CN110118803A - 样本检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种样本检测装置，其包括底壳和盖板，在上述底壳中设置有用于保持样本检测孔板的保持器，在该保持器内的底部具有探针模块，在上述盖板上设置有用于按压上述样本检测孔板的加压器，上述探针模块包括电绝缘板以及样本检测用的探针，上述探针用于与样本检测孔板上的触点接触，以传导电信号，该探针由金属材料制成，包括探针主体、以及安装于上述探针主体上并可相对该探针主体弹性移动的弹性触头，在上述弹性触头的顶端部形成有多个微小凸起，该多个微小凸起的顶面整体上形成一个平面，在多个微小凸起之间是凹部。根据本发明的样本检测装置，能够确保探针与触点之间良好地接触、减小误差。

Description

样本检测装置

发明内容

本发明涉及一种样本检测装置。

背景技术

在生物样本检测领域中，特别是液体活检的检测领域中，通常使用样本检测装置来检测生物样本。该样本检测装置包括：外壳，分为底壳和盖板；保持结构，其具有设置在上述外壳的上述底壳中的保持器、以及设置在上述外壳的盖板上的加压器；样本检测孔板，其用于盛放生物样本，具有盒体形状，被安放在上述保持器的容置部中，并被上述加压器加压而被上述保持结构保持；以及探针模块，其具有探针，通过探针与所述样本检测孔板的检测电极导通从而对该样本检测孔板供电并从该样本检测孔板导出检测信号。

上述的样本检测孔板带有多个孔穴，可以在每个孔穴中盛放一份生物样本，通过对一个样本检测孔板进行一次检测，从而能够一次性地完成多个样本的检测，提高了检测效率。在各个孔穴内的底部(样本检测孔板的表面侧)分别设置有检测电极，利用该检测电极对放置在孔穴内的生物样本进行检测，由此生物样本的微弱电流信号可通过检测电极输出到孔板外的信号检测处理单元。

图1是现有技术的样本检测孔板的一个例子的示例性的立体图，图2是该样本检测孔板的从表面侧观察时的示例性的俯视图。如图1和图2所示，样本检测孔板包括一个盒体100，该盒体100在上部具有多个孔穴109并在下部具有衬底基板101，在该衬底基板101上形成有检测电极结构。盒体100具有8行×12列的孔穴109，为96孔板，每列孔穴被分为2个检测组，每个检测组有4个相邻的孔穴109。

图3是孔穴和检测电极的示例性的立体图。如图3所示，检测电极结构在衬底基板101上与每一个孔穴109对应地包括一个用于施加电压的工作电极103、以及一个用于检测信号并输出该检测信号的对置电极104，工作电极103的第一主体部1030及对置电极104的第二主体部1040位于检测区102之外，工作电极103的多个第一线状部1031的一部分及对置电极104的第二线状部1041的一部分位于检测区102内。

图4是现有技术的样本检测孔板的示例性的配线图。如图4所示，衬底基板101上形成有导线111以及导线112，导线111将四个工作电极103电性相连，导线112分别与四个对置电极104电性相连以将对置电极104的电信号引出。

图5是现有技术的样本检测孔板的示例性的侧视图。如图5所示，在衬底基板101的背面侧在两侧分别沿衬底基板101的边缘设置有一个电路板110。上述的导线111及导线112在衬底基板101的表面延伸到该衬底基板101的边缘，并进一步沿衬底基板101的侧面向下延伸，绕到衬底基板101的背面侧并与电路板110中的电路连接，由此，可以通过电路板110向各工作电极103供电并从各对置电极104接收检测信号。关于盒体100及检测电极结构的更详细的结构，可以参照CN205844251U所公开的内容，在此不进一步详细说明。

图6是示意性地示出在上述的现有技术的样本检测孔板的背面设置的电路板的仰视图。如图6所示，在上述的电路板110上，通常排列成一排地设置有多个导电触点113，利用探针模块中的探针133经由该多个导电触点113从外部向电路板110输入电压并进一步经由电路板110中的导电路径、导线111而将输入电压施加给工作电极103，并且，将对置电极104所检测到的检测信号经由导线112、电路板110中的导电路径、以及该多个导电触点113传递到探针133。

图7是示意性地示出上述的现有技术的保持器及探针模块的俯视图和剖视图。如图7所示，保持器130具有底板131、以及从底板131向上方竖起的围栏132，由围栏132划分出用于保持样板检测孔板的保持空间135。在保持器130的保持空间135的内侧，设置有探针模块，该探针模块形成有2排探针133，该探针133的数量及位置与样板检测孔板的背面侧的电路板110上的导电触点113一致。通过将样本检测孔板嵌入到保持空间135内，并从上方施加压力，从而使探针133与导电触点113弹性接触，实现电路板110与探针模块之间的导通，使得能够经由探针133向工作电极103施加电压，并能够经由探针从对置电极104导出检测信号。

在上述的样本检测孔板中，导电触点113被设置在样本检测孔板的背面侧的电路板110上，排列在样本检测孔板两侧边缘处，表面镀金，且可接触面积较大，在此情况下，探针顶部为圆顶且表面光滑，能够与触点良好地接触。

发明内容

本发明需解决的技术问题

在上述的结构的样本检测孔板中，导线111及导线112分别从各个工作电极103及对置电极104延伸到衬底基板101的背面侧并与电路板111连接，在此情况下，在衬底基板101的表面侧，针对每个检测组，需要设置多条从边缘侧到内侧的导线111、112，导线111、112的数量多，占用面积大，导线111、112的布线密度大，导线间隔小，配线布局设计困难，配线宽度及间距的设计自由度小，配线工艺精度要求高，布局复杂。若减小导线111、112的线宽，不仅存在工艺难度提高而成本提高的问题，还存在导线电阻变大、容易断线等问题。另外，需要在衬底基板101背面两侧边缘处设置电路板110，导致部件数量多，而且配线需要跨衬底基板101和电路板110地进行电性连接，工艺复杂。

另外，在探针模块中的探针133的顶端在保持结构的压力下与样本检测孔板的背面的电路板111上的触点接触113，由于触点113密集地排列在电路板110上，触点113之间的间隔较小，所以探针模块中的探针133之间的间隔与其对应地也较小，需要将探针133的直径制作得较小，以确保探针133之间具有间隙而不会相互干扰。在此情况下，探针133与触点113的接触面积较小，可能无法获得良好的接触，导致无法检测或者检测精度差，而且，对于探针模块与样本检测孔板之间的对准精度要求高，在未精确对准时，可能导致探针133与样本检测孔板的触点113相互偏离，无法进行检测。

本发明鉴于上述的问题，本发明提出一种样本检测装置来实现上述目的，通过探针模块能够实现探针与导电触点的良好接触，通过采用与探针模块对应的样本检测孔板，能够减少衬底基板的表面侧的配线长度，降低布线密度，提高衬底基板表面侧及背面侧的配线设计自由度，降低设备及工艺要求，并且，不需要将电路板固定地连接在衬底基板的背面侧，减少样本检测孔板的零件数量及体积。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案

本发明的一个技术方案是一种样本检测装置，其包括底壳和盖板，在上述底壳中设置有用于保持样本检测孔板的保持器，在该保持器内的底部具有探针模块，在上述盖板上设置有用于按压上述样本检测孔板的加压器，上述探针模块包括电绝缘板以及样本检测用的探针，上述探针用于与样本检测孔板上的触点接触，以传导电信号，该探针由金属材料制成，包括探针主体、以及安装于上述探针主体上并可相对该探针主体弹性移动的弹性触头，在上述弹性触头的顶端部形成有多个微小凸起，该多个微小凸起的顶面整体上形成一个平面，在多个微小凸起之间是凹部。

在上述的样本检测装置中，上述多个微小凸起具有从低端向顶端而截面积变小的形状。

在上述的样本检测装置中，上述多个微小凸起在上述弹性触头的顶端部呈网格形均匀排列。

在上述的样本检测装置中，上述样本检测孔板包括盒体，上述盒体包括用于收容检测样本的多个孔穴和衬底基板，在上述衬底基板的表面侧设置有多个检测电极，上述多个检测电极的每一个包括一个被施加电压的工作电极和一个进行检测并输出检测信号的对置电极，上述样本检测孔板包括用于对上述工作电极供电的电源配线和用于将上述对置电极的检测信号输出的信号配线，上述电源配线和信号配线的每一个分别包括被配置在上述衬底基板的表面上的表面配线部分、被配置在上述衬底基板的背面上的背面配线部分、以及贯通上述衬底基板并将上述表面配线部分与上述背面配线部分连接的贯通配线部分，在上述背面配线部分上设置有用于与上述探针接触的上述触点，上述探针被分散布置在上述电绝缘板的全面上，并且位于与上述样本检测孔板上的检测电极之外的区域对应、且与上述样本检测孔板上的上述触点对应的位置上。

在上述的样本检测装置中，上述探针的上述弹性触头的顶端的面积大于上述触点的面积。

在上述的样本检测装置中，上述表面配线部分被配置在上述检测电极的检测区域的外侧。

在上述的样本检测装置中，上述多个检测电极被划分为多个检测组，每个检测组内的工作电极分别经由表面配线部分以及贯通配线部分而连接到相同的背面配线部分。

在上述的样本检测装置中，在每个上述检测组内有四个上述工作电极，其中，每两个上述工作电极连接到同一表面配线部分，其中，每个所述表面配线部分呈三岔形，上述三岔形中的两个分支分别与两个上述工作电极连接，并且第三分支通过贯通配线部分连接到背面配线部分。

在上述的样本检测装置中，上述多个检测电极中的每个检测电极的工作电极分别连接到不同的表面配线部分。

在上述的样本检测装置中，上述多个检测电极中的每个检测电极的对置电极分别连接到不同的表面配线部分。

在上述的样本检测装置中，上述多个检测电极中的多个工作电极经由表面配线部分以及贯通配线部分而连接到相同的背面配线部分。

在上述的样本检测装置中，上述背面配线部分以及上述触点由导电银浆通过采用丝网印刷法印刷而成。

本发明的有益效果

根据本发明的样本检测装置，形成在探针顶部的微小凸起能够刺入触点表面，能够确保探针与触点之间良好地接触，而且，截面积较大的探针能够容易覆盖触点而吸收制造误差及对准误差。此外，能够减少样本检测孔板中衬底基板的表面侧的导线长度，降低布线密度，并且，不需要将电路板固定地连接在衬底基板的背面侧，减少样本检测孔板的零件数量及体积。

附图说明

通过下面的附图，本领域技术人员将对本发明有更好的理解，并且本发明的优点将被更清楚地体现。这里描述的附图仅为了说明实施例的目的，而不是全部可行的实施方式，且不意图限制本发明的范围。

图1是现有技术的样本检测孔板的一个例子的示例性的立体图。

图2是现有技术的样本检测孔板的从表面侧观察时的示例性的俯视图。

图3是现有技术的样本检测孔板的孔穴和检测电极的示例性的立体图。

图4是现有技术的样本检测孔板的示例性的配线图。

图5是现有技术的样本检测孔板的示例性的侧视图。

图6是示意性地示出在上述的现有技术的样本检测孔板的背面设置的电路板的仰视图。

图7是示意性地示出上述的现有技术的保持器及探针模块的俯视图和剖视图。

图8是本发明的实施方式的样本检测孔板的一个实施例的示例性的立体图。

图9是本发明的实施方式的样本检测孔板的从表面侧观察时的示例性的俯视图。

图10是表示本发明的实施例的样本检测孔板的一个检测组内的检测电极及配线的从背面侧观察的仰视图。

图11是表示本发明的实施例的样本检测孔板的一个检测组内的检测电极及配线的从侧方观察的侧视图。

图12是表示本发明的变形例的样本检测孔板的一个检测组内的检测电极及配线的从背面侧观察的仰视图。

图13是示意性地示出保持器及探针模块的俯视图。

图14A是探针的沿其纵向方向的剖面图，图14B是探针穿设于电绝缘板时的示意图。

图15是表示实施例的探针的弹性触头的顶端的俯视放大图。

图16A是表示变形例的探针的顶端的俯视放大图，图16B是表示变形例的探针的顶端的左侧视图。

图17是表示本发明的样本检测装置的立体图。

具体实施方式

以下将结合附图对根据本发明的优选实施例进行详细说明。通过附图以及相应的文字说明，本领域技术人员将会进一步理解本发明的特点和优势。

[样本检测孔板]

图8是本发明的实施方式的样本检测孔板的实施例的示例性的立体图。图9是本发明的实施方式的样本检测孔板的从表面侧观察时的示例性的俯视图。

如图8和图9所示，样本检测孔板200包括一个盒体208。盒体208通常采用透明的材料制成，以便于观察和测量，具有8行×12列的孔穴209，为96孔板，每列孔穴被分为2个检测组，每个检测组包含4个相邻的孔穴209。盒体208在底部具有衬底基板201，在该衬底基板201上，形成有包括检测电极及配线的检测结构。需要说明的是，盒体所具有的孔穴的行列数、每个组包含的孔穴数不限于上述记载的数量，能够根据实际需要而适当设定，每个组内可以包括更多或更少的孔穴数，也可以不分组而按1个孔穴为单位进行检测。

[配线结构]

图10是表示本发明的实施例的样本检测孔板的一个检测组内的检测电极及配线的从背面侧观察的俯视图。在图10中，仅图示检测结构，省略孔穴209等其它构件的图示，另外，仅图示了1个检测组内的与4个孔穴209对应的检测电极及配线，其它检测组与图示的检测组采用相同的配置。此外，由于衬底基板由透明材料构成，所以可以透过衬底基板从背面侧看到表面侧的检测电极及配线。图11是表示本发明的实施例的样本检测孔板的一个检测组内的检测电极及配线的从侧方观察的侧视图。由于衬底基板由透明材料构成，所以可以透过衬底基板看到内部的贯通配线。

如图10及图11所示，1个检测组内的检测结构包括衬底基板201(在图10及图11中用双点划线划分)、4个检测电极202、以及配线结构。

检测电极202包括：工作电极203(2031、2032、2033、2034)，工作电极203与上述的孔穴209对应地设置在衬底基板201上，用于施加电压以形成电场；以及对置电极204(2041、2042、2043、2044)，对置电极204与上述的孔穴209对应地设置在衬底基板201上，用于获取检测信号并输出所述检测信号。参照现有技术的图3，工作电极203和对置电极204的主体部分配置在检测区域外，检测部分配置在检测区域内。工作电极203和对置电极204均设置在衬底基板201的表面侧，因此，工作电极203和对置电极204可以位于同一平面内。由于衬底基板201采用了与盒体208同样的透明材料，所以在从背面侧观察时，可以看到配置在衬底基板201的表面侧的工作电极203和对置电极204。

关于工作电极203和对置电极204的详细结构，可以采用图3、图4所示的现有的结构，但是不限于图3、图4所示的结构，可以参照CN205844251U所公开的内容选择任意一种电极结构，例如螺旋形，在此省略详细说明。

在图10及图11所示的实施例中，在1个检测组内，将相邻的2个检测电极202以2个工作电极2031、2032彼此接近、且2个对置电极2041、2042彼此远离的方式配置，将另外2个相邻的检测电极202以2个工作电极2033、2034彼此接近、且2个对置电极2043、2044彼此远离的方式配置，即，2个检测电极202镜像对称地配置。

在图8及图9所示的实施例中，样本检测孔板200以如下方式进行检测。通过对工作电极203施加电压产生电场来使被注入在孔穴209中的标靶物质移动并聚集，例如，对工作电极203可施加方波交变电压，先使得待检测液体中包括靶标物质的带电的物质向工作电极203移动富集，使得靶标物质可与工作电极203上探针(未图示)结合，然后转变电压的极性，使得带电的物质中其他没有与探针结合的物质远离工作电极203(电场对靶标物质的作用力设置为小于靶标物质与探针的结合力)。对置电极204获取关于标靶物质的检测信号并将检测信号输出，例如，与探针结合的靶标物质会与特定的试剂发生反应而产生电流，因此对置电极204可通过检测电流来获取关于标靶物质的检测信号并将检测信号输出。通过分析输出的检测信号可得出关于标靶物质的信息(例如靶标物质的浓度)，从而可迅速、准确地进行检测。

因此，需要对各个工作电极203供给电压，并将各个对置电极204所检测到的电流信号输出，即，需要通过配线结构将各个工作电极203及各个对置电极204与外部电连接。

以下，详细说明本发明的实施例的配线结构。

如图10及图11所示，配线结构包括电源配线211以及信号配线212，该电源配线211以及信号配线212都配置在检测电极的检测区域外。

电源配线211具有表面电源配线211a(表面配线部分，图中以空心线体示出)、背面电源配线211b(背面配线部分，图中以黑色填充线体示出)、电源触点211c、以及贯通配线211d。该表面电源配线211a被配置在衬底基板201的表面侧并沿衬底基板201的表面延伸，该背面电源配线211b被配置在衬底基板201的背面侧并沿衬底基板201的背面延伸。表面电源配线211a被形成为三岔形(在图10中示出了“T”形)，该三岔形的第一分支及第二分支分别与2个工作电极203连接，该三岔形的第三分支与贯通配线211d连接，背面电源配线211b的一端与贯通配线211d连接，另一端与电源触点211c连接。该贯通配线211d以将衬底基板沿其厚度方向贯穿的方式配置，其一端与表面电源配线211a连接，另一端与背面电源配线211b连接，从而将表面电源配线211a和背面电源配线211b电连接。电源触点211c可以与背面电源配线211b在同一工序中一体地形成(电源触点也可视为背面电源配线的一部分)，也可以在不同的工序中分别形成。

在实施例中，1个检测组内的4个工作电极203中具有共用1条表面电源配线211a的2个相邻的工作电极203，1条表面电源配线211a有3条分支且其中2个分支各与1个工作电极203连接，合计有2条表面电源配线211a。并且，2条表面电源配线211a分别经由贯通配线211d与背面电源配线211b连接，背面电源配线211b连接在1个电源触点211c上。由此，从外部电源经由1个电源触点211c、背面电源配线211b、2条贯通配线211d、以及2条表面电源配线211a来对4个工作电极203供电。

信号配线212具有表面信号配线212a(表面配线部分，图中以空心体示出)、背面信号配线212b(背面配线部分，图中以黑色填充体示出)、信号触点212c、以及贯通配线212d。该表面信号配线212a被配置在衬底基板201的表面侧并沿衬底基板201的表面延伸，该背面信号配线212b被配置在衬底基板201的背面侧并沿衬底基板201的背面延伸。表面信号配线212a的一端与对置电极204连接，另一端与贯通配线212d连接，背面信号配线212b的一端与贯通配线212d连接，并且在背面信号配线212b上设有信号触点212c(在本例中为背面信号配线212b的另一端)。该贯通配线212d以将衬底基板沿其厚度方向贯穿的方式配置，其一端与表面信号配线212a连接，另一端与背面信号配线212b连接，将表面信号配线212a和背面信号配线212b电连接。该信号触点212c与背面信号配线212b在同一工序中一体地形成(信号触点也可视为背面信号配线的一部分)，也可以在不同的工序中分别形成。

在实施例中，1个检测组内的4个对置电极204的每一个都连接有1条表面信号配线212a，合计有4条表面信号配线212a。并且，4条表面信号配线212a分别经由贯通配线212d与4条背面信号配线212b连接，每条背面信号配线212b上分别设有1个信号触点212c。由此，将4个对置电极204所检测到的检测信号经由4条表面信号配线212a、4条贯通配线212d、4条背面信号配线212b、以及4个信号触点212c输出到外部的分析装置中。

需要说明的是，图10及图11所示的仅是例示的配置方式，本发明不限于图10及图11所示的配置方式，也可以改变对1个组内多个检测电极以及配线采用各种各样的可实现检测的配置方式。

例如，在图10中例示了2个相邻的工作电极203共用1个贯通配线211d，且与“T”形的表面电源配线211a连接，但是，表面电源配线211a不限于T形，也可以是“Y”形、“V”形。另外，还可以是将2个相邻工作电极203连接的1条线段形的表面电源配线211a，该线段的两端分别与2个相邻的工作电极203连接，在该线段的中部设置有贯通配线211d。

此外，在图10中例示了1个检测组内有4个检测电极202，且4个检测电极202呈直线排列，但是，且4个检测电极202的排列方式不限于此，也可以呈星形排列(2×2阵列)。在此情况下，4个检测电极202的工作电极203分别通过表面电源配线连接到1个贯通配线211d，并经由该1个贯通配线211d连通到背面电源配线211b、电源触点211c，由此，4个检测电极202共用1个贯通配线211d、1条背面电源配线211b、以及1个电源触点211c。

以下，说明检测电极以及配线的配置方式的变形例。

图12是表示本发明的变形例的样本检测孔板的一个检测组内的检测电极及配线的从背面侧观察的仰视图。以下，基于图12，仅说明与上述的实施例的不同之处，对于与上述的实施例相同的内容省略说明。

变形例与实施例的不同点在于，1个检测组内的相邻的2个检测电极未以镜像对称的方式配置，而是所有的检测电极都重复地采用相同的配置方式，而且，与每个检测电极连接的配线也都重复地采用相同的配置方式。在该变形例中，各工作电极不共用电源配线。

即，如图12所示，4个检测电极中的对置电极都配置在左侧，每个对置电极连接有1条信号配线，4个检测电极中的工作电极都配置在右侧，每个工作电极连接有1条电源配线。或者，将对置电极、信号配线、工作电极、电源配线与上述配置方式左右颠倒地配置。

以上，基于附图详细说明了检测电极和配线结构、以及具有该检测电极和配线结构的样本检测孔板的实施例及变形例，但是，配线结构不限于上述的实施例及变形例，检测电极可以采用多种形式，每个检测组中的检测电极的数量可以根据实际需要任意选择，配线结构中配线的路径、是否采用共用配线、共用触点，可以根据实际需要来选择。

以下，说明样本检测孔板的配线结构的效果。

根据实施例及变形例的样本检测孔板的配线结构，将电源配线、信号配线的一部分设置为贯通配线及背面配线，不必将电源配线、信号配线全部配置在衬底基板表面，也不必全部引出到衬底基板的侧边缘，由此，缩短了衬底基板表面上的电源配线、信号配线的长度，减小了衬底基板表面上的电源配线、信号配线的密度，使得在衬底基板表面上的检测电极彼此之间的间隙内进行布线的自由度增大，配线设计变得更容易。并且，由于配线彼此之间的间距增大，容许配线的尺寸精度、位置精度具有更大的误差，降低了用于形成配线的设备、工具的要求，能够节省成本。

根据实施例及变形例的样本检测孔板的配线结构，在衬底基板的背面上形成电源触点、信号触点，不必将电源配线、信号配线引出到衬底基板的侧边缘，并进一步与设置在衬底基板背面的电路板连接，由此，不仅简化了配线工艺，减少了样本检测孔板的构件数量，而且，设置在衬底基板背面上的触点之间的间距能够比集中地设置在电路板上的触点之间的间距更大，能够使得用于从触点获取检测信号的探针彼此之间的间距增大，探针模块的设计自由度更大。

根据实施例及变形例的样本检测孔板的配线结构，由于背面电源配线、背面信号配线、电源触点、信号触点形成在衬底基板的背面侧，不与检测电极在同一工序中形成，不需要向表面侧的检测电极那样要求很高的工艺精度，因此，可以使用导电银浆通过丝网印刷法来形成。

[探针模块]

在上述的样本检测孔板200的情况下，在衬底基板的背面侧没有电路板，触点直接形成在衬底基板的背面上，由导电银浆构成，与此相应地，用于与该样本检测孔板配合的探针模块的探针位置与现有技术相比也发生变化，不被配置在探针模块的与样本检测孔板的两侧边缘对应的位置，而是分布在探针模块的整个面上。

图13是示意性地示出保持器及探针模块的俯视图。图13中仅示出了一个检测组内的探针，省略了其他探针的图示。

如图13所示，保持器530具有底板531、以及从底板531向上方竖起的围栏532，由底板531及围栏532划分出用于保持样板检测孔板的保持空间535。在保持空间535内设置有探针模块600。探针模块600可包括多个探针610以及电绝缘板630，电绝缘板630被设置在保持器530的保持空间535的内部的底板531上，多个探针633分布在保持空间535的内部，该探针633的数量及位置与样板检测孔板200的背面侧的电源触点211c及信号触点212c一致。图13中例示的是与上述实施例的样本检测孔板200的一个检测组内的电源触点211c、信号触点212c对应的5个探针633。需要说明的是，当采用变形例的配线结构时，探针610的数量会相应地发生变化，例如，在对应图12所示的变形例的配线结构时，每个检测组内的探针633的数量为8个。

此处，也可以省略探针模块600的电绝缘板630，在此情况下，多个探针610穿设在保持器530的底板531上，将保持器530的底板531作为探针模块600的电绝缘板。

通过将样本检测孔板200嵌入到保持空间535内，并从上方施加压力，从而使探针633与电源触点411c、信号触点412c弹性接触，实现样本检测孔板200与探针模块之间600的导通，使得能够经由探针633向工作电极203施加电压，并能够经由探针610从对置电极204导出检测信号。

[探针]

图14A是探针的沿其纵向方向的剖面图，图14B是探针穿设于电绝缘板时的示意图。

探针模块600可包括多个探针610以及电绝缘板630。请参考图14A和14B，其示出了一个探针610的结构。如图13A所示，探针610可包括探针主体612，例如具有管状形状，该探针主体612可穿设于电绝缘板630(也可以是保持器530的底板531)上(图14B)，例如，通过过盈配合而穿设。探针主体612可在一端具有开口614，并在内部限定行程空间613，该行程空间613与开口614连通。探针主体612在与开口614相对的另一端是不通的，且在该端处包括电连接至孔板保持器电路的端子。探针610可还包括弹性触头611，弹性触头611能够垂直于保持空间535的底板531移动。如图14A所示，弹性触头611可包括上部区段6111、肩部6112以及下部区段6113。肩部6112以及下部区段6113位于所述行程空间613内，该肩部6112可在行程空间内接合于限定该开口614的周边部分，上部区段6111从肩部6112延伸出开口614，下部区段6113从肩部6112朝向行程空间内部延伸。下部区段6113与行程空间底部之间可设置弹性器件616，例如，螺旋弹簧。当上部区段6111受到竖直向下的接触压力F时，弹性触头611可克服弹簧616的回复力而向下平移，肩部6112脱离与开口614的周边部分的接合。当压力F释放时，弹性触头611可在弹簧616的回复力的作用下复位。探针610整体可由金属材料制成。

在本发明中，由于电源触点211c、信号触点212c直接形成在衬底基板201的背面上，与现有技术中的形成在电路板上导电触点相比，可能接触面积变小。此外，由于利用导电银浆制成，与现有技术中的电路板上的由铜构成且镀金的导电触点相比，与探针610的弹性触头611的顶端的接触性能可能变差。因此，需要采取措施以确保探针610与电源触点211c、信号触点212c接触良好。

图15是表示实施例的探针的弹性触头的顶端的俯视放大图。如图15所示，探针610的顶面为圆形平面640，在该圆形平面640上开设有沿水平方向延伸的横向槽641及纵向槽642，横向槽641和纵向槽642交叉而将圆形平面640分割成多个区域。横向槽641和纵向槽642具有一定的深度而形成凹部，从而使探针610的弹性触头611顶端部被分割成多个微小凸起643。多个四边形的微小凸起643在探针610的顶端部呈网格状排列，与横向槽641及纵向槽642一起形成多个微小的凹凸。对于圆周边缘的多个非四边形的不规则的微小凸起643，既可以除去，也可以保留。

在将样本检测孔板200嵌入到保持空间535内并从上方施加压力时，探针610的顶端部的多个的微小凸起643在压力下与电源触点211c、信号触点212c接触并刺入到电源触点211c、信号触点212c内部，从而与电源触点211c、信号触点212c保持良好的接触性。

在上述的实施例中，说明了探针610在其圆形平面640上开设有横向槽641和纵向槽642，但是，槽的方向不限于横向及纵向，只要是相互交叉而能够将探针610的顶端部分隔出多个微小凸起643，则槽的方向可以是任意方向，例如微小凸起643的俯视形状可以是菱形。

此外，微小凸起643的俯视形状不限于四边形，也可以是六边形，其它多边形，也可以是圆形。

图16A是表示变形例的探针的顶端的俯视放大图，图16B是表示变形例的探针的顶端的左侧视图。如图16A、图16B所示，在探针710的顶端部形成有多个四棱锥台形的微小凸起743，微小凸起743的横截面积从底部起向顶部变小，即，微小凸起743具有顶端变尖的形状。

基于该微小凸起743的顶端变尖形状，在将样本检测孔板200嵌入到保持空间535内并从上方施加压力时，探针710的顶端部的多个的微小凸起743在压力下更容易刺入到电源触点211c、信号触点212c内部，从而与电源触点211c、信号触点212c保持良好的接触性。

此外，尽管图16A、图16B示出了微小凸起743为四棱锥台状，但是，不限于此，棱锥台状的边也可以是其它数量，例如三棱锥台状、六棱锥台状、八棱锥台状，而且，也可以是圆锥台状。

关于探针610、710的截面形状，为了与电源触点211c、信号触点212c匹配，通常采用与电源触点211c、信号触点212c相同的形状，在本发明的实施例中及变形例中是圆形。如果电源触点211c、信号触点212c采用了其他形状，则探针610、710的截面形状也可以相应地采用匹配的形状。但不限于此，探针的截面形状也可以与触点的形状不同，例如，在采用圆形触点的情况下，探针的截面形状也可以是多边形，只要能够实现两者的接触即可。

此外，考虑到样本检测孔板200的触点211c、212c本身的制造误差、探针模块600中的探针610的制造误差、以及在将样本检测孔板200嵌入到保持空间535内时的位置对准误差，可能导致探针610、710从电源触点211c、信号触点212c的中心偏离而导致不是最佳接触状态，或者完全偏离电源触点211c、信号触点212c而无法接触。在本发明中，鉴于各触点分布在衬底基板的背面侧，与触点的分布对应地，探针610被分散布置在电绝缘板630的全面上，并且位于与样本检测孔板200上的检测电极202之外的区域对应、且与样本检测孔板200上的触点211c、212c对应的位置上，探针彼此之间的间距较大，与现有技术相比，触点间接变大，探针的间距也变大，因此，可以将探针大型化。通过增大探针的径向尺寸，使得探针610、710的顶面比电源触点211c、信号触点212c更大，从而在将样本检测孔板200嵌入到保持空间535内时，即使产生了位置对准误差，探针610、710的顶面也能够覆盖电源触点211c、信号触点212c，因此，能够确保探针610、710与电源触点211c、信号触点212c良好地接触。

以下，说明探针及探针模块的效果。

根据本发明的实施例及变形例的探针及探针模块，探针的顶部整体上形成为平面，并且，设置有多个微小凹凸，由此，在将样本检测孔板嵌入到保持空间内时，探针的顶部的多个微小凸起会刺入到被形成在样本检测孔板的衬底基板的背面上的触点表面内，从而确保探针与触点之间良好地接触。

根据本发明的实施例及变形例的探针及探针模块，在探针的顶部形成的多个微小凸起具有顶端变细的形状，由此，在将样本检测孔板嵌入到保持空间内时，使得探针的顶部的多个微小凸起更容易刺入到被形成在样本检测孔板的衬底基板的背面上的触点表面内，从而进一步确保探针与触点之间良好地接触。

根据本发明的实施例及变形例的样本探针及探针模块，探针的截面形状比触点的截面形状更大，由此，即使在将样本检测孔板嵌入到保持空间内时产生了对准误差，也能够用探针的顶面覆盖触点，从而确保探针与触点之间能够接触。

[样本检测装置]

图17是表示本发明的样本检测装置的立体图。如图17所示，样本检测装置800包括底壳801和盖板802，底壳801和盖板802之间通过铰链连接，盖板802能够绕图中点划线X所示的轴线相对于底壳801转动，从而闭合或打开。在底壳801的上表面上设置有面板803，在面板803上设置有开口，在该开口中设置有上述的保持器530，该保持器530用于保持上述的样本检测孔板200。在保持器530的底部，根据样本检测孔板200的型号，放入对应型号的上述的探针模块600。在盖板802上的与保持器530对应的位置设置有加压器536。将样本检测孔板200放入到由围栏532及底板535划分的保持空间535内，使盖板802绕轴线X旋转而关闭盖板，加压器536按压样本检测孔板200的上表面，由此，对样本检测孔板200施加预定的压力，使样本检测孔板200的各触点211c、212c与下方的探针模块600的各探针610接触而导通。关于样本检测装置的其它结构，可参照CN106290476A中公开的现有的结构，在此省略详细的说明。

根据本发明的样本检测装置，采用了上述的样本检测孔板和探针模块，能够获得样本检测孔板和探针模块所具有的技术效果。

尽管已经对执行本发明的较佳模式进行了详尽的描述，但是本领域技术人员可得知在所附的权利要求的范围内的用来实施本发明的许多替换设计和实施例。

Claims (12)

1.一种样本检测装置，其包括底壳和盖板，在上述底壳中设置有用于保持样本检测孔板的保持器，在该保持器内的底部具有探针模块，在上述盖板上设置有用于按压上述样本检测孔板的加压器，其特征在于，

上述探针模块包括电绝缘板以及样本检测用的探针，上述探针用于与样本检测孔板上的触点接触，以传导电信号，该探针由金属材料制成，包括探针主体、以及安装于上述探针主体上并可相对该探针主体弹性移动的弹性触头，并且在上述弹性触头的顶端部形成有多个微小凸起，该多个微小凸起的顶面整体上形成一个平面，在多个微小凸起之间是凹部。

2.如权利要求1所述的样本检测装置，其特征在于，

上述多个微小凸起具有从低端向顶端而截面积变小的形状。

3.如权利要求1所述的样本检测装置，其特征在于，

上述多个微小凸起在上述弹性触头的顶端部呈网格形均匀排列。

4.如权利要求1至3的任何一项所述的样本检测装置，其特征在于，

上述样本检测孔板包括盒体，上述盒体包括用于收容检测样本的多个孔穴和衬底基板，在上述衬底基板的表面侧设置有多个检测电极，上述多个检测电极的每一个包括一个被施加电压的工作电极和一个进行检测并输出检测信号的对置电极，

上述样本检测孔板包括用于对上述工作电极供电的电源配线和用于将上述对置电极的检测信号输出的信号配线，

上述电源配线和信号配线的每一个分别包括被配置在上述衬底基板的表面上的表面配线部分、被配置在上述衬底基板的背面上的背面配线部分、以及贯通上述衬底基板并将上述表面配线部分与上述背面配线部分连接的贯通配线部分，

在上述背面配线部分上设置有用于与上述探针接触的上述触点，

上述探针被分散布置在上述电绝缘板的全面上，并且位于与上述样本检测孔板上的检测电极之外的区域对应、且与上述样本检测孔板上的上述触点对应的位置上。

5.如权利要求4所述的样本检测装置，其特征在于，

上述探针的上述弹性触头的顶端的面积大于上述触点的面积。

6.如权利要求4所述的样本检测装置，其特征在于，

上述表面配线部分被配置在上述检测电极的检测区域的外侧。

7.如权利要求4所述的样本检测装置，其特征在于，

上述多个检测电极被划分为多个检测组，

每个检测组内的工作电极分别经由表面配线部分以及贯通配线部分而连接到相同的背面配线部分。

8.如权利要求7所述的样本检测装置，其特征在于，

在每个上述检测组内有四个上述工作电极，

其中，每两个上述工作电极连接到同一表面配线部分，

其中，每个所述表面配线部分呈三岔形，上述三岔形中的两个分支分别与两个上述工作电极连接，并且第三分支通过贯通配线部分连接到背面配线部分。

9.如权利要求4所述的样本检测装置，其特征在于，

上述多个检测电极中的每个检测电极的工作电极分别连接到不同的表面配线部分。

10.如权利要求4所述的样本检测装置，其特征在于，

上述多个检测电极中的每个检测电极的对置电极分别连接到不同的表面配线部分。

11.如权利要求4所述的样本检测装置，其特征在于，

上述多个检测电极中的多个工作电极经由表面配线部分以及贯通配线部分而连接到相同的背面配线部分。

12.如权利要求4所述的样本检测装置，其特征在于，

上述背面配线部分以及上述触点由导电银浆通过采用丝网印刷法印刷而成。