【电子行业标准(SJ)】 金电镀层薄层电阻测试方法

中华人民共和国电子行业军用标准FL0140
SJ20515—1995
金电镀层薄层电阻测试方法
Test method for sheet resistance of gold plating layer1995-05-25发布
中华人民共和国电子工业部
1995-12-01实施
中华人民共和国电子行业军用标准金电镀层薄层电阻测试方法
Test method for sheet resistance of gold plating layer1范围
1.1主题内容
SJ20515-1995
本标准规定了用直排四探针装置测试金电镀层薄层电阻的原理、方法及计算。1.2适用范围
本标准适用于测试含金量不低于99.0%的金电镀层的薄层电阻。2引用文件
本章无条文。
3定义
本章无条文。
4一般要求
4.1测试环境条件
温度：23±2℃；
相对湿度：<60%；
大气压力：86~106kPa。
4.2测试设备
4.2.1探针装置
4.2.1.1探针材料与尺寸
探针应采用坚硬、耐磨并具有良好导电性能的材料制成。探针一端磨制成45°～90°的圆锥形，探针尖端直径为25~50μm。4.2.1.2四探针阵列
四枚探针为一组，组装在一个绝缘在夹持置上。四探针中心轴线应排成一直线，相邻探针中心的间距为1±0.008mm。当探针间距的误差大于本条的规定时，所测得参数应进行修正，修正计算的方法见附录A(补充件)。4.2.1.3探针及端子
探枚探针应有沿轴线方向施加2N力的装置及电路端子。4.2.1.4探针运行机构
中华人民共和国电子工业部1995-05-25发布1995-12-01实施
SJ20515-1995
装置探针的支架应有使探针阵列向被测样品表面垂直运行的机构，能调整、控制探针阵列中心在样品中心±2mm范围内。并使四探针中心连线与样品长边平行，两线夹角不超过2。4.2.2标准电阻
标准电阻值为1.0Q，精度不低于土0.05%。供校准测试电路之用。4.2.3恒流源
恒流源在输出直流电100mA档，其不确定度数不大于土0.05%。4.2.4数字电压表
数字电压表灵敏度不低于0.1μV。4.3试样制备
4.3.1试样
金电镀层薄层电阻测试专用试样是在30mm×20mm×2mm的光洁陶瓷基片上，先用真空蒸镀0.01μm厚的金或只要起到电镀时导电作用的尽量薄的化学镀铜层，而后进入与制件完全相同的工艺条件下电镀，其厚度为2.5um5.0um各一块。每个试样上金镀层面积应为30*g.2mm×20*0.2mm
4.3.2试样加工
用切割工具将试样周边5mm的金镀层与中心部分20*9.13mm×10*g.11mm的金镀层分割开，使之与相绝缘。
5详细要求
5.1方法的原理概要
原理：让恒流源100mA直流电经过四探针阵列外面对探针流过样品，用电压表测量里面一对探针之间的电位差。镀层薄层电阻R，可根据测得的电位差与电流值及其它参数进行计算得出（见5.2条）。典型电路如下图所示。H
5.2测量步骤
a.校准电路
标准电阻
四探针阵
数字电旺表
接通恒流源，使输出为100mA±50uA，测量标准电阻（1.0Q）两端的电压降，数字电压表应显示为100mA±50uV。
b.调整探针压力
用测力计检查、调整每个探针的压力为2N。c.安放样品
将待测试样放在测试装置的平台上，使样品长边与探针阵列中心连线平行，交角在2之内。
d.接通电压表
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把数字电压表接到中间一对探针上。e：放探针阵列
放下探针阵列到样品上，使探针阵列中心在样品中心土2mm范翻内，四探针尖端与样品镀层表面接触良好。
f.接通恒流源
接通恒流源电源使直流电输出为100mAg记录电位差
记下数字电压表显示的电位差值。h.断开恒流源
断开恒流源的电源。
i.升探针阵
升起探针阵。
5.3计算平均值
测量时，在样品中心±2mm范围内，每相隔0.1～0.2mm测取一组电流、电位差值，共测取三组，计算电位差值的算术平均值。5.4结果计算
5.4.1样品电阻值R的计算
以测得的电位差除以100mA，按式（1)算出样品电阻值：V
R=100mA
式中：R—一样品电阻值，Q；
V-中间一对探针电位差，mV。
5.4.2金电镀层薄层电阻值R，的计算金电镀层薄层电阻值按式（2）算出：R=RXF
式中：R，金电镀层薄层电阻值，a；R——样品电阻值，a；
一修正因子见表1。
5.4.3精度
两个平行实验室对同一样品的薄层电阻测量结果的相对偏差为土1.5%。5.4.4测试报告
5.4.4.1测试报告应包括下列项目：5.4.4.1.1样品情况（由送检单位提供）3
（2）
样品送检单位；
样品名称；
样品编号；
金电镀层厚度；
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测试方法：四探针法（本标准号）。5.4.4.1.2测试数据
样品尺寸（长度×宽度）；
测试温度、相对湿度、大气压力；测试设备的名称、编号及检定单位、检定编号；测量所用电流值；
测得的电位差；
测试结果。
5.4.4.1.3测试鉴证
测试单位（章)；
测试负责人；
测试操作人；
测试日期。
6说明事项
本标准规定的探针间距为1mm，R3值即为1mm探针间距的特征值，如欲与探针间距不为1mm的其他方法测得值相比较时，应将R，值按该方法规定探针间距进行修正后进行比较。
例如，金镀层电阻值是探针间距为1.27mm时的特征值，采用本方法测得的R3值应按式（3)进行修正后进行比较：
R3倍=R3×1.27
式中：R3修—本标准测得值与其他方法测得值相比时的修正值，a；R3—按本标准测得的金电镀层薄层电阻值，Q。（3)
附录A（标准的附录）
探针间距
修正因数计算方法
用工具显微镜检测探针阵列压痕，记下X座标值（A.B、H)3
图A1典型探针阵压痕示意
计算探针间距S1,S2、S3及探针平均间距S：A1.2
S1 = [(C + D)/2] - [(A + B)/2]S2 = [(E + F)/2]-[(C+ D)/2]
S3 =[(G+H)/2] -[(E +F)/2]
S=(S1+S2+S3)/3
式中.S探针平均间距，mm
S1一一探针1到探针2的距离，mmS2一一探针2到探针3的距离，mmS3-探针3到探针4的距离，mma
A2计算探针间距修正因子FsP
FsP=1+1.082{1-(S2/S))
一探针间距修正因子；
式中：Fsp
S2一一探针2到探针3的距离，mmS探针平均间距，mm，
A3计算矩形薄膜横向修正因子C
计算样品宽度W与探针平均间距之比（W/S)；计算样品长度L与宽度W之比（L/W)：用线性内插法由表A1确定横向修正因子C值。(A1)
·(A2)
A4计算薄膜厚度修正因子F（t/S）SJ20515-1995免费标准bzxz.net
矩形薄膜横向修正因子C
计算镀层厚度t与探针平均间距S之比（t/S）：L/W=3
用线性内插法从表A2确定薄膜厚度修正因子F（t/S）。表A2薄膜厚度修正因子
A5计算修正因数F
式中：F修正因数；
F = C× F(t/S)×Fsp
C矩形薄膜横向修正因子；
F(t/S)——薄膜厚度修正因子；FsP——探针间距修正因子。
F(t/s)
+........
.·（A3)
附加说明：
SJ20515-1995
本标准由中国电子技术标准化研究所归口。本标准由电子工业部七六一厂起草。本标准起草人：周志春、刘纪康、赵长春。计划项目代号：B35009。
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