一种四探针自动化装置的制作方法

文档序号:12256098阅读:281来源:国知局

本实用新型涉及用于硅片电阻和电阻率测量的四探针测试仪,具体涉及一种四探针自动化装置。



背景技术:

太阳能是一种洁净、无污染且可以循环利用的可再生能源,把太阳能转换为电能的太阳能电池制造技术是有效利用太阳能的一项重要技术。目前,扩散是制造太阳能电池光电转换核心部件P-N结的工艺环节,是太阳能电池制造的关键技术。而电阻的测量是保 证扩散质量的重要参数之一,它反映了材料中杂质补偿后剩余杂质的浓度。测量时,把四根金属探针压在硅片表面上,外加电流通过外金属与半导体表面的接触点,流到半导体内,通过测量内探针之间的电压,从而计算出电阻和电阻率。

为了保证测量的准确性和重复性,要求四根探针之间不仅要有极高电绝缘性,保证探针间绝缘度大于 109 欧姆,而且使探针的机械游移量尽可能小,探针还应有恒压的弹性和良好的电接触。目前,人们通常采用将四根探针固化在探头中的强化固定办法来克服,但在实际使用过程中,探针还会产生偏移,且探针之间的间距不能保证不变,不仅探针间绝缘 度难以满足要求,而且使用寿命不长,若强制使用又会直接影响检测精度。申请人曾采用人 造宝石板片来定位和隔开四根探针,即在一块人造宝石板片上按照四根探针的位置钻出四 个小孔,然后将四根探针插入四个小孔中,由此达到将四根探针隔开,并限定探针的偏移, 减少机械游移量的目的。这种方案虽然比改进前优越,但在测试过程中金属探针缺乏恒压 弹性,电接触性也难保证,同时,要在人造宝石片上面按预定要求钻出四个定位小孔加工非常困难,不仅加工成本高,而且四个小孔之间的位置精度也很难达到要求。



技术实现要素:

实用新型目的:为了解决现有技术的不足,本实用新型提供了一种四探针自动化装置。

技术方案:一种四探针自动化装置,包括底座,所述底座上固定安装有载物台,所述载物台上设有可上下移动的基台,所述载物台的上方通过支撑架安装有显微镜,所述显微镜包括目镜、物镜和微调按钮,所述显微镜安装在导轨上,可以进行左右移动,所述导轨的下方两端分别安装有两个探针基座,所述探针基座呈两两相对排布,分别控制四根探针。

作为优化:所述支撑架的后面固定安装有支撑杆。

作为优化:所述载物台的一端设有电机。

有益效果:本实用新型能够准确确定探针的位置,首次测定电池片时,需要进行人工显微定位,后续都无需人工进行定位,光学显微镜可以进行一定的角度左右移动,随时调整探针之间的间距,操作方便简单合理,工作效率高,应用广泛。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例

如图1所示,一种四探针自动化装置,包括底座1,所述底座1上固定安装有载物台2,所述载物台2上设有可上下移动的基台4,所述载物台2的一端设有电机3。所述载物台2的上方通过支撑架10安装有显微镜11,所述显微镜11包括目镜8、物镜6和微调按钮7,所述支撑架10的后面固定安装有支撑杆9。所述显微镜11安装在导轨12上,可以进行左右移动,所述导轨12的下方两端分别安装有两个探针基座5,所述探针基座5呈两两相对排布,分别控制四根探针:探针1、探针2、探针3和探针4。具体的操作流程如下:

(1)探针1、探针2、探针3和探针4首次测定电池片时,需要进行人工显微定位,后续都无需进行人工定位,即在同一张电池片上,只需第一次进行4根探针定位,而后其他的栅线测试都无需人工定位,除了换另一张电池片,光学显微镜可以进行一定的角度左右移动,能移动看到第5根线及以上的接触情况。

(2)锁定探针1、探针3,手动进行探针2和探针4 Y方向的移动(调整探针间距用)。

(3)锁定探针1和探针2,在软件上可以设置探针3和探针4,移动距离,也就是探测到不同距离的线上,等数据稳定后,手动点击下一步测试。

(4)测试程序所示:①-②、①-③…..①-⑨、;然后可以通过基台5水平X方向移动,控制可以进行②-③、②-④等。

(5)基台可以进行上下运动,探针移动时基台必须处于下降的状况,待测试时再向上状态使得所有探针接触到所设定的线上,以探测设备电阻稳定为依据。

(6)基台上有能固定样品的吸气方式,使其测试期间时不移动,测试完后才能取出;水平方向的卡槽方便样品放置。

(7)1、2、3、4上的四个探针采用弹簧,原有探针基座弹片的弹力,使得探针不至于基台升起时不会撞坏。

本实用新型中,涉及到的移动范围及精度要求如下:

(a)基台X方向的移动范围:距最左端,X方向最大移动160mm范围,测试是从最左端开始测试,移动精度在0.002mm;

(b)探针1与2、探针3与4的最小间距4mm;手动进行同时移动2和4 的Y方向最大距离是20mm,移动精度控制在0.1mm;

(c)设置的3和4探针移动最大距离在50mm,移动精度控制在0.002mm;

(d)基台上升比较缓慢,下降的距离10mm,下降后的基台与探针之间的操作空间至少30mm,方便取样放置样品;

(e)所有探针能否准确搭接到银线上,以探针设备上的电阻值稳定为依据。

本实用新型能够准确确定探针的位置,首次测定电池片时,需要进行人工显微定位,后续都无需人工进行定位,光学显微镜可以进行一定的角度左右移动,随时调整探针之间的间距,操作方便简单合理,工作效率高,应用广泛。

本实用新型不局限于上述最佳实施方式,任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品,但不论在其形状或结构上作任何变化,凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案,均落在本实用新型的保护范围之内。

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