- Grandezas medidas
- Resistência de folha, resistividade, condutividade e resistência simples, mostradas em conjunto
- Geometria das pontas
- Quatro pontas alinhadas, com espaçamento de 1 mm, 2 mm ou 4 mm conforme o cabeçote instalado
- Faixa de resistência
- 100 µΩ a 100 kΩ no modelo compacto; 1 µΩ a 100 MΩ no mais amplo
- Exatidão da resistência de folha
- 3 % em três modelos; 4 % no modelo de baixa resistência; 5 % acima de 2 MΩ
- Exatidão de resistência
- 0,05 % no meio da faixa; 0,2 % no fundo; até 0,5 % no topo
- Corrente de ensaio
- ≤10 mA, ≤100 mA ou ≤500 mA conforme o modelo
- Correção de espessura
- Espessura da amostra inserida uma vez, de modo que a resistividade é calculada sem tabela de consulta
- Modo de medição dupla
- Presente em três modelos, para corrigir deriva das pontas e efeitos de borda
- Interfaces
- HANDLER, RS232, RS485, USB host e USB device
Uma folha de filme condutivo não tem comprimento nem largura que importem. O que ela tem é uma resistência por quadrado, e é esse o número que uma linha de revestimento, uma fábrica de wafers ou um processo fotovoltaico realmente controla. Medi-lo exige quatro pontos na superfície, e não duas garras nas extremidades.
Visão geral do produto
Estes são instrumentos de bancada para resistência de folha, resistividade e condutividade, com um modo de resistência simples para peças maciças. Cada um conduz uma corrente pelas duas pontas externas de um cabeçote de quatro pontas alinhadas e lê a tensão entre as duas internas.
Quatro modelos cobrem a faixa. O compacto lê de 100 µΩ a 100 kΩ em um display de 4,3 polegadas. Os três maiores vão de 10 µΩ a 1 MΩ, de 1 µΩ a 20 kΩ e de 1 µΩ a 100 MΩ, com displays de 7 polegadas e um modo de medição dupla que corrige deriva das pontas e efeitos de borda. A exatidão da resistência de folha é declarada separadamente da exatidão de resistência, em 3 % ou 4 %, porque depende da geometria além da eletrônica.
Os quatro aceitam os mesmos cabeçotes e o mesmo suporte, medem temperatura ao lado do resultado elétrico e trazem HANDLER, RS232, RS485 e USB host de série.
Como funciona o testador de quatro pontas
Quatro pontas de prova são pressionadas contra a superfície em linha, com espaçamento igual. As duas externas conduzem uma corrente conhecida; as duas internas medem a tensão que essa corrente produz entre elas. Como as pontas de tensão consomem quase nenhuma corrente, a resistência de contato sob essas duas pontas não entra na leitura, e a resistência das pontas também não.
Para uma camada fina em relação ao espaçamento das pontas, a resistência de folha é proporcional à tensão medida dividida pela corrente, com uma constante fixada pela geometria. O instrumento aplica essa constante, de modo que o display lê em ohms por quadrado. Quando a camada não é fina em relação ao espaçamento, ou a amostra é pequena, aplica-se um fator de correção, e é aí que o modo de medição dupla e o espaçamento correto das pontas justificam o seu lugar.
A resistividade decorre da resistência de folha multiplicada pela espessura. A espessura é inserida antes do ensaio, e é por isso que o instrumento pode mostrar a resistividade diretamente em vez de pedir ao operador que multiplique depois. A condutividade é o seu recíproco, exibida em siemens por unidade de comprimento.
Como escolher o testador de quatro pontas
Comece pela janela de resistência de folha. Vidro revestido e filmes metálicos finos ficam nos ohms por quadrado baixos e se ajustam ao modelo de baixa resistência; camadas de semicondutor e filmes levemente dopados ficam mais alto e exigem o modelo de faixa ampla; um laboratório que vê os dois precisa do modelo amplo e deve aceitar a sua exatidão mais grosseira nos extremos.
Depois, o material, porque ele fixa o cabeçote. Carboneto de tungstênio a 1 mm para wafers duros, cobre-berílio a 2 mm para metais e painéis fotovoltaicos, 4 mm para amostras maiores, e uma ponta de borracha condutiva para filmes que uma agulha perfuraria. O cabeçote, e não o instrumento, decide se a amostra sobrevive à medição.
Depois, o tamanho da amostra contra o espaçamento das pontas. Um corpo de prova pequeno em relação ao espaçamento exige correção, e os modelos com modo de medição dupla lidam melhor com isso. Um painel de 200 mm não exige.
Depois, a faixa de espessura. Uma leitura de resistividade é tão boa quanto a espessura inserida, e uma amostra cuja espessura varia ao longo da sua área dará uma resistividade que varia por uma razão que o instrumento não consegue ver.
Por fim, a saída. Um laboratório precisa do display e do registro em USB; uma linha de revestimento precisa do handler ou do link serial e de um comparador com limites por produto.
Limites de medição e critérios de seleção
A medição pressupõe uma camada homogênea. Um revestimento com uma pele resistiva sobre uma base condutiva, ou um wafer com um perfil de implantação, não é uma única folha, e a leitura de quatro pontas é uma média do que o caminho da corrente amostra, ponderada em direção à superfície.
A pressão das pontas importa. Pouca e o contato fica instável; demais e um filme macio é perfurado ou um wafer fino é trincado. O material não dá valor de pressão, e a pressão correta depende da ponta e da amostra, de modo que ela tem de ser estabelecida no próprio material.
A leitura é na superfície, sob as pontas. Uma amostra que acabou de ser manuseada, limpa ou revestida pode ainda estar mudando; a indicação de temperatura e umidade existe para tornar isso visível, e a compensação de temperatura corrige apenas um número, não a deriva.
Os efeitos de borda são a maior fonte de erro em amostras pequenas. A dispersão da corrente perto de uma borda reduz a resistência de folha aparente, e a correção depende da distância entre as pontas e a borda. Um dispositivo que posiciona as pontas a uma distância repetível da borda vale mais do que um instrumento melhor.
Por fim, este não é um instrumento de mapeamento. Ele mede onde as pontas são colocadas; um wafer ou um painel tem uma distribuição, e caracterizar essa distribuição exige uma mesa que mova a amostra entre as leituras.
Todos os valores abaixo vêm da documentação de origem. Quando um parâmetro não consta no material disponível, ele aparece marcado como Informação necessária, e não estimado.
