多功能探針頭的製作方法

2023-04-23 07:05:41

專利名稱：多功能探針頭的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用探針法測量材料電阻率的探針頭結構改進，可用於對半導體材料、功能材料、導電薄膜的電阻率及薄層電阻的測量。
電阻率是半導體材料的主要質量參數之一，目前多採用探針法來測量，探針法是將金屬探針壓在材料晶體表面上，所加電流通過外金屬探針與晶體表面接觸點流到材料晶體內，通過測量內探針之間電位降，從而計算出電阻率或方塊電阻，為了保證測量的準確性和重複性，除了對探針的定位及運動機構需要有極高的精度外，探針還要求具有穩恆的外加壓力和良好的電接觸，現有的探針頭(見圖4)，通常採用條狀彈簧片來提供恆定壓力和在金屬探針頭上焊接上一根導電線，在結構上，每根條狀彈簧片是單獨壓在對應的探針上，每根條狀彈簧片需單獨定位，安裝困難，由於條狀彈簧片是用彈簧金屬片單獨切割而成，因而很難保證每根條狀彈簧片都具有相同的彈力，採用條狀彈簧片因長度長而令探針頭的體積增大，探針頭的異形外殼加工困難。
本實用新型的目的是提供一種採用耙形彈簧片作為探針恆壓彈性元件，耙形彈簧片用定位環定位安裝，並選用多種形狀及不同材料探針的探針頭，從而克服現有技術存在的缺點。
以下結合附圖敘述本實用新型的結構

圖1為本實用新型結構圖圖2為耙形彈簧片結構圖圖3為環氧定位環結構圖圖4為現有探針頭結構圖見圖1，本實用新型由螺母(1)、上蓋(2)、套筒(3)、錐套(4)、寶石軸承(5)、探針(6)、耙形彈簧片(7)、寶石片(9)、調壓螺絲(10)、環氧定位環(11)、內導線(12)、及屏蔽線(8)等組成，上蓋(2)與套筒(3)及錐套(4)與套筒(3)均用螺紋連接，它們均為圓形，以便於機械加工，錐套(4)的內孔安裝有探針(6)，探針(6)安裝在經環氧澆註定位的寶石軸承(5)上，環氧定位環(11)及耙形彈簧片(7)安裝在套筒(3)內和錐套(4)上，耙形彈簧片(7)安裝固定在環氧定位環(11)的三個定位孔上，耙形彈簧片(7)的耙條端，通過寶石片(9)彈壓在探針(6)上端，調壓螺絲(10)可以調整耙形彈簧片(7)的彈性壓力，探針(6)上端焊接內導線(12)並與屏蔽線(8)相連，探針(6)下端為測量端。耙形彈簧片(7)結構如圖(2)所示，它是一個由在同一彈簧金屬片的軋延面垂直方向上用線切割後經模具衝壓成型的耙形彈簧片，耙條的固定端是一整體並固定在環氧定位環(11)上，耙條另一端壓在探針(6)上，每根耙條寬度為0.6毫米，耙條數量與探針數量相同，由於耙形彈簧片(7)佔用的平面長度較短，故套筒(3)可以做成圓形，使得機械加工製造容易。環氧定位環(11)如圖(3)所示，它專作固定耙形彈簧片(7)之用，為了使耙形彈簧片(7)的每根耙條能與探針(6)的每根探針對位準確，環氧定位(11)是通過用高精度模具在探針座上配澆環氧製成。
本實用新型的優點在於，耙形彈簧片的每根彈條彈性均勻，通過環氧定位環的定位使得每根耙條均能與探針準確對位，探針恆壓準確可靠，因而提高了探針頭測量精度和保護了被測物體表面不易損傷，針對不同的測量對象，選用特定材料及形狀的金屬探針，使得探針頭具有用於測量半導體材料、功能材料、導電薄膜的電阻率、面電阻、型號及擊穿電壓等多種功能。本實用新型結構精密，加工製造容易，體積少、測量精度高、成本低。適用於對各種材料的電阻率，面電阻、型號、擊穿電壓的測量。
圖4中，1為條形彈簧片，2為探針，3為外殼。
權利要求1.一種多功能探頭針頭，由上蓋(2)、套筒(3)、錐套(4)、探針(6)、彈簧片(7)、環氧定位環(11)及導線(12)等組成，其特徵在於彈簧片(7)是一個耙形彈簧片，耙形彈簧片(7)安裝固定在環氧定位環(11)上，其耙條端彈壓在探針(6)上，達到耙形彈簧片(7)與探針(6)的準確對位。
2.根據權利要求1所述的多功能探針頭，其特徵在於耙形彈簧片(7)是由在同一彈簧金屬片的軋延面垂直方向上用線切割及模具衝壓成型，耙條的固定端是一整體，每根耙條寬度為0.6毫米。
專利摘要一種多功能探針頭，由探針、彈簧片、套筒、導線等組成，採用耙形彈簧片並用環氧定位環安裝定位的結構，使彈簧片與探針達到準確對位，探針恆壓可靠，從而提高探針頭的測量精度和保護被測物體表面不易損傷。
本實用新型結構精密，耙形彈簧片佔用平面長度短，體積小，加工製造容易，成本低，並可針對不同的測量對象，選用特定材料及形狀的金屬探針，具有可以測量半導體材料、功能材料、導電薄膜的電阻率、面電阻、型號及擊穿電壓等多種功能。
文檔編號G01R27/00GK2181697SQ93217110
公開日1994年11月2日 申請日期1993年6月26日 優先權日1993年6月26日
發明者王世進, 張鬱華 申請人:廣州半導體材料研究所, 廣東省有色金屬工業總公司天河科技開發公司