一种精确进针的四探针测试仪制造技术

本实用新型专利技术公开了一种精确进针的四探针测试仪，通过其进针监控系统中的显微镜对进针进行监控，从而实现精确进针，可避免探针扎破薄膜型的待测样品而发生误测，所述四探针测试仪可通过其真空系统为待测样品提供高真空环境，而且其配置的温控系统能在稳定且连续的温度变化下，对待测样品进行加热，从而能精确且便捷地测出待测样品的在温度变化下的方阻、电阻率和电阻温度系数等电学性能参数。

A four probe tester for accurate injection

The utility model discloses a four probe tester for accurate injection, which monitors the needle through the microscope in the monitoring system of the injection needle, thus realizing the accurate needle entry, avoiding the probe to break the sample of the film type to be mistaken, and the four probe tester can provide high truth through its vacuum system for the sample to be measured. The temperature control system with its configuration can heat the sample under stable and continuous temperature changes, so as to accurately and conveniently detect the electrical performance parameters such as the square resistance, resistivity and resistance temperature coefficient of the sample under temperature change.

【技术实现步骤摘要】
一种精确进针的四探针测试仪
本技术涉及一种四探针测试仪,尤其涉及一种精确进针的四探针测试仪。
技术介绍
目前的市场上的四探针测试仪的功能较为单一，普遍无法实现真空的测量环境，且缺少配套的加热装置，尤其无法满足相变型材料的电阻测量，而当需要利用这类四探针测试仪对薄膜型材料的方阻、电阻率、电阻温度系数(TCR)等电学性能参数进行测量时，由于薄膜型材料的厚度较小，一般仅为几十纳米到一百纳米左右，故四探针测试仪的探针极易扎破薄膜，使其误测到基底的电学性能参数。
技术实现思路
鉴于现有技术的不足，本技术提供了一种精确进针的四探针测试仪，以解决上述问题。为了实现上述目的，本技术采取了以下的技术方案：一种精确进针的四探针测试仪，包括测量系统、进针监控系统、真空系统和温控系统，其中，所述测量系统包括载物台、四探针模块、探针控制台和驱动电机，所述载物台用于承载待测样品，所述四探针模块包括四个探针、分别连接在相邻两个探针上的恒流源以及分别连接在另外两个探针上的电压表，所述探针控制台的数目为四个，所述四个探针分别一一对应地固定在四个探针控制台上，所述探针控制台用于在所述驱动电机的驱动下，控制所述四探针模块测量所述待测样品。所述进针监控系统包括显微镜，所述显微镜用于对所述四探针模块的进针进行观测。所述真空系统包括密封腔体和机械泵，所述载物台容纳于所述密封腔体内，所述机械泵连接在所述密封腔体上，用于调节所述密封腔体内的气压。所述温控系统包括热源，所述热源与所述载物台连接，用于通过所述载物台对所述待测样品进行加热。优选地，所述进针监控系统还包括与所述显微镜电性连接的显示屏，所述显微镜通过采集所述四探针模块进针的图像信息，并将所述图像信息发送至所述显示屏上进行显示。优选地，所述进针监控系统还包括分别与所述显示屏和驱动电机电性连接的主控制模块，所述主控制模块用于对所述四探针模块进针的图像信息进行分析，获得所述四探针模块的探针与所述待测样品的表面之间的距离信息，并根据所述距离信息控制所述驱动电机对所述探针控制台的驱动。优选地，所述密封腔体上设置有透明观测窗，用于供所述显微镜的观测视野透过所述密封腔体。优选地，所述密封腔体的内部空间中设置有照明灯具。优选地，所述显微镜为金相显微镜。优选地，所述探针控制台上设置有三个微调旋钮，三个所述微调旋钮分别用于控制所述探针控制台在三维方向上的移动。优选地，所述真空系统还包括气压计，所述气压计连接在所述密封腔体上，与所述密封腔体的内部空间连通。优选地，所述真空系统还包括空气阀，所述空气阀连接在所述密封腔体上，与所述密封腔体的内部空间连通。优选地，所述温控系统还包括热电偶和加热控制模块，所述热电偶连接在所述载物台上，用于测定所述待测样品的温度，所述加热控制模块分别与所述热源和热电偶电性连接，用于通过调节所述热源的电流，以调节所述待测样品的升温速率。本技术提供的一种精确进针的四探针测试仪，通过其进针监控系统中的显微镜对进针进行监控，从而实现精确进针，避免了探针扎破薄膜型的待测样品而发生误测，所述四探针测试仪可通过其真空系统为待测样品提供高真空环境，而且其配置的温控系统能在稳定且连续的温度变化下，对待测样品进行加热，从而能精确且便捷地测出待测样品的在温度变化下的方阻、电阻率和电阻温度系数等电学性能参数。附图说明图1是本技术实施例提供的一种精确进针的四探针测试仪的结构示意图；图2是本技术实施例提供的四探针测试仪的结构框图；图3是所述四探针测试仪中的探针控制台的结构示意图；图4是所述四探针测试仪中的悬臂的结构示意图；图5是本实施例中对VOX多晶混合物薄膜从室温加热至100℃再进行自然冷却获得的方阻温度曲线图。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本技术的具体实施方式进行详细说明。这些优选实施方式的示例在附图中进行了例示。附图中所示和根据附图描述的本技术的实施方式仅仅是示例性的，并且本技术并不限于这些实施方式。在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本技术，在附图中仅仅示出了与根据本技术的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本技术关系不大的其他细节。参照图1-图4所示，本技术实施例提供了一种精确进针的四探针测试仪，包括测量系统1、进针监控系统2、真空系统3和温控系统4，其中，所述测量系统1包括载物台11、四探针模块12、探针控制台13和驱动电机14，所述载物台11用于承载待测样品10，所述四探针模块12包括四个探针121、分别连接在相邻两个探针121上的恒流源122以及分别连接在另外两个探针上的电压表123，所述探针控制台13的数目为四个，所述四个探针121分别一一对应地固定在四个探针控制台13上，所述驱动电机14的数目也为四个，与四个探针控制台13一一对应，所述探针控制台13用于在所述驱动电机14的驱动下，控制所述四探针模块12测量所述待测样品10的方阻、电阻率和电阻温度系数等电学性能参数；所述进针监控系统2包括显微镜，所述显微镜用于对所述四探针模块12的进针进行观测；所述真空系统3包括密封腔体31和机械泵32，所述载物台11容纳于所述密封腔体31内，所述机械泵32连接在所述密封腔体31上，用于调节所述密封腔体31内的气压；所述温控系统4包括热源41，所述热源41与所述载物台11连接，用于通过所述载物台11对所述待测样品10进行加热。本实施例提供的所述四探针测试仪，通过其进针监控系统2中的显微镜对四探针模块12的进针进行观测，根据从显微镜中观测到的图像，可以准确地获得各个探针121与待测样品10的表面之间的距离，据此依次通过所述驱动电机14和探针控制台13对各个探针121的进针动作进行控制，确保了各个探针121可以实现精准进针，避免了探针121扎破薄膜型的待测样品10而发生误测。所述四探针测试仪配置的真空系统3中，可通过机械泵32抽离所述密封腔体31中的空气，为待测样品10提供高真空环境。而所述四探针测试仪配置的温控系统4中，可利用热源41通过所述载物台11间接对所述待测样品10进行加热，所述四探针测试仪可便捷地改变待测样品10的温度，以测量在温度变化下相变材料的方阻和电阻率等各项电学性能参数。进一步地，所述进针监控系统2还包括与所述显微镜电性连接的显示屏22，所述显微镜通过采集所述四探针模块12进针的图像信息，并将所述图像信息发送至所述显示屏22上进行显示。本实施例中，通过所述显示屏22实时显示所述四探针模块12进针的图像信息，方便对各个探针121的进针进行监控，时刻将各个探针121与待测样品10的表面之间的距离维持在合适的范围之内。更进一步地，所述进针监控系统2还包括分别与所述显示屏22和驱动电机14电性连接的主控制模块，所述主控制模块用于对所述四探针模块12进针的图像信息进行分析，获得所述四探针模块12的探针121与所述待测样品10的表面之间的距离信息，并根据所述距离信息控制所述驱动电机14对所述探针控制台13的驱动。在本实施例中，示例性地，所述显示屏22可与所述主控制模块集成于计算机中，当所述四探针模块12进行进针时，所述显微镜采集所述四探针模块12的各个探针121进针的图像信息，并将本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种精确进针的四探针测试仪，其特征在于，包括测量系统(1)、进针监控系统(2)、真空系统(3)和温控系统(4)，其中，所述测量系统(1)包括载物台(11)、四探针模块(12)、探针控制台(13)和驱动电机(14)，所述载物台(11)用于承载待测样品(10)，所述四探针模块(12)包括四个探针(121)、分别连接在相邻两个探针(121)上的恒流源(122)以及分别连接在另外两个探针上的电压表(123)，所述探针控制台(13)的数目为四个，所述四个探针(121)分别一一对应地固定在四个探针控制台(13)上，所述探针控制台(13)用于在所述驱动电机(14)的驱动下，控制所述四探针模块(12)测量所述待测样品(10)；所述进针监控系统(2)包括显微镜，所述显微镜用于对所述四探针模块(12)的进针进行观测；所述真空系统(3)包括密封腔体(31)和机械泵(32)，所述载物台(11)容纳于所述密封腔体(31)内，所述机械泵(32)连接在所述密封腔体(31)上，用于调节所述密封腔体(31)内的气压；所述温控系统(4)包括热源(41)，所述热源(41)与所述载物台(11)连接，用于通过所述载物台(11)对所述待测样品(10)进行加热。...

【技术特征摘要】
1.一种精确进针的四探针测试仪，其特征在于，包括测量系统(1)、进针监控系统(2)、真空系统(3)和温控系统(4)，其中，所述测量系统(1)包括载物台(11)、四探针模块(12)、探针控制台(13)和驱动电机(14)，所述载物台(11)用于承载待测样品(10)，所述四探针模块(12)包括四个探针(121)、分别连接在相邻两个探针(121)上的恒流源(122)以及分别连接在另外两个探针上的电压表(123)，所述探针控制台(13)的数目为四个，所述四个探针(121)分别一一对应地固定在四个探针控制台(13)上，所述探针控制台(13)用于在所述驱动电机(14)的驱动下，控制所述四探针模块(12)测量所述待测样品(10)；所述进针监控系统(2)包括显微镜，所述显微镜用于对所述四探针模块(12)的进针进行观测；所述真空系统(3)包括密封腔体(31)和机械泵(32)，所述载物台(11)容纳于所述密封腔体(31)内，所述机械泵(32)连接在所述密封腔体(31)上，用于调节所述密封腔体(31)内的气压；所述温控系统(4)包括热源(41)，所述热源(41)与所述载物台(11)连接，用于通过所述载物台(11)对所述待测样品(10)进行加热。2.根据权利要求1所述的四探针测试仪，其特征在于，所述进针监控系统(2)还包括与所述显微镜电性连接的显示屏(22)，所述显微镜通过采集所述四探针模块(12)进针的图像信息，并将所述图像信息发送至所述显示屏(22)上进行显示。3.根据权利要求2所述的四探针测试仪，其特征在于，所述进针监控系统(2)还包括分别与所述显示屏(22)和驱动电机(14)电性连接的主控制模块，所述主控制模块用...

【专利技术属性】
技术研发人员：李锐，鲁远甫，魏广路，邹建雄，焦国华，吕建成，
申请(专利权)人：中国科学院深圳先进技术研究院，
类型：新型
国别省市：广东,44