[发明专利]一种薄层材料方块电阻和连接点接触电阻测试方法

说明书

本发明涉及一种薄层材料方块电阻和连接点接触电阻测试方法，包括：在薄层材料的表面安装至少四个电极；对所述电极之间的电阻进行测量；根据理论模型，从测量的所述电极之间的电阻、和所述电极之间的距离计算所述薄层材料的方块电阻和电极接触电阻。本方法的主要特点是简单方便，是一种薄层材料方块电阻和电极接触电阻的无损检测方法，对电极分布没有严格要求。

技术领域

本发明涉及一种导电薄层材料方块电阻和连接点接触电阻测试方法，薄层材料包括单层或多层涂料和薄膜材料，这些薄层材料可能是独立的或受到非导电基片支撑的。

背景技术

方块电阻是薄层材料的重要电性能之一，它的精确测量是评估和监测半导体材料的重要手段。同时薄层材料在电子器件制作中得到广泛应用，它的方块电阻性能直接影响器件的质量。薄层金属、合金、半导体材料和基片上的导电涂层材料应用于半导体器件制造和电子线路连接，还有物体表面改性和防护。

连接点是二个物体通过小面积接触或连接达到传输电流的目的，连接点可以是测量探针通过压力与薄层材料表面接触，可以是导线通过焊锡与薄层材料表面连接(也可以通过导电胶连接)，或者不同物体在连接处通过加温/熔化/冷却过程连接起来，另外材料表面生长的晶须根也可以被认为是一种连接点，目前的国家标准“GB/T 14141-2009硅外延层、扩散层和离子注入层薄层电阻的测定直排四探针法”对测试半导体材料薄层电阻的四探针法作了详细规定，要求探针针尖为半球形(半径为35μm-250μm)或平的圆截面(半径为50μm-125μm)。

直排四探针法中两端电极在样品中产生的电势场不可避免地受到中间两个电势电极的影响。这个标准严格要求相邻探针之间距离为1.59mm，限定了样品表面的测量范围。由于在被测材料表面的探针压痕形状难以控制，需要进行重复测试以保证测量结果的可靠性和提高测量精度。总之直排四探针法测量薄层材料的方块电阻过程繁复，对测量仪器及操作技能要求很高，限制了它的更广泛应用。

又，国家标准“GB/T 15078-2008贵金属电触点材料接触电阻的测量方法”对贵金属及其合金探头与块状材料之间的(静态)接触电阻的测量作了详细的规定。但是，由于薄层材料自身电阻相对较大，这个标准并不适用。通常利用经验估算或通过切片分析连接点截面的连接情况。目前尚无测量薄层材料连接点接触电阻的标准方法。

发明内容

鉴于现有技术中存在的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题在于提供一种薄层材料方块电阻和连接点接触电阻测试方法，该方法是一个无损检测方法，测量电极可以分散分布，相比于目前使用的标准直排四探针法，减小了其它电极对测量电极产生的电势场的影响。

为了解决上述技术问题，本发明的一种薄层材料方块电阻和连接点接触电阻测试方法，包括：在薄层材料的表面安装至少四个电极；对所述电极之间的电阻进行测量；根据理论模型，从测量的所述电极之间的电阻、和所述电极之间的距离计算所述薄层材料的方块电阻和电极接触电阻。

根据本发明，利用薄层材料上安装的四个或更多的小电极组合成多个电极对，通过利用理论模型和测量不同电极对之间的电阻，计算薄层材料的方块电阻和电极接触电阻。本方法的主要特点是简单方便，是一种薄层材料方块电阻和电极接触电阻的无损检测方法，对电极分布没有严格要求。

又，在本发明中，所述薄层材料为导电材料，包括金属材料、合金材料、或半导体材料。

又，在本发明中，所述薄层材料包括单层材料或多层材料，且所述薄层材料是独立的或者由非导电基片支撑。

又，在本发明中，所述电极连接于所述薄层材料和电路之间，所述电极通过导电体表面受压接触、胶粘、焊接、电焊的方式连接于所述薄层材料。

又，在本发明中，所述薄层材料的厚度均匀，优选地，其不均匀度小于1％；且所述薄层材料的厚度远小于所述电极的直径，优选地，所述薄层材料的厚度小于最小电极直径的1/10。