便携式测量硅材料电阻率的四针探头的制作方法

本实用新型涉及测量硅材料电阻率的技术领域，特别是涉及一种便携式测量硅材料电阻率的四针探头。

背景技术：

硅料包括 P型硅料、N 型硅料以及电阻率低的重掺硅料，用作多晶硅铸锭或是单晶拉制的原料时，必须严格测试这些硅料的导电类型和电阻率。目前，关于检测半导体硅材料电阻率及导电类型的测试设备、测量端头，已有相关的文献报道，如公开号为 CN101852827A的中国专利公开了一种硅材料电阻率语音测试笔，该实用新型是由探头、电子电路部份及语音发声播放部分组成；电子电路部分由电源及升压电路部分、恒流源及探头电路部分、运算放大电路及语音发声播放部分所构成；本实用新型由于采用测量/校厚(转换开关)，所以测试时能根据硅材料的具体厚薄大小情况进行调试设定，采用集成运算放大电路芯片MAX4166具有低电压关闭模式，干电池供电，安全系数高，测得电阻率值可实时语音播报，且具制造简单，造价低廉等优点；另有公开号为CN201311457的中国专利硅材料电阻率检测装置，该实用新型硅材料电阻率检测装置包括电压表，电流表，电压表连接有航空插座，航空插座还与电流表相连接，电流表连接放大器的集电极，放大器的发射极连接有固定电阻和发光二极管，放大器的基极与滑动变阻器相连接，滑动变阻器还连接有供电电源，放大器采用三级管放大器9013，供电电源为45V恒流源。目前测量硅材料PN型的技术设备和探测仪器存在的不足之处在于：

（1）市场上普遍采用的测量硅材料电阻率现有设备属于台式设备，普遍采用台式设备，不易携带，探头维护、使用不便，工作效率低，功耗较大，并且存在安全问题；工人在测量时，必须点一下硅材料然后再抬头看主机显示，很不方便，且影响测量精度。（2）已公开专利中的硅材料电阻率测量端头及其装置、测试笔探头不同时具备测试电阻率和PN型功能，也不具备PN型和重掺功能辨别，同时探针头功能单一，用时不方便；(3)目前大多产品和测量端头精度大多达到0.1%~1%，精度不高，因此有必要提出一种便硅材料电阻率的四针探头解决上述问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是把功能单一、精度不高、体积过大且不易携带的测量硅材料电阻率及PN型测量端头集成为手持式的便携式探针，让使用者更高效的测量硅材料电阻率及PN型，同时操作更安全，更低耗。

为克服上述现有技术设备的不足，本实用新型提供了一种便携式测量硅材料电阻率的四针探头，解决其技术问题的技术方案为：所述便携式测量硅材料电阻率的四针探头，包括笔型壳体、四探针、探针导线、集成电路板、LED灯、语音孔、固线器、导线组、数码管，其特征在于所述笔型壳体包括探针座筒、十字凸缘筒、握竿筒、信号筒、线帽筒，所述握竿筒一端螺纹连接设置信号筒，所述信号筒另一端螺纹连接设置线帽筒，所述线帽筒另一端螺纹连接设置固线器；所述握竿筒另一端内部侧壁上设置十字凹槽，十字凹槽上设置十字凸缘筒，所述十字凸缘筒另一侧螺纹连接设置探针座筒，所述探针座筒与握竿筒螺纹连接，所述探针座筒另一端的圆台型侧面上设置四探针；所述信号筒一侧面中部设置矩形平面，矩形平面上并排设置数码管和红蓝绿三个LED灯，靠近线帽筒和矩形平面的信号筒一端圆柱面侧壁上设置语音孔，所述信号筒内部设置集成电路板；所述集成电路板与四探针、语音孔、LED灯、数码管均电连接，所述集成电路板通过导线组贯穿固线器后与外部电源和信号控制电路电连接。

本实用新型所述的便携式测量硅材料电阻率的四针探头，其特征在于所述集成电路板包括电源模块、两个八位数码管、两个硅结构CMOS器件、语音电路模块、LED电路模块、9位端子排，所述两个硅结构CMOS器件包括8位移位寄存器和8位存储器，均与两个八位数码管电连接，所述八位数码管通过连接分压电阻连接电源模块+5V电压端子得到所需电压；所述两个硅结构CMOS器件相关引脚电连接后，连接电源模块+5V电压端子得到所需电压，同时与9位端子排第一、二、三引脚电连接；所述9位端子排第四、五、六、七引脚均同时连接LED电路模块、语音电路模块和四探针的四个探针端子；9位端子排和语音电路模块与电源模块+5V电压端子电连接。

本实用新型所述的便携式测量硅材料电阻率的四针探头，其特征在于所述语音电路模块包括三极管Q1、喇叭LS1、电阻R5、电阻R6，所述三极管Q1发射极接地，集电极连接喇叭LS1负极；喇叭LS1负极串联电阻R5后，连接喇叭LS1正极，再连接+5V电源；三极管Q1基极串联电阻R6后，连接9位端子排第七引脚；

所述LED电路模块包括电阻R1、电阻R2、电阻R3和LED灯，所述LED灯包括LED灯1、LED灯2、LED灯3，所述LED灯1、LED灯2、LED灯3负极均接地，正极分别串联电阻R1、电阻R2、电阻R3；所述电阻R1、电阻R2、电阻R3的另一端依次连接9位端子排第四、五、六引脚；

所述9位端子排第九引脚接地，第八引脚与电源模块+5V电压端子电连接。

本实用新型所述的便携式测量硅材料电阻率的四针探头，其特征在于所述电源模块的电压通过导线组连接外部测量硅材料电阻率的装置提供。

本实用新型所述的便携式测量硅材料电阻率的四针探头，其特征在于四探针的金属探针采用接触电阻小的直径0.5mm的钨钢针；四探针的金属探针与集成电路板连接的探针导线采用1.5mm铜线。

本实用新型所述的便携式测量硅材料电阻率的四针探头，其特征在于其对于硅材料电阻率测试方法如下：第一步，将四探针的导线组连接测量硅材料电阻率的外部装置；第二步，四探针的四个金属探针以一定的压力压在方块电阻或其它半导体材料上；第三步，调节测量硅材料电阻率的外部装置，获取到不同的电压，自动计算出电阻、电阻率；第四步，一手持终端，一手持探头，可数码管显示硅材料电阻率，通过LED灯点亮提示或语音播报硅材料类型，即分析LED灯的颜色和语音孔声音，通过LED灯红蓝绿的颜色可辨别硅材料的PN型，通过语音可辨别重掺型；第五步，记录、分析、使用测试数据。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果体现在：本实用新型金属探针采用直径0.5mm的钨钢针、探针导线采用1.5mm铜线，具有较小的电阻值，提高了测试精度，当金属探针测试方块电阻半导体材料时，可数码管显示硅材料电阻率，通过LED灯点亮提示或语音播报硅材料类型；使用本实用新型所述的四探针探头，测量精度可达到0.01%，等级远高于现有技术产品1%的标准。

附图说明

图1 为本实用新型的结构示意图。

图2 为本实用新型的电路模块结构示意图。

图3 为本实用新型的LED及语音电路模块原理图。

附图1中：1.四探针，2.探针座筒，3.十字凸缘筒，4.握竿筒，5.信号筒，6.线帽筒，7.探针导线，8.集成电路板，9.LED灯，10.语音孔，11.固线器，12.导线组，13.数码管。

具体实施方式

结合附图1至图3对本实用新型进一步详细描述，以便公众更好地掌握本实用新型的实施方法，本实用新型具体的实施方案为：

如图 1所示，本实用新型所述的便携式测量硅材料电阻率的四针探头，包括笔型壳体、四探针1、探针导线7、集成电路板8、LED灯9、语音孔10、固线器11、导线组12、数码管13，其特征在于所述笔型壳体包括探针座筒2、十字凸缘筒3、握竿筒4、信号筒5、线帽筒6，所述握竿筒4一端螺纹连接设置信号筒5，所述信号筒5另一端螺纹连接设置线帽筒6，所述线帽筒6另一端螺纹连接设置固线器11；所述握竿筒4另一端内部侧壁上设置十字凹槽，十字凹槽上设置十字凸缘筒3，所述十字凸缘筒3另一侧螺纹连接设置探针座筒2，所述探针座筒2与握竿筒4螺纹连接，所述探针座筒2另一端的圆台型侧面上设置四探针1；所述信号筒5一侧面中部设置矩形平面，矩形平面上并排设置数码管13和红蓝绿三个LED灯9，靠近线帽筒6和矩形平面的信号筒5一端圆柱面侧壁上设置语音孔10，所述信号筒5内部设置集成电路板8；所述集成电路板8与四探针1、语音孔10、LED灯9、数码管13均电连接，所述集成电路板8通过导线组12贯穿固线器11后与外部电源和信号控制电路电连接。

如图 1、图 2所示，本实用新型所述的便携式测量硅材料电阻率的四针探头，其特征在于所述集成电路板8包括电源模块、两个八位数码管、两个硅结构CMOS器件、语音电路模块、LED电路模块、9位端子排，所述两个硅结构CMOS器件包括8位移位寄存器和8位存储器，均与两个八位数码管电连接，所述八位数码管通过连接分压电阻连接电源模块+5V电压端子得到所需电压；所述两个硅结构CMOS器件相关引脚电连接后，连接电源模块+5V电压端子得到所需电压，同时与9位端子排第一、二、三引脚电连接；所述9位端子排第四、五、六、七引脚均同时连接LED电路模块、语音电路模块和四探针1的四个探针端子；9位端子排和语音电路模块与电源模块+5V电压端子电连接。

如图 3所示，本实用新型所述的便携式测量硅材料电阻率的四针探头，其特征在于所述语音电路模块包括三极管Q1、喇叭LS1、电阻R5、电阻R6,所述三极管Q1发射极接地，集电极连接喇叭LS1负极；喇叭LS1负极串联电阻R5后，连接喇叭LS1正极，再连接+5V电源；三极管Q1基极串联电阻R6后，连接9位端子排第七引脚；

所述LED电路模块包括电阻R1、R2、R3和LED灯，所述LED灯包括LED灯1、LED灯2、LED灯3，所述LED灯1、LED灯2、LED灯3负极均接地，正极分别串联电阻R1、电阻R2、电阻R3；所述电阻R1、电阻R2、电阻R3的另一端依次连接9位端子排第四、五、六引脚；

所述9位端子排第九引脚接地，第八引脚与电源模块+5V电压端子电连接。

如图 1所示，所述便携式测量硅材料电阻率的四针探头，其特征在于所述电源模块的电压通过导线组12连接外部测量硅材料电阻率的装置提供。

如图 1所示，所述便携式测量硅材料电阻率的四针探头，其特征在于便携式测量硅材料电阻率的四针探头，其特征在于四探针1的金属探针采用接触电阻小的直径0.5mm的钨钢针；四探针1的金属探针与集成电路板8连接的探针导线7采用1.5mm铜线。

如图 1所示，所述便携式测量硅材料电阻率的四针探头，其特征在于其对于硅材料电阻率测试方法如下：第一步，将四探针1的导线组12连接测量硅材料电阻率的外部装置；第二步，四探针1的四个金属探针以一定的压力压在方块电阻或其它半导体材料上；第三步，调节测量硅材料电阻率的外部装置，获取到不同的电压，自动计算出电阻、电阻率；第四步，一手持终端，一手持探头，可数码管显示硅材料电阻率，通过LED灯点亮提示或语音播报硅材料类型，即分析LED灯9的颜色和语音孔10声音，通过LED灯9红蓝绿的颜色可辨别硅材料的PN型，通过语音可辨别重掺型；第五步，记录、分析、使用测试数据。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果体现在：本实用新型所述便携式测量硅材料电阻率的四针探头，包括笔型壳体、四探针、探针导线、集成电路板、LED灯、语音孔、固线器、导线组、数码管，所述笔型壳体包括探针座筒、十字凸缘筒、握竿筒、信号筒、线帽筒；集成电路板包括电源模块、两个八位数码管、两个硅结构CMOS器件、语音电路模块、LED电路模块、9位端子排；本实用新型金属探针采用直径0.5mm的钨钢针、探针导线采用1.5mm铜线，当金属探针测试方块电阻半导体材料时，可数码管显示硅材料电阻率，通过LED灯点亮提示或语音播报硅材料类型；使用本实用新型所述的四探针探头，测量精度可达到0.01%，等级远高于现有技术产品1%的标准，效果显著。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本本实用新型的保护范围之内。