CN104865424A - 具有弹簧套筒式探针的探针装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种探针装置，包含一弹簧套筒式探针及一探针座，所述探针有一针体及一弹簧套筒，弹簧套筒有至少一弹簧段及一固定于针体的结合部，结合部有一凸出于弹簧段的外筒面的凸出部，探针座有多个相叠的导板及至少一供所述探针穿设的导引孔，其中包含一下导板、一位于下导板上方的支撑导板及一设于支撑导板的支撑孔，支撑孔呈非圆形且能定义出一中心、一导引面及一支撑面，支撑面与中心的距离大于弹簧段的外筒面的半径，导引面与中心的距离大于支撑面与中心的距离，且大于凸出部与针体的中心的最大距离；由此，所述探针受力时可避免过度偏摆或扭曲。

Description

具有弹簧套筒式探针的探针装置

技术领域

本发明与探针装置有关，特别是指一种具有弹簧套筒式探针的探针装置。

背景技术

半导体芯片进行测试时，测试机通过一探针卡与待测物电性连接，并通过讯号传输及讯号分析获得待测物的测试结果。习用的探针卡通常由一电路板及一探针装置组成，或者更包含有一设于所述电路板及所述探针装置之间的空间转换器，所述探针装置设有多个对应待测物的电性接点而排列的探针，以通过这些探针同时点触这些电性接点。

图1是一种习用的弹簧套筒式探针11的平面分解图，探针11包含有一针体12，以及一套设于针体12外的弹簧套筒13。图2是采用所述弹簧套筒式探针11的探针卡14的剖视示意图，为了方便说明，图2的比例并未对应图1的比例，探针卡14包含有一电路板15及一探针装置16，探针装置16包含有一探针座17及多个探针11，图2仅显示出一小部分的电路板15及探针座17，以及一探针11，以便说明。

探针11的针体12与弹簧套筒13的结合方式，是将弹簧套筒13一接近其下端的结合部132压合于针体12，并通过焊接而相互固定，如此一来，结合部132具有因前述压合程序而变形形成的二凸出部134，各凸出部134凸出于弹簧套筒13未受压合部位的一外筒面136。

探针座17由上、中、下导板171、172、173构成(也可没有中导板172而仅有上、下导板171、173)，这些导板共同形成多个用于安装探针11的安装孔174(图2仅显示出一安装孔174)。为了使探针11能自组装完成的探针座17的顶面175安装入安装孔174，且让探针11在点触待测物而发生转动时能在安装孔174内自由转动，安装孔174被设计成圆孔且其半径必需大于各凸出部134与探针11中心的最大距离。

探针装置16组装完成后，电路板15固定于探针座17的顶面175，弹簧套筒13的顶端与电路板15的电性接点电性连接，针体12的底端用于点触待测物的电性接点。由于顶端抵触于电路板15的弹簧套筒13具有可弹性压缩的二弹簧段138，而针体12的下段与弹簧套筒13下端的结合部132固接，且针体12顶端与电路板15(弹簧套筒13的顶端)存留有一间隙18，当针体12的底端抵触于待测物的电性接点并相对进给时，针体12将内缩，进而压缩弹簧套筒13，因此，探针11不但能与待测物的电性接点确实接触并电性导通，更可通过弹簧套筒13所提供的缓冲功能来避免接触力过大而造成待测物的电性接点或针体损坏或过度磨损。

由于上述弹簧套筒式探针11的针径相当小(通常为几十微米至1百多微米之间)，而高宽比相当大(通常在10：1至100：1之间)，而且，弹簧套筒13除了各凸出部134较为接近安装孔174的内壁面之外，其他部分均与安装孔174的内壁面有相当距离，因此，探针11在其针体12底端受力时容易造成针身偏摆及扭曲，如图3所示，如此不但会造成对位不准及针压不稳等问题，更容易造成探针断裂，而且，探针一旦断裂又更产生维修及更换不易等问题。

此外，上导板171与中导板172的接合处176位置对应于弹簧套筒13的其中一弹簧段138，中导板172与下导板173的接合处177位置也对应于弹簧套筒13的另一弹簧段138，若这些导板171、172、173因组装误差而造成其接合处176、177非相互齐平，进而造成安装孔174的内壁面不平整，各弹簧段138容易因接触不平整的各接合处176、177而卡住，如此一来，探针11则需进行维修而产生维修不易且费时等问题。

发明内容

针对上述问题，本发明的主要目的在于提供一种具有弹簧套筒式探针的探针装置，可避免探针过度偏摆或扭曲。

为达到上述目的，本发明所提供的一种具有弹簧套筒式探针的探针装置，其特征在于包含有：一弹簧套筒式探针，具有一针体，以及一套设于所述针体外的弹簧套筒，所述弹簧套筒具有至少一弹簧段，以及一固定于所述针体的结合部，所述结合部具有一凸出于所述至少一弹簧段的外筒面的凸出部；一探针座，具有多个相叠的导板，以及至少一导引孔，所述弹簧套筒式探针穿设于所述至少一导引孔；其中，所述探针座的导板中包含有一下导板，以及一位于所述下导板上方的支撑导板，所述探针座的导引孔中包含有一设于所述支撑导板的支撑孔，所述支撑孔呈非圆形且能定义出一中心、一导引面及一支撑面，所述支撑面与所述中心的距离大于所述弹簧套筒的弹簧段的外筒面的半径，所述导引面与所述中心的距离大于所述支撑面与所述中心的距离，且大于所述凸出部与所述针体的中心的最大距离。

由此，所述支撑孔不但能供所述弹簧套筒的结合部以朝向所述导引面的方式通过，且所述支撑面能相当接近所述弹簧套筒的外筒面而对所述弹簧套筒产生限位作用，因此可避免所述弹簧套筒式探针过度偏摆或扭曲。

上述本发明的技术方案中，所述支撑孔与所述弹簧套筒的结合部形状对应。

所述支撑孔呈椭圆形或矩形。

所述探针座的导引孔中更包含有一设于所述下导板且呈圆形的下导引孔，所述弹簧套筒的结合部位于所述下导引孔内，且所述下导引孔的半径大于所述凸出部与所述针体中心的最大距离。由此，所述弹簧套筒式探针若因受力而转动，所述弹簧套筒的凸出部不易卡抵于所述下导引孔的内壁面。

以上所述本发明的技术方案中，所述弹簧套筒具有多个所述弹簧段，各所述弹簧段呈螺旋镂空状且其螺旋方向相同。在所述下导引孔呈圆形的状况下，或者在所述下导引板不具有下导引孔而是以半开放式空间容置所述弹簧套筒的结合部的状况下，所述弹簧套筒可仅具有一所述弹簧段，也可以具有呈螺旋镂空状且螺旋方向相同的多个弹簧段。由此，所述弹簧套筒式探针虽可能在受力时转动，但不会因转动而卡住。

所述探针座的导引孔中更包含有一设于所述下导板且呈非圆形的下导引孔，所述弹簧套筒的结合部位于所述下导引孔内，其中所述下导引孔能定义出一中心、一第一支撑面及一第二支撑面，所述第一支撑面与所述中心的距离大于所述第二支撑面与所述中心的距离，且大于所述凸出部与所述针体中心的最大距离，且所述第一支撑面面对所述凸出部。由此，所述下导引孔也可对所述弹簧套筒产生限位作用，使得所述弹簧套筒式探针更不易偏摆或扭曲。

不论所述下导引孔呈圆形或非圆形，或者所述下导引板不具有下导引孔而是以半开放式空间容置所述弹簧套筒的结合部，所述弹簧套筒具有二所述弹簧段，所述二弹簧段呈螺旋镂空状且其螺旋方向相反。由此，所述二弹簧段变形时产生的扭力可相互抵消，因此所述弹簧套筒式探针不易因受力而转动。

所述探针座的导板中包含有一上导板，以及一设于所述上导板与所述下导板之间的中导板，所述上导板与所述中导板二者至少其中之一为所述支撑导板。换言之，所述上导板与所述中导板可仅有其中一个具有所述支撑孔，另一个只要具有可供所述探针的结合部通过的穿孔或半开放空间即可；或者，所述上导板及所述中导板也可均有对所述弹簧套筒产生限位作用的所述支撑孔，使得所述弹簧套筒式探针更不易偏摆或扭曲。

所述探针座的导板中包含有一上导板，以及一设于所述上导板与所述下导板之间的中导板，所述探针座的导引孔中包含有一设于所述上导板的上导引孔，以及一设于所述中导板的中导引孔，所述上导板及所述中导板分别为一所述支撑导板，所述上导引孔及所述中导引孔分别为一所述支撑孔；所述弹簧套筒具有三所述弹簧段，各所述弹簧段分别完全位于所述上导引孔内、所述中导引孔内及所述下导引孔内。由此，所述弹簧套筒不但具有相当良好的弹性，而且，各所述弹簧段因完全位于导引孔内而可避免与导板的接合处或导引孔的上、下缘接触，因此不易卡住。

所述弹簧套筒具有至少一非弹簧段，各所述导板的接合处位置对应于所述弹簧套筒的非弹簧段，以避免所述弹簧段接触不平整的导板接合处而卡住。

所述弹簧套筒具有至少一非弹簧段，所述探针座的导引孔位置完全对应于所述弹簧套筒的非弹簧段，以避免所述弹簧段与导引孔的上、下缘接触而卡住。或者所述弹簧套筒的弹簧段位置完全对应于所述探针座的导引孔，以避免所述弹簧段接触不平整的导板接合处或导引孔的上、下缘而卡住。

所述弹簧套筒具有至少一非弹簧段，所述探针座的所述至少一导引孔的一上缘及一下缘位置对应于所述弹簧套筒的所述至少一非弹簧段。由此，所述探针的弹簧套筒可避免因其弹簧段接触导引孔的上、下缘而卡住。

所述探针座的支撑导板中包含有一上导板以及一设于所述上导板与所述下导板之间的中导板，所述弹簧套筒具有多个非弹簧段，所述上导板与所述中导板的接合处位置对应于所述弹簧套筒的一所述非弹簧段，所述中导板与所述下导板的接合处位置对应于所述弹簧套筒的另一所述非弹簧段；所述探针座的导引孔中包含有一设于所述上导板的上导引孔及一设于所述中导板的中导引孔，所述弹簧套筒的弹簧段中包含有一位置完全对应于所述上导引孔的上弹簧段，以及一位置完全对应于所述中导引孔的中弹簧段。

所述支撑导板设有多个所述支撑孔，各所述支撑孔能定义出一通过其导引面及中心的长轴，各所述支撑孔沿至少一假想直线排列，每二相邻支撑孔中包含有一直向孔及一横向孔，所述直向孔的长轴平行于所述至少一假想直线，所述横向孔的长轴垂直于所述至少一假想直线。

所述支撑导板设有多个所述支撑孔，各所述支撑孔能定义出一通过其导引面及中心的长轴，各所述支撑孔沿多个相互平行的假想直线排成多行，且各所述支撑孔中包含有多个直向孔及多个横向孔，各所述直向孔的长轴平行于各所述假想直线，各所述横向孔的长轴垂直于各所述假想直线，位于同一行的支撑孔的长轴相互平行，每二相邻行的支撑孔的长轴相互垂直。

所述支撑导板设有多个所述支撑孔，各所述支撑孔能定义出一通过其导引面及中心的长轴，各所述支撑孔沿至少一假想直线排列，且各所述支撑孔的长轴与所述至少一假想直线之间有一为锐角的夹角。

各所述支撑孔的长轴与所述至少一假想直线的夹角为45度。

各所述支撑孔的长轴相互平行。

各所述支撑孔沿相互平行的多个所述假想直线排成多行，并垂直于各所述假想直线地排成多列，每二位于同一行且相邻的所述支撑孔的中心的距离与每二位于同一列且相邻的所述支撑孔的中心的距离相等。

每二相邻支撑孔的长轴之间有一为90度的夹角。

各所述支撑孔沿相互平行的多个所述假想直线排成多行，并垂直于各所述假想直线地排成多列，位于同一列的支撑孔的长轴相互平行，位于同一行的每二相邻支撑孔的长轴之间有一为90度的夹角。

采用上述技术方案，本发明通过前述各种支撑孔排列方式，可提升所述支撑导板上的空间利用性，使得同一支撑导板上可设置更多支撑孔，而且这些支撑孔的中心可相互对齐，以使穿设于这些支撑孔的探针可整齐排列。

附图说明

图1是习用的弹簧套筒式探针的平面分解图；

图2是习用的采用弹簧套筒式探针的探针卡的剖视示意图；

图3类同于图2，但显示所述弹簧套筒式探针因受力而偏摆及扭曲；

图4是本发明一第一较佳实施例所提供的具有弹簧套筒式探针的探针装置的剖视示意图；

图5至图7分别是沿图4中剖线5-5、剖线6-6及剖线7-7的剖视图；

图8是本发明一第二较佳实施例所提供的具有弹簧套筒式探针的探针装置的一类同于图7的剖视示意图；

图9是本发明一第三较佳实施例所提供的具有弹簧套筒式探针的探针装置的剖视示意图；

图10是本发明第四较佳实施例所提供的具有弹簧套筒式探针的探针装置的一类同于图5的剖视示意图；

图11是本发明一第五较佳实施例所提供的具有弹簧套筒式探针的探针装置的一类同于图5的剖视示意图；

图12是本发明一第六较佳实施例所提供的具有弹簧套筒式探针的探针装置的一类同于图5的剖视示意图；

图13是本发明一第七较佳实施例所提供的具有弹簧套筒式探针的探针装置的剖视示意图；

图14是本发明一第八较佳实施例所提供的具有弹簧套筒式探针的探针装置的剖视示意图；

图15是本发明一第九较佳实施例所提供的具有弹簧套筒式探针的探针装置的剖视示意图，显示所述探针装置在其一边缘附近的部位；

图16类同于图15，但显示所述探针装置非邻近任何边缘的部位；

图17是本发明一第十较佳实施例所提供的具有弹簧套筒式探针的探针装置的剖视示意图，显示所述探针装置在其一边缘附近的部位；

图18类同于图17，但显示所述探针装置非邻近任何边缘的部位；

图19类同于图10，但所述探针装置的一支撑孔的形状不同；

图20是本发明一第十一较佳实施例所提供的具有弹簧套筒式探针的探针装置的一支撑导板的顶视示意图；

图21是本发明一第十二较佳实施例所提供的具有弹簧套筒式探针的探针装置的一支撑导板的顶视示意图；

图22A是本发明一第十三较佳实施例所提供的具有弹簧套筒式探针的探针装置的一支撑导板的顶视示意图；

图22B类同于图22A，但显示所述支撑导板转45度后的形态；

图23是本发明一第十四较佳实施例所提供的具有弹簧套筒式探针的探针装置的一支撑导板的顶视示意图；

图24是本发明一第十五较佳实施例所提供的具有弹簧套筒式探针的探针装置的一支撑导板的顶视示意图。

具体实施方式

现举以下实施例并结合附图对本发明的结构、特点、组装或使用方式进行详细说明。然而，在本发明领域中具有通常知识者应能了解，这些详细说明以及实施本发明所列举的特定实施例，仅用于说明本发明，并非用来限制本发明的权利要求书。

申请人首先在此说明，在以下将要介绍的实施例以及图式中，相同的参考号码，表示相同或类似的元件或其结构特征。其次，当述及一元件设置于另一元件上时，代表前述元件为直接设置在另一元件上，或者前述元件为间接地设置在另一元件上，即，二元件之间还设置有一个或多个其他元件。此外，以下实施例的各图式的目的仅在便于说明本案的技术特征，故并非依据实际比例绘制。

请参阅图4至图7，本发明一第一较佳实施例所提供的具有弹簧套筒式探针的探针装置20包含有一弹簧套筒式探针30(数量不限)，以及一探针座40。探针装置20实际上可设有相当多的探针30，本实施例以及以下各实施例的各图式仅显示一小部分的探针座40及一探针30，以便说明。

弹簧套筒式探针30具有一呈直杆状且可导电的实心针体32，以及一套设于针体32外且也可导电的弹簧套筒34。弹簧套筒34由直径均一的金属圆管经由光微影技术(photolithography)加工而成，因此，弹簧套筒34尚未与针体32相互固定时，整体呈直径均一的直圆管状，但具有在其一外筒面341呈螺旋镂空状的二弹簧段342，以及非呈镂空状的三个非弹簧段344，各弹簧段342位于二非弹簧段344之间，其中接近弹簧套筒34下端的非弹簧段344具有一结合部346，结合部346在弹簧套筒34套设于针体32后，受压合并焊接固定于针体32的下段。

由于前述的压合程序，结合部346将由原本剖面呈正圆形的环状体而被略微压扁，变形成为概呈椭圆状的环状体(如图7所示)，详而言之，结合部346具有二个相对且凸出于弹簧段342的外筒面341(或者其他未被压合的部位的外筒面)的凸出部348，以及二个相对且贴接于针体32外周面的固定部349。此外，针体32具有一凸伸出弹簧套筒34的点触段322，其末端324用于点触待测物，在本实施例中，末端324呈平面状，但也可呈尖锥状，如图2所示的形状。

本发明所提供的探针装置不但可利用各探针30的末端324点触待测物，更可作为连接二元件并使二元件的电性接点相互导通的中间元件(interposer)，二元件例如为一电路板及一空间转换器。

探针座40包含有一上导板41、一下导板42，以及一固设于上、下导板41、42之间的中导板43。上导板41及中导板43分别为一支撑导板，本发明所定义的支撑导板，是一种设有至少一呈非圆形且可对探针30产生支撑功能的支撑孔(详述于下文)的元件，上导板41的一上导引孔412及中导板43的一中导引孔432即分别为一支撑孔，下导板42设有一呈圆形的下导引孔422，以及与下导引孔422连通但直径较小的贯穿孔423。上导引孔412及中导引孔432分别贯穿上导板41与中导板43，且上导引孔412、中导引孔432、下导引孔422以及贯穿孔423相互连通。

上导引孔412及中导引孔432实质上与弹簧套筒34的结合部346形状对应，更明确地说，概与结合部346形状互补但尺寸略大于结合部346。上导引孔412能定义出一中心C1(实质上等同于针体32的中心)、概与结合部346的凸出部348形状对应的二导引面414，以及概与结合部346的固定部349形状对应的二支撑面416，各支撑面416与中心C1的距离略大于弹簧套筒34的外筒面341的半径R，各导引面414与中心C1的距离大于各支撑面416与中心C1的距离，而且略大于各凸出部348至针体32的中心的最大距离。中导引孔432与上导引孔412形状相同，能定义出一中心C2、二导引面434及二支撑面436，各支撑面436与中心C2的距离略大于弹簧套筒34的外筒面341的半径R，各导引面434与中心C2的距离大于各支撑面436与中心C2的距离，而且略大于各凸出部348至针体32的中心的最大距离。而下导引孔422，如图7所示，为一具有一中心C3的圆孔，且圆孔的半径略大于各凸出部348至针体32的中心(实质上等于圆孔的中心C3)的最大距离。上导引孔412的中心C1及中导引孔432的中心C2实质上与下导引孔422的中心C3位于同一假想轴线L上(此假想轴线L即为针体32的中心轴线)，但也可能因各导板41、42、43的组装误差而略微偏离假想轴线L。

通过前述各导引孔412、422、432的形状设计，弹簧套筒34的结合部346先以二凸出部348分别朝向二导引面414而通过上导引孔412，再以二凸出部348分别朝向二导引面434而通过中导引孔432，进而设于下导板42的下导引孔422内，并使针体32的下段穿过贯穿孔423而使点触段322凸露出下导板42之外，此时，探针30的结合部346的底面是支撑在下导引孔422的底面上，由此，探针30可以保持在上、中及下导板41、43及42中，而不会脱落。如此一来，弹簧套筒34同时穿设于各导引孔412、422、432，且上导引孔412及中导引孔432的支撑面416、436相当接近外筒面341而可对弹簧套筒34产生限位作用，因此可避免弹簧套筒式探针30受力时过度偏摆或扭曲。

换言之，本发明所定义的支撑孔是具有如前述的导引面及支撑面而可产生前述的功能。在前述的实施例中，上导引孔412及中导引孔432分别为一支撑孔，因此上导板41及中导板43分别为一支撑导板。然而，本发明的探针装置不限于由三导板构成，也可由三个以上的导板构成，或者仅有二导板，且本发明的探针装置也不限于除了下导板42以外的其他导板均为支撑导板，不论导板数量为何，只要下导板42上方设有至少一支撑导板，即属于本发明的范围。

此外，探针座40可设计成上、中导板41、43的接合处(如同图13所示的接合处50)及中、下导板43、42的接合处分别位置对应于一非弹簧段344，如此一来，在弹簧套筒式探针30进行点测时，各非弹簧段344虽略微移动但仍会涵盖到各接合处，也即，各接合处的位置仍会对应于非弹簧段344，如此可避免弹簧段342伸缩时与各接合处相互干涉，此部分将详述于下述的第七较佳实施例中。

值得一提的是，弹簧套筒34的弹簧段342的数量并无限制，也可仅有单一弹簧段342或者超过两个弹簧段342，在单一弹簧段342的情况下，探针座40通常仅包含有上、下导板41、42，而不具有中导板43。在前述的实施例中，弹簧套筒34的弹簧段342的螺旋方向相同，在此状况下，或者在弹簧套筒34仅有单一弹簧段342的状况下，当针体32的末端324受力而使各弹簧段342弹性压缩时，各弹簧段342会产生朝同一旋转方向的扭力，进而带动探针30整体转动。由于前述的实施例的下导引孔422呈圆形，即使探针30转动，弹簧套筒34的凸出部348也不会卡抵于下导引孔422的内壁面。

然而，为了获得更佳的限位效果，下导引孔422也可设计成非圆形，例如图8所示的本发明一第二较佳实施例所提供的探针装置21中的下导引孔422，与前述的导引孔412、432形状相同，下导引孔422能定义出一中心C3、二第一支撑面424(分别对应凸出部348)及二第二支撑面426(分别对应固定部349)。其中，各第二支撑面426与中心C3的距离略大于弹簧套筒34的外筒面341的半径R，而各第一支撑面424与中心C3的距离略大于各第二支撑面426与中心C3的距离，且略大于各凸出部348至针体32中心(实质上等同于中心C3)的最大距离。由此，下导引孔422可通过各第一、二支撑面424、426对弹簧套筒34产生限位作用，使得探针30更不易偏摆或扭曲。

在前述的下导引孔422呈非圆形的状况下，以安装不会因受力而转动的弹簧套筒式探针为较佳的设计，以避免弹簧套筒34的凸出部348卡抵于下导引孔422的内壁面而造成探针30的弹性失效。例如图9所示的本发明一第三较佳实施例所提供的探针装置22，其中探针30的弹簧套筒34具有二弹簧段342，且二弹簧段342的螺旋方向相反；由此，二弹簧段342弹性变形时所产生的扭力朝相反的旋转方向而可相互抵消，因此探针30不易因受力而转动。如同第一较佳实施例中所述，本实施例的探针座40也可设计成上、中导板41、43的接合处及中、下导板43、42的接合处分别位置对应于一非弹簧段344，以避免弹簧段342伸缩时与各接合处相互干涉。

前述呈非圆形的支撑孔412、432及下导引孔422不限制为椭圆形或对应结合部346的形状，只要具有如前述定义的导引面及支撑面即可。例如图10所示的本发明一第四较佳实施例所提供的具有弹簧套筒式探针的探针装置23，其中上导引孔412(也可以是中导引孔或下导引孔或任一支撑孔)呈椭圆形，其内壁面中曲率半径较小的部分可视为如前述定义的导引面414，曲率半径较大的部分则可视为如前述定义的支撑面416；又例如图19所示的探针装置23’，其中上导引孔412(也可以是中导引孔或下导引孔或任一支撑孔)概呈矩形，但其四个角为圆角(不限制)，上导引孔412(也可以是中导引孔或下导引孔或任一支撑孔)的内壁面中较短的二面可视为如前述定义的导引面414，较长的另二面则可视为如前述定义的支撑面416；由此，呈椭圆形或矩形的上导引孔412(也可以是中导引孔或下导引孔或任一支撑孔)也可对弹簧套筒34产生限位作用而避免弹簧套筒式探针30过度偏摆或扭曲，且上导板41(也可以是中导板或下导板或任一支撑导板)更容易制造并更容易安装探针30。

值得一提的是，通过使用不同方式将弹簧套筒34的结合部346压合于针体34，可能会使结合部346形成不同的形状，因此其凸出部348的数量不限制为二个。例如图11所示的本发明一第五较佳实施例所提供的具有弹簧套筒式探针的探针装置24，其弹簧套筒34仅具有一凸出部348。或者，结合部346的凸出部348数量可能超过二个，且可能为偶数或奇数。例如图12所示的本发明一第六较佳实施例所提供的具有弹簧套筒式探针的探针装置25，其弹簧套筒34具有四凸出部348。如图11及图12所示，只要上导引孔412(也可以是中导引孔或下导引孔或任一支撑孔)依据结合部346的凸出部348数量而具有对应数量的导引面414及支撑面416，即可达到供结合部346通过并对探针30限位的功效。

为了避免探针的弹簧套筒的弹簧段在移动及弹性变形时因接触导引孔不平整的内壁面而卡住，探针座的导引孔的一上缘及一下缘位置可对应于弹簧套筒的非弹簧段，此特征有多种实施形态，详述如下。

如图13所示的本发明一第七较佳实施例所提供的具有弹簧套筒式探针的探针装置26，探针座40也可仅具有上导板41及下导板42，而不具有如前述的中导板43。此外，上导板41与下导板42的接合处50位置对应于弹簧套筒34的其中之一个非弹簧段344，如此一来，上导引孔412的一下缘412a与下导引孔422的一上缘422a相接且位置对应同一非弹簧段344，而上导引孔412的一上缘412b及下导引孔422的一下缘422b位置对应于另二非弹簧段344。通过此特征，即使上、下导板41、42因组装误差而造成其导引孔412、422的内壁面非相互齐平，各弹簧段342也不易因接触不平整的接合处50而卡住。

如下述的第八、九、十较佳实施例，在探针座40具有上、中、下导板41、43、42的情况下，也可使上导板41与中导板43的接合处51以及中导板43与下导板42的接合处52位置分别对应于其中之一个非弹簧段344，以达成前述的功效。事实上，本发明的探针座并不限制由二导板或三导板组成，探针座也可具有更多导板，且弹簧套筒也可具有三个以上的非弹簧段，只要各导板的接合处位置均对应于弹簧套筒的非弹簧段，即可避免弹簧段伸缩时与各接合处相互干涉。

如图14所示的本发明一第八较佳实施例所提供的具有弹簧套筒式探针的探针装置27，以及如图15、图16所示的本发明一第九较佳实施例所提供的具有弹簧套筒式探针的探针装置28，探针座40的下导板42也可不具有导引孔，而以一半开放式的空间428容设探针30的结合部346。图14显示探针装置27在其一边缘附近的部位，包含最靠近边缘的探针30，图14中的探针30的结合部346与探针装置27的其他未显示于图式中的探针30的结合部346位于同一空间428，而非分别设于一下导引孔内。图15显示探针装置28在其一边缘附近的部位，包含最靠近边缘的探针30，图16显示探针装置28非邻近任何边缘的部位，包含一非邻近任何边缘的探针30，图15及图16中的探针30的结合部346与探针装置28的其他未显示于图式中的探针30的结合部346位于同一空间428，而非分别设于一下导引孔内。

此外，上导引孔412与中导引孔432也可不相连接；在图14中，上导板41具有一位于上导引孔412与中导引孔432之间的空间418，中导板43也具有一空间438，空间438与下导板42的空间428相连通，二空间418、438位置分别对应二弹簧段342；在图15、图16中，中导板43具有一位于上导引孔412与中导引孔432之间的空间438，空间438的位置对应于其中一非弹簧段344，而且中导引孔432位于中导板43的空间438与下导板42的空间428之间。图17显示本发明一第十较佳实施例所提供的具有弹簧套筒式探针的探针装置29在其一边缘附近的部位，包含最靠近边缘的探针30，图18显示探针装置29非邻近任何边缘的部位，包含一非邻近任何边缘的探针30，如图17、图18所示，中导引孔432与下导引孔422也可不相连接。图17及图18中的探针30的结合部346位于下导引孔422。

在图14所示的探针装置27中，探针座40的导引孔412、432位置分别完全对应于弹簧套筒34的一个非弹簧段344，意即同一导引孔的上、下缘对应同一非弹簧段，此特征可避免各弹簧段342因接触导引孔412、432的上、下缘而卡住。在图13、图15至图18所示的探针装置26、28、29中，弹簧套筒34的弹簧段位置完全对应于探针座40的导引孔412、422、432，意即各弹簧段没有任何部分对应到各空间428、438；详而言之，图13中的弹簧套筒34的弹簧段中包含有一位置完全对应于上导引孔412的上弹簧段342A，以及一位置完全对应于下导引孔422的下弹簧段342B，图15至图18中的弹簧套筒34的弹簧段中包含有一位置完全对应于上导引孔412的上弹簧段342A，以及一位置完全对应于中导引孔432的中弹簧段342C，且图17、图18中的弹簧套筒34更具有一位置完全对应于下导引孔422的下弹簧段342B；此特征也可避免各弹簧段342A、342B、342C因接触导引孔412、422、432的上、下缘而卡住。换言之，在图17、图18所示的探针装置29中，弹簧套筒34具有三弹簧段342A、342C、342B，各弹簧段342A、342C、342B分别完全位于上导引孔412内、中导引孔432内及下导引孔422内，如此的设计不但可避免各弹簧段因接触导引孔412、422、432的上、下缘而卡住，且弹簧套筒34具有相当良好的弹性。

在此要特别说明的是，对于本发明中所述的各导板的接合处及导引孔与弹簧套筒的非弹簧段或弹簧段的对应关系，虽然图式中仅显示出本发明在非测试状态下满足各对应关系，由于探针在非测试状态与测试状态之间转换时的移动行程相当短，因此，不论是在非测试的状态下，例如探针装置组装完成后，或是在测试的状态下，本发明的探针装置同样会满足上述的各对应关系。以图14所示的探针装置27为例，在如图14所示的非测试状态下，探针座40的导引孔412、432位置完全对应于弹簧套筒34的非弹簧段344，而在测试状态下，最上方的非弹簧段344保持不动，其余非弹簧段344仅小幅度地向上位移，使得各导引孔412、432位置仍会完全对应于非弹簧段344，意即各非弹簧段344的上、下缘均不会位移到导引孔内。又以图15、图16所示的探针装置28为例，在如图15、图16所示的非测试状态下，弹簧套筒34的弹簧段342A、342C位置完全对应于探针座40的导引孔412、432，而在测试状态下，各弹簧段342A、342C压缩并小幅度地向上位移后，其位置仍会完全对应于导引孔412、432。此外，各导板41、42、43可以是一体成形的结构，或者是切割成两块以上的子导板进行结合，并不以此为限，以导板41为例，可以是两块子导板组合而成，两块子导板分别加工导板41的一部分，之后将两块子导板组装成导板41。

值得一提的是，图14及图15的下导板42为类同的设计，图14及图15的上导板41虽为不同设计但可相互替换使用，图14及图15的中导板43虽为不同设计但也可替换使用，也即，可由图14的上导板41搭配图15的中导板43并与图14或图15的下导板42组成探针座40，或者，也可由图15的上导板41搭配图14的中导板43并与图14或图15的下导板42组成探针座40，如此也可达成前述的功效。换言之，弹簧套筒的弹簧段位置完全对应于探针座的导引孔，以及探针座的导引孔位置完全对应于弹簧套筒的非弹簧段，此二特征可混合应用于本发明中，意即，弹簧套筒及探针座可一部分具有前述二特征的前者，且其余部分具有前述二特征的后者，以使弹簧套筒更不易卡住。不论探针座40采用何种导板组合，都不影响各导板需采用的导引孔形状。

如图15至图18所示，在前述的第九及第十较佳实施例中，上导引孔412的下缘412a与中导引孔432的上缘432a位置对应同一非弹簧段344，且上导引孔412的上缘412b及中导引孔432的下缘432b位置对应于另二非弹簧段344。此外，在图17及图18中，下导引孔422的上缘422a与中导引孔432的下缘432b对应同一非弹簧段344，而下导引孔422的下缘422b则对应于另一非弹簧段344。如图14所示，在前述的第八较佳实施例中，上导引孔412的上、下缘412b、412a位置对应于同一非弹簧段344，且中导引孔432的上、下缘432a、432b位置对应于同一非弹簧段344。

如前所述，本发明所提供的探针装置实际上可设有相当多探针30，因此各导板也可设有相当多导引孔。对于设有多个非圆形的支撑孔(例如前述的上导引孔412或中导引孔432)的支撑导板(例如前述的上导板41或中导板43)而言，各支撑孔可呈下述各实施例所提供的排列方式，以提升支撑导板上的空间利用性，使得同一支撑导板上可设置更多支撑孔。

图20至图24分别为本发明第十一至十五较佳实施例所提供的具有弹簧套筒式探针的探针装置的一支撑导板61～65的顶视示意图，也即，各支撑导板61～65可应用于前述各实施例而作为上导板41或中导板43，此外，下导板42也可采用各支撑导板61～65的设计。下述各实施例以呈椭圆形的支撑孔为例说明其排列方式，然而，下述各实施例所提供的支撑孔排列方式也可应用于其他形状且符合前述本发明定义的支撑孔。下述各实施例的各图式仅显示一小部分的顶视示意图，以便说明。各支撑导板61～65设有多个支撑孔70A～D，各支撑孔70A～D能定义出一通过其导引面72及中心74的长轴76。

如图20所示，支撑导板61的支撑孔70A、70B沿相互平行的二假想直线78排成二行L1、L2，不论位于同一行或位于不同行，每二相邻支撑孔中都包含有一直向孔70A及一横向孔70B，各直向孔70A的长轴76实质上平行于各假想直线78，更进一步说明，各直向孔70A的长轴76实质上与各假想直线78重合，而各横向孔70B的长轴76实质上垂直于各假想直线78。如此一来，各支撑孔70A、70B的中心74相互对齐，可让穿设于各支撑孔70A、70B的探针30整齐地排列，且各支撑孔70A、70B的排列方式可提升支撑导板61上的空间利用性。

如图21所示，支撑导板62的支撑孔70A、70B沿相互平行的三假想直线78排成三行L1、L2、L3，其中二行L1、L3中均为直向孔70A且另一行L2均为横向孔70B，因此位于同一行的支撑孔的长轴76相互平行，更进一步说明，位于同一行的直向孔70A的长轴76实质上与其中一假想直线78重合，此外，每二相邻行的支撑孔的长轴76相互垂直，也即，本实施例的支撑孔排列方式是使每相邻二行分别为一行直向孔70A及一行横向孔70B，如此也可使各支撑孔70A、70B的中心74相互对齐，并达到提升空间利用性的功效。

如图22A及图22B所示，支撑导板63的支撑孔70C沿相互平行的三假想直线78排成三行L1、L2、L3，并垂直于各假想直线L1、L2、L3地排成四列R1、R2、R3、R4，且各支撑孔70C的长轴76与假想直线78之间有一为锐角的夹角α，各夹角α以45度为较佳设计。支撑导板63的每一支撑孔均为左斜孔70C(或者也可均为如下述实施例中的右斜孔70D)，因此各支撑孔70C的长轴76相互平行，如此也可使各支撑孔70C的中心74相互对齐，并达到提升空间利用性的功效。为达到更加良好的空间利用性，每二位于同一行且相邻的支撑孔70C的中心74的距离D1可与每二位于同一列且相邻的支撑孔70C的中心74的距离D2相等，也即D1＝D2。

值得一提的是，探针装置的导板通常为圆形，其边缘形状并无明显的方位之分，各导板的设置方向也不一定会使假想直线78呈如图22A所示的方向，例如可能如图22B所示的方向。各支撑孔70C在图22B中的排列方式乍看与图22A中的排列方式相异，但实际上图22B所示的支撑孔70C即为将图22A中的支撑孔70C全部一起朝顺时针方向转动45度后的形态。因此，在判断导板的支撑孔排列方式是否符合本发明所提供的时，应将导板转动至各角度以进行判断。

如图23所示，支撑导板64的支撑孔70C、70D沿二假想直线78排成二行L1、L2，且各支撑孔70C、70D的长轴76与假想直线78之间有一为锐角的夹角α，各夹角α以45度为较佳设计。支撑导板64的每二相邻支撑孔中包含有一左斜孔70C及一右斜孔70D，因此每二相邻支撑孔的长轴76之间有一为90度的夹角β，如此也可使各支撑孔70C、70D的中心74相互对齐，并达到提升空间利用性的功效。

如图24所示，支撑导板65也具有如前述的左斜孔70C及右斜孔70D，各支撑孔70C、70D沿相互平行的三假想直线78排成三行L1、L2、L3，并垂直于各假想直线78地排成四列R1、R2、R3、R4，位于同一列的支撑孔均为左斜孔70C(第一、三列R1、R3)或均为右斜孔70D(第二、四列R2、R4)，因此位于同一列的支撑孔的长轴76为相互平行，而位于同一行的支撑孔为左斜孔及右斜孔交错设置，因此位于同一行的每二相邻支撑孔的长轴76之间有一为90度的夹角β，如此也可使各支撑孔70C、70D的中心74相互对齐，并达到提升空间利用性的功效。

最后，必须再次说明，本发明在前述实施例中所揭示的构成元件，仅为举例说明，并非用来限制本发明的权利要求书，其他等效元件的替代或变化，也应被本发明的权利要求书所涵盖。

Claims (21)

1.一种具有弹簧套筒式探针的探针装置，其特征在于包含有：

一弹簧套筒式探针，具有一针体，以及一套设于所述针体外的弹簧套筒，所述弹簧套筒具有至少一弹簧段，以及一固定于所述针体的结合部，所述结合部具有一凸出于所述至少一弹簧段的外筒面的凸出部；

一探针座，具有多个相叠的导板，以及至少一导引孔，所述弹簧套筒式探针穿设于所述至少一导引孔；

其中，所述探针座的导板中包含有一下导板，以及一位于所述下导板上方的支撑导板，所述探针座的导引孔中包含有一设于所述支撑导板的支撑孔，所述支撑孔呈非圆形且能定义出一中心、一导引面及一支撑面，所述支撑面与所述中心的距离大于所述弹簧套筒的弹簧段的外筒面的半径，所述导引面与所述中心的距离大于所述支撑面与所述中心的距离，且大于所述凸出部与所述针体的中心的最大距离。

2.如权利要求1所述的具有弹簧套筒式探针的探针装置，其特征在于：所述支撑孔与所述弹簧套筒的结合部形状对应。

3.如权利要求1所述的具有弹簧套筒式探针的探针装置，其特征在于：所述支撑孔呈椭圆形或矩形。

4.如权利要求1所述的具有弹簧套筒式探针的探针装置，其特征在于：所述探针座的导引孔中更包含有一设于所述下导板且呈圆形的下导引孔，所述弹簧套筒的结合部位于所述下导引孔内，且所述下导引孔的半径大于所述凸出部与所述针体中心的最大距离。

5.如权利要求1或4所述的具有弹簧套筒式探针的探针装置，其特征在于：所述弹簧套筒具有多个所述弹簧段，各所述弹簧段呈螺旋镂空状且其螺旋方向相同。

6.如权利要求1所述的具有弹簧套筒式探针的探针装置，其特征在于：所述探针座的导引孔中包含有一设于所述下导板且呈非圆形的下导引孔，所述弹簧套筒的结合部位于所述下导引孔内，其中所述下导引孔能定义出一中心、一第一支撑面及一第二支撑面，所述第一支撑面与所述中心的距离大于所述第二支撑面与所述中心的距离，且大于所述凸出部与所述针体中心的最大距离，且所述第一支撑面面对所述凸出部。

7.如权利要求1、4及6中任一项所述的具有弹簧套筒式探针的探针装置，其特征在于：所述弹簧套筒具有二所述弹簧段，所述二弹簧段呈螺旋镂空状且其螺旋方向相反。

8.如权利要求1、4及6中任一项所述的具有弹簧套筒式探针的探针装置，其特征在于：所述探针座的导板中包含有一上导板，以及一设于所述上导板与所述下导板之间的中导板，所述上导板与所述中导板二者至少其中之一为所述支撑导板。

9.如权利要求4或6所述的具有弹簧套筒式探针的探针装置，其特征在于：所述探针座的导板中包含有一上导板，以及一设于所述上导板与所述下导板之间的中导板，所述探针座的导引孔中包含有一设于所述上导板的上导引孔，以及一设于所述中导板的中导引孔，所述上导板及所述中导板分别为一所述支撑导板，所述上导引孔及所述中导引孔分别为一所述支撑孔；所述弹簧套筒具有三所述弹簧段，各所述弹簧段分别完全位于所述上导引孔内、所述中导引孔内及所述下导引孔内。

10.如权利要求1所述的具有弹簧套筒式探针的探针装置，其特征在于：所述弹簧套筒具有至少一非弹簧段，各所述导板的接合处位置对应于所述弹簧套筒的非弹簧段。

11.如权利要求1所述的具有弹簧套筒式探针的探针装置，其特征在于：所述弹簧套筒具有至少一非弹簧段，所述探针座的导引孔位置完全对应于所述弹簧套筒的非弹簧段，或者所述弹簧套筒的弹簧段位置完全对应于所述探针座的导引孔。

12.如权利要求1所述的具有弹簧套筒式探针的探针装置，其特征在于：所述弹簧套筒具有至少一非弹簧段，所述探针座的所述至少一导引孔的一上缘及一下缘位置对应于所述弹簧套筒的所述至少一非弹簧段。

13.如权利要求1所述的具有弹簧套筒式探针的探针装置，其特征在于：所述探针座的支撑导板中包含有一上导板以及一设于所述上导板与所述下导板之间的中导板，所述弹簧套筒具有多个非弹簧段，所述上导板与所述中导板的接合处位置对应于所述弹簧套筒的一所述非弹簧段，所述中导板与所述下导板的接合处位置对应于所述弹簧套筒的另一所述非弹簧段；所述探针座的导引孔中包含有一设于所述上导板的上导引孔及一设于所述中导板的中导引孔，所述弹簧套筒的弹簧段中包含有一位置完全对应于所述上导引孔的上弹簧段，以及一位置完全对应于所述中导引孔的中弹簧段。

14.如权利要求1所述的具有弹簧套筒式探针的探针装置，其特征在于：所述支撑导板设有多个所述支撑孔，各所述支撑孔能定义出一通过其导引面及中心的长轴，各所述支撑孔沿至少一假想直线排列，每二相邻支撑孔中包含有一直向孔及一横向孔，所述直向孔的长轴平行于所述至少一假想直线，所述横向孔的长轴垂直于所述至少一假想直线。

15.如权利要求1所述的具有弹簧套筒式探针的探针装置，其特征在于：所述支撑导板设有多个所述支撑孔，各所述支撑孔能定义出一通过其导引面及中心的长轴，各所述支撑孔沿多个相互平行的假想直线排成多行，且各所述支撑孔中包含有多个直向孔及多个横向孔，各所述直向孔的长轴平行于各所述假想直线，各所述横向孔的长轴垂直于各所述假想直线，位于同一行的支撑孔的长轴相互平行，每二相邻行的支撑孔的长轴相互垂直。

16.如权利要求1所述的具有弹簧套筒式探针的探针装置，其特征在于：所述支撑导板设有多个所述支撑孔，各所述支撑孔能定义出一通过其导引面及中心的长轴，各所述支撑孔沿至少一假想直线排列，且各所述支撑孔的长轴与所述至少一假想直线之间有一为锐角的夹角。

17.如权利要求16所述的具有弹簧套筒式探针的探针装置，其特征在于：各所述支撑孔的长轴与所述至少一假想直线的夹角为45度。

18.如权利要求16所述的具有弹簧套筒式探针的探针装置，其特征在于：各所述支撑孔的长轴相互平行。

19.如权利要求16所述的具有弹簧套筒式探针的探针装置，其特征在于：各所述支撑孔沿相互平行的多个所述假想直线排成多行，并垂直于各所述假想直线地排成多列，每二位于同一行且相邻的所述支撑孔的中心的距离与每二位于同一列且相邻的所述支撑孔的中心的距离相等。

20.如权利要求16所述的具有弹簧套筒式探针的探针装置，其特征在于：每二相邻支撑孔的长轴之间有一为90度的夹角。

21.如权利要求16所述的具有弹簧套筒式探针的探针装置，其特征在于：各所述支撑孔沿相互平行的多个所述假想直线排成多行，并垂直于各所述假想直线地排成多列，位于同一列的支撑孔的长轴相互平行，位于同一行的每二相邻支撑孔的长轴之间有一为90度的夹角。