CN105092908B - 一种测试探针和测试装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的实施例提供一种测试探针和测试装置，涉及显示器技术领域，用于保证测试探针与测试样品表面的良好接触，同时减少测试探针对测试样品表面的损伤以及测试探针的磨损。该测试探针包括：壳体、活塞、弹性器件和球体；壳体包括测试端和固定端，测试端设置有一测试开口；活塞能沿壳体内壁在测试端和固定端之间滑动，活塞与壳体的固定端形成导电胶体腔，通过挤压活塞能够使得导电胶体自活塞与壳体内壁间的缝隙溢出；弹性器件的第一端固定于活塞上，弹性器件的第二端向测试端延伸；球体设置于测试开口处，球体可以在测试开口内转动且测试开口的尺寸小于球体的直径；球体与弹性器件的第二端相隔预设间距。本发明的实施例用于测试样品的检测。

Description

一种测试探针和测试装置
技术领域
本发明涉及显示器技术领域，尤其涉及一种测试探针和测试装置。
背景技术
随着显示技术的发展，液晶显示器(英文全称：Thin Film Transistor-LiquidCrystal Display，简称：TFT-LCD)在显示领域得到了广泛的应用。对于液晶显示器而言，阵列基板的品质对最终的显示效果具有至关重要的影响，因此在液晶显示面板的制备过程中，阵列基板的检测是十分为重要的一个环节。
在阵列基板的检测过程中，测试探针得到了普遍的应用。现有技术中广泛应用的测试探针为具有简单金属针状结构的导电探针，在对阵列基板进行检测时，首先使测试探针与测试样品表面接触，然后通过对测试探针加载测试信号，并通过测试探针将测试信号传导至测试样品，进而获取检测样品的品质。然而现有技术中的测试探针需要与测试样品直接接触，所以采用现有技术中的测试探针对测试样品进行测试时，很容易造成样品表面的划伤损坏以及测试探针的磨损，若为了避免造成样品表面的划伤损坏以及测试探针的磨损使测试探针与测试样品接触较轻，则很容易导致探针与测试样品接触不良，进而导致测试结果误差较大，甚至测试结果错误。所以，如何保证测试探针与测试样品表面的良好接触，同时减少测试探针对测试样品表面的损伤以及测试探针的磨损是本领域技术人员亟待解决的一个问题。
发明内容
本发明的实施例提供一种测试探针和测试装置，用于保证测试探针与测试样品表面的良好接触，同时减少测试探针对测试样品表面的损伤以及测试探针的磨损。
为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：
第一方面，提供一种测试探针，包括：壳体以及设置于壳体内部的活塞、弹性器件和球体；
所述壳体包括测试端和固定端，所述测试端设置有一测试开口；
所述活塞能沿所述壳体内壁在所述测试端和所述固定端之间滑动，所述活塞与所述壳体的固定端形成导电胶体腔，所述导电胶体腔用于填充导电胶体，通过挤压所述活塞能够使得导电胶体自活塞与壳体内壁间的缝隙溢出；
所述弹性器件的第一端固定于所述活塞上，所述弹性器件的第二端向所述测试端延伸，所述弹性器件能在延伸方向上伸缩；
所述球体设置于所述测试开口处，所述测试开口设置为可容纳所述球体的滚动槽，所述球体可以在所述测试开口内转动且所述测试开口的尺寸小于所述球体的直径；所述球体与所述弹性器件的第二端相隔预设间距。
可选的，所述测试探针还包括：球体限位结构；
所述球体限位结构设置于所述壳体内壁上，所述球体限位结构包括引流通道和限位槽，所述引流通道的一端和所述限位槽的一端连接，所述限位槽的另一端与所述测试开口对齐，所述限位槽与所述球体相切。
可选的，所述球体的材料为金属。
可选的，所述球体限位结构的材料为金属。
可选的，所述弹性器件包括弹簧和弧面，所述弧面与所述球体的表面相匹配；所述弹簧的第二端连接所述弧面。
可选的，所述壳体的固定端还包括一个注入开口，所述注入开口用于注入所述导电胶体。
可选的，所述测试开口的形状为圆形。
第二方面，提供一种测试装置，包括：测试探针、探针固定结构以及测试引线，
所述测试探针为第一方面任一项所述的测试探针，所述探针固定结构包括：支架和悬臂；所述悬臂的第一端固定于所述支架上，所述悬臂的第二端固定于所述测试探针的固定端上，所述测试引线连接所述测试探针，用于向所述测试探针加载测试信号。
可选的，当所述测试探针包括所述注入开口时，所述测试装置还包括：导电胶体注入结构，所述导电胶体注入结构连接所述测试探针的注入开口，用于向所述测试探针内注入导电胶体。
本发明的实施例提供的测试探针及测试装置，包括：壳体以及设置于壳体内部的活塞、弹性器件和球体，其在测试过程中利用球体与测试样品表面接触，球体在受到测试样品的反作用力时会使球体与间隔预设距离的弹性器件相接触，并通过弹性器件将力传递至活塞，使得活塞发生弹性形变，从而使活塞与壳体固定端形成的导电胶体腔内的导电胶体沿着壳体的内壁流下并吸附于球体表面，然后通过球体的滚动将导电胶体涂覆在测试样品与测试探针之间，因此保证了测试探针与测试样品表面的良好接触，此外，由于与测试样品表面相接触的是测试探针上可以向任意方向转动的球体，因此减少了测试探针与测试样品表面的摩擦，可以有效的减少对测试样品表面的划伤损坏以及测试探针的磨损。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的实施例提供的一种测试探针的示意性结构图；
图2为本发明的实施例提供的图1所示测试探针工作状态的示意性结构图；
图3为本发明的实施例提供的另一种测试探针的示意性结构图；
图4为本发明的实施例提供的图3所示测试探针工作状态的示意性结构图；
图5为本发明的实施例提供的再一种测试探针的示意性结构图；
图6为本发明的实施例提供的测试装置示意性结构图；
图7为本发明的实施例提供的另一种测试装置示意性结构图。
附图标记：
10-测试探针；
11-壳体；
111-测试开口；
112-注入开口；
12-活塞；
13-弹性器件；
131-弹簧；
132-弧面；
14-球体；
15-导电胶体腔；
16-球体限位结构；
161-引流通道；
162-限位槽；
20-探针固定结构；
21-支架；
22-悬臂；
30-测试引线；
40-导电胶体注入结构。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的实施例提供一种测试探针，具体的，参照图1、2所示，其中，图2为图1所示测试探针工作状态时的示意性结构图。该测试探针10包括：壳体11以及设置于壳体内部的活塞12、弹性器件13和球体14；
壳体11包括测试端和固定端，测试端设置有一测试开口111；
活塞12能沿壳体11内壁在测试端和固定端之间滑动，活塞12与壳体11的固定端形成导电胶体腔15，导电胶体腔15用于填充导电胶体，通过挤压活塞12能够使得导电胶体自活塞12与壳体11内壁间的缝隙溢出；
弹性器件13的第一端固定于活塞12上，弹性器件13的第二端向测试端延伸，弹性器件能在延伸方向上伸缩；
球体14设置于测试开口111处，测试开口111设置为可容纳球体14的滚动槽，球体14可以在测试开口111内转动且测试开口111的尺寸小于球体14的直径；球体14与弹性器件12的第二端相隔预设间距。
以下对本发明的实施例中的若干问题进行详细说明。
第一、球体与弹性器件的第二端相隔预设间距，所以在非测试状态下球体与弹性器件不相互接触，或者仅仅相互接触而没有相互作用力。参照图2所示，在测试状态下球体14与测试样品表面接触，测试样品表面会对球体14产生一个反作用力，球体14被挤压后与弹性器件13的第二端相接触。其中，预设距离以非测试状态下球体与弹性器件不相互接触或者仅仅相互接触而没有相互作用力，而在测试状态下球体与测试样品表面接触且具有相互作用力为准，本发明的实施例中并不限定预设距离的大小。
第二、活塞12沿壳体的内壁顶入壳体11内部，并与壳体11的固定端形成导电胶体腔15，所以在活塞12未发生弹性形变时，导电胶体腔内的导电胶体不会流出。参照图2所示，活塞12与弹性器件13的第一端相接触，所以在测试状态下，球体14挤压弹性器件的第二端后，弹性器件13会将作用力传递至活塞12，进而使活塞12发生弹性形变，导电胶体腔15内的导电胶体沿壳体内壁流出。而在非测试状态下，活塞与壳体内壁形成的导电胶体腔对导电胶具有密封作用，可以避免导电胶体出现氧化、变干、变质等问题，所以可以减少导电胶体的浪费。示例性的，活塞可以由弹性体材料制作形成。弹性体材料是具有弹性的聚合物的总称，弹性体材料的特性为：受外力会发生弹性形变，撤除外力后迅速恢复其形状和尺寸。具体的：弹性体材料可以为橡胶，即上述实施例中的活塞可以为橡胶活塞。
第三、当测试探针在测试样品的表面移动时，球体会在测试样品的表面滚动，所以避免了探针与测试样品表面的摩擦，进而可以有效的减少对测试样品表面的划伤损坏以及测试探针的磨损。
第四、导电胶体沿壳体内壁流出后与球体接触，会吸附于球体的表面，当测试探针在测试样品的表面移动时，球体会在测试样品的表面滚动，进而使导电胶体涂覆在测试样品与球体之间，所以通过导电胶体可以保证测试探针与测试样品表面的良好接触。
第五、导电胶体通常包括导电胶和稀释剂，且导电胶体通常为半流体，即可以流动，但又具有一定黏性，所以不会像普通液体一样迅速扩散导致测试样品表面污染，而是保持在金属球体的附近，从而确保测量的正常进行。
本发明的实施例提供的测试探针，包括：壳体以及设置于壳体内部的活塞、弹性器件和球体，其在测试过程中利用球体与测试样品表面接触，球体在受到测试样品的反作用力时会使球体与间隔预设距离的弹性器件相接触，并通过弹性器件将力传递至活塞，使得活塞发生弹性形变，从而使活塞与壳体固定端形成的导电胶体腔内的导电胶体沿着壳体的内壁流下并吸附于球体表面，然后通过球体的滚动将导电胶体涂覆在测试样品与测试探针之间，因此保证了测试探针与测试样品表面的良好接触，此外，由于与测试样品表面相接触的是测试探针上可以向任意方向转动的球体，因此减少了测试探针与测试样品表面的摩擦，可以有效的减少对测试样品表面的划伤损坏以及测试探针的磨损。
示例性的，基于上述描述，测试开口111的形状为圆形。
将测试开口的形状设置为圆形，这样一来，球体与壳体的测试开口的接触部位可以完全吻合，在球体受力的情况下有利于金属球体发生滚动，从而能够有效的避免测试探针对测试样品表面的损伤损坏，此外，还可以避免过量的导电胶体从测试开口与球体的间的缝隙流出，造成测试样品表面的污染。
可选的，参照图3、4所示，其中，图4为图3所示测试探针工作状态时的示意性结构图。上述实施例中的测试探针10还可以包括：球体限位结构16；
球体限位结构16设置于壳体内壁上，球体限位结构16包括引流通道161和限位槽162，引流通道161的一端和限位槽162的一端连接，限位槽162的另一端与测试开口111对齐，限位槽162与球体14相切。第一方面，上述球体限位结构可以防止球体向壳体一侧偏移，避免了导电胶体从球体偏移后的缝隙流出导致导电胶体涂覆不均匀。另一方面，限位槽的一端与测试开口对齐，所以球体限位结构的开口尺寸也小于球体的直径，所以球体限位结构还可以防止球体从壳体中脱落。参照图4所示，工作状态下，弹性器件13处于压缩状态，活塞12受力发生弹性形变，腔体15内的导电胶体沿引流通道161流出。
示例性的，球体的材料为金属；球体限位结构的材料也为金属。
采用金属材料形成球体和球体限位结构能够同时满足测试探针对强度、导电性的要求。金属可以为铜、钢、镍以及合金。当然球体和球体限位结构也可以为其他具有一定强度且导电性良好的材料。
可选的，参照图3、4所示，弹性器件13包括弹簧131和弧面132，弧面132与球体14的表面相匹配；弹簧131的第二端连接弧面132。
其中，弹性器件13应该具有一定的强度，且该强度足以在弹性器件13的变形过程中使活塞12受力发生形变。基于此，当金属球体14受力向弹簧延伸方向压缩时，弹簧将该作用力传递给活塞12进而使活塞发生弹性形变。而弹簧的第二端连接的弧面与球体的表面相匹配，所以在球体转动过程中可以减少球体与弹簧之间的摩擦，避免对球体以及弹性器件的磨损。
可选的，参照图5所示，壳体的固定端还包括一个注入开口112，注入开口用于注入导电胶体。设置注入开口可以在测试探针内的导电胶体用完后补充导电胶体，从而提高测试探针的使用寿命。
本发明的实施例还提供一种测试装置，如图6所示，该测试装置包括：测试探针10、探针固定结构20以及测试引线30。
其中，测试探针10为上述任一实施例提供的测试探针，探针固定结构20包括：支架21和悬臂22；悬臂22的第一端固定于支架上21，悬臂22的第二端固定于测试探针10的固定端上，测试引线30连接测试探针10，用于向测试探针加载测试信号。
上述实施例中探针固定结构主要用于对测试探针进行固定，以及在测试过程中选择测量位置，以便于完成各种测量。测试引线30的一端连接于测试探针10上，测试引线30的另一端则连接测量仪器(图中未示出)，从而辅助完成测量信号的加载。
在测试装置工作过程中，首先通过调整支架位置以及调整悬臂的位置使测试探针与测试样品表面轻微接触，然后微调测试探针，以使测试探针测试端的球体转动，进而使测试探针与测试样品间涂覆导电胶体，其中，针头与样品的接触情况可借助外加的光学显微镜来观察，确定针头与样品已经良好接触。最后将测试引线连接至测量设备，测量过程便可正式进行。
本发明的实施例提供的测试装置的测试探针包括：包括：壳体以及设置于壳体内部的活塞、弹性器件和球体，其在测试过程中利用球体与测试样品表面接触，球体在受到测试样品的反作用力时会使球体与间隔预设距离的弹性器件相接触，并通过弹性器件将力传递至活塞，使得活塞发生弹性形变，从而使活塞与壳体固定端形成的导电胶体腔内的导电胶体沿着壳体的内壁流下并吸附于球体表面，然后通过球体的滚动将导电胶体涂覆在测试样品与测试探针之间，因此保证了测试探针与测试样品表面的良好接触，此外，由于与测试样品表面相接触的是测试探针上可以向任意方向转动的球体，因此减少了测试探针与测试样品表面的摩擦，可以有效的减少对测试样品表面的划伤损坏以及测试探针的磨损。
示例性的，参照图7所示，当测试探针10包括注入开口112时，测试装置还包括：导电胶体注入结构40，导电胶体注入结构40连接测试探针的注入开口112，用于向测试探针10内注入导电胶体。
在测试探针的固定端设置注入开口以及设置导电胶体注入结构可以在测试探针内的导电胶体用完后补充导电胶体，从而提高测试探针的使用寿命。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种测试探针，其特征在于，包括：壳体以及设置于所述壳体内部的活塞、弹性器件和球体；
所述壳体包括测试端和固定端，所述测试端设置有一测试开口；
所述活塞能沿所述壳体内壁在所述测试端和所述固定端之间滑动，所述活塞与所述壳体的固定端形成导电胶体腔，所述导电胶体腔用于填充导电胶体，通过挤压所述活塞能够使得导电胶体自活塞与壳体内壁间的缝隙溢出；
所述弹性器件的第一端固定于所述活塞上，所述弹性器件的第二端向所述测试端延伸，所述弹性器件能在延伸方向上伸缩；
所述球体设置于所述测试开口处，所述测试开口设置为可容纳所述球体的滚动槽，所述球体可以在所述测试开口内转动且所述测试开口的尺寸小于所述球体的直径；所述球体与所述弹性器件的第二端相隔预设间距。
2.根据权利要求1所述的测试探针，其特征在于，所述测试探针还包括：球体限位结构；
所述球体限位结构设置于所述壳体内壁上，所述球体限位结构包括引流通道和限位槽，所述引流通道的一端和所述限位槽的一端连接，所述限位槽的另一端与所述测试开口对齐，所述限位槽与所述球体相切。
3.根据权利要求1所述的测试探针，其特征在于，所述球体的材料为金属。
4.根据权利要求2所述的测试探针，其特征在于，所述球体限位结构的材料为金属。
5.根据权利要求1所述的测试探针，其特征在于，所述弹性器件包括弹簧和弧面，所述弧面与所述球体的表面相匹配；所述弹簧的第二端连接所述弧面。
6.根据权利要求1所述的测试探针，其特征在于，所述壳体的固定端还包括一个注入开口，所述注入开口用于注入所述导电胶体。
7.根据权利要求1所述的测试探针，其特征在于，所述测试开口的形状为圆形。
8.一种测试装置，其特征在于，包括：测试探针、探针固定结构以及测试引线，
所述测试探针为权利要求1-7任一项所述的测试探针，所述探针固定结构包括：支架和悬臂；所述悬臂的第一端固定于所述支架上，所述悬臂的第二端固定于所述测试探针的固定端上，所述测试引线连接所述测试探针，用于向所述测试探针加载测试信号。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，当所述测试探针包括所述注入开口时，所述测试装置还包括：导电胶体注入结构，所述导电胶体注入结构连接所述测试探针的注入开口，用于向所述测试探针内注入导电胶体。
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