CN113391183A - 一种半导体器件温度特性测量仪器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种半导体器件温度特性测量仪器，属于半导体检测技术领域。一种半导体器件温度特性测量仪器，包括箱体，还包括：固定架，固定在所述箱体内；其中，固定架上对称设有检测槽，所述检测槽内设有第一电极，所述固定架上设有两组电流表，所述电流表与第一电极电性连接；双向丝杆，转动连接在所述箱体内；其中，所述双向丝杆两端对称螺纹连接有滑块，所述滑块上设有夹持槽，所述夹持槽内设有第二电极，所述第二电极与第一电极位置相匹配，所述滑块上设有蓄电池；本发明通过抽排液机构、加热箱、导热管的设置便于保证两组检测槽具有相同的温度，电流表的设置便于直观观察半导体器件样品和标准件的温度特性的差异。

Description

一种半导体器件温度特性测量仪器

技术领域

本发明涉及半导体检测技术领域，尤其涉及一种半导体器件温度特性测量仪器。

背景技术

半导体指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料，半导体在集成电路、消费电子、通信系统、光伏发电、照明、大功率电源转换等领域都有应用，如二极管就是采用半导体制作的器件。

无论从科技或是经济发展的角度来看，半导体的重要性都是非常巨大的，大部分的电子产品，如计算机、移动电话或是数字录音机当中的核心单元都和半导体有着极为密切的关联，常见的半导体材料有硅、锗、砷化镓等，硅是各种半导体材料应用中最具有影响力的一种。

单晶硅棒在生产后需要进行切割、打磨、抛光等加工，再用作生产电器元件，切割后的单晶硅块一般需要进行抽样并对样品进行电性检测。

温度可以影响半导体的导电性能，在半导体器件生产完成后需要进行抽样检测其温度特性，现有的半导体温度特性检测设备不便于直观的观测温度变化对半导体器件导电能力的影响。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中半导体温度特性检测设备不便于直观的观测温度变化对半导体器件导电能力的影响的问题，而提出的一种半导体器件温度特性测量仪器。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种半导体器件温度特性测量仪器，包括箱体，还包括：固定架，固定在所述箱体内；其中，固定架上对称设有检测槽，所述检测槽内设有第一电极，所述固定架上设有两组电流表，所述电流表与第一电极电性连接；双向丝杆，转动连接在所述箱体内；其中，所述双向丝杆两端对称螺纹连接有滑块，所述滑块上设有夹持槽，所述夹持槽内设有第二电极，所述第二电极与第一电极位置相匹配，所述滑块上设有蓄电池，所述蓄电池与第二电极之间电性连接；导热管，位于所述检测槽内；抽排液机构，位于所述箱体内；其中，所述抽排液机构的输入端连接有加热箱，所述加热箱内设有导热介质和加热机构，所述加热箱与导热管之间连接有导管；驱动机构，用以驱动所述抽排液机构。

为了便于对加热箱内的加热介质进行加热，优选的，所述加热机构包括加热板，所述加热板位于加热箱内，所述加热板内设有加热丝。

为了便于对检测槽进行升温，优选的，所述驱动机构包括驱动电机，所述驱动电机的输出端固定连接有转轴，所述转轴上设有凸轮，所述凸轮侧壁的边缘滑动连接有推杆，所述抽排液机构包括气缸，所述气缸内滑动连接有活塞，所述推杆远离凸轮的一端与活塞固定连接，所述气缸与加热箱之间连接有进液管，所述气缸与两组导热管之间均连接有排液管，所述进液管和排液管上均设有单向阀。

为了便于避免半导体器件与第一电极发生接触不良，优选的，所述检测槽内设有第一滑槽，所述第一电极滑动连接在第一滑槽内，所述第一电极位于第一滑槽内的一端固定连接有第一导电弹簧，所述第一导电弹簧远离第一电极的一端固定连接在第一滑槽的内壁，所述第一导电弹簧与电流表之间通过导电线连接。

为了便于避免压力过大对半导体器件造成损害，优选的，所述第二电极与夹持槽滑动密封连接，所述夹持槽与第二电极之间连接有第二导电弹簧，所述第二导电弹簧与蓄电池通过导电线连接。

为了便于进一步避免半导体件与第一电极、第二电极接触不良，优选的，所述箱体设有气仓，所述气仓内滑动连接有密封板，所述气仓内装有液化气体，所述导管贯穿气仓，且位于密封板上方，所述导管位于气仓内的一段设置为螺旋状，所述密封板上方液化气体的沸点低于密封板下方液化气体，所述气仓下端与夹持槽之间连接有导气管，所述密封板与气仓内壁之间连接有弹簧件。

为了便于增加加热板的加热效率，优选的，所述转轴上设有锥齿轮，所述加热箱内转动连接有搅拌轴，所述搅拌轴上设有搅拌叶片和从动齿轮，所述搅拌叶片位于加热箱内，所述从动齿轮位于搅拌轴的下端，所述从动齿轮与锥齿轮相啮合。

为了便于将箱门与箱体侧壁固定，优选的，所述箱体侧壁对称转动连接有箱门，所述箱门位置与夹持槽相匹配，所述箱门上转动连接有卡槽，所述箱体侧壁固定连接有卡扣，所述卡槽与卡扣相匹配。

为了便于增加滑块移动的稳定性和便于转动双向丝杆，优选的，所述箱体内固定连接有限位杆，所述滑块与限位杆滑动连接，所述箱体侧壁转动连接有转动把手，所述转动把手与双向丝杆固定连接。

与现有技术相比，本发明提供了一种半导体器件温度特性测量仪器，具备以下有益效果：1、该半导体器件温度特性测量仪器，通过启动驱动电机带动转轴转动，转轴通过凸轮、推杆带动活塞在气缸内往复滑动，将加热箱内的导热介质沿进液管、排液管排入导热管内对检测槽进行升温，保证两组检测槽具有相同的温度，对加热丝进行通电，使其产生热量通过加热板将热量传递至加热箱内对加热箱内的加热介质进行加热，电流表的设置便于直观观察半导体器件样品和标准件的温度特性的差异。

2、该半导体器件温度特性测量仪器，通过第一滑槽、第一导电弹簧的设置便于在半导体器件进入检测槽内的过程中，对半导体器件进行缓冲，并避免与第一电极发生接触不良，第二导电弹簧的设置可以缓冲第二电极对半导体器件的压力，避免压力过大对半导体器件造成损害。

3、该半导体器件温度特性测量仪器，导热管内的导热介质沿导管流经气仓，对密封板上方的液化气加热气化，进而推动密封板将气仓下部的气孔沿导气管压入夹持槽内，进而增加第二电极对半导体器件压力，避免半导体件与第一电极、第二电极接触不良。

4、该半导体器件温度特性测量仪器，转轴通过锥齿轮、从动齿轮带动搅拌轴转动，搅拌轴通过搅拌叶片对加热箱内的导热介质进行搅拌，增加加热板的加热效率。

5、该半导体器件温度特性测量仪器，通过卡槽和卡扣的设置便于将箱门与箱体侧壁固定，限位杆的设置便于对滑块进行限位，增加滑块移动的稳定性，转动把手的设置便于转动双向丝杆。

该装置中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现，本发明通过抽排液机构、加热箱、导热管的设置便于保证两组检测槽具有相同的温度，电流表的设置便于直观观察半导体器件样品和标准件的温度特性的差异。

附图说明

图1为本发明提出的一种半导体器件温度特性测量仪器的结构示意图；

图2为本发明提出的一种半导体器件温度特性测量仪器的立体图；

图3为本发明提出的一种半导体器件温度特性测量仪器的图1中A部分放大图。

图中：1、箱体；101、箱门；2、固定架；201、检测槽；202、第一滑槽；203、第一电极；204、第一导电弹簧；205、电流表；206、导热管；3、双向丝杆；301、转动把手；302、限位杆；4、滑块；401、夹持槽；402、第二电极；403、第二导电弹簧；404、蓄电池；5、驱动电机；6、转轴；601、凸轮；602、锥齿轮；7、气缸；701、活塞；702、推杆；703、进液管；704、排液管；8、加热箱；801、加热板；802、搅拌轴；803、从动齿轮；804、搅拌叶片；9、气仓；901、密封板；902、弹簧件；903、导气管；10、导管。

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。

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1：参照图1-图3，一种半导体器件温度特性测量仪器，包括箱体1，还包括：固定架2，固定在箱体1内；其中，固定架2上对称设有检测槽201，检测槽201内设有第一电极203，固定架2上设有两组电流表205，电流表205与第一电极203电性连接；双向丝杆3，转动连接在箱体1内；其中，双向丝杆3两端对称螺纹连接有滑块4，滑块4上设有夹持槽401，夹持槽401内设有第二电极402，第二电极402与第一电极203位置相匹配，滑块4上设有蓄电池404，蓄电池404与第二电极402之间电性连接；导热管206，位于检测槽201内；抽排液机构，位于箱体1内；其中，抽排液机构的输入端连接有加热箱8，加热箱8内设有导热介质和加热机构，加热箱8与导热管206之间连接有导管10；驱动机构，用以驱动抽排液机构。

工作人员在同批次单晶硅块中随机抽样，同时取一个相同单晶硅块的的标准件，将单晶硅块的样品和标准件分别放置在夹持槽401内，通过转动双向丝杆3使两组滑块4均向靠近检测槽201的方向滑动将样品和标准件同时放入两组检测槽201内，直至样品和标准件均与第一电极203、第二电极402连接，连接完成后，启动蓄电池404上的通电开关，需要注意的是，两组蓄电池404的相同，两组蓄电池404的电流分别经过样品和标准件流向电流表205，电流表205将电流数据直观的显示出来，进一步的，通过驱动机构带动抽排液机构将加热箱8内的导热介质导入导热管206内对检测槽201进行加热，为了验证两组检测槽201内的温度相同，可以在检测槽201内设置温度传感器，通过温度传感器读数一致时记录对应电流表205的读数然后相互对比，增加了测量结果的精准性，通过观测两组电流表205的读数变化判定标准件与样品在相同温度下的导电性能之间的差异，进而判定样品件是否合格，即电流表205显示读数有差别可以判定为样品不合格，反之，样品合格，可以通过控制加热机构使导热介质升到不同的温度，进而观测在不同温度下标准件与样品之间的导电性能。

实施例2：参照图1-图3，一种半导体器件温度特性测量仪器，与实施例1基本相同，更进一步的是：加热机构包括加热板801，加热板801位于加热箱8内，加热板801内设有加热丝，对加热丝进行通电，使其产生热量通过加热板801将热量传递至加热箱8内对加热箱8内的加热介质进行加热，另外需要说明的是，加热介质可以为导热油。

实施例3：参照图1-图3，一种半导体器件温度特性测量仪器，与实施例1基本相同，更进一步的是：驱动机构包括驱动电机5，驱动电机5的输出端固定连接有转轴6，转轴6上设有凸轮601，凸轮601侧壁的边缘滑动连接有推杆702，抽排液机构包括气缸7，气缸7内滑动连接有活塞701，推杆702远离凸轮601的一端与活塞701固定连接，气缸7与加热箱8之间连接有进液管703，气缸7与两组导热管206之间均连接有排液管704，进液管703和排液管704上均设有单向阀，启动驱动电机5带动转轴6转动，转轴6通过凸轮601、推杆702带动活塞701在气缸7内往复滑动，将加热箱8内的导热介质沿进液管703、排液管704排入导热管206内对检测槽201进行升温，进一步的是，可以在排液管704上设置制冷机，对导热管206进行降温，便于将测试的单晶硅块取出。

实施例4：参照图1-图3，一种半导体器件温度特性测量仪器，与实施例1基本相同，更进一步的是：检测槽201内设有第一滑槽202，第一电极203滑动连接在第一滑槽202内，第一电极203位于第一滑槽202内的一端固定连接有第一导电弹簧204，第一导电弹簧204远离第一电极203的一端固定连接在第一滑槽202的内壁，第一导电弹簧204与电流表205之间通过导电线连接，第一滑槽202、第一导电弹簧204的设置便于在半导体器件进入检测槽201内的过程中，对半导体器件进行缓冲，并避免与第一电极203发生接触不良。

实施例5：参照图1-图3，一种半导体器件温度特性测量仪器，与实施例1基本相同，更进一步的是：第二电极402与夹持槽401滑动密封连接，夹持槽401与第二电极402之间连接有第二导电弹簧403，第二导电弹簧403与蓄电池404通过导电线连接，第二导电弹簧403的设置可以缓冲第二电极402对半导体器件的压力，避免压力过大对半导体器件造成损害。

实施例6：参照图1-图3，一种半导体器件温度特性测量仪器，与实施例1基本相同，更进一步的是：箱体1设有气仓9，气仓9内滑动连接有密封板901，气仓9内装有液化气体，导管10贯穿气仓9，且位于密封板901上方，导管10位于气仓9内的一段设置为螺旋状，密封板901上方液化气体的沸点低于密封板901下方液化气体，气仓9下端与夹持槽401之间连接有导气管903，密封板901与气仓9内壁之间连接有弹簧件902，导热管206内的导热介质沿导管10流经气仓9，对密封板901上方的液化气加热气化，进而推动密封板901将气仓9下部的气孔沿导气管903压入夹持槽401内，进而增加第二电极402对半导体器件压力，避免半导体件与第一电极203、第二电极402接触不良。

实施例7：参照图1-图3，一种半导体器件温度特性测量仪器，与实施例1基本相同，更进一步的是：转轴6上设有锥齿轮602，加热箱8内转动连接有搅拌轴802，搅拌轴802上设有搅拌叶片804和从动齿轮803，搅拌叶片804位于加热箱8内，从动齿轮803位于搅拌轴802的下端，从动齿轮803与锥齿轮602相啮合，转轴6通过锥齿轮602、从动齿轮803带动搅拌轴802转动，搅拌轴802通过搅拌叶片804对加热箱8内的导热介质进行搅拌，增加加热板801的加热效率。

实施例8：参照图1-图3，一种半导体器件温度特性测量仪器，与实施例1基本相同，更进一步的是：箱体1侧壁对称转动连接有箱门101，箱门101位置与夹持槽401相匹配，箱门101上转动连接有卡槽，箱体1侧壁固定连接有卡扣，卡槽与卡扣相匹配，卡槽和卡扣的设置便于将箱门101与箱体1侧壁固定。

实施例9：参照图1-图3，一种半导体器件温度特性测量仪器，与实施例1基本相同，更进一步的是：箱体1内固定连接有限位杆302，滑块4与限位杆302滑动连接，箱体1侧壁转动连接有转动把手301，转动把手301与双向丝杆3固定连接，限位杆302的设置便于对滑块4进行限位，增加滑块4移动的稳定性，转动把手301的设置便于转动双向丝杆3。

本发明中通过抽排液机构、加热箱8、导热管206的设置便于保证两组检测槽201具有相同的温度，电流表205的设置便于直观观察半导体器件样品和标准件的温度特性的差异。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种半导体器件温度特性测量仪器，包括箱体（1），其特征在于，还包括：

固定架（2），固定在所述箱体（1）内；

固定架（2）上对称设有检测槽（201），所述检测槽（201）内设有第一电极（203），所述固定架（2）上设有两组电流表（205），所述电流表（205）与第一电极（203）电性连接；

双向丝杆（3），转动连接在所述箱体（1）内；

所述双向丝杆（3）两端对称螺纹连接有滑块（4），所述滑块（4）上设有夹持槽（401），所述夹持槽（401）内设有第二电极（402），所述第二电极（402）与第一电极（203）位置相匹配，所述滑块（4）上设有蓄电池（404），所述蓄电池（404）与第二电极（402）之间电性连接；

导热管（206），位于所述检测槽（201）内；

抽排液机构，位于所述箱体（1）内；

所述抽排液机构的输入端连接有加热箱（8），所述加热箱（8）内设有导热介质和加热机构，所述加热箱（8）与导热管（206）之间连接有导管（10）；

驱动机构，用以驱动所述抽排液机构。

2.根据权利要求1所述的一种半导体器件温度特性测量仪器，其特征在于，所述加热机构包括加热板（801），所述加热板（801）位于加热箱（8）内，所述加热板（801）内设有加热丝。

3.根据权利要求1所述的一种半导体器件温度特性测量仪器，其特征在于，所述驱动机构包括驱动电机（5），所述驱动电机（5）的输出端固定连接有转轴（6），所述转轴（6）上设有凸轮（601），所述凸轮（601）侧壁的边缘滑动连接有推杆（702），所述抽排液机构包括气缸（7），所述气缸（7）内滑动连接有活塞（701），所述推杆（702）远离凸轮（601）的一端与活塞（701）固定连接，所述气缸（7）与加热箱（8）之间连接有进液管（703），所述气缸（7）与两组导热管（206）之间均连接有排液管（704），所述进液管（703）和排液管（704）上均设有单向阀。

4.根据权利要求1所述的一种半导体器件温度特性测量仪器，其特征在于，所述检测槽（201）内设有第一滑槽（202），所述第一电极（203）滑动连接在第一滑槽（202）内，所述第一电极（203）位于第一滑槽（202）内的一端固定连接有第一导电弹簧（204），所述第一导电弹簧（204）远离第一电极（203）的一端固定连接在第一滑槽（202）的内壁，所述第一导电弹簧（204）与电流表（205）之间通过导电线连接。

5.根据权利要求3所述的一种半导体器件温度特性测量仪器，其特征在于，所述第二电极（402）与夹持槽（401）滑动密封连接，所述夹持槽（401）与第二电极（402）之间连接有第二导电弹簧（403），所述第二导电弹簧（403）与蓄电池（404）通过导电线连接。

6.根据权利要求5所述的一种半导体器件温度特性测量仪器，其特征在于，所述箱体（1）设有气仓（9），所述气仓（9）内滑动连接有密封板（901），所述气仓（9）内装有液化气体，所述导管（10）贯穿气仓（9），且位于密封板（901）上方，所述导管（10）位于气仓（9）内的一段设置为螺旋状，所述密封板（901）上方液化气体的沸点低于密封板（901）下方液化气体，所述气仓（9）下端与夹持槽（401）之间连接有导气管（903），所述密封板（901）与气仓（9）内壁之间连接有弹簧件（902）。

7.根据权利要求3所述的一种半导体器件温度特性测量仪器，其特征在于，所述转轴（6）上设有锥齿轮（602），所述加热箱（8）内转动连接有搅拌轴（802），所述搅拌轴（802）上设有搅拌叶片（804）和从动齿轮（803），所述搅拌叶片（804）位于加热箱（8）内，所述从动齿轮（803）位于搅拌轴（802）的下端，所述从动齿轮（803）与锥齿轮（602）相啮合。

8.根据权利要求1所述的一种半导体器件温度特性测量仪器，其特征在于，所述箱体（1）侧壁对称转动连接有箱门（101），所述箱门（101）位置与夹持槽（401）相匹配，所述箱门（101）上转动连接有卡槽，所述箱体（1）侧壁固定连接有卡扣，所述卡槽与卡扣相匹配。

9.根据权利要求8所述的一种半导体器件温度特性测量仪器，其特征在于，所述箱体（1）内固定连接有限位杆（302），所述滑块（4）与限位杆（302）滑动连接，所述箱体（1）侧壁转动连接有转动把手（301），所述转动把手（301）与双向丝杆（3）固定连接。

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