用于功能薄膜的电学测试装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种用于功能薄膜的电学测试装置，包括电极固定基座、4个铜导线、4个金属铟柱、电压表和电流表，所述电极固定基座开有4个由上置物孔和下置物孔连接的安装通孔，所述铜导线位于下置物孔内，所述金属铟柱位于上置物孔内并与铜导线焊接连接，一压力机构安装于电极固定基座上，测试样品上表面和下表面分别与压力机构的下端和金属铟柱接触，第一双刀双掷开关、第二双刀双掷开关、第三双刀双掷开关和第四双刀双掷开关均包括2个动端、2个通路静端和2个断路静端。本发明专利技术电学测试装置保证测试装置的持久耐用，测试的数据准确率更高，并保持被测试样品和电极的接触更好，能准确、方便、可重复地测试薄膜电阻率。

Electrical Testing Device for Functional Films

The invention discloses an electrical testing device for functional thin films, which comprises an electrode fixed base, four copper conductors, four indium metal columns, a voltmeter and a galvanometer. The electrode fixed base is provided with four installation through holes connected with the upper and lower material holes. The copper conductor is located in the lower material hole, and the metal indium column is located in the upper material hole and welded with the copper conductor. The pressure mechanism is mounted on the fixed base of the electrode. The upper and lower surfaces of the test sample are respectively in contact with the lower end of the pressure mechanism and the metal indium column. The first double-pole double-throw switch, the second double-pole double-throw switch, the third double-pole double-throw switch and the fourth double-pole double-throw switch all include two moving ends, two channel static ends and two circuit breaking static ends. The electrical testing device of the invention ensures the durability of the testing device, higher accuracy of the test data, better contact between the tested sample and the electrode, and can accurately, conveniently and repeatedly test the film resistivity.

【技术实现步骤摘要】
用于功能薄膜的电学测试装置
本专利技术涉及电学性能测试领域，尤其涉及一种用于功能薄膜的电学测试装置。
技术介绍
随着电子器件小型化的发展，功能薄膜材料广泛应用于各类器件，厚度只有几百纳米甚至几十纳米的薄膜物理性能越来越受到关注。薄膜电阻率是基本物理性能之一，目前测试金属-半导体薄膜电阻率范围的方法主要为非接触式的光学法和接触式的探针法。光学方法主要通过载流子浓度的变化测试半导体材料的电阻率，但准确率不是很高，实际还是需要通过做欧姆电极采用霍尔测试方法来进行电阻率的精确测定。接触式探针法是目前较为通用的测试薄膜电阻率方法，测试方式有两点法、四点法和六点法等等，探针与被测样品的电极材料因被测试样品不同而较为复杂，有高速钢、碳化钨、金、银和银胶等。使用高速钢和碳化钨等硬质材料对薄膜有不同程度的损伤，通常用在块体材料电阻率的测试中，镀金和镀银使得电极与被测材料的接触较为理想，但是工艺成本较大，流程较为繁琐。采用银胶为电极时对银胶的要求较高，银胶中银和胶的比例十分重要，银含量多了不易粘住金属导线，胶多了会造成电极电导率的下降，而且银胶电极的面积大小不容易控制，会导致样品电阻率测试的一致性下降，因此，如何克服上述技术问题成为本领域技术人员努力的方向。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于功能薄膜的电学测试装置，该用于功能薄膜的电学测试装置保证测试装置的持久耐用，测试的数据准确率更高，并保持被测试样品和电极的接触更好，能准确、方便、可重复地测试薄膜电阻率。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种用于功能薄膜的电学测试装置及其测试方法，包括电极固定基座、4个铜导线、4个金属铟柱、电压表和电流表，所述电极固定基座开有4个由上置物孔和下置物孔连接的安装通孔，所述铜导线位于下置物孔内，所述金属铟柱位于上置物孔内并与铜导线焊接连接，一压力机构安装于电极固定基座上，测试样品上表面和下表面分别与压力机构的下端和金属铟柱接触；第一双刀双掷开关、第二双刀双掷开关、第三双刀双掷开关和第四双刀双掷开关均包括2个动端、2个通路静端和2个断路静端；所述第一双刀双掷开关的2个动端分别通过导线与4个铜导线中的2个铜导线电连接，第一双刀双掷开关的2个通路静端分别与第三双刀双掷开关和第四双刀双掷开关的对应的一个动端连接；所述第二双刀双掷开关的2个动端分别通过导线与4个铜导线中的另2个铜导线电连接，第二双刀双掷开关的2个通路静端分别与第三双刀双掷开关和第四双刀双掷开关的对应的另一个动端连接；所述电流表跨接于第三双刀双掷开关的一个通路静端和第四双刀双掷开关的对应的一个通路静端之间，所述电压表跨接于第三双刀双掷开关的另一个通路静端和第四双刀双掷开关的对应的另一个通路静端之间。上述技术方案中进一步改进的方案如下：1.上述方案中，所述压力机构包括弹簧柱塞，此弹簧柱塞下端压在测试样品的表面。2.上述方案中，所述上置物孔的高度为2~5mm，直径为0.4~0.6mm，所述下置物孔的高度为3~6mm，直径为1.5~2.0mm。3.上述方案中，所述上置物孔的直径小于下置物孔的直径。4.上述方案中，所述铜导线的外部套有外壳。5.上述方案中，具有外壳的所述铜导线的直径为1.5~2.0mm。6.上述方案中，所述压力装置向下压的压力大小在0.1~0.8N之间可控。7.上述方案中，所述电极固定基座的材质为聚四氟乙烯。由于上述技术方案的运用，本专利技术与现有技术相比具有下列优点：1、本专利技术用于功能薄膜的电学测试装置，其金属铟柱位于上置物孔内并与铜导线焊接连接，金属铟柱相对密度7.31g/cm³，可塑性强，常温下不易被空气氧化，使用金属铟柱能够保证测试装置的持久耐用，测试的数据准确率更高，并且成本较镀金和镀银来说要低；其次，其第一双刀双掷开关、第二双刀双掷开关、第三双刀双掷开关和第四双刀双掷开关均包括2个动端、2个通路静端和2个断路静端，采用双刀双掷开关切换电流方向，无需插拔接口即可改变电流流进电极的方向，提高测试效率。2、本专利技术用于功能薄膜的电学测试装置，其上置物孔的直径小于下置物孔的直径，通过两个直径不同的圆柱体空间分别放置金属铟柱和铜导线，可以使得铜导线与金属铟柱的位置相对固定，也能使得焊接更方便也更牢固，保证测试装置的稳定好用；其次，其铜导线的外部套有外壳，外壳可以防止漏电和防止氧化，减少更换次数，提高使用寿命；其次，其压力装置向下压的压力大小在0.1~0.8N之间可控，可以避免因为压力过大导致对测试样品有不同程度的损伤影响测试结果或因压力大小没有接触到测试样品读数无法读出。附图说明附图1为本专利技术用于功能薄膜的电学测试装置的结构示意图；附图2为本专利技术用于功能薄膜的电学测试装置的电路示意图一；附图3为本专利技术用于功能薄膜的电学测试装置的电路示意图二。以上附图中：1、电极固定基座；2、铜导线；3、金属铟柱；4、测试样品；5、压力机构；6、弹簧柱塞；7、上置物孔；8、下置物孔；9、电压表；10、安装通孔；11、电流表；12、第一双刀双掷开关；121、动端；122、动端；123、通路静端；124、通路静端；13、第二双刀双掷开关；131、动端；132、动端；133、通路静端；134、通路静端；14、第三双刀双掷开关；141、动端；142、动端；143、通路静端；144、通路静端；15、第四双刀双掷开关；151、动端；152、动端；153、通路静端；154、通路静端。具体实施方式实施例1：一种用于功能薄膜的电学测试装置及其测试方法，包括电极固定基座1、4个铜导线2、4个金属铟柱3、电压表9和电流表11，所述电极固定基座1开有4个由上置物孔7和下置物孔8连接的安装通孔10，所述铜导线位于下置物孔8内，所述金属铟柱3位于上置物孔7内并与铜导线2焊接连接，一压力机构5安装于电极固定基座1上，测试样品4上表面和下表面分别与压力机构5的下端和金属铟柱3接触；第一双刀双掷开关12、第二双刀双掷开关13、第三双刀双掷开关14和第四双刀双掷开关15均包括2个动端、2个通路静端和2个断路静端；所述第一双刀双掷开关12的2个动端121、122分别通过导线与4个铜导线2中的2个铜导线2电连接，第一双刀双掷开关12的2个通路静端123、124分别与第三双刀双掷开关14和第四双刀双掷开关15的对应的一个动端141、151连接；所述第二双刀双掷开关13的2个动端131、132分别通过导线与4个铜导线2中的另2个铜导线电连接，第二双刀双掷开关13的2个通路静端133、134分别与第三双刀双掷开关14和第四双刀双掷开关15的对应的另一个动端142、152连接；所述电流表11跨接于第三双刀双掷开关14的一个通路静端143和第四双刀双掷开关15的对应的一个通路静端153之间，所述电压表9跨接于第三双刀双掷开关14的另一个通路静端144和第四双刀双掷开关15的对应的另一个通路静端154之间。上述压力机构5包括弹簧柱塞6，此弹簧柱塞6下端压在测试样品4的表面。上述上置物孔7的高度为2mm，直径为0.5mm，上述下置物孔8的高度为4mm，直径为1.5mm。具有外壳的上述铜导线2的直径为1.5mm。上述压力装置5向下压的压力大小为0.2N。实施例2：一种用于功能薄膜的电学测试装置及其测试方法，包括电极固定基座1、4个铜本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于功能薄膜的电学测试装置，其特征在于：包括电极固定基座（1）、4个铜导线（2）、4个金属铟柱（3）、电压表（9）和电流表（11），所述电极固定基座（1）开有4个由上置物孔（7）和下置物孔（8）连接的安装通孔（10），所述铜导线位于下置物孔（8）内，所述金属铟柱（3）位于上置物孔（7）内并与铜导线（2）焊接连接，一压力机构（5）安装于电极固定基座（1）上，测试样品（4）上表面和下表面分别与压力机构（5）的下端和金属铟柱（3）接触；第一双刀双掷开关（12）、第二双刀双掷开关（13）、第三双刀双掷开关（14）和第四双刀双掷开关（15）均包括2个动端、2个通路静端和2个断路静端；所述第一双刀双掷开关（12）的2个动端（121、122）分别通过导线与4个铜导线（2）中的2个铜导线（2）电连接，第一双刀双掷开关（12）的2个通路静端（123、124）分别与第三双刀双掷开关（14）和第四双刀双掷开关（15）的对应的一个动端（141、151）连接；所述第二双刀双掷开关（13）的2个动端（131、132）分别通过导线与4个铜导线（2）中的另2个铜导线电连接，第二双刀双掷开关（13）的2个通路静端（133、134）分别与第三双刀双掷开关（14）和第四双刀双掷开关（15）的对应的另一个动端（142、152）连接；所述电流表（11）跨接于第三双刀双掷开关（14）的一个通路静端（143）和第四双刀双掷开关（15）的对应的一个通路静端（153）之间，所述电压表（9）跨接于第三双刀双掷开关（14）的另一个通路静端（144）和第四双刀双掷开关（15）的对应的另一个通路静端（154）之间。...

【技术特征摘要】
1.一种用于功能薄膜的电学测试装置，其特征在于：包括电极固定基座（1）、4个铜导线（2）、4个金属铟柱（3）、电压表（9）和电流表（11），所述电极固定基座（1）开有4个由上置物孔（7）和下置物孔（8）连接的安装通孔（10），所述铜导线位于下置物孔（8）内，所述金属铟柱（3）位于上置物孔（7）内并与铜导线（2）焊接连接，一压力机构（5）安装于电极固定基座（1）上，测试样品（4）上表面和下表面分别与压力机构（5）的下端和金属铟柱（3）接触；第一双刀双掷开关（12）、第二双刀双掷开关（13）、第三双刀双掷开关（14）和第四双刀双掷开关（15）均包括2个动端、2个通路静端和2个断路静端；所述第一双刀双掷开关（12）的2个动端（121、122）分别通过导线与4个铜导线（2）中的2个铜导线（2）电连接，第一双刀双掷开关（12）的2个通路静端（123、124）分别与第三双刀双掷开关（14）和第四双刀双掷开关（15）的对应的一个动端（141、151）连接；所述第二双刀双掷开关（13）的2个动端（131、132）分别通过导线与4个铜导线（2）中的另2个铜导线电连接，第二双刀双掷开关（13）的2个通路静端（133、134）分别与第三双刀双掷开关（14）和第四双刀双掷开关（15）的对应的另一个动端（142、152）连接；所述电流表（11）跨接于第...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晓渝，臧涛成，葛丽娟，马春兰，邢园园，
申请(专利权)人：苏州科技大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32