每个第二腔延伸到所述多根微针中的一根微针的主体中；
[0170]其中穿过基板的直线可在第一腔中的第一点处进入基板并在第二腔中的第二点处离开基板；
[0171]附连基板；
[0172]对准至少一根微针的位置；以及
[0173]形成穿过多根微针中的一根微针的中空通道，其中形成中空通道包括在第一腔与第二腔之间形成通道。
[0174]实施例R是实施例Q所述的方法，其中所述直线穿过基板仅一次。
[0175]实施例S是实施例Q或实施例R所述的方法，其中第一腔包括第一开口和与第一开口相对的第一末端，其中第二腔包括第二开口和与第二开口相对的第二末端，其中穿过基板的直线可在第一末端处的第一点处进入基板并在第二末端处的第二点处离开基板。
[0176]实施例T是实施例Q至S中任一项所述的方法，其中所述多根微针包括微针阵列，其中所述阵列包括周边微针，其中对准至少一根微针的位置包括对准周边微针的位置。
[0177]实施例U是实施例Q至T中任一项所述的方法，其中对准至少一根微针的位置包括对准所述多根微针中的每根微针的位置。
[0178]实施例V是实施例Q至U中任一项所述的方法，其中模制材料包括对材料进行微复制。
[0179]实施例W是实施例Q至V中任一项所述的方法，其中形成中空通道包括使用烧蚀工艺、熔融工艺或机械钻孔工艺。
[0180]实施例X是实施例W所述的方法，其中烧蚀工艺包括激光烧蚀工艺。
[0181]实施例Y是实施例W或实施例X所述的方法，还包括:
[0182]使用掩模元件来限定烧蚀工艺的目标。
[0183]实施例Z是实施例Y所述的方法，其中掩模元件包括掩模孔隙，所述孔隙操作地联接到光学系统，以产生激光束图像，所述激光束图像的形状和尺寸设计为与由第二开口限定的形状共延或适配在其内。
[0184]实施例AA是实施例Y所述的方法，其中掩模元件包括掩模孔隙，所述孔隙操作地联接到光学系统，以产生大于第二开口的激光束图像。
[0185]实施例BB是实施例Q至AA中任一项所述的方法，还包括对多根微针中的至少一根微针进行成像的步骤。
[0186]实施例CC是实施例BB所述的方法，其中对至少一根微针进行成像包括将电磁辐射引向第一主表面并使用成像装置来捕获第二主表面的图像，或者将电磁辐射引向第二主表面并使用成像装置来捕获第一主表面的图像。
[0187]实施例DD是实施例Q至CC中任一项所述的方法，其中形成穿过所述多根微针中的一根微针的中空通道包括使用准分子激光器形成中空通道。
[0188]实施例EE是实施例Q至实施例DD中任一项所述的方法，其中形成穿过所述多根微针中的一根微针的中空通道还包括在所述多根微针的两根或更多根微针中同时形成中空通道。
[0189]实施例FF是一种方法，包括:
[0190]模制材料以形成基板，所述基板包括:
[0191]第一主表面，所述第一主表面包括从其延伸的多根微针，每根微针包括第一腔；以及
[0192]背对第一主表面的第二主表面，所述第二主表面包括多个第二腔；
[0193]其中模制材料包括在第一腔与第二腔之间形成变薄的材料区域；
[0194]其中穿过基板的直线可在第二腔中的第一点处进入基板并在第一腔中的第二点处离开基板；以及
[0195]将电磁辐射引向第一主表面并使用成像装置来捕获第二主表面的图像，或者将电磁辐射引向第二主表面并使用成像装置来捕获第一主表面的图像；以及
[0196]使用所述图像来处理所述多根微针中的两根或更多根微针。
[0197]实施例GG是实施例FF所述的方法，其中所述直线穿过基板仅一次。
[0198]实施例HH是实施例FF或GG所述的方法，其中所述多根微针中的每根包括主体，模制材料以形成基板包括模制所述材料使得所述多个第二腔中的每个第二腔延伸到所述多根微针中的一根微针的主体中。
[0199]实施例1I是实施例FF至HH中任一项所述的方法，其中处理两根或更多根微针包括在多根微针的第一腔与第二腔之间产生通孔。
[0200]实施例JJ是实施例FF至II中任一项所述的方法，其中处理两根或更多根微针包括将组合物施加到多根微针。
[0201]实施例KK是实施例JJ所述的方法，其中将组合物施加到微针包括将组合物施加到微针而基本上不将组合物施加到第一主表面的其他部分。
[0202]以下实例进一步说明了本公开的优点和实施例，但是这些实例中所提及的具体材料及其量以及其他条件和细节均不应被解释为对本公开的不当限制。除非另有规定或者显而易见，否则所有的材料均可商购获得或者是本领域技术人员已知的。
[0203]SM
[0204]实例I
[0205]使用标准注模工序从聚合物材料制备本实例的微针阵列。对于每种微针阵列图案，从原模阵列制备第一模具半部。使用美国专利申请公布US2009/0099537 (DeVoe等人)中所述的双光子光刻制造方法形成原模阵列，所述美国专利申请全文以引用方式并入本文。然后根据DeVoe等人的实例6中所述的工序用镍对原模阵列进行电镀(2.79mm厚)，以产生原模的反转(或反面)形式，其用作第一模具半部。第一模具半部用作模板，以限定模制阵列中微针的图案、阵列的基部部分的第一主表面、微针的外部形状和具有位于每根微针的尖端的近侧的第一开口的第一腔(其中所述腔朝基部延伸到微针结构中)。对于本实例中制备的一些微针，在模具的每个突出部的顶面中加工形成十字线特征结构。所述特征结构用于限定第一腔，以便容易地使位于每个第一腔的末端处的聚合物材料的表面可视化。
[0206]第二模具半部从钢板加工而成。第二模具半部包含从平坦平面出现的圆柱形突出部。所述突出部具有平坦尖端，所述尖端被定位并间隔，以使每个突出部与第一模具半部中的对应腔对齐。第二模具半部的突出部用作模板，以限定具有位于模制阵列的每根微针的基部处的第二开口的第二腔(其中所述腔朝尖端延伸到微针结构中)。突出部从其出现的平坦表面用于限定模制阵列的基部部分的第二主表面。
[0207]将第一模具半部和第二模具半部安装到60吨的注模成形机(Sodick Plustech LA60，日本横滨的沙迪克公司(Sodick Plustech C0.，Yokohama，Japan))的模具基部中。如本领域通用那样，模具组件的分模线具有用于在注射聚合物材料期间一般空气排出的主和副通风口二者。将Vectra MT1300液晶聚合物(LCP)球剂(肯塔基州佛罗伦萨的泰科纳工程聚合物公司(Ticona Engineering Polymers, Florence, KY))填充到往复式螺杆中并且加热直到熔化。将第一模具半部和第二模具半部加热到200° F(93.30C )的温度(下文中称为“注射时的模具温度”)。通过使第一模具半部与第二模具半部闭合来开始模制循环。以约20至60吨的力将模具夹在一起。在夹紧位置中，第二模具半部的突出部不接触第一模具半部的任何表面。将来自往复式螺杆的材料的总量的第一部分(部件尺寸的约50%至95%的体积)以7英寸/秒(17.8厘米/秒)的固定速度(下文中称为“注射速度”)注射到模具腔室中。在注射了材料的第一部分后，通过施加13，500psi (93，079千帕)的固定压力(下文中称为“充填压力”)以迫使熔融材料的其余部分进入阴模插入件中来使工艺从注射驱动模式切换到压力驱动模式。充填压力施加5秒的固定时间(下文中称为“保持时间”)。随后释放充填压力，并且使模具腔室冷却到设定在LCP软化温度以下的脱模温度。打开模具腔室，使微针阵列脱模。
[0208]实例2
[0209]作为另选方案，使用以三个模具节段(其中每个节段从钢材加工而成)制备的模具组件来制备实例I中所述的模制微针阵列。第一模具节段包含限定模制阵列中针尖的斜面形状的突出部。第一模具节段中的每个突出部具有另外的圆柱形伸出部，所述圆柱形伸出部限定在模制产品中具有第一开口的第一腔。第二模具节段用作模板，以限定模制阵列中丽的图案、模制阵列的基部部分的第一表面以及模制阵列中微针的外部形状和尺寸。第三模具节段包含从平坦表面出现的圆柱形突出部，所述突出部限定第二腔和位于模制阵列中每根微针的基部处的第二开口。突出部从其出现的平坦表面用于限定模制阵列的基部部分的第二主表面。作为选项，可在每个突出部的顶面中加工形成十字线特征结构。
[0210]通过将第一模具节段的突出部插入第二模具节段的对应开口中来将第一模具节段和第二模具节段组装起来以形成紧密配合。组装后的第一模具节段和第二模具节段形成第一模具半部。第三模具节段用作第二模具半部。将第一模具半部和第二模具半部安装到60吨的注模成形机(Sodick Plustech LA 60)的模具基部中，并且使用实例I中所述的相同工序和条件制备模制阵列。
[0211]实例3
[0212]通过实例2中所述的注模方法制备微针阵列。将该阵列制备成面积约1.6cm2的正方形形状。该阵列的基部部分为约0.8mm厚。该阵列具有以4乘4正方形图案集中布置在阵列上的16根微针。这些微针从阵列的基部部分的第一主表面延伸。每根微针呈现具有圆形斜面尖端的常规皮下注射针的形状。相邻微针之间的间距为约2_(从尖端到尖端测量)。每根微针具有约1000微米的高度，纵横比为约3: I。每根微针中在尖端近侧的腔的直径为约140微米，而每根微针中位于基部处的腔的直径为约100微米。使两个腔的底面分隔开的LCP实心节段为约25微米厚，并且位于距每根微针的尖端约400微米处。
[0213]使用激光钻孔工序移除位于微针腔之间的足够的LCP材料，以在每根微针中产生中空槽孔。使用具有高分辨率成像光学器件(Var1Las Pro 248系统，加利福尼亚州圣克拉拉的相干股份有限公司(Coherent Inc., Santa Clara, CA))并且集成有Compex Pro IlOF氟化氣激光器(相干股份有限公司(Coherent，Inc.))的准分子激光器显微机械加工系统进行钻孔。在248nm的波长下操作激光器。激光器以10Hz的最大重复率产生最高至每脉冲400mJ的25纳秒脉冲。利用两个小透镜阵列对激光束进行均化处理并且引导其照射包含孔隙的掩模元件。利用7X缩倍投影透镜对穿过孔隙的光进行成像。投影模块配备有适用于微针子束对准的CCD相机(型号KS722UP，德国芬宁的NET新电子技术股份有限公司(NET New Electronic Technology GmbH,Finning,Germany))和视觉系统。该相机和视觉系统用于以精确的方式相对于微针阵列定位激光钻头。
[0214]将微针阵列附接到与旋转平台(德国埃斯克巴克的PI miCos股份有限公司(PImiCos GmbH(Eschbach,Germany))结合的三轴(XYZ)平台。定位微针阵列使得阵列的基部部分的第二主表面面朝激光束。使用具有抗反射Cr涂层的UV石英掩模作为掩模元件。掩模元件包含四个孔隙，每个孔隙具有525微米的直径。激光束在穿过掩模孔隙时被分离成多个子束。使子束穿过7X缩倍投影透镜，并将每个孔隙的缩小图像投射到微针中的一个上。每个孔隙的缩小图像的直径为约75微米。将来自掩模元件的孔隙图案的图像投射到微针阵列上，使得所投射的缩小孔隙图像中的每一个被取向成与阵列中的不同微针对齐。所述对齐被构造成使得缩小图像被完全投射在形成于对应微针中的腔的边界内。在掩模元件就位的情况下，开始激光钻孔程序。在10Hz的重复率下操作激光器，将注量设定为500mJ/cm2。需要大约120至140个脉冲以便在四根目标微针的每根微针中形成通孔(或通道)。然后将平台手动移动到下一组四根微针，并且将子束微针对准之后激光钻孔的工序重复。继续进行该工序直到阵列中的所有微针皆已处理。需要大约1.5秒来完成对一组四根微针的激光钻孔(从每根微针中移除厚度约25微米的材料)。
[0215]使用所述条件对总共三十个阵列进行处理。使用具有背面照明和顶部照明两者的Leica Wild MlO立体显微镜(德国韦茨拉尔的徕卡显微系统股份有限公司(LeicaMicrosystems GmbH, Wetzlar, Germany))在8X至80X的放大倍数设定下检查每个阵列。对于百分之九十的阵列，阵列的任何微针的尖端或总体结构无变形或损坏。在未损坏阵列的所有微针中，成功钻出穿过使两个腔的底面(即，“末端”)分隔开的LCP材料实心节段的钻孔(或通道)。
[0216]从未损坏的阵列中随机选择三个阵列的子组，并且使用具有20X物镜的OlympusBH-2光学显微镜(纽约新海德公园奥林巴斯公司(Olympus Corporat1n, New Hyde Park,NY))来测量通过钻孔操作产生的钻孔的直径。对阵列中的全部16根微针进行测量(η =48)。钻孔直径的范围为70至76微米。
[0217]实例4
[0218]使用实例3中所述的相同材料和工序，不同的是对于包含四个孔隙的掩模元件，穿过每个孔隙的激光子束的缩小图像的直径为150微米(而不是实例3中的75微米)。将来自掩模元件的孔隙图案的图像投射到微针阵列上，使得所投射的孔隙图像中的每一个与阵列中的不同微针对齐。由于所投射的每个孔隙图像的直径大于每根微针中的腔的开口的直径，因此对每根微针的腔进行校准以便使其完全位于由对应的所投射的孔隙图像限定的边界内。在掩模元件就位的情况下，开始激光钻孔程序。在10Hz的重复率下操作激光器，并将注量设定为500mJ/cm2。需要大约120至140个脉冲以便在四根目标微针的每根微针中形成通孔(或通道)。然后将平台手动移动到下一组四根微针，并将子束微针对准之后激光钻孔的工序重复。继续进行该工序直到阵列中的所有微针皆已处理。需要大约1.5秒来完成对一组四根微针的激光钻孔。
[0219]使用所述条件对总共十个阵列进行处理。使用具有背面照明和顶部照明两者的Leica Wild MlO立体显微镜(採卡显微系统股份有限公司(Leica Microsystems GmbH))在8X至80X的放大倍数设定下检查每个阵列。对于百分之八十的阵列，阵列的任何微针的尖端或总体结构无变形或损坏。在未损坏阵列的所有微针中，成功钻出穿过使两个腔的底面分隔开的LCP材料实心节段的钻孔(或通道)。
[0220]从未损坏的阵列中随机选择三个阵列的子组，并且使用具有20X物镜的OlympusBH-2光学显微镜(奥林巴斯公司(Olympus Corporat1n))来测量通过钻孔操作产生的钻孔的直径。对阵列中的全部16根微针进行测量(η = 48)。钻孔直径的范围为约97至100微米。对于每根微针，用激光器移除了第二腔中邻近第二开口的非常少量的材料。
[0221]实例5
[0222]使用实例3中所述的相同微针阵列。使用飞秒激光钻孔工序移除位于微针腔之间的足够的LCP材料，以在每根微针中产生中空槽孔。以800nm的波长和300飞秒(fs)的脉冲持续时间操作Hurricane激光系统(加利福尼亚州圣克拉拉的光谱物理公司(SpectraPhysics，Santa Clara，CA))。使激光束穿过电力控制单元，然后通过一组3面反射镜引至3X光束扩展器。在扩展器后使用具有1mm孔隙的可变光阑，以便仅透射光束的中心部分。最后，使光束穿过75mm的焦点透镜，再将其引至阵列的目标部分上。将透镜安装在附接到Z轴定位平台(宾夕法尼亚州匹兹堡的Aerotech股份有限公司(Aerotech Inc.，Pittsburgh，PA))的保持器中。将脉冲重复率设定为1kHz。将平均功率设定为130mW至160mW(在激光束穿过透镜后测量)。
[0223]将微针阵列附接到双轴(XY)定位平台(宾夕法尼亚州匹兹堡的Ae1tech股份有限公司(Aerotech Inc.，Pittsburgh，PA))。定位微针阵列进行使得阵列的基部的第二主表面面朝激光束。使用具有大场F-00.4X放大倍数物镜(型号NT56-677，新泽西州巴林顿的EO爱特蒙特光学公司(E0 Edmund Optics, Barrington, NJ))的ProsilicaModel EC1600 C⑶相