CN219777787U - 一种温度可控的电学测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种温度可控的电学测试装置，包括密闭箱体，密闭箱体内连接有冷热台组件、探针调节组件和热电偶调节组件，冷热台组件包括冷热台，探针调节组件连接有探针头，探针头处于冷热台的上方，热电偶调节组件连接有热电偶，热电偶处于冷热台的上方。通过设置了密闭箱体、冷热台组件、探针头及其调节组件、热电偶及其调节组件，可以控制测试气氛环境、温度等因素，另外，采用绝缘设计，防止其他电信号的干扰，大大地提高了被测元器件的测试精度，再结合观察玻璃窗，可以进行光学观察内部被测元器件的测试过程。

Description

一种温度可控的电学测试装置

技术领域

本申请涉及测试装置技术领域，特别涉及一种温度可控的电学测试装置。

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，在材料的开发过程中，需要测试材料的性能，例如元器件的电学材料性能。

目前，在元器件的电学性能测试过程中，会受温度、电信号、测试环境等影响，这也就需要对测量装置进行不断升级，才能满足材料测试要求。

因此，急需发明一种温度可控的电学测试装置，可以控制被测元器件在测试时的温度、电信号、测试环境等因素。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本申请的背景的理解，因此可以包括不构成本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

鉴于以上技术问题中的至少一项，本申请提供一种温度可控的电学测试装置。

根据本申请的一个方面，提供一种温度可控的电学测试装置，包括密闭箱体，所述密闭箱体内连接有冷热台组件、探针调节组件和热电偶调节组件，所述冷热台组件包括冷热台，所述探针调节组件连接有探针头，所述探针头处于所述冷热台的上方，所述热电偶调节组件连接有热电偶，所述热电偶处于所述冷热台的上方。

在一种实现方式中，所述密闭箱体包括相连接的箱体主体和箱盖，所述箱盖上开设有观察口，所述观察口固定连接玻璃观察窗。

在一种实现方式中，所述密闭箱体固定连接进出气口模块。

在一种实现方式中，所述密闭箱体的外侧壁固定连接电学信号接口模块，所述电学信号接口模块与所述探针头电性连接。

在一种实现方式中，所述冷热台组件包括加热丝和冷却管，所述加热丝安装在所述冷热台内腔，所述加热丝电性连接温控接口，所述冷却管安装在所述冷热台内腔，所述冷却管连接有超低温冷却介质进出接口管。

在一种实现方式中，所述冷热台的外侧固定连接走线外管，所述加热丝和所述温控接口之间的电线内藏在所述走线外管，所述走线外管贯穿所述箱体，所述走线外管固定连接安装板，所述安装板固定连接在所述箱体的外侧壁，所述超低温冷却介质进出接口管贯穿所述安装板且螺纹连接两个锁紧螺栓，两个所述锁紧螺栓分布在所述安装板的两侧。

在一种实现方式中，所述箱体主体开设有侧壁冷却内腔，所述侧壁冷却内腔固定连接循环冷却介质进出接口管。

在一种实现方式中，所述探针调节组件包括绝缘垫块、探针座、探针调节杆、手拧螺栓和弹簧，所述绝缘垫块固定安装在所述密闭箱体内，所述探针座固定安装在所述绝缘垫块上，所述探针调节杆通过所述手拧螺栓安装在所述探针座上，所述探针调节杆上开设有第一调节槽，所述探针座上开设有螺纹孔，所述手拧螺栓穿过所述弹簧、所述第一调节槽与所述探针座上的螺纹孔相连接，所述弹簧一端和所述手拧螺栓底部相抵接，所述弹簧另一端和所述探针调节杆相抵接，所述探针调节杆与所述探针头固定连接。

在一种实现方式中，所述热电偶调节组件包括绝缘垫块、热电偶底座、移动杆、固定螺栓、陶瓷螺栓和弹簧，所述绝缘垫块固定安装在所述密闭箱体内，所述热电偶底座固定安装在所述绝缘垫块上，所述移动杆通过所述固定螺栓安装在所述热电偶底座上，所述移动杆开设有第二调节槽，所述热电偶底座上开设有螺纹孔，所述固定螺栓穿过所述弹簧、所述第二调节槽与所述热电偶底座上的螺纹孔相连接，所述弹簧的一端和所述固定螺栓相抵接，所述弹簧另一端和所述移动杆相抵接，所述移动杆通过所述陶瓷螺栓与所述热电偶固定连接。

本申请具有如下技术效果：

本申请通过设置了密闭箱体、冷热台组件、探针头及其调节组件、热电偶及其调节组件，可以控制测试气氛环境、温度等因素，另外，采用绝缘设计，防止其他电信号的干扰，大大地提高了被测元器件的测试精度，再结合观察玻璃窗，可以进行光学观察内部被测元器件的测试过程。

下面结合附图与实施例，对本申请进一步说明。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请的半剖视结构示意图；

图2是本申请中冷热台组件的结构示意图；

图3是本申请中探针调节组件的结构示意图；

图4是本申请中热电偶调节组件的结构示意图。

附图标记：1、箱体主体；2、箱盖；3、探针调节组件；4、冷热台；5、热电偶调节组件；6、电学信号接口模块；7、循环冷却介质进出接口管；8、进出气口模块；9、安装板；10、锁紧螺栓；11、温控接口；12、绝缘垫块；13、探针座；14、探针调节杆；15、弹簧；16、手拧螺栓；17、探针头；18、热电偶底座；19、热电偶；20、陶瓷螺栓；21、移动杆；22、固定螺栓。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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申请和简化描述，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申请的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本申请实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。

在本申请的一个实施例中，如图1～4所示，提供一种温度可控的电学测试装置。

如图1所示，一种温度可控的电学测试装置，其包括密闭箱体，密闭箱体内连接有冷热台组件、探针调节组件3和热电偶调节组件5。其中，冷热台组件包括冷热台4，冷热台4固定安装在密闭箱体内部的底板上，冷热台4的温度可以升高或降低，温度范围为-190℃-600℃，用于对被测元器件的温度控制，被测元器件放置在冷热台4上；探针调节组件3连接有探针头17，探针头17处于冷热台4的上方，探针头17与被测元器件相接触，探针头17再通过导线连接，外接电学测试设备，获取被测元器件的电学参数，其中电学测试设备为现有技术；热电偶调节组件5连接有热电偶19，热电偶19处于冷热台4的上方，可以检测出冷热台4上方的温度大小。

密闭箱体包括相连接的箱体主体1和箱盖2，箱体主体1和箱盖2组成密闭腔室，腔室可为被测元器件提供所需的真空环境或者其他测试气氛环境。

箱体主体1通过螺栓和箱盖2固定连接且箱体主体1和箱盖2之间嵌入连接有密封垫圈，保证密闭箱体的气密性；箱盖2上开设有观察口，观察口固定连接玻璃观察窗，用于光学观察被测元器件的测试过程，在测试过程中，被测元器件可能会存在颜色等光学变化。

密闭箱体固定连接进出气口模块8，进出气口模块8包括进气端和出气端，且进气端和出气端分布在密闭箱体的两侧。气体由进气端进入到密闭箱体内，进而充满腔室内部,最后从出气端排出,密闭箱体内腔通过进出气口模块8上的阀门与外部气源连接，出气端连接到废气回收装置，待腔体内部充满气体后可关闭阀门，为密闭箱体内腔室提供所需的真空环境或者其他测试气氛环境。

因此，可以通过进出气口模块8对密闭箱体的内腔抽真空或充入惰性气体等等，从而控制密闭箱体内部腔室的真空环境或者其他测试气氛环境。

密闭箱体的外侧壁固定连接电学信号接口模块6，电学信号接口模块6与探针头17电性连接。需要说明的是，电学信号接口模块6和探针头17之间的导线是内藏式走线；外接的电学测试设备通过电学信号接口模块6和探针头17电性连接，且电学信号接口模块6是起到电学测试设备和探针头17之间电性连接的作用。

箱体主体1开设有侧壁冷却内腔，即侧壁冷却内腔设置在箱体主体1的侧壁内，侧壁冷却内腔固定连接循环冷却介质进出接口管7。侧壁冷却内腔具有循环冷却介质流道，循环冷却介质流道和循环冷却介质进出接口管7相连通，这样，冷却介质在箱体主体1的侧壁内循环绕圈，防止密闭箱体的外壳过热，被测元器件不可控降温。

如图2所示，冷热台组件包括冷热台4、加热丝、冷却管、温控接口11、超低温冷却介质进出接口管、走线外管、安装板9和锁紧螺栓10。

加热丝安装在冷热台4内腔，加热丝在附图中未示出，加热丝控制冷热台4的上升温度。加热丝电性连接温控接口11，冷热台4的外侧固定连接走线外管，加热丝和温控接口11之间的电线内藏在走线外管，走线外管贯穿密闭箱体，走线外管固定连接安装板9，安装板9固定连接在密闭箱体的外侧壁，因此，外露在密闭箱体外部的温控接口11用于接电，使得加热丝进行工作。

加热丝和热电偶19均通过温控接口11与温控设备连接。温控设备为常规设备，用于显示热电偶19测得的温度，并可对加热丝的加热温度进行控制，温控设备向加热丝供电，对冷热台4加热，并将温度传递给冷热台4表面的被测元器件，热电偶19实时检测冷热台4表面的温度，并反馈给温控设备，根据实际需要对冷热台4内的温度进行调节。需要说明的是，本实施例中温控设备控制加热丝或热电偶19进行工作所涉及的流程算法及程序并不在本实用新型的保护范围内，且所涉及的流程算法及程序是本领域技术人员可以通过常规技术得到的，故仅用于本领域技术人员对本实施例中温控设备、加热丝和热电偶19应用的理解。

冷却管安装在冷热台4内腔，冷却管在附图中未示出，不锈钢冷却管通入超低温冷却介质对冷热台4进行降温或者低温操作。冷却管连接有超低温冷却介质进出接口管，超低温冷却介质进出接口管贯穿安装板9且螺纹连接两个锁紧螺栓10，两个锁紧螺栓10分布在安装板9的两侧，通过锁紧螺栓10将超低温冷却介质进出接口管

超低温冷却介质进出接口管通过不锈钢冷却管与冷热台4相连通，将冷热台4快速降至负温实现被测元器件的可控快速降温。

如图3所示，探针调节组件3包括绝缘垫块12、探针座13、探针调节杆14、手拧螺栓16和弹簧15。绝缘垫块12固定安装在密闭箱体内，探针座13固定安装在绝缘垫块12上，探针调节杆14通过手拧螺栓16安装在探针座13上，探针调节杆14上开设有第一调节槽，探针座13上开设有螺纹孔，手拧螺栓16穿过弹簧15、第一调节槽与探针座13上的螺纹孔相连接，弹簧15顶端和手拧螺栓16底部相抵接，弹簧15底端和探针调节杆相抵接，探针调节杆14与探针头17固定连接。将探针头17插入在探针调节杆14前端内，再通过螺栓将两者进行固定。探针座13后侧接入导线后,用螺丝钉固定住。探针座13上有沉头孔通过绝缘螺栓固定的方式使探针座13和绝缘垫块12固定在密闭箱体内侧底板上。通过手拧螺栓16旋转压缩弹簧15调节探针调节杆14的位置。探针头17为微米级的钨针或圆头，导电性好，能很好地与被测元器件接触,满足测试需要。

如图4所示，热电偶调节组件5包括绝缘垫块12、热电偶底座18、移动杆21、固定螺栓22、陶瓷螺栓20和弹簧15。绝缘垫块12固定安装在密闭箱体内，热电偶底座18固定安装在绝缘垫块12上，移动杆21通过固定螺栓22安装在热电偶底座18上，移动杆21开设有第二调节槽，热电偶底座18上开设有螺纹孔，固定螺栓22穿过弹簧15、第二调节槽与热电偶底座18上的螺纹孔相连接，弹簧15的顶端和固定螺栓22的底部相抵接，弹簧15的底端和移动杆21相抵接，移动杆21通过陶瓷螺栓20与热电偶19固定连接。将陶瓷螺栓20固定在移动杆21上；热电偶底座18有沉头孔通过绝缘螺栓固定的方式使热电偶底座18和绝缘垫块12固定在密闭箱体内侧底板上；通过固定螺栓22旋转压缩弹簧15调节移动杆21位置进行固定热电偶19。

以上所述，仅是本申请的较佳实施例而已，并非对本申请作任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本申请技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本申请技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。故凡是未脱离本申请技术方案的内容，依据本申请之形状、构造及原理所作的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围内。

Claims (5)

1.一种温度可控的电学测试装置，包括密闭箱体，其特征在于，所述密闭箱体内连接有冷热台组件、探针调节组件和热电偶调节组件，所述冷热台组件包括冷热台，所述探针调节组件连接有探针头，所述探针头处于所述冷热台的上方，所述热电偶调节组件连接有热电偶，所述热电偶处于所述冷热台的上方；

所述冷热台组件包括加热丝和冷却管，所述加热丝安装在所述冷热台内腔，所述加热丝电性连接温控接口，所述冷却管安装在所述冷热台内腔，所述冷却管连接有超低温冷却介质进出接口管；

所述冷热台的外侧固定连接走线外管，所述加热丝和所述温控接口之间的电线内藏在所述走线外管，所述走线外管贯穿所述密闭箱体，所述走线外管固定连接安装板，所述安装板固定连接在所述密闭箱体的外侧壁，所述超低温冷却介质进出接口管贯穿所述安装板且螺纹连接两个锁紧螺栓，两个所述锁紧螺栓分布在所述安装板的两侧；

所述探针调节组件包括绝缘垫块、探针座、探针调节杆、手拧螺栓和弹簧，所述绝缘垫块固定安装在所述密闭箱体内，所述探针座固定安装在所述绝缘垫块上，所述探针调节杆通过所述手拧螺栓安装在所述探针座上，所述探针调节杆上开设有第一调节槽，所述探针座上开设有螺纹孔，所述手拧螺栓穿过所述弹簧、所述第一调节槽与所述探针座上的螺纹孔相连接，所述弹簧一端和所述手拧螺栓底部相抵接，所述弹簧另一端和所述探针调节杆相抵接，所述探针调节杆与所述探针头固定连接；

所述热电偶调节组件包括绝缘垫块、热电偶底座、移动杆、固定螺栓、陶瓷螺栓和弹簧，所述绝缘垫块固定安装在所述密闭箱体内，所述热电偶底座固定安装在所述绝缘垫块上，所述移动杆通过所述固定螺栓安装在所述热电偶底座上，所述移动杆开设有第二调节槽，所述热电偶底座上开设有螺纹孔，所述固定螺栓穿过所述弹簧、所述第二调节槽与所述热电偶底座上的螺纹孔相连接，所述弹簧的一端和所述固定螺栓相抵接，所述弹簧另一端和所述移动杆相抵接，所述移动杆通过所述陶瓷螺栓与所述热电偶固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种温度可控的电学测试装置，其特征在于，所述密闭箱体包括相连接的箱体主体和箱盖，所述箱盖上开设有观察口，所述观察口固定连接玻璃观察窗。

3.根据权利要求1所述的一种温度可控的电学测试装置，其特征在于，所述密闭箱体固定连接进出气口模块。

4.根据权利要求1所述的一种温度可控的电学测试装置，其特征在于，所述密闭箱体的外侧壁固定连接电学信号接口模块，所述电学信号接口模块与所述探针头电性连接。

5.根据权利要求2所述的一种温度可控的电学测试装置，其特征在于，所述箱体主体开设有侧壁冷却内腔，所述侧壁冷却内腔固定连接循环冷却介质进出接口管。