納米探針半成品加工裝置及納米探針制作方法
【專利摘要】本發明提供了一種納米探針半成品加工裝置及納米探針制作方法中，利用本發明所提供的納米探針半成品加工裝置，使得納米探針半成品一端固定在導熱金屬板上，另一端浸泡入化學腐蝕液中，之后調控化學腐蝕液的溫度及導熱金屬板的溫度，使導熱金屬板的溫度高于化學腐蝕液一預定溫度，利用溫度梯度的原理，影響納米探針半成品不同部位的腐蝕速度，從而制作出符合實際應用的納米探針，本發明所提供的納米探針制作方法操作簡單，大大降低了生產成本，且可實現批量生產。
【專利說明】納米探針半成品加工裝置及納米探針制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及納米器件制作【技術領域】，特別涉及一種納米探針半成品加工裝置及納 米探針制作方法。
【背景技術】
[0002] 納米探針半成品是指已加工成型的納米探針粗品，只是這種納米探針半成品的針 尖不夠細，不適合實際應用，必須進行精加工才可投入使用。通常對于納米探針半成品進行 精加工常用的方法是FIB (聚焦離子束）方法，將納米探針半成品的針尖加工成符合應用的 細度。但是由于FIB的機臺費用過高、加工耗時較多、不可批量生產等現象，均使得納米探 針制作的成品大大提商。
[0003] 為了解決使用現有技術中制作納米探針的方法的成本較高，不可以批量生產的問 題，本領域技術人員一直在尋找滿足這一需求的解決方法。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的在于提供一種納米探針半成品加工裝置及納米探針制作方法，以解 決現有技術中使用FIB對納米探針半成品進行精加工的成本較高，不可以批量生產的問 題。
[0005] 為解決上述技術問題，本發明提供一種納米探針半成品加工裝置及納米探針制作 方法，所述納米探針半成品加工裝置包括：恒溫槽、及設置于所述恒溫槽上方的導熱金屬 板；其中，所述導熱金屬板上設置有固定納米探針半成品的固定元件；所述恒溫槽中裝有 化學腐蝕液。
[0006] 可選的，在所述的納米探針半成品加工裝置中，所述化學腐蝕液為Κ0Η溶液。
[0007] 可選的，在所述的納米探針半成品加工裝置中，所述固定元件的數量為至少一個。
[0008] 本發明還提供一種納米探針制作方法，所述納米探針制作方法包括如下步驟：
[0009] 提供如上所述的納米探針半成品加工裝置及納米探針半成品；
[0010] 將納米探針半成品的一端固定在導熱金屬板上，另一端浸泡入化學腐蝕液中；
[0011] 調整納米探針半成品浸泡入化學腐蝕液中的浸泡深度；
[0012] 調控化學腐蝕液的溫度及導熱金屬板的溫度，使導熱金屬板的溫度高于化學腐蝕 液一預定溫度；
[0013] 調控所述預定溫度，直至納米探針半成品的針尖細度滿足實際應用的要求。
[0014] 可選的，在所述的納米探針制作方法中，所述預定溫度為l〇°C?80°C。
[0015] 可選的，在所述的納米探針制作方法中，所述納米探針半成品包括針桿及與針桿 相連的針尖；其中，所述針桿固定在所述導熱金屬板上，所述針尖浸泡入所述化學腐蝕液 中。
[0016] 可選的，在所述的納米探針制作方法中，所述針尖浸泡入所述化學腐蝕液的液面 下 10mmη
[0017] 可選的，在所述的納米探針制作方法中，當所述納米探針半成品的數量大于等于 兩個時，調整納米探針半成品，使其針尖與導熱金屬板之間的距離保持一致。
[0018] 可選的，在所述的納米探針制作方法中，所述化學腐蝕液的溫度為5°C?50°C。
[0019] 可選的，在所述的納米探針制作方法中，所述化學腐蝕液為Κ0Η溶液。
[0020] 可選的，在所述的納米探針制作方法中，所述Κ0Η溶液的百分比濃度為50%。
[0021] 在本發明所提供的納米探針半成品加工裝置及納米探針制作方法中，利用本發明 所提供的納米探針半成品加工裝置，使得納米探針半成品一端固定在導熱金屬板上，另一 端浸泡入化學腐蝕液中，之后調控化學腐蝕液的溫度及導熱金屬板的溫度，使導熱金屬板 的溫度高于化學腐蝕液一預定溫度，利用溫度梯度的原理，影響納米探針半成品不同部位 的腐蝕速度，從而制作出符合實際應用的納米探針，本發明所提供的納米探針制作方法操 作簡單，大大降低了生產成本，且可實現批量生產。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0022] 圖1是本發明的納米探針半成品加工裝置的結構示意圖；
[0023] 圖2是本發明一實施例中納米探針制作方法的流程圖。
[0024] 圖1中，導熱金屬板-10 ;化學腐蝕液-11 ;恒溫槽-20 ;納米探針半成品-30 ;針 桿-31 ;針尖_32。
【具體實施方式】
[0025] 以下結合附圖和具體實施例對本發明提出的納米探針半成品加工裝置及納米探 針制作方法作進一步詳細說明。根據下面說明和權利要求書，本發明的優點和特征將更清 楚。需說明的是，附圖均采用非常簡化的形式且均使用非精準的比例，僅用以方便、明晰地 輔助說明本發明實施例的目的。
[0026] 請參考圖1，其為本發明的納米探針半成品加工裝置的結構示意圖，如圖1所示， 所述的納米探針半成品加工裝置包括：恒溫槽20、及設置于所述恒溫槽20上方的導熱金屬 板10 ;其中，所述導熱金屬板10上設置有固定納米探針半成品30的固定元件；所述恒溫槽 20中裝有化學腐蝕液11。
[0027] 具體的，通過調控恒溫槽20,可以改變恒溫槽20中裝的化學腐蝕液11的溫度，從 而改變納米探針半成品浸泡在化學腐蝕液11中一端的溫度；所述導熱金屬板10的作用是 在固定需要加工的納米探針半成品30的同時可以進行加熱，從而改變納米探針半成品固 定在導熱金屬板10的一端的溫度。進而使得納米探針半成品30不同部分溫度不同，腐蝕 的速度相應改變。本發明的納米探針半成品加工裝置正式利用溫度梯度的原理，根據需要 來調控對納米探針半成品30的腐蝕速度，加工出符合實際應用的納米探針。
[0028] 進一步地，所述化學腐蝕液11為Κ0Η溶液。本實施例中Κ0Η溶液的百分比濃度為 50%。
[0029] 請繼續參照圖1，所述固定元件的數量為至少一個。通過在導熱金屬板10上設置 不同數量的固定元件，實現納米探針的批量制作，降低成本。
[0030] 相應的，本實施例還提供了一種納米探針制作方法，下面參照圖2詳細說明本實 施例所述的納米探針制作方法。
[0031] 首先，執行步驟S1，提供如上所述的納米探針半成品加工裝置及納米探針半成品 30 〇
[0032] 具體的，利用納米探針半成品加工裝置固定納米探針半成品30,為后續進行納米 探針的制作作好準備工作。
[0033] 接著，執行步驟S2,將納米探針半成品30的一端固定在導熱金屬板10上，另一端 浸泡入化學腐蝕液11中。
[0034] 進一步地，所述化學腐蝕液11為Κ0Η溶液。本實施例中Κ0Η溶液的百分比濃度為 50%。
[0035] 具體的，請參照圖1，所述納米探針半成品30包括針桿31及與針桿31相連的針 尖32 ;其中，所述針桿31固定在所述導熱金屬板10上，所述針尖32浸泡入所述化學腐蝕 液11中。請參照圖1，本實施例中所述針尖32浸泡入所述化學腐蝕液11的液面下10mm, 即為圖1中的h尺寸。
[0036] 接著，執行步驟S3,調整納米探針半成品30浸泡入化學腐蝕液11中的浸泡深度。
[0037] 進一步地，當所述納米探針半成品30的數量大于等于兩個時，調整納米探針半成 品30,使其針尖32與導熱金屬板10之間的距離保持一致。當進行批量生產制作納米探針 時，需要調節所有納米探針半成品30的針尖32處于同一水平高度，即納米探針半成品30 的針尖32與導熱金屬板10之間的距離保持一致，從而為后續針尖32部分進入化學腐蝕液 11中的深度相同，得到同等要求的納米探針。
[0038] 接著，執行步驟S4,調控化學腐蝕液11的溫度及導熱金屬板10的溫度，使導熱金 屬板10的溫度高于化學腐蝕液11 一預定溫度。
[0039] 接著，執行步驟S5,調控所述預定溫度，直至納米探針半成品30的針尖32細度滿 足實際應用的要求。
[0040] 本實施例中，所述預定溫度為l〇°C?80°C，所述化學腐蝕液11的溫度為5°C? 50°C。由于納米探針半成品30受溫度梯度原理（化學腐蝕速度隨溫度提高會加快的原理） 的影響，化學腐蝕速度在納米探針半成品30的針尖32處最低，離針尖32越遠，化學腐蝕速 度越快；經過一定時間的化學腐蝕，通過不斷調控所述預定溫度，生產出滿足實際應用的要 求的納米探針。
[0041] 綜上，在本發明所提供的納米探針半成品加工裝置及納米探針制作方法中，利用 本發明所提供的納米探針半成品加工裝置，使得納米探針半成品一端固定在導熱金屬板 上，另一端浸泡入化學腐蝕液中，之后調控化學腐蝕液的溫度及導熱金屬板的溫度，使導熱 金屬板的溫度高于化學腐蝕液一預定溫度，利用溫度梯度的原理，影響納米探針半成品不 同部位的腐蝕速度，從而制作出符合實際應用的納米探針，本發明所提供的納米探針制作 方法操作簡單，大大降低了生產成本，且可實現批量生產。
[0042] 上述描述僅是對本發明較佳實施例的描述，并非對本發明范圍的任何限定，本發 明領域的普通技術人員根據上述揭示內容做的任何變更、修飾，均屬于權利要求書的保護 范圍。
【權利要求】
1. 一種納米探針半成品加工裝置，其特征在于，包括：恒溫槽、及設置于所述恒溫槽上 方的導熱金屬板；其中，所述導熱金屬板上設置有固定納米探針半成品的固定元件；所述 恒溫槽中裝有化學腐蝕液。
2. 如權利要求1所述的納米探針半成品加工裝置，其特征在于，所述化學腐蝕液為KOH 溶液。
3. 如權利要求1所述的納米探針半成品加工裝置，其特征在于，所述固定元件的數量 為至少一個。
4. 一種納米探針制作方法，其特征在于，包括： 提供如權利要求1-3中任一項所述的納米探針半成品加工裝置及納米探針半成品； 將納米探針半成品的一端固定在導熱金屬板上，另一端浸泡入化學腐蝕液中； 調整納米探針半成品浸泡入化學腐蝕液中的浸泡深度； 調控化學腐蝕液的溫度及導熱金屬板的溫度，使導熱金屬板的溫度高于化學腐蝕液一 預定溫度； 調控所述預定溫度，直至納米探針半成品的針尖細度滿足實際應用的要求。
5. 如權利要求4所述的納米探針制作方法，其特征在于，所述預定溫度為1(TC?80°C。
6. 如權利要求4所述的納米探針制作方法，其特征在于，所述納米探針半成品包括針 桿及與針桿相連的針尖；其中，所述針桿固定在所述導熱金屬板上，所述針尖浸泡入所述化 學腐蝕液中。
7. 如權利要求6所述的納米探針制作方法，其特征在于，所述針尖浸泡入所述化學腐 蝕液的液面下l〇mm。
8. 如權利要求6所述的納米探針制作方法，其特征在于，當所述納米探針半成品的數 量大于等于兩個時，調整納米探針半成品，使其針尖與導熱金屬板之間的距離保持一致。
9. 如權利要求8所述的納米探針制作方法，其特征在于，所述化學腐蝕液的溫度為 5。。?50。。。
10. 如權利要求8所述的納米探針制作方法，其特征在于，所述化學腐蝕液為KOH溶液。
11. 如權利要求10所述的納米探針制作方法，其特征在于，所述KOH溶液的百分比濃度 為 50%。
【文檔編號】G01Q70/16GK104155480SQ201410315008
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年7月3日 優先權日:2014年7月3日
【發明者】邢珍相, 李曉旻 申請人:勝科納米（蘇州）有限公司