CN115164763A - 一种用于微针形貌检测的评价方法及应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及专利IPC分类的G01N领域，尤其涉及一种用于微针形貌检测的评价方法及应用。用于微针形貌检测的评价方法，步骤包括以下几步：(1)提供待测微针样品；(2)第一次逐层扫描；(3)二次扫描；(4)结果判断。本发明提供的一种用于微针形貌检测的评价方法，具有良好的微观样品的检测效果和检测准确度，二次扫描步骤有效提高了待检测样品的成像效果，可以针对于第一次扫描无法涉及的部位，适宜在微观检测领域推广，具有广阔的发展前景。

Description

一种用于微针形貌检测的评价方法及应用

技术领域

本发明涉及专利IPC分类的G01N领域，尤其涉及一种用于微针形貌检测的评价方法及应用。

背景技术

微针形貌是微针成型技术中重要的指标，是评价产线成品率的关键环节。因此，为满足产线产品良率和生产效率，亟需一种快速、全面、准确的针对微针三维形貌的检测手段。目前常用于测量和评价微针形貌的检测装置，可分为：光学显微镜、扫描电子显微镜和原子力显微镜。

光学显微镜是利用光学原理，把人眼所不能分辨的微小物体放大成像，以供人们提取微细结构信息的光学仪器。该仪器结构简单、方便操作但其分辨率不高，仅为0.2μm。扫描电镜是利用电子和物质的相互作用，可以获取被测样品本身的各种物理、化学性质的信息，如形貌、组成和晶体结构等，具有较高的0.2nm的分辨率。原子力显微镜是通过微悬臂感受和放大悬臂上尖细探针与受测样品原子之间的作用力，从而达到检测的目的，且其具有原子级的分辨率。

在现有技术中，光学显微镜分辨率不高；电子显微镜的分辨本领虽已远胜于光学显微镜，但电子显微镜因需在真空条件下工作，所以很难观察活的生物，而且电子束的照射也会使生物样品受到辐照损伤；而原子力显微镜的缺点在于成像范围太小，速度慢，受探头的影响太大，对样品容易造成损坏。

因此，亟需一种成像范围适中，速度较快，成像范围较大，受外部负面影响水平较低，工作稳定的用于微针形貌检测的评价方法以解决上述技术问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明第一方面提供了一种用于微针形貌检测的评价方法，步骤包括以下几步：(1)提供待测微针样品；(2)第一次逐层扫描；(3)二次扫描；(4)结果判断。

作为一种优选的方案，所述提供待测微针样品的具体操作为：将待测样品，微针基质和基质上方的微针阵列以及微针样品按设备固定位置安置于待检测区域的平台上。

作为一种优选的方案，所述第一次逐层扫描的具体操作为：将微针样品用背胶铺平并固定在平台上方，使用光学轮廓仪对样品进行面聚焦，从基质到针尖，由底到上表面进行逐层扫描。

作为一种优选的方案，所述二次扫描的具体操作为：通过平台角度调整部进行转角，使用光学轮廓仪对样品进行二次扫描，以保证各类微针形貌的全面检测，最后通过多片聚焦形成三维影像。

作为一种优选的方案，所述平台角度调整部为可以旋转任意角度，并且同时带动平台同时旋转的装置。

作为一种优选的方案，所述各类微针为圆锥形微针、金字塔微针中的任一种。

作为一种优选的方案，所述转角角度为0～180°。

作为一种优选的方案，所述转角角度为60～120°。

作为一种优选的方案，所述结果判断的具体操作为：对扫描结果进行分析判断；所述扫描结果包括针体高度以及圆锥形微针的底面半径或金字塔微针的底面边长。

作为一种优选的方案，所述针体高度为100～1000μm；所述底面半径为30～300μm；所述底面边长为50～500μm。

本发明第二方面提供了一种上述用于微针形貌检测的评价方法的应用，包括该方法在各微观检测样品的微观形貌检测方法中的应用。

有益效果：

1、本申请中提供的一种微针形貌的评价方法，其通过采用二次扫描的方法有效提高了待检测样品的成像效果；设置初次扫描和二次扫描的条件一致，只是平台的位置发生了变化，二次扫描可以针对于第一次扫描无法涉及的部位。

2、本申请中提供的一种微针形貌的评价方法，其初次扫描对于直角微针拍摄，可直观的获取微针形貌；二次扫描针对倾斜微针的扫描，通过平台倾斜层层扫描带有倾角的微针，能够获得全面的微针轮廓和成型信息。针对直角微针，结合两次扫描，可有效排检出直角微针样品间的差异和成型的质量问题，提高产线质量。

附图说明

图1为本申请评价方法的步骤示意图。

图2为本申请实施例所测样品的扫描数据示意图。

图3为本申请实施例所测样品的扫描形貌示意图。

图4为本申请二次扫描的步骤示意图。

具体实施方式

实施例1

实施例1第一方面提供了一种用于微针形貌检测的评价方法，步骤包括以下几步：(1)提供待测微针样品；(2)第一次逐层扫描；(3)二次扫描；(4)结果判断。

提供待测微针样品的具体操作为：将圆锥形待测样品，包括微针基质和基质上方微针阵列以及微针样品置于待检测区域平台上。

第一次逐层扫描的具体操作为：将圆锥形待测样品用背胶铺平并固定在平台上方，使用光学轮廓仪对样品进行面聚焦，从基质到针尖，由底到上表面进行逐层扫描。

二次扫描的具体操作为：通过平台角度调整部进行转角，使用光学轮廓仪对样品进行二次扫描，以保证圆锥形待测样品形貌的全面检测，最后通过多片聚焦形成三维影像。

平台角度调整部为可以旋转任意角度，并且同时带动平台同时旋转的装置。

转角角度为90°。

结果判断的具体操作为：对扫描结果进行判断，包括针体高度与底面半径；圆锥形待测样品的针体高度为100μm，底面半径35μm。

如图3所示为本发明的一种用于微针形貌检测的系统结构图，其具体架构包括：样品放置装置、光学轮廓仪和平台角度调整部。通过样品放置装置铺平、固定微针样品；使用光学轮廓仪对样品进行从底面到上表面的层扫描，获取三维影像；通过平台角度调整部调整微针样品角度，使用光学轮廓仪进行二次扫描，以保证各类微针形貌的全面检测，最后通过多片聚焦形成三维影像。

实施例2

本实施例的具体实施方式同实施例1，不同之处在于：转角角度为120°。

性能评价

通过实施例1～2中提供的方法进行微针形貌检测，并且对最终的检测结果进行记录评价，每个实施例进行10次平行测试，结果取平均值记录于表1。

表1

样本高度	100	150	200
				实施例1	96.7	145.2	193.4
实施例2	97.2	146.5	194.8

通过实施例1～2可以得知，本发明提供的一种用于微针形貌检测的评价方法，具有良好的微观样品的检测效果和检测准确度，二次扫描步骤有效提高了待检测样品的成像效果，可以针对于第一次扫描无法涉及的部位，适宜在微观检测领域推广，具有广阔的发展前景。

Claims (10)

1.一种用于微针形貌检测的评价方法，其特征在于：步骤包括以下几步：(1)提供待测微针样品；(2)第一次逐层扫描；(3)二次扫描；(4)结果判断。

2.根据权利要求1所述的用于微针形貌检测的评价方法，其特征在于：所述提供待测微针样品的具体操作为：将待测样品，微针基质和基质上方的微针阵列以及微针样品按设备固定位置安置于待检测区域的平台上。

3.根据权利要求2所述的用于微针形貌检测的评价方法，其特征在于：所述第一次逐层扫描的具体操作为：将微针样品用背胶铺平并固定在平台上方，使用光学轮廓仪对样品进行面聚焦，从基质到针尖，由底到上表面进行逐层扫描。

4.根据权利要求3所述的用于微针形貌检测的评价方法，其特征在于：所述二次扫描的具体操作为：通过平台角度调整部进行转角，使用光学轮廓仪对样品进行二次扫描，以保证各类微针形貌的全面检测，最后通过多片聚焦形成三维影像。

5.根据权利要求4所述的用于微针形貌检测的评价方法，其特征在于：所述平台角度调整部为可以旋转任意角度，并且同时带动平台同时旋转的装置。

6.根据权利要求5所述的用于微针形貌检测的评价方法，其特征在于：所述各类微针为圆锥形微针、金字塔微针中的任一种。

7.根据权利要求6所述的用于微针形貌检测的评价方法，其特征在于：所述转角角度为0～180°。

8.根据权利要求7所述的用于微针形貌检测的评价方法，其特征在于：所述结果判断的具体操作为：对扫描结果进行分析判断；所述扫描结果包括针体高度以及圆锥形微针的底面半径或金字塔微针的底面边长。

9.根据权利要求8所述的用于微针形貌检测的评价方法，其特征在于：所述针体高度为100～1000μm；所述底面半径为30～300μm；所述底面边长为50～500μm。

10.一种根据权利要求1～9任一项所述的用于微针形貌检测的评价方法的应用，其特征在于：包括该方法在各微观检测样品的微观形貌检测方法中的应用。

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