基于嵌入式单片机的四探针电阻测量技术开题报告

 2021-08-09 00:40:01

1. 研究目的与意义

许多器件的重要参数和薄层电阻有关,在半导体工艺飞速发展的今天,微区的薄层电阻均匀性和电特性受到了人们的广泛关注。随着集成电路研究的快速发展,新品种不断开发出来,并对开发周期、产品性能(包括ic的规模、速度、功能复杂性、管脚数等)的要求也越来越高。因此不仅需要完善的设计模拟工具和稳定的工艺制备能力,还需要可靠的测试手段,对器件性能做出准确无误的判断,这在研制初期尤其重要。四探针法在半导体测量技术中已得到了广泛的应用,尤其近年来随着微电子技术的加速发展,四探针测试技术已经成为半导体生产工艺中应用最为广泛的工艺监控手段之一。

近年来,微电子工业在中国大陆发展迅速,传统的数字式直流四探针测试仪需要手动调节档位,测量周期长、工作效率低,已经无法适应时代发展,国内需要寻求一种新型的测试设备。ti公司生产的msp430单片机内嵌入了多通道前置放大器、可增益编程放大器、16位a/d转换器。较适用于测量仪器。采用嵌入式单片机,实现四探针电阻测量仪的智能化、微型化。

通过毕业设计,可以综合运用大学四年所学习的各种知识,是对所学知识的一次检验,也是工作前夕的实际工作一次演练

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2. 国内外研究现状分析

四探针测试法是目前我国测量方块电阻时最常用的一种方法,将该法与微电子测试图结合起来,可简便、迅速、准确地测量方块电阻,在半导体测量技术中得到了广泛的应用,逐渐成为了半导体生产工艺中应用最为广泛的监控手段之一。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容:

本设计包括硬件和软件设计两个部分。模块划分为电压测量(数据采集)、模数转换、阻值显示等子模块。电路结构可划分为:电压测量,电压转换电阻,阻值显示及相关的控制管理软件组成。用户终端完成信息采集、处理、数据传送、显示等功能。

从设计的要求来分析该设计须包含如下结构:电压测量电路,电压转换电路,阻值显示电路、单片机及相关的控制软件组成;它们之间的构成框图如图1总体设计框图所示:

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4. 研究创新点

本设计主要采用四探针作为测量电阻的探头,其控制与检测电路由恒电流电路、四探针前置模拟电路和智能数字处理等电路组成。智能数字处理是以单片机为核心的数字化处理电路与软件设计。要求电路设计合理、数据处理智能化,仪器设计符合国家标准规范。

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