CN110687325B - 具有线型探针的探针头 - Google Patents
具有线型探针的探针头 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110687325B CN110687325B CN201910588249.1A CN201910588249A CN110687325B CN 110687325 B CN110687325 B CN 110687325B CN 201910588249 A CN201910588249 A CN 201910588249A CN 110687325 B CN110687325 B CN 110687325B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- needle
- probe
- width
- needle body
- head
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000000523 sample Substances 0.000 title claims abstract description 182
- 238000005452 bending Methods 0.000 abstract description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 13
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 2
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 2
- 241001409896 Hirundapus Species 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000005489 elastic deformation Effects 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 238000005242 forging Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R1/00—Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
- G01R1/02—General constructional details
- G01R1/06—Measuring leads; Measuring probes
- G01R1/067—Measuring probes
- G01R1/06711—Probe needles; Cantilever beams; "Bump" contacts; Replaceable probe pins
- G01R1/06716—Elastic
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R1/00—Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
- G01R1/02—General constructional details
- G01R1/06—Measuring leads; Measuring probes
- G01R1/067—Measuring probes
- G01R1/06711—Probe needles; Cantilever beams; "Bump" contacts; Replaceable probe pins
- G01R1/06733—Geometry aspects
- G01R1/0675—Needle-like
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R1/00—Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
- G01R1/02—General constructional details
- G01R1/06—Measuring leads; Measuring probes
- G01R1/067—Measuring probes
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R1/00—Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
- G01R1/02—General constructional details
- G01R1/06—Measuring leads; Measuring probes
- G01R1/067—Measuring probes
- G01R1/06711—Probe needles; Cantilever beams; "Bump" contacts; Replaceable probe pins
- G01R1/06733—Geometry aspects
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R1/00—Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
- G01R1/02—General constructional details
- G01R1/06—Measuring leads; Measuring probes
- G01R1/067—Measuring probes
- G01R1/073—Multiple probes
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R1/00—Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
- G01R1/02—General constructional details
- G01R1/06—Measuring leads; Measuring probes
- G01R1/067—Measuring probes
- G01R1/073—Multiple probes
- G01R1/07307—Multiple probes with individual probe elements, e.g. needles, cantilever beams or bump contacts, fixed in relation to each other, e.g. bed of nails fixture or probe card
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R1/00—Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
- G01R1/02—General constructional details
- G01R1/06—Measuring leads; Measuring probes
- G01R1/067—Measuring probes
- G01R1/073—Multiple probes
- G01R1/07307—Multiple probes with individual probe elements, e.g. needles, cantilever beams or bump contacts, fixed in relation to each other, e.g. bed of nails fixture or probe card
- G01R1/07357—Multiple probes with individual probe elements, e.g. needles, cantilever beams or bump contacts, fixed in relation to each other, e.g. bed of nails fixture or probe card with flexible bodies, e.g. buckling beams
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Geometry (AREA)
- Measuring Leads Or Probes (AREA)
Abstract
本发明涉及一种具有线型探针的探针头，其包括线型探针和分别具有上、下安装孔的上、下导板单元，线型探针的针尾、针身及针头至少其中之一呈扁平状并能定义出第一、二宽度轴，针尾、针身及针头分别能沿第一、二宽度轴定义出第一、二宽度，针身的第一、二宽度分别大于及小于针尾及针头至少其中之一的第一、二宽度，上、下安装孔分别供针尾及针头穿设且沿第二宽度轴相互偏离而使得针身呈弯曲状；因此，本发明可使同一探针头的探针弯曲方向及运动一致、避免探针自转、掉针及脱针。
Description
技术领域
本发明涉及一种探针卡部件，特别是关于一种具有线型探针的探针头。
背景技术
如图1所示，现有采用的线型探针的探针头10主要包含至少两个上导板12、至少两个下导板14，以及多根探针16(为简化图式，图1中仅绘制出一探针16)，各探针16(即线型探针)的针头162用于点触一待测物(图中未示)的导电接点，且针头162穿设在下导板14上，各探针16的针尾164用于顶抵一电路板或空间转换器(图中未示)的导电接点，且针尾164穿设在上导板12上。在组装探针头10的过程中，将这些探针16穿设在这些导板12、14上后，会将上导板12与下导板14横向地相对移动，使得各探针16的针头162与针尾164相互错位而非位于同一假想直线上，进而使各探针16的针身166呈弯曲状。这样，在探针16点触待测物的导电接点时，探针16的针身166可提供弹性调整功能而使得针头162与待测物的导电接点确实接触并电性导通，也可提供缓冲功能来避免接触力过大而造成待测物的导电接点或探针损坏或过度磨损。
现有的线型探针，又称为线针(wire needle)，是直接以横截面呈圆形的金属线裁切成适当长度而形成，因而呈圆柱状，因此，在前述探针头10的组装过程中，这些探针16的针身166因上、下导板12、14横向地相对移动而弯曲变形的方向可能会不一致，此外，在这些探针16的针头162顶抵待测物的导电接点时，这些探针16的针身166因弹性变形而产生的运动也会不一致，且各探针16整体也容易产生些许的自转而造成这些探针16的针身166弯曲方向更不一致。
然而，线型探针在细微间距(fine pitch)的领域应用广泛，即探针头10的探针16的间距通常相当微小，因此前述探针16变形方向不一致、运动不一致以及自转的现象，都容易造成相邻的探针16的针身166相互干涉，即相邻探针16的针身166可能相互碰撞，这样不但使得前述弹性调整功能及缓冲功能变差，更会造成针身166磨损，当相互碰撞的探针16因其针身166表面的绝缘层磨损而电性导通，则会产生短路进而损坏探针卡或待测物。
此外，现有的线型探针容易在探针卡10的组装或维修过程中发生掉针(探针16从下导板14下方掉落)或脱针(探针16从上导板12上方脱出)等问题。现有解决掉针或脱针的方式，是在探针的适当位置设置挡止部，通过由挡止部抵靠在上、下导板而将探针限制在上、下导板内。然而，现有的具有挡止部的探针，大多是在原本的探针外周面增加凸出状的挡止部，这样的方式并不适用于利用圆形金属线裁切制成的线型探针。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种具有线型探针的探针头，其可实现使同一探针头的探针弯曲方向一致、运动一致、避免探针自转、避免掉针以及避免脱针等效果中至少一项。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种具有线型探针的探针头，其包括线型探针、下导板单元和上导板单元；线型探针包括沿一纵长轴依序延伸的一针尾、一针身和一针头，针尾、针身和针头三者至少其中之一呈扁平状并能定义出一垂直于纵长轴的第一宽度轴，以及一垂直于纵长轴及第一宽度轴的第二宽度轴，针尾、针身和针头分别能沿第一宽度轴定义出一第一宽度并沿第二宽度轴定义出一第二宽度，针身的第一宽度及第二宽度分别大于及小于针尾及针头至少其中之一的第一宽度及第二宽度；下导板单元具有一下安装孔，线型探针的针头穿设在下安装孔内，下安装孔能定义出一第一中心轴线；上导板单元具有一上安装孔，线型探针的针尾穿设在上安装孔内，上安装孔能定义出一第二中心轴线，第二中心轴线沿第二宽度轴偏离第一中心轴线并使得线型探针的针身呈弯曲状，上导板单元包括一第一上导板和一第二上导板，第一上导板具有一供线型探针的针头、针身和针尾穿过的第一穿孔，第二上导板具有一供线型探针的针头、针身和针尾穿过的第二穿孔，第一穿孔和第二穿孔沿第一宽度轴相互错开并共同构成上安装孔。
较佳地，对于第一宽度轴，针身的惯性矩小于针尾和针头至少其中之一的惯性矩。
较佳地，线型探针由一呈圆柱状的针体至少局部打扁而形成，针身被打扁并使得其第一宽度和第二宽度分别大于及小于针体的直径。
较佳地，针尾被打扁并使得其第一宽度和第二宽度分别小于及大于针体的直径。
较佳地，线型探针由一呈圆柱状的针体至少局部打扁而形成，针身呈圆柱状并使得其第一宽度和第二宽度都等于针体的直径，针尾被打扁并使得其第一宽度及第二宽度分别小于及大于针体的直径。
较佳地，针头被打扁并使得其第一宽度和第二宽度分别小于及大于针体的直径。
较佳地，针头呈圆柱状并使得其第一宽度和第二宽度都等于针体的直径。
较佳地，线型探针由一呈圆柱状的针体至少局部打扁而形成，针身呈圆柱状并使得其第一宽度和第二宽度都等于针体的直径，针头被打扁并使得其第一宽度和第二宽度分别小于及大于针体的直径。
较佳地，针尾呈圆柱状并使得其第一宽度和第二宽度都等于针体的直径。
较佳地，针尾、针身和针头三者中呈扁平状者的横截面实质上呈具有两圆弧边的长形。
较佳地，第一穿孔的面积和第二穿孔的面积都大于下安装孔的面积。
较佳地，第一穿孔和第二穿孔呈圆形及方形两者中之一。
较佳地，下安装孔呈矩形。
较佳地，下安装孔沿第一宽度轴定义出的宽度小于针身的第一宽度。
较佳地，上安装孔沿第一宽度轴定义出的宽度小于针身的第一宽度。
较佳地，针身的长度大于2倍的针尾的长度，针身的长度大于2倍的针头的长度。
较佳地，针头呈扁平状并使其横截面呈长形，下导板单元包括朝向相反方向的一顶面和一底面，顶面面向上导板单元，下安装孔包括一自顶面朝底面方向延伸的上区段，以及一自上区段延伸至底面的下区段，下区段呈一能供针头穿过的长形孔，上区段呈一圆孔且其直径大于或等于长形孔的长度且大于长形孔的宽度及针身的第一宽度和第二宽度。
较佳地，下安装孔的下区段的横截面实质上呈具有圆弧导角的长方形。
较佳地，下导板单元包括相叠的一第一下导板及一第二下导板，下安装孔的上区段和下区段分别设置在第一下导板和第二下导板上。
因此，针尾及针头至少其中之一与针身之间因前述的第一、二宽度的差异而会有不同的惯性矩，例如针身对于第一宽度轴(X轴)的惯性矩(IX)小于针尾及针头至少其中之一对于第一宽度轴(X轴)的惯性矩(IX)，而此惯性矩差异会使得针身在线型探针受到沿第二宽度轴(Y轴)的作用力时容易产生特定方向的弹性弯曲变形，这样，通过设定针尾、针身及针头的第一、二宽度即可控制线型探针在上、下导板单元错位时以及针头点触待测物时的变形方向及运动方向，使得同一探针头的探针的弯曲方向及运动一致，进而避免探针干涉及短路的问题。尤其，针尾、针身及针头三者可(但不限于)都呈扁平状，且针尾及针头的横截面的长边方向垂直于针身的横截面的长边方向(例如，线型探针可由一呈圆柱状的针体至少局部打扁而形成，针尾及针头被打扁的方向垂直于针身被打扁的方向，使得针身的第一、二宽度分别大于及小于针体的直径，且针尾及针头的第一、二宽度分别小于及大于针体的直径)，如此可使得前述的效果达到最佳。
此外，在针身与针尾之间有前述第一、二宽度差异的情况下，例如，针身及针尾以前述相互垂直的打扁方向打扁，或者，针身及针尾仅其中之一被打扁，而其中另一个则维持呈圆柱状而使得其第一、二宽度都等于针体的直径，则针身与针尾之间本身即可形成一上挡止部而抵靠于上导板单元的底面(上安装孔沿第一宽度轴定义出的宽度小于针身的第一宽度)，这样即可避免脱针问题。
同样地，在针身与针头之间有前述第一、二宽度差异的情况下，例如，针身及针头以前述相互垂直的打扁方向打扁，或者，针身及针头仅其中之一被打扁，而其中另一个则维持呈圆柱状，则针身与针头之间本身即可形成一下挡止部而抵靠于下导板单元的顶面(下安装孔沿第一宽度轴定义出的宽度小于针身的第一宽度)，这样即可避免掉针问题。
再者，针尾、针身及针头三者中呈扁平状者的横截面呈长形，例如具有两圆弧边的长形，上安装孔及/或下安装孔可配合扁平状的针尾及/或针头而呈长形，例如长方形，这样即可避免线型探针自转，且针尾及/或针头因具有圆弧形部分而可在上安装孔及/或下安装孔内进行顺滑动作并释放应力。
前述的长形的上安装孔由两面积较大(可大于下安装孔的面积)的第一、二穿孔(其形状例如为圆形或方形)构成，这样上安装孔不但能实现前述避免探针自转及避免脱针的效果，也具有便于植针的优点。
前述的下安装孔也可仅有其一下区段配合呈扁平状的针头而呈一长形孔，以避免线型探针自转，而下安装孔的一上区段则可呈一圆孔，且其直径大于或等于长形孔的长度且大于长形孔的宽度及针身的第一宽度及第二宽度；因此，上区段呈圆孔可减少针头与下导板单元的磨损，下区段仍可挡止针身而避免掉针问题。
附图说明
图1是现有技术中探针头的剖视示意图；
图2是本发明第一较佳实施例所提供的线型探针的立体图；
图3是本发明第一较佳实施例所提供的线型探针的侧视图；
图4是本发明第一较佳实施例所提供的线型探针的主视图；
图5是本发明第一较佳实施例所提供的探针头在组装过程中的局部剖视立体图；
图6是本发明第一较佳实施例所提供的探针头在组装过程中的主视图；
图7是本发明第一较佳实施例所提供的探针头在组装过程中的侧视图；
图8是本发明第一较佳实施例所提供的探针头的局部剖视立体图；
图9是本发明第一较佳实施例所提供的探针头的主视图；
图10是本发明第一较佳实施例所提供的探针头的侧视图；
图11是本发明第一较佳实施例所提供的探针头的局部俯视图；
图12是本发明第二较佳实施例所提供的线型探针的立体图；
图13是本发明第三较佳实施例所提供的线型探针的立体图；
图14是本发明第四较佳实施例所提供的线型探针的立体图；
图15是本发明第五较佳实施例所提供的线型探针的立体图；
图16是本发明第六较佳实施例所提供的线型探针的立体图；
图17是本发明第七较佳实施例所提供的线型探针的立体图；
图18是本发明第八较佳实施例所提供的探针头的局部剖视立体图；
图19是本发明第八较佳实施例所提供的探针头的一下导板单元的局部俯视图；
图20是图19沿剖线20-20的剖视图，更能显示出线型探针的针头；
图21是本发明第九较佳实施例所提供的线型探针在其制造过程中的立体示意图。
具体实施方式
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，表示相同或类似的部件或其结构特征。有关本发明所提供的具有线型探针的探针头的详细构造、特点、组装或使用方式，将在实施方式详细说明中予以描述。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例都是本发明所列举的特定实施例，仅用于说明本发明，并非用于限制本发明的保护范围。下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。
如图2至图4所示，本发明的第一较佳实施例所提供的线型探针20是由一呈圆柱状的针体(如图1所示的现有的线型探针16)至少局部打扁而形成，线型探针20在制造完成而尚未安装及使用时是呈直线状并具有沿一纵长轴(Z轴)依序延伸的一针尾22、一针身24以及一针头26。在本发明中所提及的术语「打扁」，例如前述“探针20是由一呈圆柱状的针体至少局部『打扁』而形成”所提及的术语「打扁」，是指将原本呈圆柱状的线型针体至少局部「扁平化(flattening)」，扁平化的方式可为(但不限于)例如锻打、冲压、辊压等机械加工方式。一般来说，针身24的长度大于2倍的针尾22的长度，针身24的长度大于2倍的针头26的长度。
在本实施例中，线型探针20的针尾22、针身24及针头26都被打扁，且针身24被打扁的方向是垂直于针尾22及针头26被打扁的方向，针尾22与针身24之间以及针身24与针头26之间可(但不限于)留有一未打扁段28。换言之，本发明中的针尾22、针身24及针头26沿纵长轴(Z轴)依序延伸，是界定针尾22、针身24及针头26的位置顺序及延伸方向，并非限制针尾22、针身24及针头26需依序直接地相连接。各未打扁段28是呈原先的针体的圆柱状并具有呈圆形的横截面，针尾22、针身24及针头26因被打扁而使得其横截面实质上呈具有两圆弧边的长形，如图11所示的针尾22，然而，为简化附图，本发明的其他附图是将被打扁处绘制成长方形柱状而未绘制出其圆弧形部分。
由于被打扁的针尾22、针身24及针头26的横截面大致呈长方形，线型探针20根据被打扁处的形状能定义出一垂直于纵长轴(Z轴)的第一宽度轴(X轴)，以及一垂直于纵长轴(Z轴)及第一宽度轴(X轴)的第二宽度轴(Y轴)，针尾22、针身24及针头26分别能沿第一宽度轴(X轴)定义出一第一宽度WX1、WX2、WX3并沿第二宽度轴(Y轴)定义出一第二宽度WY1、WY2、WY3。由于针身24由原先针体的圆柱状被沿着第二宽度轴(Y轴)打扁，其第一、二宽度WX2、WY2分别大于及小于针体的直径(即未打扁段28的直径D)。而针尾22及针头26由原先针体的圆柱状被沿着第一宽度轴(X轴)地打扁，因此，其第一宽度WX1、WX3小于针体的直径D，且其第二宽度WY1、WY3大于针体的直径D。换言之，针身24的第一、二宽度WX2、WY2分别大于及小于针尾22的第一、二宽度WX1、WY1，且分别大于及小于针头26的第一、二宽度WX3、WY3。
如图5至图11所示，本发明的线型探针20主要应用于一探针头30，探针头30包括一下导板单元40、一上导板单元50，以及多根线型探针20，上、下导板单元50、40分别具有多个用于安装线型探针20的上、下安装孔52、42。探针头30通常设有数百甚至数千根线型探针20，其上、下安装孔52、42的数量也分别为数百、数千个，然而，为了简化图式并便于说明，本发明的图式仅显示三个上安装孔52、三个下安装孔42以及二根线型探针20。此外，图5及图8中的上、下导板单元50、40为部分剖开，以便显示出上、下安装孔52、42与线型探针20的形状对应关系。
在本实施例中，下导板单元40包括一下导板44，然而，下导板单元40也可由多个下导板组成，各下安装孔42贯穿下导板44并能定义出一第一中心轴线A1(如图9所示)。上导板单元50包含有平行于下导板44的设置于其上方的一第一上导板53和一第二上导板54，且第一、二上导板53、54之间设有一垫块(图中未示)或者第一、二上导板53、54通过固定夹具(图中未示)固定，以使第一、二上导板53、54之间具有一空隙56。必须加以说明的是，在其他实施例中，第一、二上导板53、54之间也可无前述的垫块及空隙56而直接相叠。如图5所示，第一、二上导板53、54分别具有多个能供线型探针20的针头26、针身24及针尾22穿过第一、二穿孔532、542，在本实施例中，各第一、二穿孔532、542呈方形，其边长略大于针身24的第一宽度WX2以及针尾22与针头26的第二宽度WY1、WY3，然而，各第一、二穿孔532、542也可呈直径略大于WX2、WY1、WY3的圆形，或者其他可供针头26、针身24及针尾22穿过的形状，以便各线型探针20由上而下地先穿过第一、二穿孔532、542再穿过下安装孔42，使得各线型探针20的针头26穿设在下安装孔42且针尾22穿设在第一、二穿孔532、542，此时，如图5图至图7所示，这些第一穿孔532分别同轴对应这些第二穿孔542以及这些下安装孔42，这些线型探针20仍呈直线状。
如图8至图11所示，在探针头30的线型探针20都已穿设在上、下导板单元50、40之后，上、下导板单元50、40会被沿第二宽度轴(Y轴)相对移动，且第一、二上导板53、54会被沿第一宽度轴(X轴)相对移动，使得原本同轴对应的第一、二穿孔532、542沿第一宽度轴(X轴)相互错开而共同构成长方形的上安装孔52(如图11所示)，各上安装孔52能定义出一通过其中心的第二中心轴线A2(如图9所示)，同一线型探针20所对应的第一中心轴线A1及第二中心轴线A2沿第二宽度轴(Y轴)相互偏离，使得这些线型探针20的针身24呈弯曲状并具有弹性调整功能及缓冲功能。
通过针身24的第一、二宽度分别大于及小于针尾22及针头26的第一、二宽度的特征，针身24的惯性矩会与针尾22及针头26的惯性矩有显著且特定的差异，而惯性矩差异会使得针身24在线型探针20受到沿第二宽度轴(Y轴)的作用力时容易产生特定方向的弹性弯曲变形。详而言之，将针尾22、针身24及针头26的横截面视为长方形来说，针身24对于第一宽度轴(X轴)的惯性矩IX公式为IX＝WX2WY2 3/12，针尾22及针头26对于第一宽度轴(X轴)的惯性矩IX公式分别为IX＝WX1WY1 3/12、IX＝WX3WY3 3/12，由此可看出针身24的惯性矩IX小于针尾22及针头26的惯性矩IX，当上、下导板单元50、40被沿第二宽度轴(Y轴)相对移动而使得线型探针20受到沿第二宽度轴(Y轴)的作用力时，针身24会特别容易在Y-Z平面弹性弯曲变形(如图9所示)，而针尾22及针头26则特别不容易弯曲变形，且针尾22及针头26对于上、下导板单元50、40错位产生的作用力有较大的抵抗强度，可避免与导板44、53、54之间摩擦而受损，并可避免导板44、53、54在安装孔42、52周围破裂。
如此一来，通过设定针尾22、针身24及针头26的第一、二宽度即可控制线型探针20在上、下导板单元50、40错位时以及针头26点触待测物时的变形方向及运动方向，使得同一探针头30的探针20的弯曲方向及运动一致，进而避免探针干涉及短路的问题。其中，针身24的尺寸对于前述的效果影响较大，可配合实际需求条件进行调整，而针尾22及针头26的尺寸除了加强前述效果而调整，还可配合待测物的尺寸而调整。
此外，由于针身24与针尾22之间有前述的第一、二宽度差异，且上安装孔52是由沿第一宽度轴(X轴)相互错开的第一、二穿孔532、542共同构成而呈长方形，使得上安装孔52沿第一宽度轴(X轴)定义出的宽度WH1(如图11所示)可小于针身24的第一宽度WX2，因此，针身24不需另外设置挡止部即可抵靠在上导板单元50的底面，以避免脱针问题。同样，由于针身24与针头26之间有前述的第一、二宽度差异，且下安装孔42呈长方形，其沿第一宽度轴(X轴)定义出的宽度WH2(如图8所示)可小于针身24的第一宽度WX2，因此，针身24不需另外设置挡止部即可抵靠于下导板单元40的顶面，以避免掉针问题。再者，由于被打扁的针尾22及针头26的横截面呈长形，且穿设在呈长形的上、下安装孔52、42内，因此可避免线型探针20在点触待测物时产生自转，而且，针尾22及针头26因具有圆弧形部分而可在上、下安装孔52、42内进行顺滑动作并释放应力。
如图12至图15所示，为本发明第二至第五较佳实施例所提供的线型探针，在针身24被打扁但针尾22未被打扁而呈圆柱状(第一、二宽度WX1、WY1都等于针体直径D)的情况(如图12、图14所示)，以及针尾22被打扁但针身24未被打扁而呈圆柱状(第一、二宽度WX2、WY2都等于针体直径D)的情况(如图13、图15所示)，针身24的第一宽度WX2仍大于针尾22的第一宽度WX1，因此仍可通过使上安装孔52的宽度WH1(若上安装孔52为圆孔则其宽度WH1等于其直径)小于针身24的第一宽度WX2而实现如前述的避免脱针的效果。
如图13、图14、图16和图17所示，为本发明第三、四、六和第七较佳实施例所提供的线型探针，在针身24被打扁但针头26未被打扁而呈圆柱状(第一、二宽度WX3、WY3都等于针体直径D)的情况(如图14、图16所示)，以及针头26被打扁但针身24未被打扁而呈圆柱状的情况(如图13、图17所示)，针身24的第一宽度WX2仍大于针头26的第一宽度WX3，因此仍可通过使下安装孔42的宽度WH2(若下安装孔42为圆孔则其宽度WH2等于其直径)小于针身24的第一宽度WX2而实现如前述的避免掉针的效果。
在图12至图17所示的本发明第二至第七较佳实施例中，针尾22、针身24及针头26三者仅其中之一或之二被打扁，这样仍可使得针身24的第一、第二宽度分别大于及小于针尾22及针头26至少其中之一的第一、第二宽度，因此仍可通过第一、第二宽度的设定使得针身24对于第一宽度轴(X轴)的惯性矩(IX)小于针尾22及针头26至少其中之一对于第一宽度轴(X轴)的惯性矩(IX)，进而使得同一探针头30的探针20的弯曲方向及运动一致。
在前述的第一较佳实施例中，通过面积大约刚好可供针头26穿过的下安装孔42来实现避免掉针以及避免探针自转的效果，并通过面积大于下安装孔42的第一、二穿孔532、542相互错开而构成略大于针尾22且呈长形的上安装孔52，实现避免脱针、避免探针自转以及便于植针的效果。然而，下安装孔42的形状并不限于长方形，只要呈长形即可与被打扁的针头26共同实现避免掉针以及避免探针自转的效果，而在针头26未被打扁而呈圆柱状的情况下，下安装孔42也可不呈长形而呈圆形、方形等等，如此仍可实现避免掉针的效果。同样，上安装孔52的形状并不限于长方形，只要呈长形即可与被打扁的针尾22共同实现避免脱针以及避免探针自转的效果，而在针尾22未被打扁而呈圆柱状的情况下，上安装孔52也可不呈长形而呈圆形、方形等等，这样仍可实现避免脱针的效果。但是，在上、下安装孔52、42呈长形的情况下，上导板单元50底面及下导板单元40顶面在上、下安装孔52、42周围可供针身24抵靠的面积越大，就可以产生更好的避免脱针及掉针效果。不论在针尾22被打扁或未被打扁的情况下，上安装孔52不限于由两穿孔共同构成，即，上导板单元50可仅有一上导板且上安装孔52贯穿上导板，只要上安装孔52能供针尾22穿设即可。
如图18至图20所示，为本发明一第八较佳实施例，在针头26被打扁而使其横截面呈长形的情况下，下安装孔42也可仅一部份区段呈长形。详而言之，下导板单元40包含有朝向相反方向的一顶面45和一底面46，顶面45面向上导板单元50，下安装孔42包含有一自顶面45朝底面46方向延伸的上区段421，以及一自上区段421底端延伸至底面46的下区段422，下区段422呈一能供针头26穿过的长形孔，例如本实施例的下安装孔42的下区段422横截面实质上呈具有圆弧导角的长方形，上区段421呈一圆孔且其直径D’大于长形孔422的长度L及宽度W，即大于针身24的第一宽度WX2和第二宽度WY2。下导板单元40可由相同材质或不同材质的一第一下导板47及一第二下导板48相叠组成，以便加工出分别贯穿第一下导板47及第二下导板48的上区段421及下区段422。
因此，下安装孔42的上区段421呈圆孔可减少针头26与下导板单元40的磨损，且针身24可进入上区段421而受下区段422的顶端(即第二下导板48的上表面)挡止，因此下安装孔42仍可由其下区段421产生避免掉针及避免探针自转的效果。下安装孔42的上区段421的直径D’也可等于长形孔422的长度L，这样也可实现前述的效果。
值得一提的是，在本发明通篇说明书以及权利要求书中，线型探针是指在制造完成而尚未安装及使用时呈直线状的探针(linear probe)，而不限于如上述各实施例中以圆柱状的线针(wire needle)至少局部打扁而形成的探针。例如，图21为本发明第九较佳实施例所提供的线型探针20’在其制造过程中的立体示意图，其中显示一个可被切割出线型探针20’的板体60，板体60由板材经MEMS(微机电制程)蚀刻或机械切削而形成两侧高厚(用以形成针尾22’及针头26’)、中间低扁(用以形成针身24’)的形状，然后沿着图21所示的虚线CL雷射切割板体60，即可形成针尾22’、针身24’及针头26’皆呈扁平状的线型探针20’，其中针尾22’及针头26’的横截面的长边方向平行于Y轴，针身24’的横截面的长边方向平行于X轴。
上述各实施例仅用于说明本发明，各部件的结构、尺寸、设置位置及形状都是可以有所变化的，在本发明技术方案的基础上，凡根据本发明原理对个别部件进行的改进和等同变换，均不应排除在本发明的保护范围之外。
Claims (15)
1.一种具有线型探针的探针头，其特征在于，包括：
一线型探针，包括沿一纵长轴依序延伸的一针尾、一针身和一针头，所述针尾、所述针身和所述针头三者至少其中之一呈扁平状并能定义出一垂直于所述纵长轴的第一宽度轴，以及一垂直于所述纵长轴及所述第一宽度轴的第二宽度轴，所述针尾、所述针身和所述针头分别能沿所述第一宽度轴定义出一第一宽度并沿所述第二宽度轴定义出一第二宽度，所述针身的第一宽度及第二宽度分别大于及小于所述针尾及所述针头至少其中之一的第一宽度及第二宽度；
一下导板单元，具有一下安装孔，所述线型探针的针头穿设在所述下安装孔内，所述下安装孔能定义出一第一中心轴线；
一上导板单元，具有一上安装孔，所述线型探针的针尾穿设在所述上安装孔内，所述上安装孔能定义出一第二中心轴线，所述第二中心轴线沿所述第二宽度轴偏离所述第一中心轴线并使得所述线型探针的针身呈弯曲状，所述上导板单元包括一第一上导板和一第二上导板，所述第一上导板具有一供所述线型探针的针头、针身和针尾穿过的第一穿孔，所述第二上导板具有一供所述线型探针的针头、针身和针尾穿过的第二穿孔，所述第一穿孔和所述第二穿孔沿所述第一宽度轴相互错开并共同构成所述上安装孔；
所述针头呈扁平状并使其横截面呈长形，所述下导板单元包括朝向相反方向的一顶面和一底面，所述顶面面向所述上导板单元，所述下安装孔包括一自所述顶面朝所述底面方向延伸的上区段，以及一自所述上区段延伸至所述底面的下区段，所述下区段呈一能供所述针头穿过的长形孔，所述上区段呈一圆孔且其直径大于或等于所述长形孔的长度且大于所述长形孔的宽度及所述针身的第一宽度和第二宽度。
2.如权利要求1所述的具有线型探针的探针头，其特征在于：对于所述第一宽度轴，所述针身的惯性矩小于所述针尾和所述针头至少其中之一的惯性矩。
3.如权利要求1所述的具有线型探针的探针头，其特征在于：所述线型探针由一呈圆柱状的针体至少局部打扁而形成，所述针身被打扁并使得其第一宽度和第二宽度分别大于及小于所述针体的直径。
4.如权利要求3所述的具有线型探针的探针头，其特征在于：所述针尾被打扁并使得其第一宽度和第二宽度分别小于及大于所述针体的直径。
5.如权利要求1所述的具有线型探针的探针头，其特征在于：所述线型探针由一呈圆柱状的针体至少局部打扁而形成，所述针身呈圆柱状并使得其第一宽度和第二宽度都等于所述针体的直径，所述针尾被打扁并使得其第一宽度及第二宽度分别小于及大于所述针体的直径。
6.如权利要求3至5任一项所述的具有线型探针的探针头，其特征在于：所述针头被打扁并使得其第一宽度和第二宽度分别小于及大于所述针体的直径。
7.如权利要求1所述的具有线型探针的探针头，其特征在于：所述线型探针由一呈圆柱状的针体至少局部打扁而形成，所述针身呈圆柱状并使得其第一宽度和第二宽度都等于所述针体的直径，所述针头被打扁并使得其第一宽度和第二宽度分别小于及大于所述针体的直径。
8.如权利要求3或7任一项所述的具有线型探针的探针头，其特征在于：所述针尾呈圆柱状并使得其第一宽度和第二宽度都等于所述针体的直径。
9.如权利要求1所述的具有线型探针的探针头，其特征在于：所述针尾、所述针身和所述针头三者中呈扁平状者的横截面实质上呈具有两圆弧边的长形。
10.如权利要求1所述的具有线型探针的探针头，其特征在于：所述第一穿孔的面积和所述第二穿孔的面积都大于所述下安装孔的面积。
11.如权利要求1所述的具有线型探针的探针头，其特征在于：所述第一穿孔和所述第二穿孔呈圆形及方形两者中之一。
12.如权利要求1所述的具有线型探针的探针头，其特征在于：所述上安装孔沿所述第一宽度轴定义出的宽度小于所述针身的第一宽度。
13.如权利要求1所述的具有线型探针的探针头，其特征在于：所述针身的长度大于2倍的所述针尾的长度，所述针身的长度大于2倍的所述针头的长度。
14.如权利要求1所述的具有线型探针的探针头，其特征在于：所述下安装孔的下区段的横截面实质上呈具有圆弧导角的长方形。
15.如权利要求1所述的具有线型探针的探针头，其特征在于：所述下导板单元包括相叠的一第一下导板及一第二下导板，所述下安装孔的上区段和下区段分别设置在所述第一下导板和所述第二下导板上。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW107123156 | 2018-07-04 | ||
| TW107123156 | 2018-07-04 | ||
| TW108114926 | 2019-04-29 | ||
| TW108114926 | 2019-04-29 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110687325A CN110687325A (zh) | 2020-01-14 |
| CN110687325B true CN110687325B (zh) | 2022-05-17 |
Family
ID=69101513
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910588249.1A Active CN110687325B (zh) | 2018-07-04 | 2019-07-02 | 具有线型探针的探针头 |
| CN201910593848.2A Withdrawn CN110687326A (zh) | 2018-07-04 | 2019-07-03 | 具有线型探针的探针头 |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910593848.2A Withdrawn CN110687326A (zh) | 2018-07-04 | 2019-07-03 | 具有线型探针的探针头 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US20200011896A1 (zh) |
| CN (2) | CN110687325B (zh) |
| TW (2) | TW202006366A (zh) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7298614B2 (ja) * | 2018-07-18 | 2023-06-27 | ニデックアドバンステクノロジー株式会社 | プローブ、検査治具、検査装置、及びプローブの製造方法 |
| CN113219221B (zh) * | 2020-01-21 | 2023-08-01 | 台湾中华精测科技股份有限公司 | 探针卡装置及其类颈式探针 |
| TWI728665B (zh) * | 2020-01-21 | 2021-05-21 | 中華精測科技股份有限公司 | 具有指向性探針的探針卡裝置 |
| TWI763506B (zh) * | 2021-01-07 | 2022-05-01 | 旺矽科技股份有限公司 | 可避免探針短路之探針頭及探針頭組裝方法 |
| CN115951203B (zh) * | 2023-03-14 | 2023-06-16 | 杭州朗迅科技股份有限公司 | 一种双模组集成电路高频测试设备 |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101650375A (zh) * | 2008-08-12 | 2010-02-17 | 和舰科技(苏州)有限公司 | 一种用于窄测试键的垂直探针卡 |
| CN102346201A (zh) * | 2010-07-26 | 2012-02-08 | 旺矽科技股份有限公司 | 垂直式探针卡的探针头及其复合板的制作方法 |
| CN104897933A (zh) * | 2014-01-28 | 2015-09-09 | 旺矽科技股份有限公司 | 弹簧套筒式探针及其制造方法 |
| CN104950148A (zh) * | 2014-03-25 | 2015-09-30 | 旺矽科技股份有限公司 | 垂直式探针装置及使用于该垂直式探针装置的支撑柱 |
| CN105738663A (zh) * | 2014-12-24 | 2016-07-06 | 旺矽科技股份有限公司 | 具有定位片的垂直式探针装置 |
| CN105842605A (zh) * | 2015-02-04 | 2016-08-10 | 旺矽科技股份有限公司 | 探针头及上导板 |
| CN107003335A (zh) * | 2015-01-04 | 2017-08-01 | 金日 | 接触测试装置 |
| CN107533084A (zh) * | 2015-03-13 | 2018-01-02 | 泰克诺探头公司 | 具有在相应引导孔内改进的滑动运动且在不同的操作条件下将探针恰当地保持在测试头内的带垂直探针的测试头 |
| CN107796966A (zh) * | 2016-09-06 | 2018-03-13 | 旺矽科技股份有限公司 | 垂直式探针及其制法和使用垂直式探针的探针头与探针卡 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7649372B2 (en) * | 2003-11-14 | 2010-01-19 | Wentworth Laboratories, Inc. | Die design with integrated assembly aid |
| US7400156B2 (en) * | 2006-09-06 | 2008-07-15 | Mjc Probe Incorporation | Vertical probe device |
| TW201215895A (en) * | 2010-10-15 | 2012-04-16 | Probeleader Co Ltd | Vertical probe structure and mounting components thereof |
| TWI525326B (zh) * | 2013-06-03 | 2016-03-11 | Probe and probe module using the probe |
-
2019
- 2019-06-28 TW TW108122790A patent/TW202006366A/zh unknown
- 2019-06-28 TW TW108122791A patent/TWI695173B/zh active
- 2019-07-01 US US16/459,155 patent/US20200011896A1/en not_active Abandoned
- 2019-07-01 US US16/459,076 patent/US11143674B2/en active Active
- 2019-07-02 CN CN201910588249.1A patent/CN110687325B/zh active Active
- 2019-07-03 CN CN201910593848.2A patent/CN110687326A/zh not_active Withdrawn
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101650375A (zh) * | 2008-08-12 | 2010-02-17 | 和舰科技(苏州)有限公司 | 一种用于窄测试键的垂直探针卡 |
| CN102346201A (zh) * | 2010-07-26 | 2012-02-08 | 旺矽科技股份有限公司 | 垂直式探针卡的探针头及其复合板的制作方法 |
| CN104897933A (zh) * | 2014-01-28 | 2015-09-09 | 旺矽科技股份有限公司 | 弹簧套筒式探针及其制造方法 |
| CN104950148A (zh) * | 2014-03-25 | 2015-09-30 | 旺矽科技股份有限公司 | 垂直式探针装置及使用于该垂直式探针装置的支撑柱 |
| CN105738663A (zh) * | 2014-12-24 | 2016-07-06 | 旺矽科技股份有限公司 | 具有定位片的垂直式探针装置 |
| CN107003335A (zh) * | 2015-01-04 | 2017-08-01 | 金日 | 接触测试装置 |
| CN105842605A (zh) * | 2015-02-04 | 2016-08-10 | 旺矽科技股份有限公司 | 探针头及上导板 |
| CN107533084A (zh) * | 2015-03-13 | 2018-01-02 | 泰克诺探头公司 | 具有在相应引导孔内改进的滑动运动且在不同的操作条件下将探针恰当地保持在测试头内的带垂直探针的测试头 |
| CN107796966A (zh) * | 2016-09-06 | 2018-03-13 | 旺矽科技股份有限公司 | 垂直式探针及其制法和使用垂直式探针的探针头与探针卡 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| Metal-free electric-field probe based on photonics and its EMC applications;Hiroyoshi Togo;《 2014 International Symposium on Electromagnetic Compatibility》;20141229;662-665 * |
| 一种用于自动检测的探针装置;陈克勤等;《试验技术与试验机》;20010515;3-4 * |
| 多自由度穿刺探针定位器结构设计;付志忠等;《机械研究与应用》;20170428;第30卷(第2期);115-116 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TWI695173B (zh) | 2020-06-01 |
| TW202006366A (zh) | 2020-02-01 |
| CN110687326A (zh) | 2020-01-14 |
| US11143674B2 (en) | 2021-10-12 |
| CN110687325A (zh) | 2020-01-14 |
| US20200011898A1 (en) | 2020-01-09 |
| TW202006367A (zh) | 2020-02-01 |
| US20200011896A1 (en) | 2020-01-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110687325B (zh) | 具有线型探针的探针头 | |
| JP4932871B2 (ja) | 電気検査の対象物と接触方式により接点を形成するための電気接点素子、並びに当該接触配列 | |
| CN108333394B (zh) | 接触探针 | |
| EP1179734A1 (en) | Testing head having vertical probes | |
| CN113721051B (zh) | 具有线型探针的探针头 | |
| EP2411820B1 (en) | Scrub inducing compliant electrical contact | |
| TWI525326B (zh) | Probe and probe module using the probe | |
| EP2816669A1 (en) | Terminal connecting structure | |
| US20130072037A1 (en) | Housingless connector | |
| TWM603961U (zh) | 針尾非對稱之線型探針 | |
| US20080204062A1 (en) | Cantilever probe card | |
| CN111751583B (zh) | 探针头及探针卡 | |
| JP6781598B2 (ja) | プローブカード | |
| JP2012074376A (ja) | 階層ブリッジ | |
| US20150162679A1 (en) | Thin connector | |
| JP2007518242A (ja) | インターポーザ組立部品 | |
| JP2008145224A (ja) | 電気的接続装置 | |
| CN217007399U (zh) | 可避免探针短路的探针头 | |
| KR101860519B1 (ko) | 전기 전도성 프로브 소자 및 그 제조 방법 | |
| JP6373011B2 (ja) | プローブカード | |
| KR20230038795A (ko) | 프로브 카드 | |
| US8860446B2 (en) | Multiple contact test probe | |
| TWI782454B (zh) | 具有線型探針之探針頭 | |
| US9934908B2 (en) | Aligning device and method for producing electronic component using the aligning device | |
| KR102644534B1 (ko) | 접촉 프로브 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |