一种精密材料电学参数的测试装置及其测试方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种精密材料电学参数的测试装置及其测试方法，其包括控制器和与控制器控制连接的气缸、旋转装置以及探针，所述气缸的输出端经传动压轴带动所述旋转装置和探针上下运动，且所述探针接触受测件后控制器控制所述旋转装置带动所述探针旋转。本发明专利技术能够克服探针与受测件接触不充分、测试过程没有去除氧化物或杂质、由于人工测试导致测试不精确的问题，实现避免人工测试误差，自动测试且测试精准。

【技术实现步骤摘要】
一种精密材料电学参数的测试装置及其测试方法
本专利技术涉及电学测试
，尤其涉及一种精密材料电学参数的测试装置及其测试方法。
技术介绍
随着电子封装
的发展，人们对电子元件的电学性能的要求也越来越高。在实际生产中，经常需要测量一些电子元件的相关电学参数，然而一些电子元件材料的表面容易氧化，如铝材氧化后在其表面形成一层致密的氧化膜，在测试其相关电学参数时，由于测试时电极接触在铝材表面的氧化膜上，将会使测量所得的电学参数产生一定的误差。一般来说，电极针与元件相接触，由于表面金属氧化膜、氯化物、硫化物和各种有机分子、吸附气体以及其他污染物都能在触点表面形成，这些薄膜起着绝缘体的作用，产生接触电阻。该接触电阻对于电流和电压敏感，在电学测试时产生误差。由于污染物在元件表面分布不均匀，因此不同位置的接触电阻又有不同程度的差异，对元件的分析产生影响。在实际中，材料表面的氧化膜较薄、污染物较少，测试的误差可以忽略不计。然而在微电子领域，电子元件的体积很小，其电阻等电学参数也十分微小，测量时若有由于没有去除氧化膜或杂质而接触电阻产生误差，会严重影响测试结果的分析，而且若是人工操作进行测试时，误差更大。
技术实现思路
针对现有技术中存在的缺陷或不足，本专利技术所要解决的技术问题是：探针与受测件接触不充分、测试过程没有去除氧化物或杂质、由于人工测试导致测试不精确的问题，提供一种精密材料电学参数的测试装置，能够避免人工测试误差，自动测试且测试精准。为了实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为提供一种精密材料电学参数的测试装置，其包括控制器和与控制器控制连接的气缸、旋转装置以及探针，所述气缸的输出端经传动压轴带动所述旋转装置和探针上下运动，且所述探针接触受测件后控制器控制所述旋转装置带动所述探针旋转。作为本专利技术的进一步改进，所述旋转装置包括旋转电机、设置在所述旋转电机两端的连接片以及与所述旋转电机连接的输出轴，其中，所述输出轴套穿所述连接片经针头锁件与所述探针传动连接。作为本专利技术的进一步改进，所述探针包括一体成型的探针头、探杆以及探针头端，所述探针头与针头锁件可拆卸连接，所述探针头端的端面中心安装有无线传感器，该无线传感器与控制器连接。作为本专利技术的进一步改进，所述探针头端离端面1/3处开设有安装槽，所述安装槽可拆卸式安装用于破损受测件表面的氧化膜或杂质层的楔块，所述楔块为梯台型，其底面与探针头端的端面相平。作为本专利技术的进一步改进，所述探针头端截面为等腰梯形或钝角三角形，其顶角范围为100°-150°，上底边为0.1-1mm作为本专利技术的进一步改进，所述控制器至少包括控制模块、编辑模块、测试模块、通信模块和存储模块，其通过编辑模块输入受测件的电学参数的预设值存储在存储模块中，以便控制模块从测试模块中读取测试数据与存储模块中的预设值进行比较，生成数据信息并通过通信模块传输到PC机显示或生成数据图表。作为本专利技术的另一个目的在于提供一种精密材料电学参数的测试装置的测试方法，其包括如下步骤：(1)启动控制器驱动气缸带动旋转装置和探针下压至与受测件接触，增加气压使压力至0.1-20N继续下压0.1s，保持恒压0.5s；(2)控制器控制旋转电机带动探针旋转，其旋转角度范围为：5-180°；(3)对受测件进行测试，并通过控制器将测试数据传输至PC机显示，或存入数据库生成数据图表；(4)测试完毕，气缸向上移动，更换受测件，继续循环重复上述(1)、(2)、(3)测试步骤测试。作为本专利技术的进一步改进，在所述步骤(2)中探针旋转角度后，保持静止0.5-0.7s。作为本专利技术的进一步改进，在所述步骤(3)中测试数据至少包括电阻值、电压值或电流值中的一种或多种。本专利技术的有益效果是：1、本专利技术的精密材料电学参数的测试装置及测试方法是在一定的压力情况下，探针在母材的表面旋转一定的角度，通过此方法来破除材料表面的氧化膜和去除一些表面的杂质，同时又不会对材料的表面产生严重的损坏，增加与受测件的接触面积，从而达到了精确测量的目的。2、采用本专利技术的装置进行测试，其过程全自动化完成，智能方便，同时避免了人为误差。附图说明图1是本专利技术提供的精密材料电学参数的测试装置的结构示意图；图2是本专利技术提供的旋转装置的结构示意图；图3是本专利技术提供的探针的结构示意图；图4是本专利技术提供的探针测试时的状态示意图；图5是本专利技术提供的控制器的组成示意图。其中数字表示：1、控制器；2、气缸；3、传动压轴；4、旋转装置；5、针头锁件；6、探针；7、测试平台；8、支撑板；9、PC机；10、受测件，11、受测件表面的氧化膜或杂质层；41、旋转电机；42、连接片；43、输出轴；60、探针头；61、探杆；62、探针头端；63、楔块；101、控制模块；102、电源模块；103、编辑模块；104、测试模块；105、通信模块；106、存储模块。具体实施方式下面结合附图说明及具体实施方式对本专利技术进一步说明。如图1所示，为本专利技术采取的技术方案为提供一种精密材料电学参数的测试装置，其包括控制器1和与控制器1控制连接的气缸2、旋转装置4以及探针6，进一步的为更好的安装和水平放置以便测试，在本实施例中的测试装置还包括测试平台7和支撑板8，测试平台7安装在探针6的正下方且置于支撑板8的上方。优选地，如图2所示本实施例的旋转装置4包括旋转电机41、设置在旋转电机41两端的连接片42以及与旋转电机41连接的输出轴43。在本实施例中，旋转电机41优选为直流旋转电机，其外壳的两端可拆卸式各连接有一个连接片42用于分别与传动压轴3和针头锁件5连接，其中，旋转电机41的输出轴43套穿连接片42经针头锁件5与探针传动连接。而针头锁件5的一端通过螺丝与连接片42可拆卸式连接，其另一端与探针6为弹簧锁式的可拆卸式连接。在本实施例中，连接片41为正方形，其中部开设有大于输出轴43直径的通孔，在距离通孔5mm的四个方位呈开设有呈“十”字分布的安装孔，通孔的内外两侧紧贴有圆形垫片，通过在安装孔锁入螺钉即可将垫片、连接片及旋转电机41外壳可拆卸连接，在连接片上的四角还设置螺丝孔，通过螺丝孔锁入螺丝分别将针头锁件5和传动压轴3与旋转电机41两端的外壳连接。进一步优选地，在本实施例中如图3所示的探针6包括一体成型的探针头60、探杆61以及探针头端62，探针头与针头锁件5可拆卸连接。优选地，探针头端62截面为等腰梯形或钝角三角形，其顶角范围为100°-150°，优选135°，上底边为0.1-1mm，而探针头端62离端面1/3处开设有安装槽，安装槽上可拆卸式安装用于破损受测件10表面的氧化膜或杂质层的楔块63，楔块为梯台型，其底面与探针头端的端面相平。探针头端62的端面中心安装有无线传感器(图中未画出)，该无线传感器与控制器连接，用于传感探针6是否接触到受测件。当受测件10是新产品，受氧化和被杂质覆盖的较少，无需安装楔块63如图4所示，利用腰梯形的探针头端在旋转时即可划破受测件表面的氧化膜或杂质层11；当受测件10在仓库存放比较久或是氧化和被杂质覆盖的较多，即受测件表面的氧化膜或杂质层11较厚时，安装楔块63，安装时楔块63的底面与探针头端62的端面相平，通过楔块63破除受测件表面的氧化膜或杂质层，从而确保无论在何种情况下都能确保探针6与受测件充分接本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种精密材料电学参数的测试装置，其包括控制器和与控制器控制连接的气缸、旋转装置以及探针，其特征在于：所述气缸的输出端经传动压轴带动所述旋转装置和探针上下运动，且所述探针接触受测件后控制器控制所述旋转装置带动所述探针旋转。

【技术特征摘要】
1.一种精密材料电学参数的测试装置，其包括控制器和与控制器控制连接的气缸、旋转装置以及探针，其特征在于：所述气缸的输出端经传动压轴带动所述旋转装置和探针上下运动，且所述探针接触受测件后控制器控制所述旋转装置带动所述探针旋转。2.根据权利要求1所述的精密材料电学参数的测试装置，其特征在于：所述旋转装置包括旋转电机、设置在所述旋转电机两端的连接片以及与所述旋转电机连接的输出轴，其中，所述输出轴套穿所述连接片经针头锁件与所述探针传动连接。3.根据权利要求1所述的精密材料电学参数的测试装置，其特征在于：所述探针包括一体成型的探针头、探杆以及探针头端，所述探针头与针头锁件可拆卸连接，所述探针头端的端面中心安装有无线传感器，该无线传感器与控制器连接。4.根据权利要求3所述的精密材料电学参数的测试装置，其特征在于：所述探针头端离端面1/3处开设有安装槽，所述安装槽可拆卸式安装用于破损受测件表面的氧化膜或杂质层的楔块，所述楔块为梯台型，其底面与探针头端的端面相平。5.根据权利要求3所述的精密材料电学参数的测试装置，其特征在于：所述探针头端截面为等腰梯形或钝角三角形，其顶角范围为100°-150°，上底边为0.1-1mm。6.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：盛玮东，朱陈中，
申请(专利权)人：深圳市泰欣能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44