CN111896830A - 一种在高低温环境下检测元件参数的装置及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的属于不同温度下元件参数检测技术领域，具体为一种在高低温环境下检测元件参数的装置及其使用方法，包括温控探针台本体、检测系统、数据采集系统、循环冷却系统、供气系统/真空系统、液氮罐和温度控制系统；该在高低温环境下检测元件参数的装置的使用方法具体如下：打开盖板，将被测元件放置在载样台上表面，调整探针组件，使探针组件压在被测元件上表面，调整好温度传感器的位置并压紧，安装盖板。载样台能够对被测元件升温和降温，为被测元件提供各一个变化的温度场，提升温控探针台本体的检测效率，温控探针台本体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
技术领域
本发明涉及不同温度下元件参数检测技术领域，具体为一种在高低温环境下检测元件参数的装置及其使用方法。
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。
探针台主要应用于半导体行业、光电行业、集成电路以及封装的测试。广泛应用于复杂、高速器件的精密电气测量的研发，旨在确保质量及可靠性，并缩减研发时间和器件制造工艺的成本。
现有的探针台对于温控操作效果不佳，降温通常采用单一方式降温，降温效果较差，且对于温控系统、检测系统等之间没有形成体系，使得探针台的温控及检测处于独立状态，容易出现冲突。
发明内容
本发明的目的在于提供一种在高低温环境下检测元件参数的装置及其使用方法，以解决上述背景技术中提出的现有的探针台对于温控操作效果不佳，降温通常采用单一方式降温，降温效果较差，且对于温控系统、检测系统等之间没有形成体系，使得探针台的温控及检测处于独立状态，容易出现冲突的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种在高低温环境下检测元件参数的装置，包括温控探针台本体，所述温控探针台本体包括基台、载样台和探针组件，所述基台的内部设置有装饰板，所述载样台设置在装饰板的中部，所述探针组件等距离分布在载样台的外围，所述基台的右下侧、右上侧、前后侧壁均设置有循环水接头，所述基台内部设置有两个冷却管路，四个所述循环水接头分别连接在两个冷却管路的两端，所述基台的左侧壁下侧和右侧壁上侧均设置有气管接头，所述基台的前后侧壁左侧均设置有BNC接头，所述基台的右侧壁中部设置有导线板和温度控制接口，所述装饰板的上面右侧设置有温度传感器，所述基台的上面设置有盖板，所述盖板的中部设置有视窗；
该在高低温环境下检测元件参数的装置还包括：检测系统、数据采集系统、循环冷却系统、供气系统/真空系统、液氮罐和温度控制系统；
所述检测系统通过数据线与BNC接头连接；
所述数据采集系统与检测系统和温度控制系统建立连接；
所述温度控制系统与温度控制接口连接；
所述循环冷却系统与循环水接头通过管道连接；
所述供气系统/真空系统与气管接头连接；
所述载样台内置加热棒和冷却口，冷却口与液氮罐连接；
通过加热棒加热对载样台升温，或者通过液氮罐通入液氮对载样台降温，通过阀门、调频或者调压方式控制液氮流速，与加热棒配合，调节温度。
优选的，所述探针组件设置有4-6个。
优选的，所述基台的上下表面右侧均设置有固定件。
一种在高低温环境下检测元件参数的装置的使用方法，该在高低温环境下检测元件参数的装置的使用方法具体如下：
打开盖板，将被测元件放置在载样台上表面，调整探针组件，使探针组件压在被测元件上表面，调整好温度传感器的位置并压紧，安装盖板；
供气系统的工作过程为：打开液氮罐的氮气输送阀，输送氮气进入温控探针台腔体半分钟，排净内部空气，开始温度控制系统操作，随后关闭两个气管接头维持腔体内部气氛，直至检测结束；
真空系统的工作过程为：打开真空系统的真空泵控制开关，观察真空表，检查是否漏气，待真空表读取值到-0.95Mpa后，开始温度控制系统操作，保持真空泵工作状态直至检测结束；
循环冷却系统的工作过程为：温控探针台本体的四个循环水接头中两个循环水接头由软管串联，另两个循环水接头一个作为循环冷却水进口一个作为循环冷却水出口，通过软管连接，接入循环冷却水；
升温控制系统的工作过程为：由上位机控制温控表，发出信号加热继电器打开，从而加热棒开始给载样台加热，以线性升温的模式升至预定温度值，随后保温在当前值；
降温控制系统的工作过程为：由上位机控制，发出信号打开液氮罐的液氮管输送泵，从而液氮开始给载样台降温，以线性降温的模式降至预定温度值，随后保温在当前值；
温度控制系统的工作过程为：由上位机控制，既可以快速到达并保持在目标温度，也可以以一定变温速度到达目标温度；
载样台达到预期温度后，打开检测系统，通过检测仪器检测并读取被测元件在设定温度下的参数；
载样台达到预期温度后，打开检测系统，给检测元件电信号，通过检测仪器检测并读取被测元件在设定温度下的参数。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
温控探针台本体设置有循环水接头和气管接头，载样台设置于基台内部，可以通过加热棒加热对载样台升温，或者通入液氮对冷热台降温，通过阀门、调频或者调压方式控制液氮流速，与加热配合，调节温度，探针组件布置在载样台四周。由此，通过载样台和多个探针组件配合，载样台能够对被测元件升温和降温，可以为被测元件提供各一个变化的温度场。并且，多个探针组件在设定环境中可同时对多个被检测元件进行检测，可以提升温控探针台本体的检测效率，同时，温控探针台本体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。
附图说明
图1为本发明温控探针台本体与其他系统连接的结构示意图；
图2为本发明温控探针台本体的结构示意图。
图中：1基台、2导线板、3载样台、4装饰板、5循环水接头、6气管接头、7BNC接头、8温度控制接口、9固定件、10温度传感器、11盖板、12视窗、13探针组件。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
实施例：
请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：一种在高低温环境下检测元件参数的装置，包括温控探针台本体，温控探针台本体包括基台1、载样台3和探针组件13，基台1的内部设置有装饰板4，载样台3设置在装饰板4的中部，探针组件13等距离分布在载样台3的外围，基台1的右下侧、右上侧、前后侧壁均设置有循环水接头5，基台1内部设置有两个冷却管路，四个循环水接头5分别连接在两个冷却管路的两端，基台1的左侧壁下侧和右侧壁上侧均设置有气管接头6，基台1的前后侧壁左侧均设置有BNC接头7，基台1的右侧壁中部设置有导线板2和温度控制接口8，装饰板4的上面右侧设置有温度传感器10，基台1的上面设置有盖板11，盖板11的中部设置有视窗12；
该在高低温环境下检测元件参数的装置还包括：检测系统、数据采集系统、循环冷却系统、供气系统/真空系统、液氮罐和温度控制系统；
检测系统通过数据线与BNC接头7连接；
数据采集系统与检测系统和温度控制系统建立连接；
温度控制系统与温度控制接口8连接；
循环冷却系统与循环水接头5通过管道连接；
供气系统/真空系统与气管接头6连接；
载样台3内置加热棒和冷却口，冷却口与液氮罐连接；
通过加热棒加热对载样台3升温，或者通过液氮罐通入液氮对载样台3降温，通过阀门、调频或者调压方式控制液氮流速，与加热棒配合，调节温度。
进一步地，探针组件13设置有4-6个。
进一步地，基台1的上下表面右侧均设置有固定件9。
一种在高低温环境下检测元件参数的装置的使用方法，该在高低温环境下检测元件参数的装置的使用方法具体如下：
打开盖板11，将被测元件放置在载样台3上表面，调整探针组件13，使探针组件13压在被测元件上表面，调整好温度传感器10的位置并压紧，安装盖板11；
供气系统的工作过程为：打开液氮罐的氮气输送阀，输送氮气进入温控探针台腔体半分钟，排净内部空气，开始温度控制系统操作，随后关闭两个气管接头6维持腔体内部气氛，直至检测结束；
真空系统的工作过程为：打开真空系统的真空泵控制开关，观察真空表，检查是否漏气，待真空表读取值到-0.95Mpa后，开始温度控制系统操作，保持真空泵工作状态直至检测结束；
循环冷却系统的工作过程为：温控探针台本体的四个循环水接头5中两个循环水接头5由软管串联，另两个循环水接头5一个作为循环冷却水进口一个作为循环冷却水出口，通过软管连接，接入循环冷却水；
升温控制系统的工作过程为：由上位机控制温控表，发出信号加热继电器打开，从而加热棒开始给载样台3加热，以线性升温的模式升至预定温度值，随后保温在当前值；
降温控制系统的工作过程为：由上位机控制，发出信号打开液氮罐的液氮管输送泵，从而液氮开始给载样台3降温，以线性降温的模式降至预定温度值，随后保温在当前值；
温度控制系统的工作过程为：由上位机控制，既可以快速到达并保持在目标温度，也可以以一定变温速度到达目标温度；
载样台3达到预期温度后，打开检测系统，通过检测仪器检测并读取被测元件在设定温度下的参数；
载样台3达到预期温度后，打开检测系统，给检测元件电信号，通过检测仪器检测并读取被测元件在设定温度下的参数。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明；因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神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，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (4)
1.一种在高低温环境下检测元件参数的装置，包括温控探针台本体，所述温控探针台本体包括基台(1)、载样台(3)和探针组件(13)，其特征在于：所述基台(1)的内部设置有装饰板(4)，所述载样台(3)设置在装饰板(4)的中部，所述探针组件(13)等距离分布在载样台(3)的外围，所述基台(1)的右下侧、右上侧、前后侧壁均设置有循环水接头(5)，所述基台(1)内部设置有两个冷却管路，四个所述循环水接头(5)分别连接在两个冷却管路的两端，所述基台(1)的左侧壁下侧和右侧壁上侧均设置有气管接头(6)，所述基台(1)的前后侧壁左侧均设置有BNC接头(7)，所述基台(1)的右侧壁中部设置有导线板(2)和温度控制接口(8)，所述装饰板(4)的上面右侧设置有温度传感器(10)，所述基台(1)的上面设置有盖板(11)，所述盖板(11)的中部设置有视窗(12)；
该在高低温环境下检测元件参数的装置还包括：检测系统、数据采集系统、循环冷却系统、供气系统/真空系统、液氮罐和温度控制系统；
所述检测系统通过数据线与BNC接头(7)连接；
所述数据采集系统与检测系统和温度控制系统建立连接；
所述温度控制系统与温度控制接口(8)连接；
所述循环冷却系统与循环水接头(5)通过管道连接；
所述供气系统/真空系统与气管接头(6)连接；
所述载样台(3)内置加热棒和冷却口，冷却口与液氮罐连接；
通过加热棒加热对载样台(3)升温，或者通过液氮罐通入液氮对载样台(3)降温，通过阀门、调频或者调压方式控制液氮流速，与加热棒配合，调节温度。
2.根据权利要求1所述的一种在高低温环境下检测元件参数的装置，其特征在于：所述探针组件(13)设置有4-6个。
3.根据权利要求1所述的一种在高低温环境下检测元件参数的装置，其特征在于：所述基台(1)的上下表面右侧均设置有固定件(9)。
4.一种如权利要求1-3任意一项所述的在高低温环境下检测元件参数的装置的使用方法，其特征在于：该在高低温环境下检测元件参数的装置的使用方法具体如下：
打开盖板(11)，将被测元件放置在载样台(3)上表面，调整探针组件(13)，使探针组件(13)压在被测元件上表面，调整好温度传感器(10)的位置并压紧，安装盖板(11)；
供气系统的工作过程为：打开液氮罐的氮气输送阀，输送氮气进入温控探针台腔体半分钟，排净内部空气，开始温度控制系统操作，随后关闭两个气管接头(6)维持腔体内部气氛，直至检测结束；
真空系统的工作过程为：打开真空系统的真空泵控制开关，观察真空表，检查是否漏气，待真空表读取值到-0.95Mpa后，开始温度控制系统操作，保持真空泵工作状态直至检测结束；
循环冷却系统的工作过程为：温控探针台本体的四个循环水接头(5)中两个循环水接头(5)由软管串联，另两个循环水接头(5)一个作为循环冷却水进口一个作为循环冷却水出口，通过软管连接，接入循环冷却水；
升温控制系统的工作过程为：由上位机控制温控表，发出信号加热继电器打开，从而加热棒开始给载样台(3)加热，以线性升温的模式升至预定温度值，随后保温在当前值；
降温控制系统的工作过程为：由上位机控制，发出信号打开液氮罐的液氮管输送泵，从而液氮开始给载样台(3)降温，以线性降温的模式降至预定温度值，随后保温在当前值；
温度控制系统的工作过程为：由上位机控制，既可以快速到达并保持在目标温度，也可以以一定变温速度到达目标温度；
载样台(3)达到预期温度后，打开检测系统，通过检测仪器检测并读取被测元件在设定温度下的参数；
载样台(3)达到预期温度后，打开检测系统，给检测元件电信号，通过检测仪器检测并读取被测元件在设定温度下的参数。
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