CN110361419A - 高低温探针台测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高低温探针台测试装置，高低温探针台测试装置包括：底座、冷热台组件和多个探针组件。底座限定出盛放腔；底座设置有循环冷媒接口，冷热台组件设置于底座且对被测元件进行升温及降温，冷热台位于盛放腔内；多个探针组件设置于盛放腔。由此，通过底座、冷热台组件和多个探针组件配合，冷热台组件能够对被测元件升温和降温，可以为被测元件提供一个变化的热场，并且，多个探针组件可同时对多个被检测元件的电学、电化学等参数进行检测，可以提升高低温探针台测试装置的检测效率，同时，高低温探针台测试装置可以与多种测试仪器连用，满足材料测试的不同测试条件，具有节能、多功能、微型化、快速升降温等优点。

Description

高低温探针台测试装置

技术领域

本发明涉及检测领域，尤其是涉及一种高低温探针台测试装置。

背景技术

目前半导体及生物化学等材料被广泛研究，材料的发展也制约着科技的发展，如何开发出更高端的新材料成为当下热点，众所周知，材料受温度、电信号、周围环境等影响，这也就需要对测量装置的不断升级，满足材料测量要求。

相关技术中，现有高低温探针台测试装置比较笨重，无法进行实现升温降温控制或测试耗费的制冷剂及电量多，无法进行多通道测试及不能同时施加电场、温度场、气氛环境，且无法实现高低温同时兼容，不能测试样品表面温度。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出了一种高低温探针台测试装置，该高低温探针台测试装置能够使高低温探针台测试装置同时对多个被检测元件的温度进行检测，可以提升高低温探针台测试装置的工作效率。

根据本发明的高低温探针台测试装置包括：底座，所述底座限定出盛放腔，所述盛放腔密封为被测元件提供真空环境或者气氛环境，所述底座设置有循环冷媒接口；冷热台组件，所述冷热台组件设置于所述底座，且对所述被测元件进行升温及降温，所述冷热台组件的冷热台位于所述盛放腔内；多个探针组件，多个所述探针组件可移动地设置于所述盛放腔，多个所述探针组件适于与所述冷热台配合以检测所述被检测元件。

根据本发明的高低温探针台测试装置，通过底座、冷热台组件和多个探针组件配合，冷热台组件能够对被测元件升温和降温，可以为被测元件提供一个变化的热场，并且，多个探针组件可同时对多个被检测元件的电学、电化学等参数进行检测，可以提升高低温探针台测试装置的检测效率，同时，高低温探针台测试装置可以与多种测试仪器连用，满足材料测试的不同测试条件，具有节能、多功能、微型化、快速升降温等优点。

在本发明的一些示例中，多个所述探针组件围绕所述冷热台布置且相对所述冷热台可移动；所述冷热台为扁平状。

在本发明的一些示例中，所述的高低温探针台测试装置还包括：多个安装座，多个所述安装座设置于所述盛放腔内，多个所述安装座与多个所述探针组件一一对应，所述探针组件可移动地设置于所述安装座；绝缘底板，所述绝缘底板设置于所述安装座与所述底座之间。

在本发明的一些示例中，多个所述探针组件包括：第一探针组件，所述第一探针组件包括第一探针杆、第一探针轴、第一探针头和热电偶，所述第一探针杆可移动地设置于所述安装座，所述第一探针轴设置于所述第一探针杆，所述第一探针头设置于所述第一探针轴，所述热电偶设置于所述第一探针头，所述热电偶适于与所述冷热台止抵。

在本发明的一些示例中，多个所述探针组件包括：第二探针组件和第三探针组件，所述第二探针组件和所述第三探针组件均包括第二探针杆、第二探针轴和第二探针头，所述第二探针杆可移动地设置于所述安装座，所述第二探针轴设置于所述第二探针杆，所述第二探针头设置于所述第二探针轴；所述第二探针组件的所述第二探针头的长度大于所述第三探针组件的所述第二探针头的长度。

在本发明的一些示例中，所述底座的侧壁设置有温控接口和多个测试仪器接口，所述温控接口和多个所述测试仪器接口均通过侧板设置于所述侧壁；所述温控接口和多个所述测试仪器接口均设置有密封垫。

在本发明的一些示例中，所述的高低温探针台测试装置还包括：绝缘挡板，所述绝缘挡板设置于所述盛放腔内，所述绝缘挡板与所述盛放腔限定出所述走线空间；盖板，所述盖板盖设在所述盛放腔的敞开端，所述盖板具有可视窗，所述可视窗与所述冷热台相对应。

在本发明的一些示例中，所述底座的侧壁内具有冷却流道，所述循环冷媒接口设置于所述侧壁，所述循环冷媒接口包括冷媒进口和冷媒出口，所述冷却流道的一端与所述冷媒进口相连，另一端与所述冷媒出口相连。

在本发明的一些示例中，所述底座的侧壁设置有第一出气口和第一进气口，所述第一出气口和所述第一进气口均与所述冷热台连通；所述第一出气口设置有出气管，所述第一进气口设置有进气管，所述出气管和所述进气管均构造为聚四氟套。

在本发明的一些示例中，所述底座的侧壁设置有第二出气口和第二进气口，所述第二出气口和所述第二进气口均与所述盛放腔连通。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的高低温探针台测试装置的俯视图；

图2是根据本发明实施例的高低温探针台测试装置的侧视图；

图3是根据本发明实施例的高低温探针台测试装置未设置盖板时的俯视图；

图4是图3中高低温探针台测试装置的侧视图；

图5是根据本发明实施例的高低温探针台测试装置的冷热台组件的俯视图；

图6是根据本发明实施例的高低温探针台测试装置的冷热台组件的侧视图；

图7根据本发明实施例的高低温探针台测试装置的冷热台组件的另一个角度示意图；

图8根据本发明实施例的高低温探针台测试装置的第一探针组件的侧视图；

图9根据本发明实施例的高低温探针台测试装置的第一探针组件的俯视图；

图10根据本发明实施例的高低温探针台测试装置的第一探针组件的仰视图；

图11根据本发明实施例的高低温探针台测试装置的第二探针组件的侧视图；

图12根据本发明实施例的高低温探针台测试装置的第二探针组件的俯视图；

图13根据本发明实施例的高低温探针台测试装置的第二探针组件的仰视图；

图14根据本发明实施例的高低温探针台测试装置的第三探针组件的侧视图；

图15根据本发明实施例的高低温探针台测试装置的第三探针组件的俯视图；

图16根据本发明实施例的高低温探针台测试装置的第三探针组件的仰视图；

图17根据本发明实施例的高低温探针台测试装置的盖板的俯视图；

图18根据本发明实施例的高低温探针台测试装置的绝缘挡板的俯视图。

附图标记：

高低温探针台测试装置10；

底座1；盛放腔11；侧壁12；温控接口13；测试仪器接口14；侧板15；密封垫16；冷媒进口17；冷媒出口18；第一出气口19；第一进气口191；出气管192；进气管193；第二出气口194；第二进气口195；

冷热台组件2；冷热台21；

探针组件3；

第一探针组件31；第一探针杆311；第一探针轴312；第一探针头313；热电偶314；

第二探针组件32；第二探针杆321；第二探针轴322；第二探针头323；

第三探针组件33；

安装座4；绝缘底板5；

绝缘挡板6；走线空间61；

盖板7；可视窗71。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考图1-图18描述根据本发明实施例的高低温探针台测试装置10。

如图1-图18所示，根据本发明实施例的高低温探针台测试装置10包括：底座1、冷热台组件2和多个探针组件3。底座1限定出盛放腔11，盛放腔11密封设置，盛放腔11可以为被测元件提供真空环境或者气氛环境，底座1设置有循环冷媒接口，通过设置循环冷媒接口，能够向底座1内注入冷媒，冷媒可以为水，实现对高低温探针台测试装置10进行降温的目的。冷热台组件2设置于底座1，且冷热台组件2对被测元件进行升温及降温，冷热台组件2的冷热台21位于盛放腔11内，也就是说，冷热台组件2的冷热台21设置于盛放腔11内。多个探针组件3可移动地设置于盛放腔11，也可以理解为，多个探针组件3在盛放腔11内位置可移动，多个探针组件3适于与冷热台21配合以检测被检测元件。

具体地，当高低温探针台测试装置10检测被检测元件的温度时，将被检测元件放置在冷热台21上，冷热台21对被检测元件进行升温或者降温处理，给被检测元件提供一个变化的热场，通过多个探针组件3中的一个探针组件3与冷热台21接触，与冷热台21接触的探针组件3检测出的冷热台21表面的温度值作为被检测元件的表面温度。例如：当检测一个被检测元件的温度时，一个探针组件3与冷热台21接触，两个探针组件3与被检测元件连接，此时需要三个探针组件3就可以完成对一个被检测元件的温度检测。当检测两个被检测元件的温度时，一个探针组件3与冷热台21接触，两个探针组件3与一个被检测元件连接，另外两个探针组件3与另一个被检测元件连接，此时需要五个探针组件3就可以完成对两个被检测元件的温度检测。

并且，多个探针组件3中的其他探针组件3可外接测试仪器检测被测元件的电学、电化学等参数，多个探针组件3可以外接电激励设备，对被检测元件施加电场后对被测元件进行测量。其中，通过在高低温探针台测试装置10内同时设置多个探针组件3，能够使高低温探针台测试装置10同时对多个被检测元件的电学、电化学等参数进行检测，可以提升高低温探针台测试装置10的检测效率，从而可以节省对多个被检测元件的检测时间。

同时，通过把多个探针组件3中的一个设置为温度探针，且多个探针组件3可移动地设置于盛放腔11内，能够调节多个探针组件3的位置，可以使多个探针组件3与被检测元件的任意一点连接，从而可以检测出被检测元件上任意一点的温度。并且，本申请的高低温探针台测试装置10可以与多种测试仪器连接使用，从而可以使高低温探针台测试装置10满足材料测试的不同测试条件，进而可以使高低温探针台测试装置10具有节能、多功能、微型化、快速升降温等优点。

由此，通过底座1、冷热台组件2和多个探针组件3配合，冷热台组件2能够对被测元件升温和降温，可以为被测元件提供一个变化的热场，并且，多个探针组件3可同时对多个被检测元件的电学、电化学等参数进行检测，可以提升高低温探针台测试装置10的检测效率，同时，高低温探针台测试装置10可以与多种测试仪器连用，满足材料测试的不同测试条件，具有节能、多功能、微型化、快速升降温等优点。

在本发明的一些实施例中，在冷热台21的周向方向上，多个探针组件3围绕冷热台21布置，而且多个探针组件3相对冷热台21可移动。其中，当高低温探针台测试装置10对被检测元件进行检测时，通过调节探针组件3相对冷热台21的位置，可以使探针组件3与被检测元件的不同位置进行接触，也可以使探针组件3与被检测元件的任意一点接触，从而可以实现检测出被检测元件上任意一点的进行检测的工作目的，也可以实现同时对多个被检测元件进行检测的工作目的。

在本发明的一些实施例中，冷热台21可以设置为扁平状，这样设置能够使冷热台21上的温度分布更加均匀，可以使高低温探针台测试装置10更好地检测出被检测元件的温度，从而可以提升高低温探针台测试装置10的检测精度。

在本发明的一些实施例中，如图8、图11和图14所示，高低温探针台测试装置10还可以包括：多个安装座4和绝缘底板5，多个安装座4可以设置于盛放腔11内，多个安装座4与多个探针组件3一一对应设置，也可以理解为，一个安装座4上设置有一个探针组件3，探针组件3可移动地设置于安装座4上，需要说明的是，安装座4在盛放腔11内不移动，探针组件3在安装座4上可移动，其中，通过设置安装座4，能够把探针组件3可靠地装配在盛放腔11内，可以避免探针组件3在盛放腔11内位置随意移动，从而可以防止多个探针组件3互相产生干扰。

并且，绝缘底板5可以设置于安装座4与底座1之间，需要解释的是，绝缘底板5也可以设置为多个，多个绝缘底板5与多个安装座4一一对应设置，也就是说，每个安装座4与底座1之间均设置有一个绝缘底板5，绝缘底板5具有绝缘作用，如此设置能够提升高低温探针台测试装置10的信号防干扰能力，可以进一步提升高低温探针台测试装置10的检测精度，从而可以保证高低温探针台测试装置10的工作可靠性，并且，也能够防止探针组件3向底座1导电，可以避免高低温探针台测试装置10漏电，从而可以保证高低温探针台测试装置10的使用安全性。

在本发明的一些实施例中，如图8-图10所示，多个探针组件3可以包括：第一探针组件31，第一探针组件31可以包括：第一探针杆311、第一探针轴312、第一探针头313和热电偶314，第一探针杆311可移动地设置于安装座4，第一探针轴312可以设置于第一探针杆311，第一探针头313可以设置于第一探针轴312，热电偶314可以设置于第一探针头313，热电偶314适于与冷热台21止抵。具体地，当高低温探针台测试装置10检测被检测元件的温度时，第一探针组件31的热电偶314与冷热台21止抵，第一探针组件31检测出冷热台21表面的温度为被检测元件的温度，从而可以保证顺利地使高低温探针台测试装置10检测出被检测元件的温度，进而可以保证高低温探针台测试装置10正常工作。

在本发明的一些实施例中，如图11-图16所示，多个探针组件3可以包括：第二探针组件32和第三探针组件33，测量被检测元件的电学、电化学参数等参数时，第二探针组件32和第三探针组件33与外部测试仪器连接，也可以与电激励设备连接，多个第二探针组件32和第三探针组件33可同时对多个被检测元件的电学、电化学等参数进行检测，可以提升高低温探针台测试装置10的检测效率。

具体地，第二探针组件32和第三探针组件33均用于与被检测元件接触。第二探针组件32和第三探针组件33均可以包括：第二探针杆321、第二探针轴322和第二探针头323，第二探针杆321可移动地设置于安装座4，第二探针轴322可以设置于第二探针杆321，第二探针头323可以设置于第二探针轴322。

其中，当高低温探针台测试装置10检测被检测元件的电学、电化学等参数时，第二探针头323与被检测元件接触，从而可以将被检测元件的电学、电化学等参数信号传递给高低温探针台测试装置10。并且，通过调节第二探针杆321相对安装座4的位置，可以使第二探针头323接触被检测元件的不同位置，从而可以检测出被检测元件的不同位置的电学、电化学等参数。同时，第二探针头323可拆卸地设置于第二探针轴322，当高低温探针台测试装置10检测不同封装材料的被检测元件时，可以对第二探针头323进行更换，使第二探针头323满足检测不同封装材料的被检测元件的温度需求，从而可以进一步保证顺利地使高低温探针台测试装置10检测出被检测元件的温度。

在本发明的一些实施例中，第二探针组件32的第二探针头323的长度大于第三探针组件33的第二探针头323的长度，如此设置能够使高低温探针台测试装置10同时采集多个被检测元件的温度、电学、电化学等参数信号，可以进一步提升高低温探针台测试装置10的检测效率。

在本发明的一些实施例中，如图1所示，底座1的侧壁12可以设置有温控接口13和多个测试仪器接口14，高低温探针台测试装置10通过温控接口13和多个测试仪器接口14与外部测试仪器连接，温控接口13和多个测试仪器接口14均可以通过侧板15设置于侧壁12，如此设置能够将温控接口13和多个测试仪器接口14可靠地装配在底座1上，可以避免温控接口13和多个测试仪器接口14从底座1上脱落。并且，也能够使高低温探针台测试装置10与测试仪器接线方便，可以提升接线效率。

在本发明的一些实施例中，如图1所示，温控接口13和多个测试仪器接口14处均可以设置有密封垫16，这样设置能够保证温控接口13和多个测试仪器接口14的密封性，当对高低温探针台测试装置10进行抽真空时，可以更好地保证对高低温探针台测试装置10进行抽真空。

在本发明的一些实施例中，如图1所示，高低温探针台测试装置10还可以包括：绝缘挡板6和盖板7。绝缘挡板6可以设置于盛放腔11内，绝缘挡板6与盛放腔11可以共同限定出走线空间61，其中，高低温探针台测试装置10内的线束可以位于走线空间61内，可以使高低温探针台测试装置10内的接线方便，也可以避免高低温探针台测试装置10内的线束与高低温探针台测试装置10内的其他零部件产生干扰。并且，也可以减小高低温探针台测试装置10的串扰。

盖板7可以盖设在盛放腔11的敞开端，这样设置能够使高低温探针台测试装置10内的零部件与外界环境分隔开，可以防止高低温探针台测试装置10内的零部件与外界环境接触，从而可以避免高低温探针台测试装置10内的零部件被外界物体损坏，进而可以延长高低温探针台测试装置10的使用寿命。并且，盖板7可以具有可视窗71，可视窗71与冷热台21相对应设置，当高低温探针台测试装置10检测被检测元件的温度时，可以通过可视窗71观察被检测元件的实时状态，从而可以使操作人员实时了解被检测元件的状态。

在本发明的一些实施例中，如图1所示，底座1的侧壁12内具有冷却流道，循环冷媒接口设置于侧壁12，循环冷媒接口可以包括冷媒进口17和冷媒出口18，冷却流道的一端与冷媒进口17相连，冷却流道的另一端与冷媒出口18相连。其中，冷却流道内可以具有冷媒，当高低温探针台测试装置10检测被检测元件时，冷媒从冷媒进口17流入冷却流道，然后冷却流道内的冷媒与高低温探针台测试装置10进行换热，从而可以有利于对高低温探针台测试装置10进行散热，进而可以避免高低温探针台测试装置10温度过高对检测结果产生影响。并且，冷却流道内的冷媒与高低温探针台测试装置10换热完成后，冷媒从冷媒出口18流出高低温探针台测试装置10。

在本发明的一些实施例中，如图1所示，底座1的侧壁12可以设置有第一出气口19和第一进气口191，第一出气口19和第一进气口191均与冷热台21连通。其中，当高低温探针台测试装置10检测被检测元件的温度时，可以通过第一进气口191向冷热台21内充入液氮，液氮充入冷热台21后，能够对冷热台21进行降温，然后液氮从第一出气口19流出冷热台21，完成对冷热台21的降温工作。

并且，第一出气口19可以设置有出气管192，第一进气口191可以设置有进气管193，出气管192和进气管193均可以构造为聚四氟套，这样设置可以防止冷热台21向高低温探针台测试装置10外传热，从而可以防止高低温探针台测试装置10附近的仪器温度升高。同时，通过设置进气管193和出气管192，可以方便向冷热台21内充入液氮。

在本发明的一些实施例中，如图1所示，底座1的侧壁12可以设置有第二出气口194和第二进气口195，第二出气口194和第二进气口195均可以与盛放腔11连通。其中，可以通过第二进气口195向盛放腔11内充入气体，盛放腔11内的气体可以通过第二出气口194流出高低温探针台测试装置10，从而可以实现向盛放腔11内充气的工作目的，也可以实现对盛放腔11进行抽真空的工作目的。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种高低温探针台测试装置，其特征在于，包括：

底座，所述底座限定出盛放腔，所述盛放腔密封为被测元件提供真空环境或者气氛环境，所述底座设置有循环冷媒接口；

冷热台组件，所述冷热台组件设置于所述底座且对所述被测元件进行升温及降温，所述冷热台组件的冷热台位于所述盛放腔内；

多个探针组件，多个所述探针组件可移动地设置于所述盛放腔，多个所述探针组件适于与所述冷热台配合以检测所述被检测元件。

2.根据权利要求1所述的高低温探针台测试装置，其特征在于，多个所述探针组件围绕所述冷热台布置且相对所述冷热台可移动；

所述冷热台为扁平状。

3.根据权利要求1所述的高低温探针台测试装置，其特征在于，还包括：

多个安装座，多个所述安装座设置于所述盛放腔内，多个所述安装座与多个所述探针组件一一对应，所述探针组件可移动地设置于所述安装座；

绝缘底板，所述绝缘底板设置于所述安装座与所述底座之间。

4.根据权利要求3所述的高低温探针台测试装置，其特征在于，多个所述探针组件包括：第一探针组件，所述第一探针组件包括第一探针杆、第一探针轴、第一探针头和热电偶，所述第一探针杆可移动地设置于所述安装座，所述第一探针轴设置于所述第一探针杆，所述第一探针头设置于所述第一探针轴，所述热电偶设置于所述第一探针头，所述热电偶适于与所述冷热台止抵。

5.根据权利要求3所述的高低温探针台测试装置，其特征在于，多个所述探针组件包括：第二探针组件和第三探针组件，所述第二探针组件和所述第三探针组件均包括第二探针杆、第二探针轴和第二探针头，所述第二探针杆可移动地设置于所述安装座，所述第二探针轴设置于所述第二探针杆，所述第二探针头设置于所述第二探针轴；

所述第二探针组件的所述第二探针头的长度大于所述第三探针组件的所述第二探针头的长度。

6.根据权利要求1所述的高低温探针台测试装置，其特征在于，所述底座的侧壁设置有温控接口和多个测试仪器接口，所述温控接口和多个所述测试仪器接口均通过侧板设置于所述侧壁；

所述温控接口和多个所述测试仪器接口均设置有密封垫。

7.根据权利要求1所述的高低温探针台测试装置，其特征在于，还包括：

绝缘挡板，所述绝缘挡板设置于所述盛放腔内，所述绝缘挡板与所述盛放腔限定出所述走线空间；

盖板，所述盖板盖设在所述盛放腔的敞开端，所述盖板具有可视窗，所述可视窗与所述冷热台相对应。

8.根据权利要求1所述的高低温探针台测试装置，其特征在于，所述底座的侧壁内具有冷却流道，所述循环冷媒接口设置于所述侧壁，所述循环冷媒接口包括冷媒进口和冷媒出口，所述冷却流道的一端与所述冷媒进口相连，另一端与所述冷媒出口相连。

9.根据权利要求1所述的高低温探针台测试装置，其特征在于，所述底座的侧壁设置有第一出气口和第一进气口，所述第一出气口和所述第一进气口均与所述冷热台连通；

所述第一出气口设置有出气管，所述第一进气口设置有进气管，所述出气管和所述进气管均构造为聚四氟套。

10.根据权利要求1所述的高低温探针台测试装置，其特征在于，所述底座的侧壁设置有第二出气口和第二进气口，所述第二出气口和所述第二进气口均与所述盛放腔连通。