一种半导体电阻率测试仪以及多功能测试装置制造方法及图纸

技术编号:18808938 阅读:32 留言:0更新日期:2018-09-01 09:03
本发明专利技术提供一种半导体电阻率测试仪以及多功能测试装置,包括:仪器本体,仪器本体设有半导体电阻率测试单元;半导体电阻率测试单元包括:信号发生器,第一低通滤波电路,第二低通滤波电路,第三低通滤波电路,恒流源电路,第一乘法电路,第二乘法电路,第一探头,第二探头,AD转换模块,单片机;半导体电阻率测试仪为提高精度测试仪恒流源电路对测试信号进行了运放,而且将测试信号和信号发生器发送至乘法电路的信号进行补偿算法,对测试信号进行调制,降噪,滤波等形式,进行处理,修正。半导体电阻率测试仪对采集的半导体电阻率采集信号进行平衡调节,可以使乘法器实现抑制载波的振幅调制或有载波的振幅调制,提升测试结果的精度。

A semiconductor resistivity tester and multifunctional testing device

The invention provides a semiconductor resistivity tester and a multifunctional testing device, including: the instrument itself, the instrument itself is equipped with a semiconductor resistivity testing unit; the semiconductor resistivity testing unit includes a signal generator, a first low-pass filter circuit, a second low-pass filter circuit, a third low-pass filter circuit, and a constant current. Source circuit, the first multiplication circuit, the second multiplication circuit, the first probe, the second probe, AD conversion module, single chip microcomputer; semiconductor resistivity tester to improve the accuracy tester constant current source circuit to test the signal amplifier, and the test signal and signal generator sent to the multiplication circuit signal compensation algorithm The test signal is modulated, denoising, filtering and other forms of processing, correction. Semiconductor resistivity tester can balance and adjust the collected signal of semiconductor resistivity, so that multiplier can suppress amplitude modulation of carrier or amplitude modulation of carrier, and improve the accuracy of test results.

【技术实现步骤摘要】
一种半导体电阻率测试仪以及多功能测试装置
本专利技术涉及半导体电阻率测试领域,尤其涉及一种半导体电阻率测试仪以及多功能测试装置。
技术介绍
当前半导体和集成电路制造技术飞速发展,许多新半导体以及集成电路研制出来,而半导体以及集成电路的很多参数都与薄层电阻有关,对半导体材料的电阻率检测是不可或缺的关键步骤,因而需要可靠的测量仪器来研究器件的性能。目前,对于半导体材料电阻率的测试通常采用直流电位差计、光电检流计、标准电阻等仪器构成来完成测试,这种的测试方法是通过调节电位差计上的各档旋扭开关,使得光电检流计的指针复位到零点,从而读出电位差计上的电阻值,这样的测试工作周期长、读数误差较大,从而直接影响所生产的相关产品的性能,而且测试过程中存在较大的数据噪音,引起测试结果精度较低。通常电子器件在生产制造过程中,均是流水作业,或者大量生产的。在对半导体材料进行检测时通常也需要一定的空间和环境。目前,专利号申请号为:201710084825X,公开了一种便携式半导体非接触电阻率测试仪及使用方法,该测试仪虽然方便携带,但是在每次使用中需要找到一个良好的固定位置,不仅要固定仪器,还要固定待测试的半导体材料,或半导体材料的延伸产品,才能进行检测,这给测试带来不便,而且这样无法满足流水作业,或者大量生产的状态。
技术实现思路
为了克服上述现有技术中的不足,本专利技术提供一种半导体电阻率测试仪,包括:仪器本体,仪器本体设有半导体电阻率测试单元;半导体电阻率测试单元包括:信号发生器,第一低通滤波电路,第二低通滤波电路,第三低通滤波电路,恒流源电路,第一乘法电路,第二乘法电路,第一探头,第二探头,AD转换模块,单片机,I/O接口,用于给半导体电阻率测试仪内部元件供电的供电电池以及用于将供电电池输出的电压,进行稳压和变压后传输至各个用电元件的充供电电路;仪器本体上设有显示模块,电源接入端,探针接入端,参数调节按键,电源开关按键以及测试控制按键;第一探头,第二探头分别与探针接入端插接;电源接入端连接外电源,电源接入端通过充供电电路连接半导体电阻率测试单元,使外电源给半导体电阻率测试单元供电,还通过充供电电路给供电电池充电;参数调节按键,电源开关按键以及测试控制按键分别通过I/O接口与单片机连接;单片机分别与信号发生器输入端,显示模块输入端以及AD转换模块输出端连接;信号发生器的输出端分别与第一低通滤波电路输入端,第二低通滤波电路输入端和第三低通滤波电路输入端连接;第一低通滤波电路输出端与第一乘法电路第一输入端连接;第二低通滤波电路输出端与恒流源电路输入端连接;恒流源电路输出端分别与第一探头和第二探头连接,第一探头还与第一乘法电路第二输入端连接,第一探头将检测数据传输至第一乘法电路;第二探头还与第二乘法电路第二输入端连接,第二探头将检测数据传输至第二乘法电路;第三低通滤波电路输出端与第二乘法电路第一输入端连接;第一乘法电路输出端和第二乘法电路输出端分别与AD转换模块的输入端连接;信号发生器包括:方波发生电路和正弦波发生电路。优选地,第一低通滤波电路包括:运放芯片U5,电阻R21,电阻R22,电阻R23,电阻R24,电阻R25,电阻R26,电阻R27,电阻R28,电阻R29,电阻R30,电阻R31,电阻R32,电容C21,电容C22,电容C23,电容C24,电容C25,电容C26,电容C27以及电容C28;运放芯片U5一脚,二脚分别通过电阻R23连接五脚;运放芯片U5三脚分别与电阻R22第二端和电容C22第二端连接;电容C22第一端,电容C23第一端,电容C24第一端分别接地,电容C23第二端,电容C24第二端,运放芯片U5四脚接+5v电源,电阻R22第一端分别与电阻R21第二端和电容C21第一端连接;电阻R21第一端接第一低通滤波电路输入端;电容C21第二端和电阻R24第一端接运放芯片U5七脚;电阻R24第二端通过电阻R25分别与运放芯片U5六脚和电阻R26第一端连接,电阻R26第二端接地;运放芯片U5八脚,九脚分别通过电阻R29连接十二脚;运放芯片U5十脚分别与电阻R28第二端,电容C25第一端连接,电容C25第二端,电容C26第二端,电容C27第二端分别接地,电容C26第一端,电容C27第一端以及运放芯片U5十一脚接-5v电源,电阻R28第一端分别与电阻R27第二端和电容C28第一端连接,电阻R27第一端接第一低通滤波电路输出端;电容C28第二端,电阻R31第二端分别与运放芯片U5十四脚连接;运放芯片U5十三脚分别与电阻R30第一端,电阻R32第一端连接;电阻R32第二端接地,电阻R30第二端与电阻R31第一端连接;电容C22,电容C23,电容C24,电容C25,电容C26,电容C27起到了将信号发生器发出的信号,出现低频时,能够进入运放芯片U5,出现高频时,把高频噪声接至地,降低高频噪声;运放芯片U5采用LM324。优选地,方波发生电路包括:方波发生芯片U6,电阻R33,电阻R34,电阻R35,电阻R36,电容C31,电容C32,电容C33,电容C34,电容C35,二极管D1以及二极管D2;方波发生芯片U6二脚接地,方波发生芯片U6三脚分别与电阻R34第二端,电阻R35第一端连接,电阻R34第一端通过电容C31分别与方波发生电路输入端,电阻R33第一端连接,电阻R33第二端接地;方波发生芯片U6四脚,电容C32第二端,电容C33第二端接-5v电源,电容C32第一端,电容C33第一端分别接地;方波发生芯片U6七脚,电容C34第一端,电容C35第一端接+5v电源,电容C34第二端,电容C35第二端分别接地;方波发生芯片U6六脚分别与电阻R36第一端,二极管D1阴极以及二极管D2阳极连接;电阻R36第二端与方波发生电路输出端连接;二极管D1阳极以及二极管D2阴极分别接地;电阻R33和电容C31起到对方波发生电路输入端信号的稳压,滤波满足测试半导体电阻率信号的需要;电阻R35,电阻R36,电容C34,电容C35用于对方波发生电路输出的方波进行去燥,避免跳变满足测试半导体电阻率信号的需要;方波发生芯片U6采用THS3091;正弦波发生电路包括:电阻R41,电阻R42,电阻R43,电阻R44,电容C41,电容C42,电容C43,电容C44,电容C45,正弦波发生芯片U7;正弦波发生芯片U7二脚接地,正弦波发生芯片U7三脚分别与电阻R42第二端,电阻R43第一端,电阻R42第一端与电容C41第二端连接,正弦波发生电路输入端与电容C41第一端连接,以及通过电阻R41接地;正弦波发生芯片U7四脚,电容C42第二端,电容C43第二端分别接-5v电源,电容C42第一端,电容C43第一端分别接地;正弦波发生芯片U7七脚,电容C44第一端,电容C45第一端分别接+5v电源,电容C44第二端,电容C45第二端分别接地,电阻R43第二端,电阻R44第一端,正弦波发生芯片U7六脚共同连接,电阻R44第二端接正弦波发生电路输出端;正弦波发生芯片U7采用THS3091。优选地,第一乘法电路包括:电阻R11,电阻R12,电阻R13,电容C11,电容C12,电容C13,电容C14,电容C15,乘法电路芯片U4;乘法电路芯片U4二脚通过电阻R11接地;乘法电路芯片U4本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体电阻率测试仪,其特征在于,包括:仪器本体(20),仪器本体(20)设有半导体电阻率测试单元;半导体电阻率测试单元包括:信号发生器(1),第一低通滤波电路(2),第二低通滤波电路(3),第三低通滤波电路(4),恒流源电路(5),第一乘法电路(6),第二乘法电路(7),第一探头(8),第二探头(9),AD转换模块(10),单片机(11),I/O接口(13),用于给半导体电阻率测试仪内部元件供电的供电电池以及用于将供电电池输出的电压,进行稳压和变压后传输至各个用电元件的充供电电路;仪器本体上设有显示模块(12),电源接入端(24),探针接入端(25),参数调节按键(23),电源开关按键(21)以及测试控制按键(22);第一探头(8),第二探头(9)分别与探针接入端(25)插接;电源接入端(24)连接外电源,电源接入端(24)通过充供电电路连接半导体电阻率测试单元,使外电源给半导体电阻率测试单元供电,还通过充供电电路给供电电池充电;参数调节按键(23),电源开关按键(21)以及测试控制按键(22)分别通过I/O接口(13)与单片机(11)连接;单片机(11)分别与信号发生器(1)输入端,显示模块(12)输入端以及AD转换模块(10)输出端连接;信号发生器(1)的输出端分别与第一低通滤波电路(2)输入端,第二低通滤波电路(3)输入端和第三低通滤波电路(4)输入端连接;第一低通滤波电路(2)输出端与第一乘法电路(6)第一输入端连接;第二低通滤波电路(3)输出端与恒流源电路(5)输入端连接;恒流源电路(5)输出端分别与第一探头(8)和第二探头(9)连接,第一探头(8)还与第一乘法电路(6)第二输入端连接,第一探头(8)将检测数据传输至第一乘法电路(6);第二探头(9)还与第二乘法电路(7)第二输入端连接,第二探头(9)将检测数据传输至第二乘法电路(7);第三低通滤波电路(4)输出端与第二乘法电路(7)第一输入端连接;第一乘法电路(6)输出端和第二乘法电路(7)输出端分别与AD转换模块(10)的输入端连接;信号发生器(1)包括:方波发生电路和正弦波发生电路。...

【技术特征摘要】
1.一种半导体电阻率测试仪,其特征在于,包括:仪器本体(20),仪器本体(20)设有半导体电阻率测试单元;半导体电阻率测试单元包括:信号发生器(1),第一低通滤波电路(2),第二低通滤波电路(3),第三低通滤波电路(4),恒流源电路(5),第一乘法电路(6),第二乘法电路(7),第一探头(8),第二探头(9),AD转换模块(10),单片机(11),I/O接口(13),用于给半导体电阻率测试仪内部元件供电的供电电池以及用于将供电电池输出的电压,进行稳压和变压后传输至各个用电元件的充供电电路;仪器本体上设有显示模块(12),电源接入端(24),探针接入端(25),参数调节按键(23),电源开关按键(21)以及测试控制按键(22);第一探头(8),第二探头(9)分别与探针接入端(25)插接;电源接入端(24)连接外电源,电源接入端(24)通过充供电电路连接半导体电阻率测试单元,使外电源给半导体电阻率测试单元供电,还通过充供电电路给供电电池充电;参数调节按键(23),电源开关按键(21)以及测试控制按键(22)分别通过I/O接口(13)与单片机(11)连接;单片机(11)分别与信号发生器(1)输入端,显示模块(12)输入端以及AD转换模块(10)输出端连接;信号发生器(1)的输出端分别与第一低通滤波电路(2)输入端,第二低通滤波电路(3)输入端和第三低通滤波电路(4)输入端连接;第一低通滤波电路(2)输出端与第一乘法电路(6)第一输入端连接;第二低通滤波电路(3)输出端与恒流源电路(5)输入端连接;恒流源电路(5)输出端分别与第一探头(8)和第二探头(9)连接,第一探头(8)还与第一乘法电路(6)第二输入端连接,第一探头(8)将检测数据传输至第一乘法电路(6);第二探头(9)还与第二乘法电路(7)第二输入端连接,第二探头(9)将检测数据传输至第二乘法电路(7);第三低通滤波电路(4)输出端与第二乘法电路(7)第一输入端连接;第一乘法电路(6)输出端和第二乘法电路(7)输出端分别与AD转换模块(10)的输入端连接;信号发生器(1)包括:方波发生电路和正弦波发生电路。2.根据权利要求1所述的半导体电阻率测试仪,其特征在于,第一低通滤波电路(2)包括:运放芯片U5,电阻R21,电阻R22,电阻R23,电阻R24,电阻R25,电阻R26,电阻R27,电阻R28,电阻R29,电阻R30,电阻R31,电阻R32,电容C21,电容C22,电容C23,电容C24,电容C25,电容C26,电容C27以及电容C28;运放芯片U5一脚,二脚分别通过电阻R23连接五脚;运放芯片U5三脚分别与电阻R22第二端和电容C22第二端连接;电容C22第一端,电容C23第一端,电容C24第一端分别接地,电容C23第二端,电容C24第二端,运放芯片U5四脚接+5v电源,电阻R22第一端分别与电阻R21第二端和电容C21第一端连接;电阻R21第一端接第一低通滤波电路(2)输入端;电容C21第二端和电阻R24第一端接运放芯片U5七脚;电阻R24第二端通过电阻R25分别与运放芯片U5六脚和电阻R26第一端连接,电阻R26第二端接地;运放芯片U5八脚,九脚分别通过电阻R29连接十二脚;运放芯片U5十脚分别与电阻R28第二端,电容C25第一端连接,电容C25第二端,电容C26第二端,电容C27第二端分别接地,电容C26第一端,电容C27第一端以及运放芯片U5十一脚接-5v电源,电阻R28第一端分别与电阻R27第二端和电容C28第一端连接,电阻R27第一端接第一低通滤波电路(2)输出端;电容C28第二端,电阻R31第二端分别与运放芯片U5十四脚连接;运放芯片U5十三脚分别与电阻R30第一端,电阻R32第一端连接;电阻R32第二端接地,电阻R30第二端与电阻R31第一端连接;电容C22,电容C23,电容C24,电容C25,电容C26,电容C27起到了将信号发生器(1)发出的信号,出现低频时,能够进入运放芯片U5,出现高频时,把高频噪声接至地,降低高频噪声;运放芯片U5采用LM324。3.根据权利要求1或2所述的半导体电阻率测试仪,其特征在于,方波发生电路包括:方波发生芯片U6,电阻R33,电阻R34,电阻R35,电阻R36,电容C31,电容C32,电容C33,电容C34,电容C35,二极管D1以及二极管D2;方波发生芯片U6二脚接地,方波发生芯片U6三脚分别与电阻R34第二端,电阻R35第一端连接,电阻R34第一端通过电容C31分别与方波发生电路输入端,电阻R33第一端连接,电阻R33第二端接地;方波发生芯片U6四脚,电容C32第二端,电容C33第二端接-5v电源,电容C32第一端,电容C33第一端分别接地;方波发生芯片U6七脚,电容C34第一端,电容C35第一端接+5v电源,电容C34第二端,电容C35第二端分别接地;方波发生芯片U6六脚分别与电阻R36第一端,二极管D1阴极以及二极管D2阳极连接;电阻R36第二端与方波发生电路输出端连接;二极管D1阳极以及二极管D2阴极分别接地;电阻R33和电容C31起到对方波发生电路输入端信号的稳压,滤波满足测试半导体电阻率信号的需要;电阻R35,电阻R36,电容C34,电容C35用于对方波发生电路输出的方波进行去燥,避免跳变满足测试半导体电阻率信号的需要;方波发生芯片U6采用THS3091;正弦波发生电路包括:电阻R41,电阻R42,电阻R43,电阻R44,电容C41,电容C42,电容C43,电容C44,电容C45,正弦波发生芯片U7;正弦波发生芯片U7二脚接地,正弦波发生芯片U7三脚分别与电阻R42第二端,电阻R43第一端,电阻R42第一端与电容C41第二端连接,正弦波发生电路输入端与电容C41第一端连接,以及通过电阻R41接地;正弦波发生芯片U7四脚,电容C42第二端,电容C43第二端分别接-5v电源,电容C42第一端,电容C43第一端分别接地;正弦波发生芯片U7七脚,电容C44第一端,电容C45第一端分别接+5v电源,电容C44第二端,电容C45第二端分别接地,电阻R43第二端,电阻R44第一端,正弦波发生芯片U7六脚共同连接,电阻R44第二端接正弦波发生电路输出端;正弦波发生芯片U7采用THS3091。4.根据权利要求1或2所述的半导体电阻率测试仪,其特征在于,第一乘法电路(6)包括:电阻R11,电阻R12,电阻R13,电容C11,电容C12,电容C13,电容C14,电容C15,乘法电路芯片U4;乘法电路芯片U4二脚通过电阻R11接地;乘法电路芯片U4三脚,电容C11第一端,电容C12第一端分别接-5v电源;电容C11第二端,电容C12第二端分别接地;乘法电路芯片U4七脚接地,乘法电路芯片U4六脚,电容C14第一端,...

【专利技术属性】
技术研发人员:李杰于友刘世伟石坚
申请(专利权)人:山东辰宇稀有材料科技有限公司
类型:发明
国别省市:山东,37

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