一種電阻測量裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種電阻測量裝置，用于解決現有技術中由于探針與被測物體表面接觸不均或虛接所造成的測量數據不準確的問題，使得每一探針都能夠與被測物體表面均勻接觸，提高測量的精確度；其中，所述裝置包括：電流源，多個探針，用于測量被測物體表面上兩個檢測點之間的電壓的電壓表；所述裝置還包括與每一個探針對應設置的壓力調節結構；且每一所述壓力調節結構固定連接于與之對應的探針的不與被測物體接觸的一端；在利用所述裝置測量被測物體的電阻時，根據檢測到的被測物體對探針施加的壓力大小，每一壓力調節結構帶動對應探針進行升降動作，使得被測物體對探針施加的壓力大小位于設定的壓力范圍內。
【專利說明】一種電阻測量裝置【技術領域】
[0001]本實用新型涉及檢測【技術領域】，尤其涉及一種用于檢測電阻的電阻測量裝置。
【背景技術】
[0002]一般的，半導體生產領域需要采用測試工具來檢測物體表面電阻；參見圖1，圖1為通過測試工具檢測物體表面電阻的示意圖，其中，所述測試工具為四探針測試裝置，從圖1中可以看出，所述四探針測試裝置包括電流源11、用于調解探針整體高度的高度調節器12、用于檢測被測的物體施加到探針上的壓力的壓力傳感器13、依次呈等距線性分布的第一探針14、第二探針15、第三探針16、第四探針17以及用于檢測第二探針與第三探針之間的電壓的電壓表18 ;—般的，所述電流源11為恒流源。
[0003]需要檢測被測物體表面電阻時，將所述四探針測試裝置放置在所述被測物體的表面，電流源11通過第一探針14和第四探針17向被測物體提供穩定的電流，電壓表18用于測定第二探針15和第三探針16之間的電壓值。一般的，由于電壓表的內阻非常大，因此通過電壓表18的電流非常小，所以通過被測物體的電流近似等于電流源11提供的電流；同時，第二探針15和第三探針16與被測物體接觸時，會產生接觸電阻，因此當有電流通過時，會產生相應的接觸電 壓，但是由于通過電壓表18的電流非常小，因此接觸電壓也非常小，可以忽略不計，電壓表18測量的電壓值近似等于被測物體所分擔的電壓值。最后，根據電流、電壓和電阻之間的關系，即可計算出被測物體的表面電阻。
[0004]但是，在實際測量過程中，并不是所有被測物體的表面都是平整的，對于表面粗糙或彎曲的物體來說，如圖2和圖3所示，由于四個探針的高度是固定的，且四個探針的高度相同，因此在測量過程中各探針與被測物體表面的接觸情況各不相同，各探針受力不均，甚至會出現個別探針與被測物體之間虛接的情況，導致測量數據的精確度較差。
實用新型內容
[0005]本實用新型實施例提供了一種電阻測量裝置，用于解決現有技術中由于探針與被測物體表面接觸不均或虛接所造成的測量數據不準確的問題，使得每一探針都能夠與被測物體表面均勻接觸，提高測量的精確度。
[0006]本實用新型實施例提供了一種電阻測量裝置，所述裝置包括:電流源，多個探針，用于測量被測物體表面上兩個檢測點之間的電壓的電壓表；所述裝置還包括與每一個探針對應設置的壓力調節結構；且每一所述壓力調節結構固定連接于與之對應的探針的不與被測物體接觸的一端；在利用所述裝置測量被測物體的電阻時，根據檢測到的被測物體對探針施加的壓力大小，每一壓力調節結構帶動對應探針進行升降動作，使得被測物體對探針施加的壓力大小位于設定的壓力范圍內。
[0007]本實用新型實施例提供的電阻測量裝置包括多個壓力調節結構，所述壓力調節結構固定連接于與之對應的探針的不與電阻接觸的一端；在利用所述裝置測量電阻時，每一壓力調節結構檢測與之對應的探針受到的壓力大小，帶動對應探針進行升降動作，使得被測物體對探針施加的壓力大小位于設定的壓力范圍內，進而有效的解決了由于探針與被測物體表面接觸不均或虛接所造成的測量數據不準確的問題，提高了測量的精確度。
[0008]較佳的，所述壓力調節結構包括:壓力傳感器和高度調節器；其中，所述壓力傳感器，檢測被測物體對與所述壓力傳感器對應的探針施加的壓力，并將檢測結果發送給所述高度調節器；所述高度調節器，根據檢測到的每一探針所受到的壓力，帶動對應探針進行升降動作，使得被測物體對探針施加的壓力大小位于設定的壓力范圍內。
[0009]通過所述壓力傳感器，能夠檢測與之對應的探針受到的來自被測物體的壓力，并將檢測到的結果發送給所述高度調節器；所述高度調節器根據接收到的壓力的大小，帶動對應探針進行升降動作，使得被測物體對探針施加的壓力大小位于設定的壓力范圍內，從而使得每一探針都能夠與被測物體表面均勻接觸，探針之間受力均勻，進而有效的解決了由于探針與被測物體表面接觸不均或虛接所造成的測量數據不準確的問題。
[0010]較佳的，所述高度調節器為馬達。所述馬達可以根據檢測到的探針收到的壓力的大小，自行調整該探針的高度，從而達到探針受力均勻的目的。此外，所述高度調節器還可以為一處于壓縮狀態的彈簧裝置，通過調節該彈簧的長度，從而達到帶動對應探針進行升降動作，使得被測物體對探針施加的壓力大小位于設定的壓力范圍內，使得探針受力均勻的目的。
[0011]較佳的，所述電阻測量裝置包括四個探針。一般的，采用包括四個探針的電阻測量裝置，能夠忽略由于電阻測量裝置本身所造成的誤差，精確的測量出被測物體表面電阻，進一步提高測量的精確度。此外，所述電阻測量裝置還可以包括兩個探針，也能夠用來測量被測物體的表面電阻。
[0012]較佳的，所述四個探針呈等間距線性分布，或呈矩形分布。當所述四個探針呈等間距線性分布或矩形分布時，便于計算被測物體的表面電阻。此外，所述四個探針也可呈非等間距線性分布。
[0013]較佳的，當所述四個探針呈等間距線性分布時，位于中間的兩個探針對應的位置為被檢測物體上的兩個檢測點；位于兩端的探針分別連接電流源的兩端，電流源通過與之連接的兩個探針向被測物體提供穩定電流，與被測物體形成電流回路。
[0014]較佳的，當所述四個探針呈矩形性分布時，其中一組位于同一對角線上的兩個探針對應的位置為被檢測物體上的兩個檢測點；另外一組位于同一對角線上的兩個探針分別連接電流源的兩端，電流源通過與之連接的兩個探針向被測物體提供穩定電流，與被測物體形成電流回路。
[0015]較佳的，所述電流源為恒流源，使得被測物體的表面電阻與探測點的兩個探針所對應的接觸電阻串聯在穩流電路中，不用再增加測量電流的電路，簡化了電阻測量裝置的設計。
[0016]較佳的，所述電阻測量裝置還包括封裝結構，用于封裝除探針以外的其它的結構，防止在操作過程中對元器件造成損壞，降低測量的精確度。
[0017]本實用新型實施例提供了一種電阻測量裝置，所述電阻測量裝置包括上述的電阻
測量裝置。
【專利附圖】
【附圖說明】[0018]圖1為現有技術中通過四探針測試裝置測量物體表面電阻的示意圖；
[0019]圖2為現有技術中測量表面粗糙的物體的表面電阻時，探針與被測物體的接觸情況示意圖；
[0020]圖3為有技術中測量表面彎曲的物體的表面電阻時，探針與被測物體的接觸情況示意圖；
[0021]圖4為本實用新型實施例提供的電阻測量裝置的剖面構示意圖；
[0022]圖5為利用圖4中的電阻測量裝置測量表面粗糙的物體的表面電阻時，探針與被測物體的接觸情況示意圖；
[0023]圖6為當探針呈等距線性排列時，電阻測量裝置的工作原理圖；
[0024]圖7為當探針呈矩形排列時，電阻測量裝置的工作原理圖。
【具體實施方式】
[0025]本實用新型實施例提供了一種電阻測量裝置，用于解決現有技術中由于探針與被測物體表面接觸不均或虛接所造成的測量數據不準確的問題，使得每一探針都能夠與被測物體表面均勻接觸，提高測量的精確度。
[0026]下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0027]本實用新型實施例提供了一種電阻測量裝置，參見圖4 ;圖4為本實用新型實施例提供的電阻測量裝置的剖面結構示意圖。從圖4中可以看出，所述電阻測量裝置包括電流源11，四個探針(分別為第一探針14、第二探針15、第三探針16和第四探針17)，用于測量被測物體表面上兩個檢測點之間的電壓大小的電壓表18 ;所述裝置還包括與每一個探針對應設置的壓力調節結構41 ;所述壓力調節結構41的數目與探針的數目相同；
[0028]并且，每一所述壓力調節結構41固定連接于與之對應的探針的不與被測物體接觸的一端；在利用所述裝置測量被測物體的電阻時，每一壓力調節結構根據檢測到的被測物體對探針施加的壓力大小，每一壓力調節結構41帶動對應探針進行升降動作，使得被測物體對探針施加的壓力大小位于設定的壓力范圍內。
[0029]從圖4中還可以看出，所述壓力調節結構41包括:高度調節器12和壓力傳感器13 ;其中，所述壓力傳感器13，用于檢測被測物體對與所述壓力傳感器13對應的探針施加的壓力，并將檢測結果發送給所述高度調節器12 ;所述高度調節器12，根據檢測到的每一探針所受到的壓力，帶動對應探針進行升降動作，使得被測物體對探針施加的壓力大小位于設定的壓力范圍內。
[0030]例如，參見圖5，利用本實用新型實施例提供的電阻測量裝置檢測圖2中的表面比較粗糙的物體的電阻時，假設所述四個探針受到的壓力等于該電阻測量裝置自身的重力，設定的壓力范圍為每一探針受到的壓力約為該電阻測量裝置重力的四分之一；當第二探針15受到的壓力小于設定的壓力范圍時，表明第二探針15受到的壓力較小，通過所述高度調節器12帶動第二探針15向下運動，使得第二探針15受到的壓力逐步增大至設定的壓力范圍內，進而使得第二探針15與其它探針的受力均在設定的壓力范圍內，各個探針都能夠與被測物體均勻接觸，從而有效的避免了因被測物體表面粗糙或彎曲所造成的受力不均或虛接所造成的測量數據不準確的問題，有利于提高測量的精確度。
[0031]或者，還可以通過高度調節器12逐漸帶動其它的受到的壓力大于設定的壓力范圍的探針向上運動，使其受到的壓力逐漸減少，進而使得第二探針15上受到的壓力逐漸增大；然后重復此過程，使得各個探針受到的壓力均為在設定的壓力范圍內。
[0032]進一步的，所述高度調節器12為馬達。所述馬達可以根據檢測到的探針受到的壓力，自行帶動探針進行升降運動，使得被測物體對探針施加的壓力大小位于設定的壓力范圍內。此外，所述高度調節器12還可以為一處于壓縮狀態的彈簧裝置，通過調節該彈簧裝置的長度，從而達到帶動探針進行升降運動，使得被測物體對探針施加的壓力大小位于設定的壓力范圍內的目的；或者，所述高度調節器12還可以為一手動調節高度的螺絲裝置，通過該螺絲裝置同樣可以帶動探針進行升降運動，調整每一探針上的受力。
[0033]需指出的是，本實用新型實施例提供的電阻測量裝置包括四個探針，這是因為采用四探針的電阻測量裝置，能夠忽略由于電阻測量裝置本身所造成的誤差，精確的檢測出被測物體的表面電阻，進一步提高測量的精確度；此外，所述電阻測量裝置還可以包括兩個探針，也能夠用來測量電阻或其它的物理量。
[0034]進一步的，所述電流源11為恒流源，使得被測物體的表面電阻與探測點的兩個探針所對應的接觸電阻串聯在穩流電路中，不需要在該電阻測量裝置中再增加檢測電流的電路，從而簡化了電阻測量裝置的設計。
[0035]進一步的，所述四個探針呈等間距線性分布；或者，所述四個探針呈矩形分布。所述四個探針呈等間距線性分布或矩形分布，便于計算被測物體的表面電阻；此外，所述四個探針也可呈非等間距線性分布；
[0036]當所述四個探針呈等間距線性分布時，位于中間的兩個探針對應的位置為被檢測物體上的兩個檢測點；
[0037]當所述四個探針呈矩形性分布時，其中一組位于同一對角線上的兩個探針對應的位置為被檢測物體上的兩個檢測點，另外一組位于同一對角線上的兩個探針分別連接電流源的兩端。
[0038]當所述四個探針呈等間距線性分布或矩形分布時，其工作原理參見圖6，需要檢測被測物體的表面電阻時，首先，將所述四探針測試裝置放置在所述被測物體的表面，壓力傳感器13檢測與之對應的探針上的壓力，并將檢測的結果發送給高度調節器12，所述高度調節器12根據該探針受到的壓力大小，帶動對應探針進行升降動作，使得被測物體對探針施加的壓力大小位于設定的壓力范圍內；
[0039]然后，電流源11通過第一探針14和第四探針17與被測物體共同形成一個穩定的電流回路，利用電壓表18測定第二探針15和第三探針16之間的電壓值。一般的，由于電壓表的內阻非常大，因此通過電壓表18的電流非常小，通過被測物體的電流近似等于電流源11提供的電流；同時，在第二探針15和第三探針16與被測物體接觸時，會產生接觸電阻，因此當有電流通過時，會產生相應的接觸電壓，但是由于通過電壓表18的電流非常小，因此在第二探針15和第三探針16處產生的接觸電壓也非常小，可以忽略不計，電壓表18測量的電壓值近似等于被測物體所分擔的電壓值。最后，根據電流、電壓和電阻之間的關系，即可計算出被測物體的表面電阻。[0040]當所述四個探針呈矩形性分布時，其工作原理如圖7所述；首先，將所述四探針測試裝置放置在所述被測物體的表面，壓力傳感器13檢測與之對應的探針上的壓力，并將檢測的結果發送給高度調節器12，所述高度調節器12根據該探針受到的壓力大小，帶動對應探針進行升降動作，使得被測物體對探針施加的壓力大小位于設定的壓力范圍內；
[0041]其次，電流源11通過第一探針14和第三探針16向被測物體提供穩定的電流，并利用電壓表18測量第二探針15和第四探針17之間的電壓值，被測物體串聯在第二探針15和第四探針17之間。一般的，由于電壓表的內阻非常大，因此通過電壓表18的電流非常小，通過被測物體的電流近似等于電流源11提供的電流；同時，在第二探針15和第四探針17與被測物體接觸時，會產生接觸電阻，因此當有電流通過時，會產生相應的接觸電壓，但是由于通過電壓表18的電流非常小，因此在第二探針15和第四探針17處產生的接觸電壓也非常小，可以忽略不計，電壓表18測量的電壓值近似等于被測物體所分擔的電壓值。最后，根據電流、電壓和電阻之間的關系，即可計算出被測物體的表面電阻。
[0042]進一步的，本實用新型實施例提供的電阻測量裝置還包括封裝結構42，用于封裝除探針以外的其它的結構，防止在操作過程中對元器件造成損壞，降低測量的精確度。
[0043]綜上，本實用新型實施例提供了一種電阻測量裝置，其中，所述電阻測量裝置包括多個壓力調節結構，所述壓力調節結構固定連接于與之對應的探針的不與電阻接觸的一端；在利用所述裝置測量電阻時，每一壓力調節結構根據檢測到的被測物體對探針施加的壓力大小，每一壓力調節結構帶動對應探針進行升降動作，使得被測物體對探針施加的壓力大小位于設定的壓力范圍內，進而有效的解決了由于探針與被測物體表面接觸不均或虛接所造成的測量數據不準確的問題，提高了測量的精確度。
[0044]顯然，本領域的技術人員可以對本實用新型進行各種改動和變型而不脫離本實用新型的精神和范圍。這樣，倘若本實用新型的這些修改和變型屬于本實用新型權利要求及其等同技術的范圍之內，則本實用新型也意圖包含這些改動和變型在內。
【權利要求】
1.一種電阻測量裝置，所述裝置包括:電流源，多個探針，用于測量被測物體表面上兩個檢測點之間的電壓的電壓表；其特征在于，所述裝置還包括: 與每一個探針對應設置的壓力調節結構；且每一所述壓力調節結構固定連接于與之對應的探針的不與被測物體接觸的一端；在利用所述裝置測量被測物體的電阻時，根據檢測到的被測物體對探針施加的壓力大小，每一壓力調節結構帶動對應探針進行升降動作，使得被測物體對探針施加的壓力大小位于設定的壓力范圍內。
2.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述壓力調節結構包括:壓力傳感器和高度調節器；其中， 所述壓力傳感器，檢測所述被測物體對與所述壓力傳感器對應的探針施加的壓力，并將檢測結果發送給所述高度調節器； 所述高度調節器，根據檢測到的探針所受到的壓力，帶動對應探針進行升降動作，使得被測物體對探針施加的壓力大小位于設定的壓力范圍內。
3.如權利要求2所述的裝置，其特征在于，所述高度調節器為馬達。
4.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述電阻測量裝置包括四個探針。
5.如權利要求4所述的裝置，其特征在于，所述四個探針呈等間距線性分布，或呈矩形分布。
6.如權利要求5所述的裝置，其特征在于，當所述四個探針呈等間距線性分布時，位于中間的兩個探針對應的位置為被檢測物體上的兩個檢測點。
7.如權利要求5所述的裝置，其特征在于，當所述四個探針呈矩形分布時，其中一組位于同一對角線上的兩個探針對應的位置為被檢測物體上的兩個檢測點。
8.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述電流源為恒流源。
9.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述電阻測量裝置還包括封裝結構，用于封裝除探針以外的其它的結構。
【文檔編號】G01R27/14GK203705554SQ201420060984
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2014年2月10日 優先權日:2014年2月10日
【發明者】馮玉春, 郭會斌, 劉曉偉, 王守坤, 郭總杰 申請人:北京京東方顯示技術有限公司, 京東方科技集團股份有限公司