[发明专利]一种便携式半导体非接触电阻率测试仪及使用方法

说明书

本发明公开了一种便携式半导体非接触电阻率测试仪及使用方法，包括盒式壳体、液晶显示屏、集成电路板、锂电池盒、薄膜键盘、电源开关、红色指示灯、绿色指示灯、充电USB插孔；其特征是集成电路板包括单片机STM32、TLF_LCD液晶显示模块、薄膜按键模块、M95M01存储模块、JTAG程序模块、信号发生模块、电源指示灯模块、锂电池和USB充电电源模块；本发明采用非接触式测量，即使用涡流测量探头，且利用探头铜线圈产生的涡流来检测电阻率，常温下测试范围为0.001‑‑200ΩCM，测试精度为5%，功耗低，可在液晶显示屏上显示结果，使用寿命远高于比市场上的同类产品。

技术领域

本发明涉及测量硅材料电阻率的技术领域，特别是涉及一种便携式半导体非接触电阻率测试仪。

背景技术

在光伏行业内多晶硅铸锭或是单晶拉制需要将一些细碎硅料作为原料，在使用之前，必须严格控制这些细碎硅料的电阻率，硅材料的电阻率是一项重要技术指标。目前，测量硅料电阻率的方法多用接触式如四探针法检测方块硅料的电阻率。市场上常用的测量硅材料电阻率的技术设备属于台式设备，需要上位PC机，存在设备体积大、不方便、效率低等问题。为此人们开发研究了便携式接触式检测半导体硅材料电阻率的测试设备及其仪器，如公开号为 CN101852827A的中国专利公开了一种硅材料电阻率语音测试笔，该发明是由1342针四探针、电子电路部份及语音发声播放部分组成；电子电路部分由电源及升压电路部分、恒流源及探头电路部分、运算放大电路及语音发声播放部分所构成；本测试笔由于采用测量/校厚(转换开关)，所以测试时能根据硅材料的具体厚薄大小情况进行调试设定，采用集成运算放大电路芯片MAX4166具有低电压关闭模式，干电池供电，安全系数高，测得电阻率值可实时语音播报，且具制造简单，造价低廉等优点。这种接触式检测半导体硅材料电阻率的四探针测试设备采必须接触硅材料，并施加一定力度，存在测量薄硅片时易造成硅片断裂现象，同时需要定期更换4根磨损的探针，造成成本增加。

倘若不考虑被测硅料不受大小、形状，表面平整度，表面粗糙度等因素的影响，需要采用非接触测量方法和设备或仪器，即只需将探头接近硅材料，就可得到被测硅材料的电阻率。目前，关于非接触式检测半导体硅材料电阻率的测试设备及其仪器，也有文献报道，公开号为CN202052624U的中国专利一种硅料分选装置，该实用新型涉及光伏或半导体领域的一种硅料分选装置，尤其是一种将正常硅料与金属或重掺硅料分离的涡流装置；该装置设有涡流探测器和分离机构，当硅料中混有金属或重掺硅料时，会在其内部产生涡流，引发涡流探测器发出报警声，再通过分离机构将金属或重掺硅料与正常硅料分离；通过本实用新型提供的硅料分选装置，能够将硅料中混有的金属或重掺硅料彻底除去，分选得到的硅料可再次用作多晶硅铸锭的原料。又如公开号为CN203941234U的中国专利一种太阳能硅片电阻率电涡流测试装置，本实用新型涉及一种太阳能硅片电阻率电涡流测试装置，包括电涡流激励器f1，激励太阳能硅片并在太阳能硅片表面形成涡流；电涡流传感器，感应涡流生成电流信号和电压信号；电流信号和电压信号依次经过信号采集器、差频器、中频放大器、检波及低通电路、直流放大器处理，最后得到电流和电压的模拟量。本实用新型电涡流传感器感应硅片上形成的涡流生成电流信号和电压信号，然后依次经过传输、差频、中频放大、检波及低通、直流放大，最后得到电压和电流的模拟量计算出太阳能硅片的电阻率；本实用新型相较于现有技术，架构清晰、电路结构简单、系统调整、涉用仪器、仪表少、方便快捷，具有工作稳定、重复性好、使用寿命长和成本低的优点。

目前测量硅材料电阻率的技术设备存在的不足之处在于：