TWI484174B - Improvement of measurement error caused by nano indentation subsidence phenomenon - Google Patents

Description

奈米壓痕沉陷現象造成量測誤差之改善方法

本創作係一種改善奈米壓痕而產生沉陷現象(sink-in)造成量測誤差的方法，尤指在奈米探針壓入測試物後，以覆蓋物覆蓋測試物表面，待覆蓋物硬化後提起奈米探針，再磨切去高於測試物表面水平的覆蓋物，而得到精準形狀之奈米壓痕者。

奈米壓痕技術在近20年來由於精密位移量測及精密壓力控制的快速發展下，已應用許多奈米等級的物理性質量測，目前精密壓力控制已經可以控制到奈牛頓，而精密位移量測則可量測到0.1奈米，但奈米壓痕之面積使用高倍率的顯微鏡量測時常因奈米壓痕周圍產生的沉陷現象(sink-in)而使測量發生誤差。

奈米壓痕在壓痕之周圍有時會產生沉陷現象(sink-in)，造成壓痕面積計算之誤差，本創作使用覆蓋物填滿奈米壓痕，待覆蓋物硬化後再磨切去除測試物水平表面的覆蓋物，如此使奈米壓痕不致變形，可精確的量測得奈米壓痕之面積。

本創作為達所述之功效，所使用之技術手段，茲舉一實施例，俾使 貴審查委員能進一步瞭解本創作之結構、特性及動作方式，說明如下：

請參閱第1圖、第2圖及第3圖所示，本創作係當奈米探針(101)壓入測試物(102)時，測試物(102)在奈米探針(101)的 周圍表面因沉陷現象(sink-in)而產生凹陷處(103)(如第3圖所示)，造成真正的奈米壓痕深度(A)及因凹陷處(103)而量測到的奈米壓痕深度(B)，不將奈米探針(101)提起，而使用覆蓋物(104)覆蓋測試物(102)表面(如第4圖、第5圖及第6圖所示)，而覆蓋之方法可為電鍍法、沉積法、液浸法、噴塗法、紫外線硬化法等方法為之，待覆蓋物(104)硬化後，提起奈米探針(101)，接著以研磨、剪切或雷射等方法去除測試物(102)表面水平(106)以上的覆蓋物(104)，如此即可得到正確量測出的奈米壓痕(105)，第7圖為本方法之步驟流程圖。

綜上所述，本創作確能以其結構，達成創新之功效，並且具有新穎之實用性，應符專利申請要件，爰依法提出申請，祈請惠予審查，並賜準專利，實感德便。

101‧‧‧奈米探針

102‧‧‧測試物

103‧‧‧凹陷處

104‧‧‧覆蓋物

105‧‧‧奈米壓痕

106‧‧‧表面水平

A‧‧‧真正的奈米壓痕深度

B‧‧‧因凹陷而量測到的奈米壓痕深度

第1圖係本創作實施例之奈米探針尚未壓入測試物表面圖。

第2圖係本創作實施例之奈米探針已壓入測試物表面圖。

第3圖係本創作實施例之測試物表面發生的沉陷象圖。

第4圖係本創作實施例之測試物表面覆蓋了覆蓋物圖。

第5圖係本創作實施例之奈米探針抽離後之測試物及覆蓋物剖面圖。

第6圖係本創作實施例之除去測試物表面水平以上的覆蓋物後之測試物剖面圖。

第7圖係本創作實施例之步驟流程圖。

102‧‧‧測試物

103‧‧‧凹陷處

104‧‧‧覆蓋物

Claims (5)

1. 一種奈米壓痕沉陷現象造成量測誤差之改善方法，包括步驟：a.奈米探針壓入測試物；b.在測試物表面覆蓋上覆蓋物；c.提起奈米探針；d.去除高於測試物表面水平的覆蓋物。
2. 依申請專利範圍第1項所述之奈米壓痕沉陷現象造成量測誤差之改善方法，其中覆蓋物之覆蓋於測試物表面之方法可為紫外線硬化法。
3. 依申請專利範圍第1項所述之奈米壓痕沉陷現象造成量測誤差之改善方法，其中去除覆蓋物之方法可為研磨法。
4. 依申請專利範圍第1項所述之奈米壓痕沉陷現象造成量測誤差之改善方法，其中去除覆蓋物之方法可為剪切法。
5. 依申請專利範圍第1項所述之奈米壓痕沉陷現象造成量測誤差之改善方法，其中去除覆蓋物之方法可為雷射法。