液(例如加热到70-90℃的20-30重量％的KOH水溶液)中。该溶液可以各向异性方式蚀刻硅，直到形成通孔。

在可拆卸的子部件126包含玻璃的实施方式中，可利用激光暴露来限定导孔的模式。由激光引入的亚表面损伤可使得在例如酸性溶液(例如HF水溶液)中蚀刻得显著更快，从而形成穿过玻璃的穿孔。

无论可拆卸的子部件126的材料是何种，如果需要，子部件的平面表面可以通过本领域普通技术人员已知的各种化学或机械方法学进行粗糙化。例如，当可拆卸的子部件126包含玻璃时，可使用细粒度喷砂对可拆卸的子部件126的平面表面进行粗糙化。在这种表面粗糙化之后，可以洗涤可拆卸的子部件126，例如用洗涤剂溶液洗涤，随后可将涂层施加于可拆卸的子部件126的至少一个表面。

结合包括力测量仪112的设备100，设备还可包括静电计或静电伏特计，其可经由引线114与例如数据处理单元(未示出)电连通。静电计可以例如记录当基材200处于第二位置时以及因在第二位置与第三位置之间移动，在基材接触部件106、106’的平面表面102、102’和基材200之间的电荷转移。类似地，静电伏特计可记录因在第二位置与第三位置之间移动而在基材200的表面上产生的电压。

对本领域的技术人员而言显而易见的是，可以在不偏离本公开内容的精神和范围的前提下对本公开的实施方式进行各种修改和变动。因此，本公开旨在覆盖这些修改和变动，只要这些修改和变动在所附权利要求和其等同内容的范围之内。

Claims (28)

1.一种用于测量平面表面之间的粘附力的设备，包括：

包含平面表面的基材接触部件，所述平面表面包含至少一个开口或通道，其凹到平面表面中，其中，所述至少一个开口或通道与真空源流体连通；和

力测量仪；

其中，所述设备和包含平面表面的基材被构造成至少从第一位置相对于彼此移动到第二位置处，在第一位置中，基材接触部件的平面表面与基材的平面表面不接触，在第二位置处，基材接触部件的平面表面与基材的平面表面彼此接触，并且，当在第二位置中时，在所述至少一个开口或通道中产生至少部分真空；并且其中

所述设备和基材被构造用于相对于彼此从第二位置移动到第三位置，在第三位置中，基材接触部件的平面表面与基材的平面表面不接触；并且

所述设备被构造成：由于在第二位置与第三位置之间的移动而能够确定基材接触部件的平面表面与基材的平面表面之间的粘附力。

2.如权利要求1所述的设备，其中，所述基材包含玻璃。

3.如权利要求1所述的设备，其中，基材接触部件的平面表面包含金属。

4.如权利要求1所述的设备，其中，基材接触部件包含可拆卸的子部件，其包含平面表面，所述平面表面包含至少一个开口或通道。

5.如权利要求4所述的设备，其中，可拆卸的子部件的平面表面包含选自硅和玻璃中的至少一种材料。

6.如权利要求5所述的设备，其中，在可拆卸的子部件的平面表面的至少一部分上定位有材料层。

7.如权利要求6所述的设备，其中，材料层包含选自金属和聚合物中的至少一种材料。

8.如权利要求2所述的设备，其中，所述基材涂覆有至少一种涂覆材料。

9.如权利要求1所述的设备，其中，力测量仪包括测力传感器。

10.如权利要求1所述的设备，其中，所述设备还包括静电计或静电伏特计。

11.如权利要求10所述的设备，其中，静电计被构造用于记录当基材处于第二位置时以及因在第二位置与第三位置之间移动，在基材接触部件的平面表面和基材之间的电荷转移。

12.如权利要求1所述的设备，其中，所述至少一个通道包括多个平行通道。

13.如权利要求1所述的设备，其中，所述至少一个通道包括与通道的至少一个其他区段垂直的区段。

14.如权利要求1所述的设备，其中，所述设备被构造成当处于第二位置时，改变在至少一个通道中产生的部分真空。

15.一种用于测量平面表面之间的粘附力的方法，包括：

使设备与包含平面表面的基材相对于彼此从至少第一位置移动到第二位置；

其中，所述设备包含力测量仪和包含平面表面的基材接触部件，所述平面表面包含至少一个开口或通道，其凹到平面表面中，其中，所述至少一个开口或通道与真空源流体连通；并且其中，

在第一位置中，基材接触部件的平面表面与基材的平面表面不接触；并且其中

在第二位置中，基材接触部件的平面表面与基材的平面表面彼此接触；以及

当在第二位置中时，在所述至少一个开口或通道中产生至少部分真空；和

使所述设备和基材移动到第三位置，在第三位置中，基材接触部件的平面表面与基材的平面表面不接触；以及

由于在第二位置与第三位置之间的移动，确定基材接触部件的平面表面与基材的平面表面之间的粘附力。

16.如权利要求15所述的方法，其中，所述基材包含玻璃。

17.如权利要求15所述的方法，其中，基材接触部件的平面表面包含金属。

18.如权利要求15所述的方法，其中，基材接触部件包含可拆卸的子部件，其包含平面表面，所述平面表面包含至少一个开口或通道。

19.如权利要求18所述的方法，其中，可拆卸的子部件的平面表面包含选自硅和玻璃中的至少一种材料。

20.如权利要求19所述的方法，其中，在可拆卸的子部件的平面表面的至少一部分上定位有材料层。

21.如权利要求20所述的方法，其中，材料层包含选自金属和聚合物中的至少一种材料。

22.如权利要求16所述的方法，其中，所述基材涂覆有至少一种涂覆材料。

23.如权利要求15所述的方法，其中，力测量仪包括测力传感器。

24.如权利要求15所述的方法，其中，所述设备还包括静电计或静电伏特计。

25.如权利要求24所述的方法，其中，静电计记录当基材处于第二位置时以及因在第二位置与第三位置之间移动，在基材接触部件的平面表面和基材之间的电荷转移。

26.如权利要求15所述的方法，其中，所述至少一个通道包括多个平行通道。

27.如权利要求15所述的方法，其中，所述至少一个通道包括与通道的至少一个其他区段垂直的区段。

28.如权利要求15所述的方法，其中，所述方法还包括：当处于第二位置时，改变在至少一个通道中产生的部分真空。

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