CN102955050A - 探针装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种探针装置。探针装置包含装置本体、滑动件、探针头、弹簧及力量调整机构。装置本体包含挡止部及端面。滑动件滑动设置于装置本体并能被挡止部挡止以防止继续朝端面滑动。探针头连接于滑动件的第一端部并突出于装置本体的端面。力量调整机构设置于装置本体并包含套筒及操作件。弹簧的第一端连接滑动件，第二端紧抵套筒的底面，操作件连接套筒的侧壁并露出于装置本体，操作件能被操作以调整套筒与装置本体的相对位置以改变弹簧的变形量，进而达到提供可调整测试力量的目的。

Description

探针装置

技术领域

本发明涉及一种探针装置，尤其涉及一种测试力量可调整的探针装置。

背景技术

目前市面上的三用电表、多功能测仪器以及表面阻抗测试计，使用上需要搭配测试探针。测试探针的量测对象可以泛用于各种形式，例如电线、电路板、插座、地板、金属管或是连接器端子等等。多数是探针型式是棒状、夹子或是重锤。测试探针的构造多为金属材料，测试探针前端的头型多为尖形、夹爪或是钩子。测试探针后端包覆塑料作为绝缘供人手持；尾端是电线以及端子。使用时将端子接上电表，人员手持测试探针，施加任意力量接触被测物。

电子产品机壳为了防止EMI，会在机壳做表面处理，以作为EMI遮蔽，如塑料机壳镀膜处理，又如压铸机壳做皮膜处理。表面处理工程质量的良莠会影响到EMI防护效果，所以质量的控管是重要的。表面处理后产生的皮膜厚度介于0.01~0.03mm，要量测这层薄膜，需要只测试到薄膜表面不可测试到底材，以避免量测失真。然于前述测试探针设计中，因无测试力量设定之设计，故每次量测值可能不同，甚至量测值变异过大致使质量控制的有效性受到影响，并且于量测过程中可能造成被测物表面的破损，而使被测物功能失效。

发明内容

鉴于现有技术中的问题，本发明的目的之一在于提供一种探针装置，能提供可调整的测试力量，使得量测条件得以控制且能避免损伤被测物表面。

本发明的探针装置包含装置本体、滑动件、弹簧、力量调整机构及探针头。装置本体包含挡止部及端面。滑动件以可滑动的方式设置于装置本体并能被挡止部挡止以防止继续朝端面滑动，滑动件具有第一端部。弹簧的第一端连接滑动件。力量调整机构设置于装置本体，力量调整机构包含套筒及操作件，套筒具有底面及侧壁，弹簧的第二端紧抵底面，操作件连接侧壁并露出于装置本体，操作件能被操作以调整套筒与装置本体的相对位置以改变弹簧的变形量。探针头以可替换的方式连接于滑动件的第一端部并突出于装置本体的端面，探针头能够受压使弹簧压缩至探针头对齐端面。

于使用上，探针头于接触被测物表面后朝向装置本体缩入，使得弹簧压缩直至装置本体的端面抵住被测物，此时施加于探针头的测试力量即由被压缩的弹簧提供，因此，本发明利用该力量调整机构来调整该弹簧的变形量，亦即能设定测试力量，以提供每次量测时近乎相同的量测条件，并能避免损伤被测物表面。

关于本发明的优点与精神可以通过以下的具体实施方式及附图得到进一步的了解。

附图说明

图1为根据本发明的一较佳具体实施例的探针装置的示意图；

图2为图1中探针装置的分解示意图；

图3为探针装置沿图1中线X-X的剖面图；

图4为探针装置沿图1中线Y-Y的剖面图；

图5为图1中探针装置于套筒位置经调整后的剖面图；

图6为图5的探针装置于量测时的剖面图；

图7为图1中探针装置测试具有防EMI镀膜的壳体之示意图；

图8为壳体的侧壁沿图7中线Z-Z的剖面图；

图9为根据本发明的另一实施例的探针装置的剖面示意图；

图10为根据本发明的另一较佳具体实施例的探针装置的示意图；

图11为探针装置沿图10中线W-W的剖面图。

具体实施方式

请参阅图1至图4，图1为根据本发明的一较佳具体实施例的探针装置1的示意图，图2为图1中探针装置1的分解示意图，图3为探针装置1沿图1中线X-X的剖面图，图4为探针装置1沿图1中线Y-Y的剖面图。探针装置1包含一装置本体12、一滑动件14、一探针头16、一弹簧18及一力量调整机构20。滑动件14、弹簧18及力量调整机构20设置于装置本体12内，探针头16连接滑动件14并能露出装置本体12，通过力量调整机构20调整弹簧18的变形量以达到调整施加于探针头16的测试力量。

详细而言，装置本体12包含一管体122、一后盖124、一螺丝126及一挡止部128。管体122具有一前端开口1222、一后端开口1224、一侧边开口1226及二螺孔1228、1230。管体122于前端开口1222处具有一端面1232。后盖124相对于端面1232自后端开口1224连接至管体122并具有一通孔1242（第一通孔）。螺丝126自管体122外部锁入螺孔1228并突出管体122内壁。挡止部128由一螺丝自管体122外部锁入螺孔1230并突出管体122内壁形成。滑动件14呈一杆状，以一可滑动的方式设置于管体122内。滑动件14具有一前端部142（第一端部）、一后端部144（第二端部）及分别于前端部142及后端部144形成的盲孔146、148。盲孔148正对通孔1242使得一外部连接头2(以虚线表示于图3及图4中)能穿过通孔1242插入盲孔148，以实现电连接；于实际量测使用时，外部连接头2可亦连接至一电表的连接端口。滑动件14亦包含一凸环150，滑动件14通过凸环150被挡止部128挡止以防止继续朝端面1232滑动，故可避免滑动件14滑脱出管体122。探针头16包含一连接柱162，探针头16通过连接柱162插入盲孔146以连接至前端部142并突出于端面1232。

补充说明的是，于本实施例中，探针头16为平底探针头，因探针头16采用可替换的方式设计，故于实作上，探针头16亦可依需求替换为一字形探针头17(以虚线表示于图2中)，或其他轮廓的探针头；又，于本实施例中，探针头16的轮廓与前端开口1222截面相符，有利于探针头16相对管体122稳定滑动，但本发明不以此为限。再补充说明的是，前述挡止部128利用结构干涉的设计来防止滑动件14滑脱管体122，因此于实作上，挡止部128亦可直接以管体122内壁结构形成，例如于管体122成形时，于管体122内壁上镗出一凸环，同样能挡止滑动件14的凸环150。

此外，弹簧18套于滑动件14上，弹簧18的第一端182连接滑动件14，于本实施例中，弹簧18的第一端182相对于前端部142直接抵接于凸环150，但本发明不以此为限。例如弹簧18的第一端182直接插入于滑动件14侧表面上的孔中，或是其他方式固定。力量调整机构20包含一套筒202及一操作件204，套筒202具有一底面2022及一侧壁2024，套筒202于底面2022具有一通孔2026（第二通孔）。套筒202设置于管体122内并套于滑动件14上及弹簧18，其中滑动件14能穿过通孔2026，弹簧18的第二端184紧抵底面2022，亦即弹簧18压缩设置于套筒202与凸环150之间。套筒202于侧壁2024上具有一外螺纹2028，操作件204为一环件并具有一内螺纹2042，操作件204设置于管体122内并套于套筒202使得内螺纹2042与外螺纹2028连接，操作件204通过侧边开口1226处露出于装置本体12使得使用者能操作(例如旋转)操作件204以调整套筒202与管体122的相对位置以改变弹簧18的变形量。另外，于本实施例中，后盖124具有防止套筒202自后端开口1224脱出管体122的功能，但后盖124的通孔1242则容许滑动件14滑动。

请参阅图5及图6，图5为图1中探针装置1于套筒202位置经调整后的剖面图，图6为图5的探针装置1于量测时的剖面图，图5及图6的剖面位置与图4相同。请参阅图4至图6。一般而言，于探针装置1的结构架构中，弹簧18为预压设置，因此图4中弹簧18全长定义为长度L1，此时弹簧18全长并非弹簧18的自然长度，但基于一般弹簧18的线性变化特性，长度L1仍得作为弹簧18因压缩而产生的弹力值的计算基准。于图5中，因经由力量调整机构20调整后，弹簧18进一步缩短，其缩短量定义为长度L2。于量测时，探针头16会朝管体122缩入，此将进一步压缩弹簧18。于本实施例中，直至端面1232抵住被测物表面3(以粗实线表示)时，探针头16始停止缩入管体122，此时压缩量定义为长度L3，如图6所示。

由于长度L1为在装置形成后已固定，而长度L2为调整后固定，又长度L3为量测时的固定压缩量，故于每次量测时弹簧18的总压缩量固定，亦即测试力量固定，解决现有技术中每次量测时操作员施力不同而造成量测值变异过大或损伤被测物的问题。因此，可通过调整套筒202与管体122的相对位置来设定前述压缩量L2，进而设定弹簧18的总压缩量，亦即设定了测试力量。另外，于本实施例中，为确保操作件204旋转时，套筒202能相对管体122产生位移而不会随操作件204一起旋转，套筒202外表面形成一长槽2030，螺丝126伸入长槽2030中以限制套筒202转动，并且当套筒202与管体122的相对位置调整好后，可将螺丝126更旋转深入螺孔1228中以迫紧套筒202，实现固定套筒202的功能。于实作上，前述限制套筒202旋转的机制亦可通过具有非圆形截面的管体来实现。

此外，请参阅图1至图3，为便于使用者精确调整力量调整机构20，管体122具有一狭长窗口130及形成于狭长窗口130旁的多个刻度标记132，每一个刻度标记132指示一测试力量值，此测试力量值的数字符号于实作上亦可直接刻于刻度标记132旁；于本实施例中，为简化图面，未于刻度标记132旁刻上对应的测试力量值的数字符号。套筒202外表面上形成一指示标记2032，指示标记2032能通过狭长窗口130露出，使用者即能通过操作力量调整机构20以将指示标记2032对齐其中一个刻度标记132，以将该个刻度标记132所指示的测试力量值作为设定的测试力量。于实作上，对于EMI薄膜电性量测，前述多个刻度标记132指示范围可设定在120g至300g的范围，每个刻度差可设定为15g；但本发明不以此为限。原则上，探针装置1可适用的测试力量范围值视弹簧18可设定的总压缩量、弹性常数等而定，此可为所属技术领域普通技术人员基于前述说明即可轻易进行设定，不另赘述。

请参阅图7及图8，图7为探针装置1测试一具有防EMI镀膜的壳体4的示意图，图8为壳体4的侧壁42沿图7中线Z-Z的剖面图。壳体4其内侧表面上均形成有一导电镀膜，涵盖壳体4的侧壁42、底板44、形成于侧壁42的槽422内及设置于底板44上的螺丝柱46的表面。于一般测试环境下，将使用两组探针装置1及一电表5，两组探针装置1与电表5以电线电连接(以粗实线表示于图7中)，先将探针装置1的探针头16接触螺丝柱46的表面，如实线表示的探针装置1所示。接着，将探针装置1下压(如图7中箭图所示)，直至管体122的端面1232亦接触螺丝柱46的表面，自电表5读取量测值。对于底板44表面的量测亦同，如虚线表示的探针装置1所示。对于侧壁42的槽422内底面的量测，因槽422的宽度不足使探针头16伸入，故探针装置1可改用一字形探针头17，以能伸入槽422中，如图8所示；接着，即依前述量测操作程序进行量测，不另赘述。

补充说明的是，如图9所示，当外部连接头2体积过大致使无法伸入后盖124的通孔1242中时，于滑动件14的后端部144接上一金属转接件152，逻辑上延伸后端部144，有利于外部连接头2自外部与滑动件14电连接。同理，于滑动件14的前端部142接上另一金属转接件154，逻辑上延伸前端部142，方便安装探针头16(或换装探针头17)。再补充说明的是，于前述各实施例中，前端部142与金属转接件154或探针头16的衔接，或是前端部142与探针头16的衔接可采用螺纹结构。

请参阅图10及图11，图10为根据本发明的另一较佳具体实施例的探针装置7的示意图，图11为探针装置7沿图10中线W-W的剖面图。探针装置7与探针装置1结构大致相同，主要不同之处在于探针装置7的力量调整机构21的调整机构不同于探针装置1的力量调整机构20，细节说明如下。配合力量调整机构21，探针装置7的管体123具有一齿状开口134，齿状开口134具有多个卡合槽1342，力量调整机构的套筒212设置于管体123内并套于滑动件14及弹簧18，弹簧18的第二端184紧抵套筒212的底面2122，力量调整机构21的操作件214包含一悬臂部2142、一按压部2144及一卡合部2146，悬臂部2142的固定端2148连接套筒212的侧壁2124，按压部2144及卡合部2146位于悬臂部2142的自由端2150，卡合部2146与多个卡合槽1342其中之一卡合，按压部2144自齿状开口134突出于管体123。按压部2144能被按压以使卡合部2146脱离卡合槽1342，此时，使用者即可经由按压部2144移动套筒212，以达到调整弹簧18的变形量，亦即可设定测试力量。于实作上，可形成多个刻度标记对应于该多个卡合槽1342旁，每一个刻度标记136指示一测试力量值，可供使用者调整参考。相较探针装置7与探针装置1，探针装置1可提供无段式测试力量调整，增加用户设定测试力量的弹性；探针装置7可提供定值测试力量调整，增加设定测试力量的精度。关于探针装置7各部件的其他说明，请参阅前述探针装置1的相关说明，不再赘述。

如前述各实施例的说明，本发明的探针装置于量测被测物时，探针头会缩入装置本体中，故被测物被探针头接触的表面所承受的力量将由探针装置内的弹簧决定，而非由使用者之施力决定。实际使用上，用户即可通过探针装置的力量调整机构来调整弹簧的变形量，以间接控制测试力量，进而提供稳定的量测条件。因此，本发明能提供稳定的量测条件以有效抑制量测变异，并能配合待测物不同性质调整测试力量以避免损伤被测物表面。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求书限定范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (11)

1.一种探针装置，其特征是，包含：

装置本体，包含挡止部及端面；

滑动件，以可滑动的方式设置于所述装置本体并能被所述挡止部挡止以防止继续朝所述端面滑动，所述滑动件具有第一端部；

弹簧，所述弹簧的第一端连接所述滑动件；

力量调整机构，设置于所述装置本体，所述力量调整机构包含套筒及操作件，所述套筒具有底面及侧壁，所述弹簧的第二端紧抵所述底面，所述操作件连接所述侧壁并露出于所述装置本体，所述操作件能被操作以调整所述套筒与所述装置本体的相对位置以改变所述弹簧的变形量；以及

探针头，以可替换的方式连接于所述滑动件的所述第一端部并突出于所述装置本体的所述端面，所述探针头能够受压使所述弹簧压缩至所述探针头对齐所述端面。

2.根据权利要求1所述的探针装置，其特征是，所述装置本体包含管体，所述管体具有开口，所述套筒设置于所述管体内并于所述侧壁上具有外螺纹，所述操作件为环件并具有内螺纹，所述操作件设置于所述管体内并通过所述开口处露出，所述操作件套于所述套筒上使得所述内螺纹与所述外螺纹连接。

3.根据权利要求2所述的探针装置，其特征是，所述装置本体包含螺丝，所述套筒外表面形成长槽，所述螺丝自所述管体外部锁入所述管体并伸入所述长槽中以限制或固定所述套筒。

4.根据权利要求2所述的探针装置，其特征是，所述装置本体包含后盖，所述后盖相对于所述端面连接至所述管体并具有第一通孔，所述后盖能挡止所述套筒，所述套筒于所述底面具有第二通孔，所述滑动件穿过所述第二通孔并具有相对于所述第一端部的第二端部及形成于所述第二端部的盲孔，所述盲孔正对所述第一通孔使得外部连接头能穿过所述第一通孔插入所述盲孔。

5.根据权利要求2所述的探针装置，其特征是，所述管体具有狭长窗口，多个刻度标记形成于所述狭长窗口旁，所述套筒外表面上形成指示标记，所述指示标记通过所述狭长窗口露出。

6.根据权利要求1所述的探针装置，其特征是，所述装置本体包含管体，所述管体具有齿状开口，所述齿状开口具有多个卡合槽，所述套筒设置于所述管体内，所述操作件包含悬臂部、按压部及卡合部，所述悬臂部的固定端连接所述侧壁，所述按压部及所述卡合部位于所述悬臂部的自由端，所述卡合部与所述多个卡合槽其中之一卡合，所述按压部自所述齿状开口突出于所述管体并能被按压以使所述卡合部脱离所述卡合槽。

7.根据权利要求6所述的探针装置，其特征是，多个刻度标记对应形成于所述多个卡合槽旁。

8.根据权利要求1所述的探针装置，其特征是，所述装置本体包含管体，所述挡止部设置于所述管体内，所述滑动件设置于所述管体内并包含凸环，所述滑动件通过所述凸环被所述挡止部挡止。

9.根据权利要求8所述的探针装置，其特征是，所述挡止部由螺丝自所述管体外部锁入所述管体并突出所述管体内壁形成。

10.根据权利要求8所述的探针装置，其特征是，所述弹簧的所述第一端相对于所述第一端部抵接于所述凸环。

11.根据权利要求1所述的探针装置，其特征是，所述第一端部具有盲孔，所述探针头包含连接柱，所述探针头通过所述连接柱插入所述盲孔以连接至所述第一端部。

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