CN109932535A - 电流探针结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电流探针结构，包含一导电套筒、一第一电连接端口及一探针组件。导电套筒用以固定于一基板。第一电连接端口电性连接于导电套筒。探针组件包含一第一针轴及一第一探针。第一针轴可滑移地穿设导电套筒，且第一针轴通过导电套筒电性连接于第一电连接端口。第一探针设置并电性连接第一针轴。

Description

电流探针结构

技术领域

本发明关于一电流探针结构，特别是一种具有导电套筒的电流探针结构。

背景技术

目前业界有用于测量电阻值或电压值等电性特性的仪器，特别是利用大电流(例如从数十安培到数百安培)的量测仪器。在销售产品前，业者会利用量测仪器的多个探针组来进行多点的电性测试以确认产品的合格率和可靠度。一般而言，量测仪器的探针组固定于一板件上，且通常具有一驱动端及一感测端，驱动端与感测端分别与电线连接。当探针组接触一待测物时，大电流流经驱动端至待测物，再经由感测端回传经过此待测物的电流，以感测此待测物的电性特性。

由于，连接驱动端的电线为大电流输出之处，因此电线较为粗大，使得具有多个探针组的量测装置于配线上实为拥挤，进而造成探针组在抵触待测物而滑移时，位于量测装置内的电线会随之移动，而造成多条电线之间相互摩擦，或是造成多条电线与量测装置的结构摩擦而破损，使得电流形成短路的状态而使量测装置失效。此外，量测装置内部空间因配置有多条粗大的电线，使得大电流在流经电线时所产生的热不易消散。

发明内容

本发明在于提供一种电流探针结构，藉以解决现有技术中量测装置内电线拥挤所造成的电线容易摩擦破损及散热不易的问题。

本发明一实施例所公开的一种电流探针结构包含一导电套筒、一第一电连接端口及一探针组件。导电套筒用以固定于一基板。第一电连接端口电性连接于导电套筒。探针组件包含一第一针轴及一第一探针。第一针轴可滑移地穿设导电套筒，且第一针轴通过导电套筒电性连接于第一电连接端口。第一探针设置并电性连接第一针轴。

根据上述实施例所公开的电流探针结构，藉由固定于基板的导电筒体及固定于导电筒体的第一电连接端口取代传统探针组中会随着探针组移动的大电流电线，使得电流探针结构的滑移不会带动导电套筒及第一电连接端口移动，进而降低了具有电流探针结构的测量装置内部电线的摩擦机率。此外，由于原本用来传输大电流的电线已被取代，使得具有电流探针结构的量测装置的内部空间相对的宽敞，以令具有电流探针结构的量测装置的散热能力提升。

以上的关于本发明内容的说明及以下的实施方式的说明用以示范与解释本发明的精神与原理，并且提供本发明的专利申请权利要求保护范围更进一步的解释。

附图说明

图1为本发明第一实施例所公开的多个电流探针结构装设于基板的立体图。

图2为图1的其中一电流探针结构的立体图。

图3为图2的分解图。

图4为图3的部分的放大分解图。

图5为图2的剖面图。

图6为本发明第二实施例所公开的电流探针结构中的多个探针组件穿设导电筒体的立体图。

图7为本发明第三实施例所公开的电流探针结构中的多个探针组件穿设导电筒体的立体图。

其中，附图标记：

10 电流探针结构

11 基板

100、700、900 导电套筒

110 柱体部

111 滑槽

111a 组配槽

111b 内壁面

120 凸缘部

200 第一固定件

300 第一电连接端口

400 第二固定件

500 导电弹片

600、800、950 探针组件

610 第一针轴

611 凸块

612 穿槽

612a 第一槽部

612b 第二槽部

612c 第三槽部

612d 第一止挡部

612e 第二止挡部

620 弹性件

630 第一绝缘件

640 第二绝缘件

650 第二针轴

651 插设头

651a 沟槽

651b 探针插槽

651c 夹持片

6511c 凹槽

652 轴身

652a 环形凹槽

653 第二电连接端口

660 固定环

670 扣环

680 第一探针

681 导电端子

690 第二探针

D1 宽度

R1 内径

具体实施方式

请参阅图1，图1为本发明第一实施例所公开的多个电流探针结构装设于基板的立体图。

本实施例的电流探针结构10适于固定于一基板11，基板11例如为装设于量测装置，且基板11为绝缘体。如图1所示，基板11通常设有多个电流探针结构10，以针对待测物进行多点的量测。电流探针结构10例如通过大电流(例如从数十安培到数百安培)来量测待测物的电性特性，电性特性例如为电阻值或电压值等性质。以下说明以其中一个电流探针结构10为例。

请参阅图2至图5。图2为图1的其中一电流探针结构的立体图。图3为图2的分解图。图4为图3的部分的放大分解图。图5为图2的剖面图。

电流探针结构10包含一导电套筒100、一第一固定件200、一第一电连接端口300、一第二固定件400、两个导电弹片500及一探针组件600。

导电套筒100包含一柱体部110及一凸缘部120。凸缘部120沿柱体部110的径向凸出于柱体部110，且柱体部110用以穿设基板11并部分凸出于基板11，以令凸缘部120抵靠基板11。第一固定件200套设柱体部110并抵靠基板11远离凸缘部120的一侧，用以固定导电套筒100于基板11。第一电连接端口300套设柱体部110并抵靠第一固定件200，以令第一电连接端口300电性连接于导电套筒100。第二固定件400套设柱体部110，以令第一电连接端口300被夹持于第一固定件200与第二固定件400之间。

导电套筒100的柱体部110具有一滑槽111。滑槽111沿导电套筒100的轴向贯穿，且滑槽111具有两个组配槽111a，两个组配槽111a皆自滑槽111的一内壁面111b凹陷形成。两个导电弹片500分别设置于两个组配槽111a内。导电弹片500例如为两侧较宽且中间较窄的束紧套筒，其中间较窄的部分是由多条细金属结构环绕而形成类似栅栏的形式。

如图2至图5所示，探针组件600包含一第一针轴610、一弹性件620、一第一绝缘件630、一第二绝缘件640、一第二针轴650、一固定环660、一扣环670、一第一探针680及一第二探针690。

第一针轴610具有沿柱体部110的径向凸出的一凸块611，第一针轴610穿过弹性件620并可滑移地穿设柱体部110的滑槽111，以令弹性件620的两端分别抵靠凸块611及导电套筒100，且两个导电弹片500夹持第一针轴610并与第一针轴610电性接触。第一针轴610通过第一针轴610与两个导电弹片500之间的电性接触，而使第一针轴610电性连接导电套筒100。

第一针轴610更具有沿柱体部110的轴向贯穿的一穿槽612，穿槽612包含一第一槽部612a、一第二槽部612b、一第三槽部612c、一第一止挡部612d及一第二止挡部612e。第一槽部612a及第三槽部612c分别连接于第二槽部612b的相对两端，且第一槽部612a与第三槽部612c连通于第二槽部612b。第一止挡部612d位于第一槽部612a与第二槽部612b之间，且第二止挡部612e位于第二槽部612b与第三槽部612c之间。第一绝缘件630与第二绝缘件640分别设置于第一槽部612a及第三槽部612c。

第二针轴650包含一插设头651、一轴身652及一第二电连接端口653，插设头651与第二电连接端口653分别连接轴身652的相对两端。插设头651的宽度D1大于第一绝缘件630的内径R1，轴身652穿设第一绝缘件630，以令插设头651与第一止挡部612d分别抵靠第一绝缘件630的相对两侧，且第一绝缘件630被夹持于轴身652与第一针轴610之间。轴身652具有一环形凹槽652a，轴身652穿设第二绝缘件640。固定环660扣住环形凹槽652a，以令固定环660与第二止挡部612e分别抵靠第二绝缘件640的相对两侧，且第二绝缘件640被夹持于轴身652与第一针轴610之间。

在本实施例中，第二针轴650通过第一绝缘件630及第二绝缘件640而与第一针轴610电性绝缘，以确保电流流经第二针轴650时，电流不会又流向第一针轴610而造成量测的误差。此外，第二电连接端口653例如为外径4毫米且内径2毫米的凹槽结构，故可供博士端子插设于2毫米的凹槽，或是直接套设于4毫米的外缘，使得第二针轴650与电线连接之处的区域加大，以令电线更稳固地固定于第二电连接端口653上。

第二针轴650的插设头651具有四个沟槽651a及一探针插槽651b，四个沟槽651a共同环绕探针插槽651b，并将插设头651分为四个夹持片651c。每一夹持片651c各具有一凹槽6511c，且扣环670扣设于每一夹持片651c的凹槽6511c。第一探针680设置于第一针轴610邻近于凸块611的一端，并电性连接于第一针轴610。在本实施例中，第二探针690例如为11号探针，第二探针690插设于探针插槽651b，以令第二探针690固定于探针插槽651b内并电性连接于第二电连接端口653。第一探针680具有多个导电端子681，这些导电端子681环绕第二探针690。

在本实施例中，第二针轴650的插设头651被四个沟槽651a分为四个夹持片651c的设置，并非用以限定本发明。在其他实施例中，沟槽的数量可做增减以调整夹持片的数量。举例来说，若沟槽的数量为两个，则可将插设头分为两个夹持片。

此外，扣环670扣紧每一夹持片651c的凹槽6511c的设置，并非用以限定本发明。在其他实施例中，可于各夹持片的表面可无凹槽的设置，扣环可直接扣紧四个夹持片。

再者，固定第二探针690是通过扣环670扣紧四个夹持片651c的设置，但并不以此为限。在其他实施例中，可无扣环的设置，取而待之地通过四个夹持片提供夹持第二探针的力量。

本实施例的电流探针结构10中，大电流(例如120安培)经由第一电连接端口300流至与第一电连接端口300连接的导电套筒100，接着再藉由两个导电弹片500与第一针轴610的电性接触的关系传导至设置于第一针轴610的第一探针680。藉由第一探针680接触待测物，使得大电流传输至待测物后，再从第二探针690传导至第二电连接端口653，以令具有电流探针结构10的装置接收回传的电流，以分析得知待测物的电性特性。

前述大电流的流动过程中，大电流从导电套筒100流至第一针轴610藉由两个导电弹片500的环状细金属结构与第一针轴610的多点接触，使得导电套筒100与第一针轴610之间的跨压可大幅减少，使得大电流得从导电套筒100顺利流至第一针轴610。此外，在本实施例中，导电弹片500的数量为两个的设置，并非用以限定本发明。在其他实施例中，导电弹片可以依据所经过的大电流的安培数调整数量。也就是说，导电弹片的数量与其所能承受的电流成正比。

本实施例的电流探针结构10在装设于测量装置的过程中，可将导电套筒100、第一电连接端口300与探针组件600先行各别分开组装，再各别装设于量测装置。详细来说，可先将导电套筒100与第一电连接端口300先安装至装设于量测装置的基板11，接着再将组装好的探针组件600直接装设于导电套筒100。如此一来，电流探针结构10在装设于测量装置时，可不用先将整组电流探针结构10组装好再安装于量测装置，因此增加了电流探针结构10的组装便利性。

此外，在替换探针组件600的过程，因电流探针结构10中仅第二电连接端口653通过博士端子连接于电线，探针组件600仅需要分离电线于博士端子即可将探针组件600拔下，所以相较于传统的探针组电线为焊接于探针组的设置增加了替换探针组件的便利性。再者，若是仅需要更换第二探针690，则可直接将第二探针690抽离于探针插槽651b即可替换。

前述实施例的电流探针结构10中，导电套筒100仅供一探针组件600穿设的设置，并非用以限定本发明。请参阅图6及图7。图6为本发明第二实施例所公开的电流探针结构中的多个探针组件穿设导电筒体的立体图。如图6所示，导电套筒700供多个探针组件800穿设，且这些探针组件800为直列式的排列。图7为本发明第三实施例所公开的电流探针结构中的多个探针组件穿设导电筒体的立体图。如图7所示，导电套筒900供多个探针组件950穿设，且这些探针组件950为环形的排列。

综上所述，根据上述实施例的电流探针结构，藉由固定于基板的导电筒体及固定于导电筒体的第一电连接端口取代传统探针组中会随着探针组移动的大电流电线，使得电流探针结构的滑移不会带动导电套筒及第一电连接端口移动，进而降低了具有电流探针结构的测量装置内部电线的摩擦机率。

此外，由于原本用来传输大电流的电线已被取代，使得具有电流探针结构的测量装置的内部空间相对的宽敞，以令具有电流探针结构的测量装置的散热能力提升。

另外，藉由两个导电弹片的环状细金属结构与第一针轴的多点接触，使得导电套筒与第一针轴之间的跨压可大幅减少，使得大电流得从导电套筒顺利流至第一针轴。

再者，电流探针结构在装设于测量装置的过程中，可将导电套筒、第二电连接端口与探针组装先行各别分开组装，再各别装设于量测装置，故可大幅提升电流探针结构装设于量测装置的便利性。

因第二连接端口可供博士端子设置，使得第二针轴与电线连接之处的区域加大，以令电线更容易固定于第二连接端口上。此外，再替换探针组件的过程中，仅需将电线与第二探针分离即可替换探针组件，故使得探针组件的替换的便利性增加。再者，若是仅需要更换第二探针，则可直接将第二探针抽离于探针插槽即可替换。

Claims (11)

1.一种电流探针结构，适于固定于一基板，其特征在于，该电流探针结构包含：

一导电套筒，用以固定于该基板；

一第一电连接端口，电性连接于该导电套筒；以及

至少一探针组件，包含：

一第一针轴，可滑移地穿设该导电套筒，且该第一针轴通过该导电套筒电性连接于该第一电连接端口；以及

一第一探针，设置并电性连接该第一针轴。

2.如权利要求1所述的电流探针结构，其特征在于，更包含至少一导电弹片，该导电套筒具有一滑槽，该至少一导电弹片设置于该滑槽，该第一针轴可滑移地穿设该滑槽而与该至少一导电弹片电性接触，以令该第一针轴通过该至少一导电弹片电性连接该导电套筒。

3.如权利要求2所述的电流探针结构，其特征在于，该至少一导电弹片的数量为两个，且该滑槽更具有两个组配槽，该两个组配槽凹陷于该滑槽的一内壁面上，该两个导电弹片分别位于该两个组配槽。

4.如权利要求2所述的电流探针结构，其特征在于，更包含一第一固定件，该导电套筒包含一柱体部及一凸缘部，该凸缘部沿该柱体部的径向凸出于该柱体部，该柱体部穿设该基板并部分凸出于该基板，以令该凸缘部抵靠该基板，该第一固定件套设该柱体部并抵靠该基板远离该凸缘部的一侧，该滑槽贯穿该柱体部。

5.如权利要求4所述的电流探针结构，其特征在于，更包含一第二固定件，该第一电连接端口套设该柱体部并抵靠该第一固定件，且该第二固定件套设该柱体部，以令该第一电连接端口被夹持于该第一固定件与该第二固定件之间。

6.如权利要求4所述的电流探针结构，其特征在于，该至少一探针组件更包含一弹性件，该第一针轴具有沿该柱体部的径向凸出的一凸块，该第一针轴穿过该弹性件，以令该弹性件的相对两端分别抵靠该凸块与该导电套筒。

7.如权利要求1所述的电流探针结构，其特征在于，该至少一探针组件更包含一第二针轴及一第二探针，该第二针轴穿设该第一针轴并与该第一针轴电性绝缘，该第二针轴包含一插设头、一轴身及一第二电连接端口，该插设头与该第二电连接端口分别连接该轴身的相对两端，该第二探针插设并电性连接于该插设头，以令该第二探针通过该轴身电性连接于该第二电连接端口。

8.如权利要求7所述的电流探针结构，其特征在于，该至少一探针组件更包含一第一绝缘件，该第一针轴更具有沿该导电套筒的轴向贯穿的一穿槽，该穿槽包含一第一槽部、一第二槽部及一第一止挡部，该第一槽部连通于该第二槽部，且该第一止挡部位于该第一槽部及该第二槽部之间，该第一绝缘件设置于该第一槽部内，该插设头的宽度大于该第一绝缘件的内径，该轴身穿设该第一绝缘件，以令该插设头与该第一止挡部分别抵靠该第一绝缘件的相对两侧，且该第一绝缘件被夹持于该轴身与该第一针轴之间。

9.如权利要求8所述的电流探针结构，其特征在于，该至少一探针组件更包含一第二绝缘件及一固定环，该穿槽更包含一第三槽部及一第二止挡部，该第三槽部连通于该第二槽部远离该第一槽部的一侧，该第二止挡部位于该第二槽部及该第三槽部之间，该第二绝缘件设置于该第三槽部，该轴身具有一环形凹槽，该轴身穿设该第二绝缘件，该固定环扣住该环形凹槽，以令该固定环与该第二止挡部分别抵靠该第二绝缘件的相对两侧，且该第二绝缘件被夹持于该轴身与该第一针轴之间。

10.如权利要求7所述的电流探针结构，其特征在于，该至少一探针组件更包含一扣环，该插设头具有多个沟槽及一探针插槽，该些沟槽环绕该探针插槽，并将该插设头分为多个夹持片，该扣环扣设于该些夹持片，且该第二探针插设于该探针插槽。

11.如权利要求1所述的电流探针结构，其特征在于，该至少一探针组件的数量为多个。