Van der Pauw

van der Pauw

1. 전자부품
   1. 계측기-측정기
      1. 표면저항 측정기, 면저항 측정기
         1. van der Pauw - 이 페이지
            1. - 고객 유료 분석, 비공개
   2. 참고
      1. 프루브카드
2. 기술조사
   1. 4PP에 대해서
   2. 1. Rs 계산은 Newton-Raphson 수치해석으로 한다.
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      2. 측정 프로그램 34970vdp-ibw.txt
3. 측정기
   1. 저저항측정기
   2. DMM 4-wire ohm
   3. HP 3245A DC current source(최대 0.1A) + DMM에서 V
      1. DC전원공급기(전류제한상태에서) + DMM에서 V, 1A이상 흘릴 수 있지만, 시편이 뜨거워지거나 스위치 접점이 망가질 수 있다.
   4. 소스미터 - 많은 전류를 흘려줄 수 있어 저저항도 가능하므로 가장 최적이다.
4. 4x4 매트릭스 스위치
   1. 사용품
      1. HP 3488/3499용 카드인, 4447xA에서
         1. 44473A
   2. 제작
      1. 3490xA 스위치카드로, 2020/11/25 배선함
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5. 금속 판 측정
   1. 구리합금 판 측정 - 2020/11/25
      1. 0.1A 인가하고, HP 3458A DMM에서 NPLC=100으로 전압을 측정. (스위칭하면서 배선 8가지 측정) 그리고 이를 10번 반복해서 평균함.
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           끝으로 1.31mohm

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           완전히 모서리에 1.32mohm

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           잘라내고 1.32mohm

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           납땜 위치 안쪽으로 1.30mohm

      2. 4pp 방법. 0.1A 가하고 전압측정
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           0.351 x 4.53236(Van der Pauw constant=pi/ln2) x 0.92(형상팩터) = 1.46mohm

   2. 더 얇은 구리합금/은도금 판 측정 - 2020/11/26
      1. 0.1A 인가하고, HP 3458A DMM에서 NPLC=10으로 전압을 측정. (스위칭하면서 배선 8가지 측정)
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           2.29 2.23 2.25 2.27m오옴 측정됨

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           2.27m오옴 측정됨. 4개선은 반드시 순서대로 (4점 무게중심에서)회전해야 한다.

   3. 유기물기판 PCB 동박용
      1. 1/2 oz 동박두께는 t=17.5um, Resistivity ρ= 1.72 uohm cm, 이론값 0.983mohm
      2. 동박-1
         1. 실험 사진
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         2. 측정 데이터(모두 mohm)
            1. R1,2,3,4 = 0.209, 0.205, 0.204, 0.209 평균=0.207
            2. R5,6,7,8 = 0.234, 0.219, 0.228, 0.224 평균=0.226
            3. 면저항 = 0.981
         3. 이론값 0.983 vs 측정값 0.981으로 거의 일치한다. (즉, 두께, 비저항, 측정방법 등에서 문제가 없다.)
      3. 동박-2
         1. 실험 사진
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              0.924m오옴

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              0.917m오옴

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              0.903m오옴

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              0.891m오옴

         2. 측정 데이터(모두 mohm)
            1. 0.284 0.289 0.286 0.285, 0.138 0.141 0.142 0.138, Rv=0.286, Rh=0.140, Rs=0.924
            2. 0.296 0.306 0.314 0.285, 0.129 0.130 0.146 0.112, Rv=0.300, Rh=0.129, Rs=0.917
            3. 0.370 0.357 0.367 0.358, 0.107 0.087 0.083 0.105, Rv=0.363, Rh=0.096, Rs=0.903
            4. 0.456 0.454 0.456 0.454, 0.072 0.055 0.068 0.059, Rv=0.455, Rh=0.064, Rs=0.891
         3. 낮은 전압이 검출되어 문제인듯.
            1. 0.1A 인가하므로 이 실험에서 최소 전압으로 ~5.9uV 검출된다.
            2. 전압이 낮을수록 오차가 커지는 듯.
            3. 저저항일 때는 1A 전류를 인가할 수 있도록 측정시스템을 개선하던지, 1kHz milicommeter를 사용하던지.(?)
   4. 2021/04/14
      1. 동판, 4코너 돌려가면서, 2번씩 측정
         1. 사진
            • van der pauw06 008.jpg

              35um 두께, 100x100mm 제품

            • van der pauw06 009.jpg

              악어클립으로 4꼭지점 측정, 이 꼭지점을 회전시키면서 4번 측정

         2. Rs 측정 엑셀 데이터
            • van der pauw06 009 001.png

              0.58m오옴 나온다. 이론값이 0.49m. 그러므로 18% 높게 나온다.

6. 저항박막
   1. 10% 재료에서
      1. 임시 치구에서
         1. 측정 사진
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         2. 측정 데이터(모두 ohm)
            1. R1,2,3,4 = 0.936, 0.935, 0.936, 0.936 평균=0.936
            2. R5,6,7,8 = 0.952, 0.953, 0.952, 0.953 평균=0.952
            3. 면저항 = 4.278
      2. 바늘로 잘 찍어서
         1. 측정 사진
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            • 
         2. 측정 데이터(모두 ohm)
            1. 0.908 0.909 0.909 0.907, 0.984 0.979 0.984 0.979, Rv=0.908, Rh=0.982, Rs=4.280
      3. 임시치구 4.278오옴/sq, 바늘치구 4.280오옴/sq이므로, 두 측정방법에 큰 차이가 없다.
   2. LG-SD1250 2003년 3월 제조품 핸드폰에 사용된, Epcos IF SAW 필터 (Epcos B7104, 9.0x5.0mm) 다이 뒷면
      1. 측정 사진
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           토치로 가열 후 변색. 다이 뒷면에 금속코팅되어 있다.

         • 

           다이크기 8180 x 4150um

      2. 측정 데이터(모두 ohm)
         1. 사진 방향: 3.433 3.416 3.413 3.440 0.026 0.026 0.026 0.026 Rv=3.426 Rh=0.026 Rs=2.983
         2. 다음날 90도 돌려서: 0.019 0.026 0.022 0.024 3.236 3.238 3.238 3.236 Rv=0.023 Rh=3.237 Rs=2.775
      3. 약 3오옴이라면 Ti 비저항 420nohm.m에서는 0.14um, Nichrome 비저항 1000nohm.m에서는 0.3um 두께이다.
7. 홀소자 측정
   1. 2020/11/26
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        354,364,362,363,362오옴 측정됨.

8. 카본 잉크R 면저항 측정
   1. 유선전화기 에서
      1. 사진
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      2. 칼로 슬롯을 가공한 후, van der Pauw 측정
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      3. 측정결과 - (이 샘플처럼 길게 형성되면 수직,수평 저항비는 1:4700 로 오차에 영향을 줄까?)
         1. R1,2,3,4 = 6.06, 5.69, 5.79, 6.08 mohm
         2. R5,6,7,8 = 27.8629, 27.8621, 27.8625, 27.8624 ohm
         3. R_vertical = 5.91 mohm
         4. R_horizontal = 27.8625 ohm
         5. Rs = 19.22 ohm
      4. 다른 저항을 4-와이어 저항 측정
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           폭:길이=1:3

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           37오옴. 그러면 Rs=37/3=12오옴. (참조) 앞에서 van des pauw 방법은 19오옴

9. TEG
   1. Tektronix TDS460A 오실로스코프에서
      1. MAXIM, Tek Part No. 155-0378-01
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           다이 왼쪽에서 면적의 약 10%차지하고 있음

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   2. TR6878 DMM 정밀저항기에서
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        van der Pauw 면저항 측정 패턴 3가지