一種適用于低溫電學(xué)測試的連接裝置及使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件的低溫測試領(lǐng)域，尤其涉及一種適用于低溫電學(xué)測試的連接裝置及使用方法。
【背景技術(shù)】
[0002]低溫測試系統(tǒng)作為一種重要的材料研宄設(shè)備，廣泛地應(yīng)用于材料微觀結(jié)構(gòu)和宏觀性能研宄領(lǐng)域。低溫測試系統(tǒng)主要包括低溫制冷系統(tǒng)和低溫測試臺。低溫制冷系統(tǒng)以高純氦氣為工作物質(zhì)，最低溫度可達(dá)10K，最高溫度可達(dá)320K，且低溫制冷系統(tǒng)可以在10 K至320 K之間精確控溫，方便測試人員對低溫環(huán)境溫度的精準(zhǔn)控制。低溫測試臺主要用于為待測樣品提供一個低溫測試環(huán)境，低溫測試臺外各種測試設(shè)備(如電壓源表、電流源表或其他測試儀表)的接入端分別通過漆包線與待測樣品連接，以完成對待測樣品的性能檢測，獲得待測樣品在溫度變化條件下的電流、電壓、電阻等電學(xué)性質(zhì)。
[0003]將待測樣品與低溫測試臺外各種測試設(shè)備連接時，目前普遍采用的方法為:首先將低溫測試臺外各種連接測試設(shè)備接入端的漆包線末端做脫漆處理，然后再通過錫焊將漆包線末端與待測樣品的各個測試點分別焊接，最終實現(xiàn)待測樣品與低溫測試臺外各種測試設(shè)備的電連接。這種連接方法極易產(chǎn)生虛焊現(xiàn)象，直接導(dǎo)致待測樣品的性能測試結(jié)果出現(xiàn)很大誤差。而為了避免虛焊現(xiàn)象，測試人員需要在焊接完成后利用萬用表檢查各接線端電阻，過程繁瑣。由于漆包線直徑很小，加上設(shè)備空間狹小，為保證連接效果，必須要求測試人員在焊接過程中精準(zhǔn)確定焊點位置，在合適的溫度條件下才能夠保證焊接牢固。這樣的操作要求在實際焊接過程中很難把握，增加了測試人員的工作難度和工作強(qiáng)度，且多次焊接將直接導(dǎo)致漆包線發(fā)脆斷裂，極大地影響了低溫測試數(shù)據(jù)，造成數(shù)據(jù)失真。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種適用于低溫電學(xué)測試的連接裝置及使用方法，能夠克服現(xiàn)有待測樣品與測試設(shè)備連接方式的不足，有效避免虛焊現(xiàn)象所造成的測試數(shù)據(jù)失真，降低測試人員的工作難度和工作強(qiáng)度，提高工作效率。
[0005]本發(fā)明采用下述技術(shù)方案:
一種適用于低溫電學(xué)測試的連接裝置，包括樣品架，樣品架的上表面設(shè)置有樣品固定板，樣品固定板上開設(shè)有通孔，導(dǎo)線的一端穿過通孔后與樣品固定板上表面設(shè)置的焊點連接，導(dǎo)線的另一端與第一導(dǎo)電連接裝置連接，第二導(dǎo)電連接裝置與連接測試設(shè)備信號接入端的漆包線連接，第一導(dǎo)電連接裝置和第二導(dǎo)電連接裝置可拆卸連接。
[0006]所述的樣品固定板上設(shè)置有樣品固定裝置。
[0007]所述的樣品固定板通過螺栓與樣品架固定，樣品固定板與樣品架之間設(shè)置有墊塊。
[0008]所述的樣品固定裝置包括樣品固定板兩側(cè)設(shè)置的彈性壓片，彈性壓片的兩端設(shè)置有固定孔，螺栓依次穿過彈性壓片、樣品固定板和墊塊后與樣品架固定。
[0009]所述的樣品固定板采用透明石英板。
[0010]所述的導(dǎo)線外表面設(shè)置有熱塑管。
[0011]所述的導(dǎo)線采用排線。
[0012]所述的第一導(dǎo)電連接裝置采用排線插頭或排線插座，第一導(dǎo)電連接裝置固定于樣品架的下表面；所述的第二導(dǎo)電連接裝置采用與第一導(dǎo)電連接裝置相配合的排線插座或排線插頭。
[0013]所述的第二導(dǎo)電連接裝置通過固定于樣品架下表面的電路板與漆包線連接。
[0014]一種如權(quán)利要求1至9任意一項所述的適用于低溫電學(xué)測試的連接裝置的使用方法，包括以下步驟:
A:通過物理或化學(xué)制備方法將待測樣品表面制備出電極，且電極位置與固定板上表面設(shè)置的焊點一一對應(yīng)；
B:將待測樣品倒置于樣品固定板表面，先利用樣品固定板的透明性來檢查待測樣品的電極與焊點是否對應(yīng)接觸，然后使用萬用表測試各個接觸點的接觸性能，保證待測樣品的多個電極與樣品固定板上表面的多個焊點一一對應(yīng)接觸；
C:使用彈性壓片分別對待測樣品的兩側(cè)進(jìn)行緊壓，并調(diào)整螺栓的旋入深度，保證待測樣品的各電極與對應(yīng)焊點壓緊并保持良好的接觸狀態(tài)以及樣品固定板與樣品架之間的穩(wěn)固連接；
D:將第一導(dǎo)電連接裝置和第二導(dǎo)電連接裝置插接，使待測樣品的電極依次通過對應(yīng)焊點、導(dǎo)線、第一導(dǎo)電連接裝置、第二導(dǎo)電連接裝置、電路板和漆包線與測試設(shè)備的信號接入端電連接；
E:利用低溫測試臺對待測樣品進(jìn)行低溫電學(xué)測試，獲得待測樣品在溫度變化條件下的各種電學(xué)性質(zhì)。
[0015]本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、連接可靠穩(wěn)定的優(yōu)點，使用插接方式替代原有連接方法中的反復(fù)焊接，避免了虛焊現(xiàn)象所造成的測試數(shù)據(jù)失真，能夠極大的降低測試人員的工作難度和工作強(qiáng)度，提高工作效率，保證測試的穩(wěn)定性與準(zhǔn)確性。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為圖1的俯視圖；
圖3為圖1的仰視圖。
【具體實施方式】
[0017]以下結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作以詳細(xì)的描述:
如圖1至圖3所示，本發(fā)明所述的適用于低溫電學(xué)測試的連接裝置，包括樣品架4，樣品架4的上表面設(shè)置有樣品固定板2，樣品固定板2用于固定制備有電極的待測樣品I。樣品固定板2上開設(shè)有通孔，樣品固定板2上表面設(shè)置有圓滑平整且表面呈弧狀凸起的焊點12，導(dǎo)線3的一端穿過通孔后與焊點12連接。導(dǎo)線3的另一端與第一導(dǎo)電連接裝置6連接，第二導(dǎo)電連接裝置7與連接測試設(shè)備信號接入端的漆包線9連接，第一導(dǎo)電連接裝置6和第二導(dǎo)電連接裝置7可拆卸連接。使用時，待測樣品I的電極依次通過對應(yīng)焊點12、導(dǎo)線3、第一導(dǎo)電連接裝置6、第二導(dǎo)電連接裝置7和漆包線9與測試設(shè)備的信號接入端電連接。
[0018]本發(fā)明中，樣品固定板2通過螺栓11與樣品架4固定，樣品固定板2采用耐低溫的透明石英板，石英板具有膨脹系數(shù)小的優(yōu)點，且具有良好的耐低溫性能。同時，在進(jìn)行待測樣品I固定時還可以利用樣品固定板2的透明性來檢查待測樣品I的電極與焊點12是否一一對準(zhǔn)。樣品固定板2與樣品架4之間設(shè)置有墊塊10，以形成導(dǎo)線3容納空間，墊塊10可采用螺母。樣品固定板2上還設(shè)置有樣品固定裝置5，用于保證測試過程中待測樣品I的固定。樣品固定裝置5可采用彈性壓片，兩個彈性壓片分別設(shè)置于樣品固定板2兩側(cè)，用于對待測樣品I的兩側(cè)進(jìn)行緊壓固定。彈性壓片的兩端均設(shè)置有固定孔，螺栓11依次穿過彈性壓片的固定孔、樣品固定板2和墊塊10后與樣品架4固定。
[0019]導(dǎo)線3外表面設(shè)置有熱塑管，以實現(xiàn)絕緣效果；導(dǎo)線3可采用彩色排線，不同的排線顏色可以區(qū)分不同的電流電壓測試數(shù)據(jù)線；排線還具有材質(zhì)柔軟、厚度薄、體積小的優(yōu)點，可以隨意彎曲折疊，有效防止了在移動、彎曲和扭轉(zhuǎn)情況下發(fā)生的導(dǎo)線損壞現(xiàn)象。第一導(dǎo)電連接裝置6可采用排線插頭或排線插座；第二導(dǎo)電連接裝置7采用與第一導(dǎo)電連接裝置6相配合的排線插座或排線插頭。為了進(jìn)一步加強(qiáng)漆包線9與第二導(dǎo)電連接裝置7連接的穩(wěn)固性，第二導(dǎo)電連接裝置7與固定于樣品架4下表面的電路板8通過錫焊連接，電路板8再與漆包線9連接。
[0020]本實施例中，第一導(dǎo)電連接裝置6可采用10針排線插頭，第二導(dǎo)電連接裝置7采用