全自動四探針半導電材料電阻測試儀

全自動四探針半導電材料電阻測試儀

適用范圍

● 使?四探針治具測試?狀或塊狀半導體材料、?屬涂層以及導電薄膜等材料的?阻和電阻率

● 使?開爾?測試夾直接測試電阻器直流電阻；

四探針?阻測試儀是運?四探針原理測量?塊電阻的專?儀器，電阻率和電導率同時顯?。儀器

測試范圍0-10MΩ， ?分辨率0.1uΩ，電阻 ?精度0.01%，精度2%。可?于測試半導體、?屬涂層導電薄膜等材料的?阻和電阻率。

測量原理與方法：

四探針法：

 主流、 推薦的碳素材料塊體/薄膜測試方法。

優點： 有效消除接觸電阻和引線電阻的影響，測量精度高，尤其適合中等電阻率材料（碳素材料大多在此范圍）。

缺點： 需要樣品表面平整，探針間距需精確（或已知），邊緣效應需修正（尤其是小樣品）。

類型： 直線四探針（ 常用）、方形四探針（范德堡法，適合不規則薄片）。

兩電極法 + 四線制：

在樣品兩端施加電流電極，在更內側測量電壓電極。

優點： 接線相對簡單，可通過四線制消除引線電阻影響。

缺點： 電流分布不如四探針均勻，接觸電阻仍可能對電壓測量點有影響（盡管四線制已大幅降低），精度通常低于四探針法。適用于電阻率較高或較低，或形狀受限的樣品。

非接觸法（渦流法）：

優點： 完全無損，無需接觸樣品，速度快，適合在線或快速篩查。

缺點： 測量精度通常低于接觸法（尤其對薄層或復雜形狀），需要校準標準樣品，測量的是“等效電阻率”，受材料磁導率、厚度、表面狀況影響較大。更適合均勻導體（如金屬箔）。

阻抗分析法：

施加交流信號，測量復數阻抗。

優點： 可以區分材料的電阻分量和電容/電感分量（對某些復合碳材料有用），可選擇合適頻率避免極化效應。

缺點： 儀器更復雜，數據分析更復雜，主要用于研究而非單純電阻率測量。

參數

1. 便于查看的顯示/直觀的操作性：高亮度、超清晰4.3寸彩色LCD顯示；操作易學，直觀使用；

2. 供電模式110v/220v

3. 精度高：電阻基本準確度： 0.01％；

方阻基本準確度：1%；

電阻率基本準確度：1%

4. 整機測量 大相對誤差：≤±1%；整機測量標準不確定度：≤±1%

5. 四位半顯示讀數；十量程自動或手動測試；20mΩ/200mΩ/2000mΩ/20Ω/200Ω/2000Ω/20kΩ/200kΩ/2000ΚΩ/10ΜΩ 10檔分選；實現HIGH/IN/LOW分選

6. 測量范圍寬： 電阻：10-7Ω～10+8Ω ；方阻：10-7Ω/□～10+8Ω/□；

7. 顯示語言 英文/中文

8. 恒流源：電流量程為：DC100mA-1A；儀器配有恒流源開關可有效保護被測件，即先讓探針頭壓觸在被測材料上，后開恒流源開關，避免接觸瞬間打火。為了提高工作效率，如探針帶電壓觸單晶對材料及測量并無影響時，恒流源開關可一直處于開的狀態。

9. 可配合多種探頭進行測試；也可配合多種測試臺進行測試。

10. 校正功能：可手動或自動選擇測試量程 全量程自動清零。

11. 厚度可預設，自動修正樣品的電阻率,無需查表即可計算出電阻率。

12. 自動進行電流換向,并進行正反向電流下的電阻率(或方塊電阻)測量,顯示平均值.測薄片時,可自動進行厚度修正。

13. 雙電測測試模式，測量精度高、穩定性好.

14. 具備溫度補償功能，修正被測材料溫漂帶來的測試結果偏差。

15. 比較器判斷燈直接顯示，勿需查看屏幕，作業效率得以提高。3檔分選功能：超上限，合格，超下限，可對被測件進行HI/LOW判斷，可直接在LCD使用標志顯示；也可通過USB接口、RS232接口輸出更為詳細的分選結果。

16. 測試模式：可連接電腦測試、也可不連接電腦單機測試。

17. 軟件功能（選配）：軟件可記錄、保存、各點的測試數據；可供用戶對數據進行各種數據分

析。

自動化與智能化功能

自動極性切換：正/負電流輸出與電壓測量自動完成，減少人工干預。

實時數據圖譜分析：PC軟件同步顯示壓強-電阻率變化曲線、壓實密度曲線，支持數據導出與報表生成。

壓力與厚度聯動控制：壓力范圍 高達 200 kg–1噸，厚度測量精度±0.1 mm，可定制模具尺寸（如內徑16–163 mm）。

溫度和濕度：固體絕緣材料的絕緣電阻率隨溫度和濕度的升高而降低，特別是體積電阻率隨溫度改變而變化非常大。因此，電瓷材料不但要測定常溫下的體積電阻率，而且還要測定高溫下的體積電阻率，以評定其絕緣性能的好壞。由于水的電導大，隨著濕度增大，表面電阻率和有開口孔隙的電瓷材料的體積電阻率急劇下降。因此，測定時應嚴格地按照規定的試樣處理要求和測試的環境條件下進行。

特點：

●電阻 ?精度：0.01%， 小分辨率0.1uΩ；

●方電阻精度：1%， 小分辨率：0.1uΩ；

●雙電測原理，提?精度和穩定性；

●測試探頭直排和矩形可選；

●標配RS232、LAN、IO、通訊接?；

●可配戴軟件查看和記錄測試數據；

技術優勢

接觸電阻消除：電壓測量回路電流極小，探針接觸電阻及導線電阻可忽略，尤其適合高電阻率材料（如半導體）或薄膜測量。

無損檢測：無需制備電極，對脆性材料（如硅片）無損傷。

寬量程覆蓋?：測量范圍可達10??~10?Ω·cm電阻率及10??~10?Ω/□方塊電阻。

典型應用場景

半導體制造?：硅片電阻率、擴散層薄層電阻檢測。

柔性材料?：導電膜、金屬薄膜的方塊電阻測量。

科研與教育?：高校及科研機構的材料電性能表征。

該技術通過標準化操作（如暗室測量避免光敏干擾、電流選擇平衡精度與熱效應）確保數據可靠性。

炭素冶金  原料質量控制，縮短質檢時間（如某廠商從3小時/批次降至20分鐘）

半導體研發 推動柔性電子、儲能材料（如鈣鈦礦太陽能電池）的創新應用

備注：測試方法需適配場景——四探針法（符合鋰電池標準GB/T 24533）用于高精度分析，兩探針法則適用于常規導電性篩查

直流絕緣電阻率測量儀測量范圍"這個技術參數上，看來是在做設備選型或測試方案設計。從對話歷史看，用戶之前研究過固體表面電阻檢測儀，現在轉向更專業的絕緣材料測試設備，可能是電子制造或電力行業的工程師。

需要特別注意幾個關鍵矛盾點：提到通用范圍是0.1MΩ-1000MΩ，但的絕緣子測試儀量程標到1999MΩ，的高端設備甚至到400GΩ，這個差異其實對應不同電壓等級——5000V檔和10000V檔的量程上限不同。

用戶沒有明確測量對象，需要覆蓋多種可能性。電力設備方面，提到的10000V/400GΩ適用于750kV變電站，而的500V/0.5MΩ適用于直流系統接地檢測。有意思的是展示的量程擴展規律：500V對應20GΩ，5000V對應200GΩ，說明電壓檔位和量程呈正相關，這個規律對用戶選型很重要。

準備用分層方式組織答案：先按應用場景分電力設備/電子元器件/綜合測試三類，再在每類中標明電壓-量程對應關系。表格會比純文字更清晰，比如把的5000V/1999MΩ和的5000V/200GΩ對比列出來，用戶能直觀看到同電壓檔位的量程差異源于儀器精度不同。

功能與場景適配?

需求場景? ?關鍵功能配置? ?參考依據?

現場快速檢測? 便攜式設計（重量<10kg）、鋰電池續航>4小時、IP54防護等級

強電磁干擾環境? 抗工頻干擾技術、自動濾波功能

高精度診斷? 四線制測量（消除引線誤差）、溫度自動換算（校正至20℃標準值）

數據管理需求 存儲歷史數據、藍牙/USB導出、PC端分析軟件

電流類型：?

直流： 常用，簡單直接。需注意熱電勢和可能的極化效應（對某些材料）。

交流： 可消除熱電勢和極化效應影響，特別適合粉末、多孔材料或存在界面效應的復合材料。頻率選擇很重要。

“接觸電阻率測試儀”的需求，核心在于?精確測量兩種材料接觸界面處的電阻（或接觸電阻），并可能計算出接觸電阻率?。這廣泛應用于評估?連接器觸點、繼電器開關、導電涂層與基體結合、焊接/壓接接頭、半導體器件金屬化層?等界面的導電性能與可靠性。

以下是關鍵要點與技術指南：

?核心概念區分?

?接觸電阻（Contact Resistance, Rc）?：

單位：?毫歐（mΩ）? 或 ?微歐（μΩ）?。

定義：電流流過兩個導體實際接觸區域時產生的?總電阻?，包含：

?收縮電阻（Constriction Resistance）?：電流線在接觸點處收縮集中產生的電阻（主要部分）。

?膜層電阻（Film Resistance）?：接觸表面氧化層、污染物等形成的附加電阻。

?接觸電阻率（Specific Contact Resistivity, ρc）?：

單位：?Ω·cm2?（主流單位）或 ?Ω·m2?。

定義：?單位接觸面積下的接觸電阻?，是?表征接觸界面本征特性的物理量?（與接觸面積無關）。

計算公式：?ρc = Rc × A? （其中 Rc 是接觸電阻，A 是?有效接觸面積?）。

?測量挑戰與技術關鍵?

?信號微弱：? 接觸電阻通常極小（mΩ~μΩ級），需高精度測量。

?排除體電阻干擾：? 必須分離“接觸界面電阻”與“材料自身體電阻”。

?接觸壓力控制：? 壓力顯著影響接觸面積和表面膜破壞，需精確可調。

?接觸面積不確定：? 實際微觀接觸點面積難測定（ρc 計算的關鍵難點）。

?消除熱電勢：? 微小溫差產生熱電勢干擾，需采用開爾文四線法 + 電流反轉技術。

?主流測量方法（核心：開爾文四線法）?

1. ?傳輸線模型法（TLM - Transmission Line Model）?

?適用對象：? ?半導體器件金屬-半導體接觸層?（如芯片電極、太陽能電池柵線接觸）。

?原理：?

在半導體襯底上制備?一組間距不同（d）的矩形金屬電極?。

使用?開爾文四線法?測量相鄰電極間的?總電阻（Rtotal）?。

?Rtotal = 2Rc + (Rsh × d) / W?

Rc：單個接觸的接觸電阻

Rsh：半導體薄層電阻（Ω/□）

d：電極間距

W：接觸電極寬度

測量不同間距下的 Rtotal，繪制 ?Rtotal vs. d? 直線：

斜率 → 計算 Rsh

Y軸截距（d=0時）→ 計算 2Rc → 得到 Rc

若已知或測得?金屬電極接觸窗口面積（A = L × W）?：

?接觸電阻率 ρc = Rc × A? （L 是接觸長度）。

?優點：? 是測量半導體接觸 ρc 的?標準方法?，物理模型嚴謹，結果可靠。

?缺點：? 需要專門光刻制備測試結構，破壞性，主要用于研發和工藝監控。

2. ?十字橋接法（Cross Bridge Kelvin Resistor, CBKR）?

?適用對象：? 類似 TLM，也是半導體金屬化接觸的?標準測試結構?。

?結構：? 金屬層與半導體層形成“十字”交叉，在金屬臂上使用四線法直接測量電壓降。

?原理：? 設計使電壓測量點緊鄰接觸界面，有效隔離體電阻，直接獲得接觸電阻 Rc，再結合接觸面積計算 ρc。

?優點：? 測量精度高，直接獲得 Rc。

?缺點：? 同樣需專門制備測試結構。

3. ?點接觸/面接觸法（用于連接器、開關等）?

?適用對象：? 連接器插針/插孔、繼電器觸點、導線壓接點、涂層結合處等?宏觀電接觸部件?。

?原理：?

?核心：開爾文四線法（四端子法）?：

一對電極（C1， C2）施加恒定電流（I）。

另一對電極（P1， P2）位于接觸界面附近測量電壓降（V）。

?接觸電阻 Rc = V / I? （消除了引線電阻和部分體電阻）。

?專用夾具：? 精確控制接觸壓力（通過砝碼、氣動、伺服電機），穩定固定樣品。

?微電流/電壓測量：? 使用精密源表（SMU）或微歐計提供穩定電流（通常幾mA~幾A），測量 μV 級電壓。

?接觸電阻率（ρc）估算難點：?

?有效接觸面積（A）未知：? 宏觀接觸是多個微觀接觸點的集合，真實 A 遠小于表觀面積。

?解決方法：?

在?不同可控壓力下?測量 Rc（壓力↑ → 接觸點數量/面積↑ → Rc↓）。

結合?接觸力學模型?（如 Holm 模型）估算平均接觸面積（復雜，多為研究用）。

?工業實踐通常直接報告接觸電阻（Rc）值及其測試條件（壓力、電流）?，作為可靠性指標。ρc 較少直接報告。

?符合標準：?

?EIA-364-23C / MIL-STD-1344, Method 3007：? 電連接器接觸電阻測試標準（四線法，規定壓力、電流）。

?ASTM B539：? 電接觸電阻測量標準。

?GB/T 5095 / IEC 60512：? 電子設備用機電元件試驗方法（含接觸電阻）。

?接觸電阻率測試儀的核心組成?

?精密電流源與電壓表：?

?高精度源測量單元（SMU）? 是理想選擇（如 ?Keysight B2900系列， Keithley 24xx/26xx系列?）：

可精準輸出恒定電流（DC 或脈沖）。

高分辨率測量微小電壓（低至 nV 級）。

內置掃描、編程、觸發功能。

專用微歐計/毫歐表：? 針對低阻測量優化（如 ?Keysight 34420A, IET Labs RMO系列?）。

關鍵：專用測試夾具：?

可調精密壓力裝置：? 液壓、氣動、伺服電機或精密螺桿加載，壓力范圍覆蓋 mN 到幾百 N，分辨率高。

開爾文四線探針/電極：? 獨立的電流施加和電壓感應探針，材質硬（鎢針、鍍金合金）以刺破氧化膜。

樣品定位臺：? 三維可調，適應不同形狀樣品。

屏蔽與環境控制（可選）：? 降低噪聲，溫度可控（研究溫度影響）。

計算與控制系統：?

儀器控制與數據采集：? 通過 PC 軟件（LabVIEW, Python）或儀器內置程序控制 SMU/微歐計。

數據處理：?

直接計算顯示接觸電阻 Rc。

對于 TLM/CBKR 等結構，自動采集多組數據，擬合計算 Rc、Rsh、ρc。

記錄壓力、電流等參數。

軟件功能：? 參數設置、掃描測量、數據存儲/導出（CSV）、圖表生成、報告輸出。

典型儀器選擇方案?

半導體接觸電阻率（ρc）測量：

 ：集成式半導體參數分析儀 + TLM/CBKR 探針臺：

Keysight B1500A / B1505A：? 旗艦級半導體分析儀，集成多通道 SMU，支持 CV、脈沖 I-V，標配 TLM/CBKR 分析軟件。

Keithley 4200A-SCS：? 模塊化參數分析儀，同樣支持精細接觸電阻表征。

探針臺：? Cascade Microtech, FormFactor，帶精密微操縱器和顯微鏡。

連接器/觸點/宏觀界面接觸電阻（Rc）測量：

關于儀器質保：1、北廣儀器保證提供的設備為需方指定的全新設備，其各項技術指標均符合相關的產品技術要求。2、設備經客戶驗收合格后，開始計算保修期，設備免費保修期為壹年，設備在質量保質期內，產品在非人為損壞的情況下，由北廣儀器負責全保。北廣儀器的客服在得到通知后24小時內響應，安排約定維修細節。3、質保期后，我們免費為您維修維護設備，除大型設備外所有設備一律返廠維修，經檢驗后，電話告知客戶問題所在及解決方式，經客戶同意后進行維修，維修后發回客戶，對于損壞及更換的零部件我們只收取成本費；如客戶不認同我們的檢驗結果，雙方另協商維修細節。