[发明专利]一种应用于薄膜与透明基底之间的粘附特性测量方法

权利要求书

1.一种应用于薄膜与透明基底之间的粘附特性测量方法，其特征在于，是使用测量系统以微悬臂梁与显微干涉技术组合的方法实现原位高精度测量，包括，对微悬臂梁弹性系数和显微干涉系统进行标定；由显微干涉系统观测并定位被测薄膜样品脱粘区域；由微悬臂梁的力曲线测量被测薄膜样品的塑性功，得到界面脱粘能；由微悬臂梁Z向位移测量被测薄膜样品的脱粘区域顶点的高度，并通过显微干涉系统测量的变形值对脱粘区域顶点的高度进行补偿；由显微图像测量薄膜脱粘区域的面积，最终由能量学模型计算界面能量释放率。

2.根据权利要求1所述的一种应用于薄膜与透明基底之间的粘附特性测量方法，其特征在于，所述的对微悬臂梁弹性系数和显微干涉系统进行标定，是在标定模式下，对微悬臂梁的弹性系数进行标定，将标定值计入力值反馈模型中，对显微干涉系统的面积系数，即每个像素代表的实际面积值，以及Z向高度系数，即Z向每个步长代表的实际位移值进行标定，将标定结果计入薄膜脱粘面积和薄膜Z向变形高度测量模型中。

3.根据权利要求2所述的一种应用于薄膜与透明基底之间的粘附特性测量方法，其特征在于，所述的力值反馈模型，是基于胡克定律，即微悬臂梁对薄膜样品施加的作用力为微悬臂梁的弯曲变形量与微悬臂梁的弹性系数的乘积。

4.根据权利要求2所述的一种应用于薄膜与透明基底之间的粘附特性测量方法，其特征在于，所述的薄膜脱粘面积测量模型，是由显微干涉系统测得的脱粘区域所包围的像素数与面积系数的乘积；薄膜Z向变形高度测量模型，是由显微干涉系统测得的Z向步长数与Z向高度系数的乘积。

5.根据权利要求1所述的一种应用于薄膜与透明基底之间的粘附特性测量方法，其特征在于，所述的由显微干涉系统观测并定位被测薄膜样品脱粘区域，是在测量模式下，利用加载系统对对被测薄膜样品加载，并用显微干涉系统的光学部分进行观测，直至出现脱粘情况；移动支撑被测薄膜样品的位移台，在光学图像中选择一个脱粘区域，并将微悬臂梁探针定位于所述的脱粘区域，同时所述的微悬臂梁探针与于显微干涉系统测量轴线重合。

6.根据权利要求1所述的一种应用于薄膜与透明基底之间的粘附特性测量方法，其特征在于，所述的由微悬臂梁的力曲线测量被测薄膜样品的塑性功，得到界面脱粘能，是应用微悬臂梁的力曲线测试功能，对被测薄膜样品分别进行脱粘区域和未脱粘区域的力曲线实验，根据力曲线实验数据计算脱粘区域和未脱粘区域塑性功之差，得到界面脱粘能。

7.根据权利要求1所述的一种应用于薄膜与透明基底之间的粘附特性测量方法，其特征在于，所述的通过显微干涉系统测量的变形值对脱粘区域顶点的高度进行补偿，是指在微悬臂梁探针对薄膜样品施力时，Z向位移小于薄膜厚度10％时，由微悬臂梁Z向位移值作为实际位移量；当Z向位移大于薄膜厚度10％时，由显微干涉系统测得的Z向高度值作为实际位移量。

8.根据权利要求1所述的一种应用于薄膜与透明基底之间的粘附特性测量方法，其特征在于，所述的由显微图像测量薄膜脱粘区域的面积，是指用显微干涉系统原位测量薄膜脱粘面积的过程。具体是指读入图像数据后，进行包括二值化、边缘提取、亚像素填充等图像处理，将处理后得到的脱粘区域所包围的像素值与标定的面积系数的乘积作为脱粘面积的计算结果。