CN220795355U - 一种用于半导体生产设备的接地电阻测试仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种用于半导体生产设备的接地电阻测试仪，其包括电能供换组件、信号采集组件、电压检测组件、电阻检测组件、数据处理组件、操控显示组件及数据通讯组件，该测试仪采用的测试模块可同时测量设备的接地电阻阻值和漏电电压，在设备漏电的第一时间就可发出报警，将风险消灭在萌芽状态，采用挂机的方式，可24小时不间断的实时测量和记录，可将数据实时输出到服务器，便于进行集中管理，在设备测试仪上还设有屏幕和蜂鸣器，可同时在设备上查看检测结果，使用便利性大为提升。

Description

一种用于半导体生产设备的接地电阻测试仪

技术领域

本实用新型半导体生产设备，尤其涉及一种用于半导体生产设备的接地电阻测试仪。

背景技术

在现有的电子组装生产领域，使用零件的功能高度集成，产品尺寸也越来越小，这也导致了产品越来越容易被静电激穿。因此静电管理已成为一项很重要的内容。如何保证设备接地的正常、人员接地的有效、静电的合理释放，已经是大家重点关注的问题。在传统的接地电阻测试仪的使用过程中，需要先在设备通电状态下，量测设备上可能存在的漏电电压，在漏电电压符合标准的情况下，再将设备断电，通过专用的接地电阻测试仪，测试设备的接地电阻阻值，确认其是否符合ESD20.20标准。例如，专利文献CN206348391U公开一种接地电阻测试装置，其包括接地电阻测试仪、电压辅助极、电流辅助极，接地电阻测试仪包括用于连接接地网的接地端、用于连接电压辅助极的电压接线端以及用于连接电流辅助极的电流接线端，接地电阻测试装置还包括用于在雷击或浪涌时断开接地网与接地电阻测试仪之间电气连接的开关单元，开关单元的一端分别与接地电阻测试仪的接地极、电压极和电流极连接，开关单元的另一端分别与接地网、电压辅助极和电流辅助极连接，该装置能够在雷击或浪涌时断开接地电阻测试仪与接地网之间的电气连接，防止雷击或浪涌时损坏接地电阻测试仪。

然而，使用这种测试装置时，测试过程较复杂，且需要测试人员全手动操作，对测试员的技能要求很高，也无法保证测量数据的时效性，设备的接地功能是否正常，漏电电压是否合理，只能在测试的时候才能知道，极大的影响了对静电的管理方案。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于半导体生产设备的接地电阻测试仪。

本实用新型为解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种用于半导体生产设备的接地电阻测试仪，包括：

电能供换组件，该电能供换组件与外接电源连通，由电能供换组件对外接电源进行转换并向外供应电能；

信号采集组件，该信号采集组件与电能供换组件连通，并与待测设备适配，可对待测设备的电压及电流信号进行采集；

电压检测组件，该电压检测组件与电能供换组件连通，并与信号采集组件连通，由电能供换组件向电压检测组件供应电能，并由电压检测组件通过信号采集组件对设备进行漏电电压检测；

电阻检测组件，该电阻检测组件与电能供换组件连通，并与信号采集组件连通，由电能供换组件向电阻检测组件供应电能，并由电阻检测组件通过信号采集组件对设备进行电阻检测；

数据处理组件，该数据处理组件与电能供换组件连通，并与电压检测组件及电阻检测组件连通，由电能供换组件向数据处理组件供应电能，由电压检测组件及电阻检测组件向数据处理组件传输电压数据及电流数据，并由数据处理组件对电压数据及电流数据进行处理；

操控显示组件，该操控显示组件与数据处理组件连通，可通过操控显示组件对数据处理组件进行操控并对电压数据及电流数据进行显示；

数据通讯组件，该数据通讯组件与数据处理组件连通，数据处理组件可通过数据通讯组件将电压数据及电流数据向外界传输。

具体地，电能供换组件包括：

外部供电装置，该外部供电装置通过线路与外接电源连通，由外接电源向外部供电装置提供电能；

电压调节电路，该电压调节电路与外部供电装置连通，对外部供电装置输出的电能进行电压调节处理；

负电压发生电路，该负电压发生电路与电压调节电路连通，对电压调节电路输出的电能进行处理，形成负电压；

恒流源电路，该恒流源电路与电压调节电路连通，由恒流源电路对调节后的电能进行处理，形成恒定电流。

信号采集组件包括：

检测接线柱A，该检测接线柱A与恒流源电路连通，其与待测设备适配，可从待测设备中获取信号；

检测接线柱B，该检测接线柱B与外部供电装置连通；

信号滤波及保护电路，该信号采集及保护电路与检测接线柱A连通，可对检测接线柱A获取的信号进行滤波及保护处理。

电压检测组件包括：

电压检测放大电路，该电压检测放大电路的电源端与电压调节电路及负电压发生电路连通，由电压调节电路及负电压发生电路对电压检测放大电路供电，其信号输入端与信号滤波及保护电路连通，由电压检测放大电路根据信号进行漏电电压检测，其信号输出端通过AD采样转换电路与数据处理组件连通，可将电压检测数据发送至数据处理组件。

电阻检测组件包括：

电阻检测放大电路，该电阻检测放大电路的电源端与电压调节电路连通，由电压调节电路对电阻检测放大电路供电，其信号输入端与信号滤波及保护电路连通，由电阻检测放大电路根据信号进行电阻检测，其信号输出端通过AD采样转换电路与数据处理组件连通，可将电阻检测数据发送至数据处理组件。

数据处理组件包括：

单片机，该单片机的电源端与电压调节电路连通，由电压调节电路对单片机供电，其信号输入端通过AD采样转换电路与电压检测放大电路及电阻检测放大电路连通，由单片机对电压检测数据及电阻检测数据进行处理。

操控显示组件包括：

操控按键，该操控按键与单片机连通，可通过操控按键对单片机的运行状态进行操作控制；

显示屏幕，该显示屏幕与单片机连通，可通过显示屏幕对单片机的运行状态进行数据显示。

数据通讯组件包括：

有线通讯电路，该有线通讯电路与单片机的信号输出端连通，并通过外部接口与固定终端连通，由单片机将数据发送至固定终端；

无线通讯模块，该无线通讯模块与单片机的信号输出端连通，并通过外部天线与移动终端连通，由单片机将数据发送至移动终端。

本实用新型的优点在于：

该测试仪采用的测试模块可同时测量设备的接地电阻阻值和漏电电压，在设备漏电的第一时间就可发出报警，将风险消灭在萌芽状态，采用挂机的方式，可24小时不间断的实时测量和记录，可将数据实时输出到服务器，便于进行集中管理，在设备测试仪上还设有屏幕和蜂鸣器，可同时在设备上查看检测结果，使用便利性大为提升。

附图说明

图1是本实用新型提出的用于半导体生产设备的接地电阻测试仪的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实用新型提出的用于半导体生产设备的接地电阻测试仪包括电能供换组件、信号采集组件、电压检测组件、电阻检测组件、数据处理组件、操控显示组件及数据通讯组件，电能供换组件与外接电源连通，由电能供换组件对外接电源进行转换并向外供应电能，信号采集组件与电能供换组件连通，并与待测设备适配，可对待测设备的电压及电流信号进行采集，电压检测组件与电能供换组件连通，并与信号采集组件连通，由电能供换组件向电压检测组件供应电能，并由电压检测组件通过信号采集组件对设备进行漏电电压检测，电阻检测组件与电能供换组件连通，并与信号采集组件连通，由电能供换组件向电阻检测组件供应电能，并由电阻检测组件通过信号采集组件对设备进行电阻检测，数据处理组件与电能供换组件连通，并与电压检测组件及电阻检测组件连通，由电能供换组件向数据处理组件供应电能，由电压检测组件及电阻检测组件向数据处理组件传输电压数据及电流数据，并由数据处理组件对电压数据及电流数据进行处理，操控显示组件与数据处理组件连通，可通过操控显示组件对数据处理组件进行操控并对电压数据及电流数据进行显示，数据通讯组件与数据处理组件连通，数据处理组件可通过数据通讯组件将电压数据及电流数据向外界传输。

在本实施例中，电能供换组件包括外部供电装置、电压调节电路、负电压发生电路及恒流源电路，外部供电装置通过线路与外接电源连通，由外接电源向外部供电装置提供电能，电压调节电路与外部供电装置连通，对外部供电装置输出的电能进行电压调节处理，负电压发生电路与电压调节电路连通，对电压调节电路输出的电能进行处理，形成负电压，恒流源电路与电压调节电路连通，由恒流源电路对调节后的电能进行处理，形成恒定电流。

在本实施例中，外部供电装置供应12～24V电压，电压调节电路将其调节生成5V和3.3V电压，负电压发生电路将其调节生成-5V电压。负电压发生电路及恒流源电路与电压调节电路的5V电源输出端连通，由电压调节电路向其供电。

信号采集组件包括检测接线柱A、检测接线柱B、信号滤波及保护电路，检测接线柱A与恒流源电路连通，其与待测设备适配，可从待测设备中获取信号，检测接线柱B与外部供电装置连通，信号采集及保护电路与检测接线柱A连通，可对检测接线柱A获取的信号进行滤波及保护处理。

电压检测组件包括电压检测放大电路，电压检测放大电路的电源端与电压调节电路及负电压发生电路连通，由电压调节电路及负电压发生电路对电压检测放大电路供电，其信号输入端与信号滤波及保护电路连通，由电压检测放大电路根据信号进行漏电电压检测，其信号输出端通过AD采样转换电路与数据处理组件连通，可将电压检测数据发送至数据处理组件。

在本实施例中，电压检测放大电路与电压调节电路的5V电源输出端连通，由电压调节电路向其供电。

电阻检测组件包括电阻检测放大电路，电阻检测放大电路的电源端与电压调节电路连通，由电压调节电路对电阻检测放大电路供电，其信号输入端与信号滤波及保护电路连通，由电阻检测放大电路根据信号进行电阻检测，其信号输出端通过AD采样转换电路与数据处理组件连通，可将电阻检测数据发送至数据处理组件。

在本实施例中，电阻检测放大电路与电压调节电路的5V电源输出端连通，由电压调节电路向其供电。

数据处理组件包括单片机，单片机的电源端与电压调节电路连通，由电压调节电路对单片机供电，其信号输入端通过AD采样转换电路与电压检测放大电路及电阻检测放大电路连通，由单片机对电压检测数据及电阻检测数据进行处理。

在本实施例中，单片机与电压调节电路的3.3V电源输出端连通，由电压调节电路向其供电。

操控显示组件包括操控按键及显示屏幕，操控按键与单片机连通，可通过操控按键对单片机的运行状态进行操作控制，便于进行参数设置，显示屏幕与单片机连通，可通过显示屏幕对单片机的运行状态进行数据显示。

在本实施例中，显示屏幕还与电压调节电路的3.3V电源输出端连通，由电压调节电路向其供电，显示屏幕采用3.5吋TFT(Thin Film Transistor，薄膜场效应晶体管)显示屏幕充任。

数据通讯组件包括有线通讯电路及无线通讯模块，有线通讯电路与单片机的信号输出端连通，并通过外部接口与固定终端连通，由单片机将数据发送至固定终端，无线通讯模块与单片机的信号输出端连通，并通过外部天线与移动终端连通，由单片机将数据发送至移动终端。

在本实施例中，无线通讯模块还与电压调节电路的3.3V电源输出端连通，由电压调节电路向其供电。

在本实施例中，有线通讯电路采用RS-485串行总线结构，无线通讯模块采用LoRa(Long Range Radio，远距离无线电)通讯模块。

电压检测过程中，关闭恒流源电路，检测接线柱A处的信号经信号滤波及保护电路及电压检测放大电路传输至单片机，单片机根据信号计算电压值，电阻检测过程中，恒流源电路工作，检测接线柱A处的信号经信号滤波及保护电路及电阻检测放大电路传输至单片机，单片机根据信号计算电阻值。

该测试仪安装在设备上即可使用，无需人员操作，可实时测量相关数据，有问题即时报警，相对比手动测量方式，提高了发现问题的时效性，可实时记录测量值并保存在服务器上，避免了手动记录有可能产生的手误。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，出现“上”、“下”、“内”、“外”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系的术语时，应理解为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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实用新型的限制。此外，出现“第一”、“第二”等术语时，仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“安装”、“设置”、“连接”等术语应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。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实用新型中的具体含义。

Claims (8)

1.一种用于半导体生产设备的接地电阻测试仪，其特征在于，包括：

电能供换组件，该电能供换组件与外接电源连通，由电能供换组件对外接电源进行转换并向外供应电能；

信号采集组件，该信号采集组件与电能供换组件连通，并与待测设备适配，可对待测设备的电压及电流信号进行采集；

电压检测组件，该电压检测组件与电能供换组件连通，并与信号采集组件连通，由电能供换组件向电压检测组件供应电能，并由电压检测组件通过信号采集组件对设备进行漏电电压检测；

电阻检测组件，该电阻检测组件与电能供换组件连通，并与信号采集组件连通，由电能供换组件向电阻检测组件供应电能，并由电阻检测组件通过信号采集组件对设备进行电阻检测；

数据处理组件，该数据处理组件与电能供换组件连通，并与电压检测组件及电阻检测组件连通，由电能供换组件向数据处理组件供应电能，由电压检测组件及电阻检测组件向数据处理组件传输电压数据及电流数据，并由数据处理组件对电压数据及电流数据进行处理；

操控显示组件，该操控显示组件与数据处理组件连通，可通过操控显示组件对数据处理组件进行操控并对电压数据及电流数据进行显示；

数据通讯组件，该数据通讯组件与数据处理组件连通，数据处理组件可通过数据通讯组件将电压数据及电流数据向外界传输。

2.根据权利要求1所述的一种用于半导体生产设备的接地电阻测试仪，其特征在于，电能供换组件包括：

外部供电装置，该外部供电装置通过线路与外接电源连通，由外接电源向外部供电装置提供电能；

电压调节电路，该电压调节电路与外部供电装置连通，对外部供电装置输出的电能进行电压调节处理；

负电压发生电路，该负电压发生电路与电压调节电路连通，对电压调节电路输出的电能进行处理，形成负电压；

恒流源电路，该恒流源电路与电压调节电路连通，由恒流源电路对调节后的电能进行处理，形成恒定电流。

3.根据权利要求2所述的一种用于半导体生产设备的接地电阻测试仪，其特征在于，信号采集组件包括：

检测接线柱A，该检测接线柱A与恒流源电路连通，其与待测设备适配，可从待测设备中获取信号；

检测接线柱B，该检测接线柱B与外部供电装置连通；

信号滤波及保护电路，该信号采集及保护电路与检测接线柱A连通，可对检测接线柱A获取的信号进行滤波及保护处理。

4.根据权利要求3所述的一种用于半导体生产设备的接地电阻测试仪，其特征在于，电压检测组件包括：

电压检测放大电路，该电压检测放大电路的电源端与电压调节电路及负电压发生电路连通，由电压调节电路及负电压发生电路对电压检测放大电路供电，其信号输入端与信号滤波及保护电路连通，由电压检测放大电路根据信号进行漏电电压检测，其信号输出端通过AD采样转换电路与数据处理组件连通。

5.根据权利要求3所述的一种用于半导体生产设备的接地电阻测试仪，其特征在于，电阻检测组件包括：

电阻检测放大电路，该电阻检测放大电路的电源端与电压调节电路连通，由电压调节电路对电阻检测放大电路供电，其信号输入端与信号滤波及保护电路连通，由电阻检测放大电路根据信号进行电阻检测，其信号输出端通过AD采样转换电路与数据处理组件连通。

6.根据权利要求4或5所述的一种用于半导体生产设备的接地电阻测试仪，其特征在于，数据处理组件包括：

单片机，该单片机的电源端与电压调节电路连通，由电压调节电路对单片机供电，其信号输入端通过AD采样转换电路与电压检测放大电路及电阻检测放大电路连通。

7.根据权利要求6所述的一种用于半导体生产设备的接地电阻测试仪，其特征在于，操控显示组件包括：

操控按键，该操控按键与单片机连通，可通过操控按键对单片机的运行状态进行操作控制；

显示屏幕，该显示屏幕与单片机连通，可通过显示屏幕对单片机的运行状态进行数据显示。

8.根据权利要求6所述的一种用于半导体生产设备的接地电阻测试仪，其特征在于，数据通讯组件包括：

有线通讯电路，该有线通讯电路与单片机的信号输出端连通，并通过外部接口与固定终端连通；

无线通讯模块，该无线通讯模块与单片机的信号输出端连通，并通过外部天线与移动终端连通。