2026年8月，上海交通大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院精密電學(xué)性能實(shí)驗(yàn)室正式完成設(shè)備驗(yàn)收，成功引入北京北廣精儀儀器設(shè)備有限公司自主研發(fā)的BEST-300C型四探針電阻測試儀。本次采購是國內(nèi)頂尖高校與國產(chǎn)檢測儀器企業(yè)深度合作的典型案例，標(biāo)志著國產(chǎn)精密電學(xué)測試設(shè)備在高校核心科研場景中實(shí)現(xiàn)了關(guān)鍵突破，打破了長期以來進(jìn)口設(shè)備在該領(lǐng)域的壟斷格局，為國內(nèi)半導(dǎo)體材料、新型導(dǎo)電薄膜等前沿領(lǐng)域的研究提供了堅(jiān)實(shí)的自主化測試支撐。

前沿科研對精密電學(xué)測試的迫切需求

作為國內(nèi)材料科學(xué)領(lǐng)域的頂尖科研陣地，上海交通大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院長期聚焦低維導(dǎo)電材料、第三代半導(dǎo)體、柔性電子等前沿方向的研究。近年來，隨著學(xué)院在二維過渡金屬硫化物、納米銀線透明電極、碳化硅外延片等領(lǐng)域的研究不斷深入，原有測試設(shè)備逐漸暴露出精度不足、功能受限等問題，無法滿足最新科研任務(wù)的嚴(yán)苛要求。

在本次采購啟動前，實(shí)驗(yàn)室團(tuán)隊(duì)長期使用的進(jìn)口四探針設(shè)備存在三大核心痛點(diǎn)：一是設(shè)備探針壓力不可控，測試超薄柔性薄膜時(shí)極易出現(xiàn)樣品劃傷問題，導(dǎo)致大量珍貴實(shí)驗(yàn)樣品報(bào)廢；二是設(shè)備操作界面為全英文，缺乏針對國內(nèi)科研人員的本地化操作指引，新學(xué)生上手需要長達(dá)3個(gè)月的培訓(xùn)周期，嚴(yán)重影響科研效率；三是設(shè)備維護(hù)成本，單次上門校準(zhǔn)服務(wù)費(fèi)用超過2萬元，且配件更換周期長達(dá)45天，一旦設(shè)備出現(xiàn)故障，直接導(dǎo)致長達(dá)數(shù)周的實(shí)驗(yàn)停滯。

與此同時(shí)，國家“十四五"科研儀器自主化專項(xiàng)明確提出，要推動高校核心科研設(shè)備的國產(chǎn)替代，降低科研領(lǐng)域?qū)M(jìn)口設(shè)備的依賴度。在這一政策背景下，上海交通大學(xué)實(shí)驗(yàn)室團(tuán)隊(duì)啟動了為期18個(gè)月的設(shè)備選型工作，先后對國內(nèi)外12款主流四探針電阻測試儀進(jìn)行了超過2000小時(shí)的對比測試，最終北廣精儀BEST-300C憑借全維度的性能優(yōu)勢脫穎而出，成功中標(biāo)本次采購項(xiàng)目。

北廣精儀十年磨一劍的技術(shù)沉淀

北京北廣精儀儀器設(shè)備有限公司成立于2012年，是國內(nèi)專注于絕緣材料與導(dǎo)電材料電學(xué)性能檢測設(shè)備的高新技術(shù)企業(yè)。在BEST-300C型號研發(fā)之前，北廣精儀已經(jīng)在耐電弧試驗(yàn)儀、電壓擊穿試驗(yàn)儀等電性能測試設(shè)備領(lǐng)域積累了超過10年的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于國內(nèi)300余所高校、500余家質(zhì)檢機(jī)構(gòu)和上千家工業(yè)企業(yè)，在精密電學(xué)測試領(lǐng)域建立了良好的市場口碑。

2018年，北廣精儀正式啟動BEST-300C四探針電阻測試儀的專項(xiàng)研發(fā)項(xiàng)目，組建了由12名博士、高級工程師組成的核心研發(fā)團(tuán)隊(duì)，先后投入研發(fā)資金超過1200萬元。研發(fā)過程中，團(tuán)隊(duì)先后攻克了四大核心技術(shù)難題： 第一，自主研發(fā)了微米級精度的探針壓力控制系統(tǒng)，將探針接觸壓力控制在1g-100g范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)，壓力控制精度達(dá)到0.1g，解決了超薄柔性薄膜測試時(shí)的樣品劃傷問題； 第二，研發(fā)了基于ARM+FPGA的雙核心數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，將電阻測試范圍拓展到10??Ω/sq~101?Ω/sq，覆蓋了從高導(dǎo)電金屬薄膜到高阻半導(dǎo)體薄膜的全量程測試需求，測試精度達(dá)到±0.3%，達(dá)到水平； 第三，開發(fā)了智能溫度補(bǔ)償算法，在10℃-40℃的環(huán)境溫度范圍內(nèi)，設(shè)備測試數(shù)據(jù)漂移量控制在0.1%以內(nèi)，無需頻繁進(jìn)行校準(zhǔn)操作； 第四，搭建了全中文的可視化操作系統(tǒng)，內(nèi)置超過20種材料的專用測試標(biāo)準(zhǔn)模板，用戶僅需30分鐘即可完成從樣品放置到數(shù)據(jù)導(dǎo)出的全流程操作，大幅降低了設(shè)備的使用門檻。

為了驗(yàn)證設(shè)備的可靠性，北廣精儀研發(fā)團(tuán)隊(duì)先后與清華大學(xué)、浙江大學(xué)、中科院半導(dǎo)體所等17家科研機(jī)構(gòu)開展聯(lián)合測試，累計(jì)完成超過50000組對比實(shí)驗(yàn)，根據(jù)科研人員的實(shí)際反饋迭代優(yōu)化了12個(gè)版本的軟硬件系統(tǒng)，最終定型的BEST-300C設(shè)備在各項(xiàng)核心性能指標(biāo)上均達(dá)到甚至超越了同價(jià)位進(jìn)口設(shè)備的水平。2023年，該設(shè)備通過了中國計(jì)量科學(xué)研究院的校準(zhǔn)，獲得了國家計(jì)量器具型式批準(zhǔn)證書，正式推向市場。

嚴(yán)苛測試下的國產(chǎn)設(shè)備突圍

上海交通大學(xué)的本次設(shè)備選型工作，建立了一套覆蓋性能、服務(wù)、成本、自主化程度的全維度評估體系，整個(gè)選型過程分為四個(gè)核心階段，全程公開透明，所有測試數(shù)據(jù)均由第三方計(jì)量機(jī)構(gòu)同步見證。

第一階段是初步篩選階段，實(shí)驗(yàn)室團(tuán)隊(duì)收集了全球范圍內(nèi)所有符合基礎(chǔ)參數(shù)要求的12款四探針電阻測試儀，逐一核對設(shè)備的核心參數(shù)、資質(zhì)文件、用戶評價(jià)，最終篩選出5款進(jìn)口設(shè)備和3款國產(chǎn)設(shè)備進(jìn)入下一輪實(shí)測環(huán)節(jié)。 第二階段是實(shí)驗(yàn)室對比測試階段，團(tuán)隊(duì)制定了包含27項(xiàng)測試指標(biāo)的詳細(xì)測試方案，使用實(shí)驗(yàn)室自研的標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)電薄膜樣品，對8款設(shè)備進(jìn)行連續(xù)72小時(shí)的不間斷測試。測試結(jié)果顯示，北廣精儀BEST-300C在薄膜均勻性掃描、低阻樣品重復(fù)性測試、超薄樣品無損傷測試三個(gè)核心項(xiàng)目中，測試數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性均優(yōu)于同價(jià)位進(jìn)口設(shè)備，尤其是在20nm厚度的納米銀線柔性薄膜測試中，BEST-300C實(shí)現(xiàn)了零樣品劃傷，而參與測試的進(jìn)口設(shè)備平均每10次測試就會出現(xiàn)1次樣品劃傷。 第三階段是實(shí)地考察階段，上海交通大學(xué)團(tuán)隊(duì)先后前往北廣精儀位于北京的生產(chǎn)研發(fā)基地，實(shí)地查看設(shè)備的生產(chǎn)流程、校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室和售后服務(wù)體系，確認(rèn)企業(yè)具備完整的自主研發(fā)和生產(chǎn)能力，所有核心零部件均實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化替代，不存在“卡脖子"風(fēng)險(xiǎn)。 第四階段是綜合評估階段，團(tuán)隊(duì)從全生命周期成本角度進(jìn)行核算，進(jìn)口設(shè)備的采購價(jià)格為BEST-300C的1.8倍，且后續(xù)5年的維護(hù)成本累計(jì)超過采購價(jià)的30%，而北廣精儀提供5年免費(fèi)上門維護(hù)、終身軟件免費(fèi)升級的服務(wù)，綜合性價(jià)比優(yōu)勢顯著。

經(jīng)過18個(gè)月的層層篩選，上海交通大學(xué)材料學(xué)院學(xué)術(shù)委員會最終全票通過決議，正式確定采購北廣精儀BEST-300C四探針電阻測試儀，這一結(jié)果也打破了學(xué)院近20年來該類設(shè)備優(yōu)先采購進(jìn)口產(chǎn)品的慣例，成為學(xué)院科研設(shè)備自主化進(jìn)程中的標(biāo)志性事件。

全流程定制化服務(wù)保障科研需求

為了保障設(shè)備順利落地上海交通大學(xué)，北廣精儀組建了專屬項(xiàng)目服務(wù)小組，針對實(shí)驗(yàn)室的特殊科研需求，對BEST-300C設(shè)備進(jìn)行了三項(xiàng)定制化升級，確保設(shè)備適配實(shí)驗(yàn)室的前沿研究場景。

第一項(xiàng)定制升級是增加了高低溫集成測試模塊，將設(shè)備的測試環(huán)境溫度拓展到-40℃~150℃，支持科研人員在不同溫度條件下完成導(dǎo)電薄膜的電阻溫度系數(shù)測試，滿足二維材料低溫輸運(yùn)特性的研究需求。 第二項(xiàng)定制升級是開發(fā)了與上海交通大學(xué)現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的對接接口，設(shè)備測試數(shù)據(jù)可以自動同步到學(xué)院的科研數(shù)據(jù)平臺，實(shí)現(xiàn)測試數(shù)據(jù)的自動歸檔、溯源和權(quán)限管控，符合重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的科研數(shù)據(jù)管理規(guī)范。 第三項(xiàng)定制升級是增加了全自動Mapping掃描功能，支持200mm×200mm的大面積樣品自動掃描，生成可視化的方塊電阻分布云圖，大幅提升大尺寸半導(dǎo)體晶圓的均勻性測試效率。

2026年7月，定制化設(shè)備正式運(yùn)抵上海交通大學(xué)實(shí)驗(yàn)室，北廣精儀的資深工程師團(tuán)隊(duì)現(xiàn)場完成了設(shè)備的安裝調(diào)試，先后為實(shí)驗(yàn)室的28名師生開展了3場專項(xiàng)操作培訓(xùn)，針對不同研究方向的師生定制了專屬的測試操作指南。在最終驗(yàn)收環(huán)節(jié)，實(shí)驗(yàn)室團(tuán)隊(duì)使用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)對設(shè)備進(jìn)行了全量程校準(zhǔn)，所有測試點(diǎn)的誤差均控制在0.2%以內(nèi)，遠(yuǎn)優(yōu)于設(shè)備標(biāo)稱的±0.3%精度指標(biāo)，順利通過驗(yàn)收。

助力前沿科研取得新突破

BEST-300C四探針電阻測試儀正式投入使用一個(gè)月以來，已經(jīng)在上海交通大學(xué)的多個(gè)重點(diǎn)科研項(xiàng)目中發(fā)揮了關(guān)鍵作用，為前沿研究提供了可靠的測試支撐。

在國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目“二維過渡金屬硫化物的電學(xué)性能調(diào)控研究"中，科研團(tuán)隊(duì)使用該設(shè)備完成了超過3000個(gè)不同層數(shù)樣品的方塊電阻測試，測試效率比原有進(jìn)口設(shè)備提升了3倍，測試數(shù)據(jù)的重復(fù)性誤差從原來的2%降低到0.5%以內(nèi)，幫助團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了特定層數(shù)下二維材料的電阻突變現(xiàn)象，相關(guān)研究成果已經(jīng)整理成論文。在上海市重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目“柔性透明導(dǎo)電電極的產(chǎn)業(yè)化技術(shù)攻關(guān)"中，團(tuán)隊(duì)利用設(shè)備的低壓力探針測試功能，實(shí)現(xiàn)了厚度僅10nm的超薄柔性銀納米線薄膜的無損傷測試，累計(jì)完成超過2000個(gè)柔性樣品的循環(huán)彎折后的電阻變化測試，成功優(yōu)化了導(dǎo)電薄膜的制備工藝，將柔性電極的彎折壽命從1萬次提升到10萬次，相關(guān)技術(shù)已經(jīng)與國內(nèi)某頭部柔性顯示企業(yè)達(dá)成產(chǎn)業(yè)化合作意向，預(yù)計(jì)投產(chǎn)后可實(shí)現(xiàn)年新增產(chǎn)值超過2億元。

除此之外，設(shè)備還支撐了學(xué)院的本科生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)課程，超過120名本科學(xué)生通過操作該設(shè)備完成了導(dǎo)電材料相關(guān)的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，其中3個(gè)學(xué)生團(tuán)隊(duì)?wèi){借基于該設(shè)備完成的研究成果，獲得了全國大學(xué)生材料創(chuàng)新大賽一等獎(jiǎng)，極大提升了學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力。

探索產(chǎn)學(xué)研融合新范式

本次設(shè)備采購落地后，上海交通大學(xué)與北廣精儀正式簽署了長期校企戰(zhàn)略合作協(xié)議，雙方將共建“精密電學(xué)測試技術(shù)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室"，在多個(gè)維度開展深度合作，探索國產(chǎn)科研儀器與頂尖高校協(xié)同發(fā)展的新路徑。

在技術(shù)聯(lián)合研發(fā)層面，雙方將共同針對下一代二維材料電學(xué)性能原位測試設(shè)備開展攻關(guān)，結(jié)合上海交通大學(xué)在材料領(lǐng)域的前沿研究經(jīng)驗(yàn)和北廣精儀在精密測試設(shè)備領(lǐng)域的技術(shù)積累，開發(fā)出具備水平的新一代四探針測試系統(tǒng)在人才聯(lián)合培養(yǎng)層面，北廣精儀將在上海交通大學(xué)設(shè)立專項(xiàng)獎(jiǎng)學(xué)金，每年資助10名從事精密測試技術(shù)、材料電學(xué)性能研究的優(yōu)秀學(xué)生，同時(shí)開放企業(yè)的研發(fā)實(shí)驗(yàn)室作為高校學(xué)生的校外實(shí)踐基地，每年接收不少于20名學(xué)生開展實(shí)習(xí)實(shí)踐，培養(yǎng)既懂材料研究又懂測試設(shè)備開發(fā)的復(fù)合型人才。 在標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)合制定層面，雙方將聯(lián)合國內(nèi)多家高校和科研機(jī)構(gòu)，共同制定國產(chǎn)四探針電阻測試儀的行業(yè)測試規(guī)范，推動建立統(tǒng)一的國產(chǎn)設(shè)備性能評價(jià)體系，助力更多國產(chǎn)精密測試設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化推廣。 在成果轉(zhuǎn)化層面，雙方將建立科研成果快速轉(zhuǎn)化通道，將上海交通大學(xué)在材料測試領(lǐng)域的最新研究方法，快速轉(zhuǎn)化為北廣精儀設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化功能模塊，讓更多國內(nèi)科研用戶可以便捷使用前沿的測試技術(shù)，實(shí)現(xiàn)科研成果的快速普惠。

國產(chǎn)科研儀器崛起的標(biāo)志性樣本

上海交通大學(xué)采購北廣精儀BEST-300C四探針電阻測試儀的事件，在國內(nèi)科研儀器行業(yè)引發(fā)了廣泛關(guān)注，被業(yè)內(nèi)視為國產(chǎn)精密測試設(shè)備發(fā)展歷程中的標(biāo)志性事件。

長期以來，國內(nèi)高校和科研院所的精密電學(xué)測試設(shè)備市場幾乎被進(jìn)口品牌壟斷，國產(chǎn)設(shè)備往往被貼上“低端、低精度"的標(biāo)簽，難以進(jìn)入核心科研場景。本次合作打破了這一固有偏見，用實(shí)際測試數(shù)據(jù)證明，國產(chǎn)精密測試設(shè)備可以達(dá)到甚至超越進(jìn)口設(shè)備的性能水平，為國內(nèi)其他高校的科研設(shè)備采購提供了重要的參考樣本。

從更宏觀的產(chǎn)業(yè)層面來看，這一合作也為國內(nèi)半導(dǎo)體材料、新型顯示等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了自主化測試保障。過去，國內(nèi)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)線大量依賴進(jìn)口四探針測試設(shè)備，不僅采購和維護(hù)成本高昂，還存在數(shù)據(jù)安全、供應(yīng)鏈斷供等潛在風(fēng)險(xiǎn)。以BEST-300C為代表的國產(chǎn)設(shè)備的成熟應(yīng)用，將幫助國內(nèi)相關(guān)產(chǎn)業(yè)逐步實(shí)現(xiàn)核心測試設(shè)備的自主可控，降低產(chǎn)業(yè)發(fā)展的外部風(fēng)險(xiǎn)，助力國內(nèi)半導(dǎo)體和新材料產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。

共筑國產(chǎn)科研儀器強(qiáng)國夢

站在新的合作起點(diǎn)上，上海交通大學(xué)與北廣精儀的相關(guān)負(fù)責(zé)人均表示，雙方將以本次設(shè)備采購為契機(jī)，持續(xù)深化產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新，不斷突破精密電學(xué)測試領(lǐng)域的核心技術(shù)瓶頸，打造更多具備國際競爭力的國產(chǎn)科研儀器產(chǎn)品。

未來3年，聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室計(jì)劃完成3項(xiàng)核心測試技術(shù)的攻關(guān)，推出2款全新的精密電學(xué)測試設(shè)備，申請不少于30項(xiàng)發(fā)明，培養(yǎng)超過50名相關(guān)領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人才，將合作模式復(fù)制推廣到更多國內(nèi)高校和科研機(jī)構(gòu)，帶動整個(gè)國產(chǎn)精密測試儀器行業(yè)的整體升級。隨著國家對科研儀器自主化的支持力度不斷加大，越來越多像北廣精儀這樣的國產(chǎn)儀器企業(yè)正在快速成長，越來越多像上海交通大學(xué)這樣的頂尖高校開始主動選擇國產(chǎn)優(yōu)質(zhì)設(shè)備。可以預(yù)見，在不遠(yuǎn)的將來，將會有更多國產(chǎn)科研儀器打破進(jìn)口壟斷，全面支撐我國的前沿科研探索和戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展，為建設(shè)科技強(qiáng)國注入源源不斷的動力。中國檢測行業(yè)與驗(yàn)證服務(wù)的者和智領(lǐng)者，幫助眾多檢測質(zhì)檢單位和學(xué)校教研單位提供一站式的全面質(zhì)量解決方案。