CN111579830B - 一种适用于大电流高速信号测试的探针及连接器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用于大电流高速信号测试的探针及连接器，该探针包括第一接触部、第一弹性部、联结部、第二弹性部和第二接触部；第一弹性部包括第一直线部、第一弯曲部和第二直线部；第一直线部沿与轴向方向垂直的方向上延伸且一端与第一接触部的另一端连接；第二直线部沿与轴向方向垂直的方向上延伸且一端与联结部连接；第一弯曲部呈类C形结构，其一端部与第一直线部连接，另一端部与第二直线部连接；第一直线部、第二直线部之间的距离小于第一弯曲部沿轴向方向上的最大内径；联结部用于连接第二直线部和第二弹性部；本发明提供的探针可在增大横截面积同时减小弹性部的弹力，防止探针及其接触对象因过大的弹力/夹持力而发生损坏。

Description

一种适用于大电流高速信号测试的探针及连接器

技术领域

本发明属于信号传输及测试技术领域，更具体地，涉及一种适用于高速率信号传输、大电流测试使用环境的测试设备上使用的弹性扁平探针及连接器。

背景技术

在液晶面板、集成电路等电子部件的制造工序中需要对产品进行导通检测和动作特性检查，具体的检测方法是使用探针将与电子部件模块的主体基板连接的FPC接触电极或所安装的基板对基板连接器等电极部和检查装置连接起来，由此进行这些检测。

目前经常用的探针具有能够与电子部件的电极端子和被连接电子部件的电极端子分别接触一对触头，以及一对触头之间连接的弹性部。探针通过弹性部确保触头与电子部件的电极端子和被连接电子部件的电极端子之间的接触压力，提高针对电子部件的电极端子和被连接电子部件的电极端子的接触可靠性。除了接触可靠性这一指标之外，为了满足高速、大电流信号传输的使用要求，要求探针的导电电阻越小越好。

申请公布号CN111033273A的发明专利“探针、检查工具、检查单元和检查装置”，为了降低导通路径的电阻，对导通路径过长的蛇形状的弹性部进行了改进，其结构如图1所示，根据说明书0047段的记载，其通过削减弹性部的路径的长度并增大弹性部的路径的截面面积的方式来降低两个接触部之间的导通路径的电阻；毫无疑问，该弹性部结构确实能够有效降低探针的电阻，但与此同时，增大弹性部的路径的截面面积加之削减弹性部的路径长度将显著提高弹性部的弹力，在使用过程中，为了保证被测对象物与探针接触良好，配套的夹持结构需要提供较大的夹持力，很有可能会压坏被测对象。因此，在探针的结构设计过程中需要考虑弹性部的横截面积(导电电阻)与其提供的弹力之间的相对平衡，在增大横截面积以减小导电电阻提高过流能力的同时，减小弹性部的弹力，防止探针及其接触对象因过大的弹力/夹持力而发生损坏。

发明内容

针对现有技术的至少一个缺陷或改进需求，本发明提供了一种适用于大电流高速信号测试的探针及连接器，其目的在于解决现有探针存在的增加横截面积且减小导通路径导致的探针弹力过大，容易损坏探针以及接触对象的问题。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种适用于大电流高速信号测试的探针，其第一接触部、第一弹性部、联结部、第二弹性部和第二接触部；

所述第一接触部的一端具有可与被测对象物的接触端子相匹配的第一触点部；所述第一弹性部可在受力时沿着探针的轴向方向上变形，包括配置于所述轴向方向的同一侧的第一直线部、第二弯曲部、第一弯曲部、第三弯曲部和第二直线部；

所述第一直线部沿与所述轴向方向垂直的方向上延伸且一端与所述第一接触部的另一端连接；所述第二直线部沿与所述轴向方向垂直的方向上延伸且一端与所述联结部连接；所述第一弯曲部呈类C形结构，其一端部通过第二弯曲部与第一直线部的另一端连接，另一端部通过第三弯曲部与第二直线部的另一端连接；

第一直线部、第二直线部之间的距离小于第一弯曲部沿轴向方向上的最大内径，第二弯曲部、第一弯曲部、第三弯曲部的曲率中心依次交替配置于第一弹性部的不同侧；

所述联结部沿轴向方向上延伸，用于连接第二直线部和第二弹性部；所述第二弹性部的一端从联结部的端部沿轴向方向上弯曲延伸，可在受力时沿着探针的轴向方向上伸缩；所述第二接触部配置于第二弹性部的另一端且具有至少一个第二触点部；

第一弹性部在第一接触部或第二接触部被施加轴向力时沿着所述轴向方向上变形以对所述第一触点部施力，且沿着向第一触点部的施力方向相反的方向上通过联结部和第二弹性部向所述第二触点部施力；

第二弹性部在第一接触部或第二接触部被施加轴向力时沿着所述轴向方向上伸缩以对所述第二触点部施力，且沿着向第二触点部的施力方向相反的方向上通过联结部和第一弹性部向所述第一触点部施力。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

(1)本发明提供的适用于大电流高速信号测试的探针，其第一弹性部包括配置于探针的轴向方向的同一侧的第一直线部、第一弯曲部和第二直线部；第一弯曲部呈类C形结构，其一端部与第一直线部的另一端连接，另一端部与第二直线部的另一端连接；第一直线部、第二直线部之间的距离小于第一弯曲部沿轴向方向上的最大内径；由此，在增大第一弹性部的横截面积以缩小导电电阻的同时，该第一弹性部可在保证第一接触部与被检测对象的端子接触良好的前提下尽可能减小探针的弹力，防止探针(第一接触部)及其接触对象因过大的弹力/夹持力而发生损坏。

(2)本发明提供的适用于大电流高速信号测试的探针，当第一弹性部沿垂直于轴向方向上的延伸长度为定值时，通过调整第一弯曲部与第一直线部、第二直线部之间的长度比例来调节探针的弹力大小，以达到在增大第一弹性部的横截面积的同时适当缩小探针弹力的目的。

(3)本发明提供的适用于大电流高速信号测试的探针，第一弹性部、第二弹性部的有效宽度与探针沿垂直轴向方向上的最大宽度的比值控制在1:300～1:10的范围内，通过增大弹性部的有效导通宽度/横截面积来减小探针的电阻以增大其过流能力，提高信号传输速度。

(4)本发明提供的适用于大电流高速信号测试的探针，其联结部沿轴向方向上延伸以连接第二直线部和第二弹性部；第二弹性部的一端从联结部的端部沿轴向方向上弯曲延伸，其在第一接触部或第二接触部被施加轴向力时沿着轴向方向上伸缩，以通过联结部和第一弹性部对第一触点部施力，且沿着向第一触点部的施力方向相反的方向上向第二触点部施力，从而进一步提高了第一、第二接触部的接触可靠性。

(5)本发明提供的适用于大电流高速信号测试的探针，通过第二接触部中设置的第一限位部以及在第一接触部上设置的第二限位部对收纳于壳体内部的探针进行固定，防止探针上下活动，并防止第一接触部在弹性部的作用下发生左右倾斜，确保第一接触部与被测对象物的准确对接。

(6)本发明提供的适用于大电流高速信号测试的探针，其结构简单，设置简便，通过增大弹性部的横截面积降低探针的导电电阻，为高速率信号的传输和大电流测试环境下的应用提供了可能；并且在实现探针两接触部可靠连接的基础上尽可能减小探针的弹力，防止探针损坏，拓展了探针的应用范围，降低了探针的应用成本，具有较好的应用前景和推广价值。

附图说明

图1是现有探针的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的连接器的剖面结构示意图；

图3是本发明实施例提供的探针的三维结构示意图；

图4是本发明实施例提供的探针的平面结构示意图；

图5是本发明实施例提供的具有不同形状的多个第一接触部的正视图；

图6是本发明实施例提供的第一弹性部的细节结构图；

图7为第一弯曲部呈圆形时的局部结构示意图，其中，图7(a)示出了第一弯曲部的外径L3小于第一直线部、第二直线部沿探针宽度方向上的延伸长度L4的情况，图7(b)示出了第一弯曲部的外径L3大于第一直线部、第二直线部沿探针宽度方向上的延伸长度L4的情况；

图8为第一弯曲部呈椭圆形时的局部结构示意图，其中，图8(a)示出了第一弯曲部沿探针宽度方向上的最大外径L5小于第一弯曲部沿探针长度方向上的最大外径L6的情况，图8(b)示出了第一弯曲部沿探针宽度方向上的最大外径L5大于第一弯曲部沿探针长度方向上的最大外径L6的情况；

图9是本发明实施例提供的第二弹性部的细节结构图；

图10是本发明实施例提供的探针在未受力状态以及受轴向力状态下的结构变形示意图；

在所有附图中，同样的附图标记表示相同的技术特征，具体为：

1 探针

2 第一接触部

21 第一触点部

3 第一弹性部

31 第一端部

32 第二端部

4 第二接触部

41 第二触点部

42 第二限位部

43 第一限位部

9 联结部

10 第二弹性部

33、34、81、82 带状弹性片

331、341 第一端部

332、342 第二端部

51、101 间隙

61、71 第一直线部

62、72 第二弯曲部

63、73 第一弯曲部

64、74 第三弯曲部

65、75 第二直线部

91 第二弯曲部

911 弯曲部

912 弯曲部

92 第三直线部

W1、W6、W7、W8 宽度

W2、W9 间隙最小宽度

L1 直线(弯曲部911与第三直线部92的分界线)

L2 直线(弯曲部912与第三直线部92的分界线)

L3 第一弯曲部呈圆形时的外径

L4 第一直线部、第二直线部沿探针宽度方向上的延伸长度

L5 第一弯曲部呈椭圆形时沿探针宽度方向上的最大外径

L6 第一弯曲部呈椭圆形时沿探针长度度方向上的最大外径

O1、O2、O3 曲率中心

00 连接器

30 胶框

40 盖板。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

此外，以下的说明在本质上只不过是示例，并非意图限制本发明、本发明适用物或本发明的用途。进而，附图是示意性的，各尺寸的比例等不是必须与现实情况一致。

图2是本发明的一个实施例提供的连接器的剖面结构示意图，参见图2，该连接器00包括探针1以及用于收纳探针1的壳体，每一个探针1以及其外部的壳体构成一个独立的检测单元，每个壳体内部能够设置一个或多个探针1，例如，壳体内部在垂直于图2的剖面方向上并列设置有多个探针1，相邻的探针1之间以等间距隔开；此外，相邻的两个壳体可以分开设置，也可以通过共用一个侧壁实现并列设置，进而缩小整个连接器00的体积。探针1在被在被收纳于壳体中的状态下进行使用。

如图2所示，壳体具有大致长方体的形状，包括胶框30和盖板40；胶框30与盖板40围合形成可容纳探针1的空腔；该探针1具有第一接触部2和第二接触部4，其中，第一接触部2的端部设置有第一触点部21，第二接触部4上设置有至少一个第二触点部41，图1中，每个探针1的第二接触部4上设置有两个第二触点部41；当该探针被收纳于胶框30与盖板40围合而成的空腔内部时，该第一接触部2突出于胶框30的表面，第二接触部4上的第二触点部41突出于盖板40的表面，相应的，胶框30的表面开设有能够允许第一接触部2通过的开孔，盖板40的表面开设有允许第二触点部41通过的开孔。

第一接触部2上的第一触点部21构成为能够与被测对象物(例如FPC接触电极、基板对基板(BtoB)连接器)的端子接触；第二接触部4上的第二触点部41构成为能够与检查装置的基板(例如FPC/PCBA或其它导通转接器)的端子接触；使用时，具有导电性的探针1将被测对象物与检查装置连接起来，提供测试信号传输通路。

图3是本实施例提供的探针的三维结构示意图；图4是本实施例提供的探针的平面结构示意图；参见图3、4所示，探针1包括第一接触部2、第一弹性部3、联结部9、第二弹性部10和第二接触部4；

其中，第一接触部2的一端具有可与被测对象物的接触端子相匹配的第一触点部21；图5示出了具有不同形状的多个第一接触部2的正视图，第一触点部21能够根据探针1的设计等适当变更其形状，并不局限于图4中示出的形状；例如，第一触点部21能够根据被检测对象的接触端子的不同形态适当变更其形状及位置，使测试过程中探针1能与被测对象物的接触面尽量大，也可以根据被测对象物的接触端子对的特殊形状设计成其它形状。

第一弹性部3具有第一端部31和第二端部32，第一接触部2与第一弹性部3在探针1的宽度方向(即图4的左右方向)上的第一端部31连接；联结部9的一端部在探针1的宽度方向与第一弹性部3的第二端部32连接；联结部9与第二接触部4之间做成弯曲结构，形成第二弹性部10；联结部9的另一端部与第二弹性部10的一端部相连、第二弹性部10的另一端部与第二接触部4相连；第二弹性部10可沿着探针1的长度方向伸缩；探针1为薄板且具有导电性，为一体成形。

为了尽可能减小探针1的电阻以增大其过流能力，需要尽量增大第一弹性部3、第二弹性部10的有效宽度(即与第一弹性部3、第二弹性部10的路径的延伸方向垂直的宽度方向上的长度)/横截面积，本实施例中，第一弹性部3、第二弹性部10的宽度与探针沿垂直轴向方向上的最大宽度的比值控制在1:300～1:10的范围内；参见图4，探针沿垂直轴向方向上的最大宽度为第二接触部4沿垂直轴向方向上延伸的长度，实际产品中，探针的最大宽度范围为2～30mm。

表1探针导通路径的最小横截面积对探针的性能影响

表1是探针导通路径的最小横截面积对探针的性能影响，探针的厚度统一设定为0.11mm，路径长度为探针的弹性部的长度；对于本实施例提供的新探针来说，路径长度为第一弹性部和第二弹性部的长度之和，H1/H2为探针的最小导通宽度与探针宽度的比值，本实施例中，探针的最小导通宽度为第一弹性部或第二弹性部处的宽度；最小横截面积为第一弹性部或第二弹性部的横截面积；针尖处弹力大小表示第一接触部的第一触点部测得的弹力大小；从表中参数可以看出，相比于现有的弹片探针，本发明延长了探针的路径长度，随着探针导通路径的最小横截面积逐步增大，探针的最大过流能力和信号传输速率显著增大，其中，新探针10对信号的传输速率最高可达11.2Gbps，最大过流能力最高可达12.5A，表明本发明提供的探针结构具有更大的过流能力、可通过更大速率信号，能够应用于高速信号、大电流测试的场景中。另外，随着探针导通路径的最小横截面积逐步增大，探针针尖处的弹力也会随之增加。但是，本实施例提供的探针在与现有弹片探针具有相当的最小横截面积时，本实施例提供的探针的最大过流能力和传输速率略大于现有弹片探针，但是针尖处的弹力要小于现有弹片探针。

第一弹性部3在第一接触部2被施加轴向力(即图4的上下方向)时沿着轴向方向上变形以对第一触点21部和第二触点部41施加压力；该第一弹性部3包括配置于探针1的轴向方向的同一侧的第一直线部61、71，第二弯曲部62、72，第一弯曲部63、73，第三弯曲部64、74和第二直线部65、75；第一弯曲部63、73呈类C形结构，其一端部通过第二弯曲部62、72与第一直线部61、71的另一端连接，另一端部通过第三弯曲部64、74与第二直线部65、75的另一端连接；第一直线部61、71、第二直线部65、75之间的距离小于第一弯曲部63、73沿轴向方向上的最大内径，第一弯曲62、72，第一弯曲部63、73，第三弯曲部64、74的曲率中心O1、O2、O3依次交替配置于第一弹性部3的不同侧，其圆心角均大于0度小于180度。

作为一例，第一弹性部3可以是实心结构，第一弹性部3的横截面积与其宽度以及探针1的厚度相关，增大第一弹性部3的横截面积，有利于降低探针的导电电阻，提高探针1的过流能力和信号传输速度，但是探针1的弹力也会随之增大，在使用时，为了保证被测对象物与探针1接触良好，配套的夹持结构需要提供较大的夹持力，很有可能会压坏被测对象。而第一弹性部3的横截面积过小，探针1的过流能力和信号传输速度无法满足使用要求。因此，本实施例首先考虑增大第一弹性部3的有效导通面积来降低导电电阻，优选将第一弹性部3的横截面积设置为0.01～90mm²，更进一步优选的，第一弹性部3(探针1)的厚度为0.1～5mm，第一弹性部3的宽度设置为0.1～6mm。考虑到第一弹性部3的横截面积增大将同时增大其弹力的问题，本实施例对第一弹性部3的细节结构进行如下设计，具体的：第一直线部61、71和第二直线部65、75的延伸方向与探针1的轴向方向保持垂直，如此，第一弹性部3在受到轴向压力时，第一直线部61、71和第二直线部65、75能够将该压力完全沿着垂直于轴向方向上(即探针1的宽度方向上)进行转移和分散，不存在轴向的压力分量，从而能够减小第一弹性部3沿轴向方向上产生的弹力；其次，第一弯曲部63、73沿轴向方向上的最大内径被构造为大于第一直线部61、71、第二直线部65、75之间的距离，通过增大第一弯曲部63、73的长度来提高对压力的分散程度，从而减小弹力；此外，第一弯曲62、72，第一弯曲部63、73，第三弯曲部64、74的曲率中心O1、O2、O3依次交替配置于第一弹性部3的不同侧，如此设计更有利于压力在第一弹性部3上进行分散，从而减小弹力。

作为另一例，可以沿着第一弹性部3的延伸方向在第一弹性部3上开设一个或多个中空通槽，使第一弹性部3具有多个相互隔开的带状弹性片；作为优选的一例，中空通槽的外形轮廓与第一弹性部3的外边平行或保持一致。

图6是本实施例提供的第一弹性部的细节结构图，如图6所示，第一弹性部3具有相互隔开间隔51配置的两个带状弹性片33、34；需要说明的是，第一弹性部3中带状弹性片的个数不限于2个，可以是1～6个；相应的具有相互隔开间隔的配置也不限于1个，可以是0～5个。

如图6所示，各带状弹性片33、34为细长的带状，同样被划分为第一直线部61、71，第一弯曲62、72，第一弯曲部63、73，第三弯曲部64、74和第二直线部65、75。各带状弹性片33、34的截面形状可以构造为相同或不同，不会影响第一弹性部3的功能；作为优选的一例，各带状弹性片33、34具有大致相同的截面积形状。

第一直线部61、71相对于第一接触部2置于第一接触部2的下方，沿着探针1的宽度方向向左延伸。此外，第一直线部61、71的一端部构成各带状弹性片33、34的第一端部331、341(即第一弹性部3的第一端部31)，并且从探针1的宽度方向与第一接触部2相连。

第二直线部65、75相对于联结部9配置于联结部9的左侧，沿着探针1的宽度方向向左延伸。此外，第二直线部65、75的一端部构成各带状弹性片33、34的第二端部332、342(即第一弹性部的第二端部32)，并且从与探针1的宽度方向与联结部9相连。

第一弯曲部63、73从第一接触部2的板厚方向观察，第一弯曲部63、73呈现圆形或类圆形、椭圆形或类椭圆形带有缺口的弧线，一端部与第二弯曲部62、72相连，另一端部与第三弯曲部64、74相连。

第二弯曲部62、72，第三弯曲部64、74，此二个弯曲部为第一直线部61、71，第二直线部65、75与第一弯曲部63、73相连的一个圆弧过渡配置。

第二弯曲部62、72的曲率中心O1在第一直线部61、71的上方、第一弯曲部63、73的外部；第三弯曲部64、74的曲率中心O3在第二直线部65、75的下方、第一弯曲部63、73的外部。第一弯曲部63、73的曲率中心O2处于第一弯曲部63、73呈现的弧线的中间，且位于第一直线部61、71和第二直线部65、75之间。

进一步的，本实施例通过调整第一弯曲部的形状以及第一弯曲部与第一、第二直线部沿探针宽度方向上的延伸长度来调节探针的整体弹力。图7为第一弯曲部呈圆形时的局部结构示意图，该第一弯曲部63、73的外径L3与第一直线部61、71或第二直线部65、75沿探针1宽度方向上的延伸长度L4为定值，并且第一弯曲部63、73的外径L3与定值(L3+L4)的比值为1:40～39:40。其中，图7(a)示出了L3小于L4的情况，图7(b)示出了L3大于L4的情况，一般来说，第一弯曲部63、73的外径L3越大，第一直线部61、71，第二直线部65、75的延伸长度L4越短，探针1的整体弹力越大，因此，为了在增大第一弹性部3的横截面积的同时减小探针1的弹力，可以通过适当延长第一直线部61、71，第二直线部65、75的长度L4、减小第一弯曲部63、73的外径L3来达到这一目的；作为优选的，第一弯曲部63、73的外径L3与定值(L3+L4)的比值为1:40～1:2。

图8为第一弯曲部呈椭圆形时的局部结构示意图，其中，L5表示第一弯曲部63、73沿探针宽度方向上的最大外径，L6表示第一弯曲部63、73沿探针长度(轴向)方向上的最大外径，该第一弯曲部63、73沿探针1宽度方向上的最大外径L5与第一直线部61、71或第二直线部65、75沿探针1宽度方向上的延伸长度L4为定值；

图8(a)示出了L5小于L6的情况，图8(b)示出了L5大于L6的情况，当L5小于L6时，第一弯曲部63、73沿探针1宽度方向上的最大外径L5与定值(L5+L4)的比值为1:30～19:20；进一步优选的，L5与(L5+L4)之间的比值为1:30～1:2。当L5大于L6时，第一弯曲部63、73沿探针1宽度方向上的最大外径L5与定值(L5+L4)的比值为1:20～29:30；进一步优选的，L5与(L5+L4)之间的比值为1:20～1:2。

如图4、6所示，各带状弹性片33、34的宽度W1(即各带状弹性片33、34的与第一端部331、341和第二端部332、342之间的路径的延伸方向垂直的宽度方向上的长度)之和(即第一弹性部3的有效导通宽度)小于第一接触部2的最小宽度W6以及联结部9的最小宽度W7，能够降低第一接触部2和第二接触部4的导电电阻。

同样的，考虑第一弹性部3的横截面积及其提供的弹力之间的相对平衡关系，在第一弹性部3的横截面积设置为0.01～90mm²、厚度为0.1～5mm的情况下，本实施例优选将第一弹性部3的各带状弹性片33、34的宽度W1配置为0.05～3mm。

相邻的带状弹性片33、34之间的间隙51主要是为了防止第一弹性部3被压缩变形时，各带状弹性片33、34发生相互接触，相邻的带状弹性片33、34之间的间隙51的宽度W2优选设置为0.06～1.5mm；间隙过小会增大加工难度，间隙过大会使第一弹性部3加宽，相应的探针1外形尺寸会加大。

第一弹性部3的各带状弹性片33、34压缩变形时，对于第二弯曲部62、72和第三弯曲部64、74来说，其内侧的带状弹性片33的变形量比外侧的带状弹性片34的变形量要大一些；当第一弹性部3的带状弹性片的个数大于2个时，作为优选的一例，各带状弹性片之间的间隙构造为靠近各自的曲率中心一侧的间隙宽度大，远离曲率中心侧的间隙宽度小(间隙宽度仅保证各带状弹性片在变形时不接触)，间隙宽度从内到外依次递减，从而确保各带状弹性片在变形时不会发生接触的前提下尽量缩小第一弹性部3的宽度，抵消因设置中空通槽而增加的探针宽度。

如图4所示，联结部9沿探针1的轴向方向上延伸，用于连接第一弹性部3的第二端部32(具体是各带状弹性片33、34的第二端部332、342)和第二弹性部10；具体的说，第二弹性部10的一端从联结部9的端部沿探针1的轴向方向上弯曲延伸；第二接触部4配置于第二弹性部10的另一端。

图9是本实施例提供的第二弹性部的细节结构图，如图9所示，第二弹性部10包括第三直线部92和第二弯曲部91，第二弯曲部91的个数可以是一个或多个；当第二弯曲部91的个数为多个时，第二弯曲部91包括弯曲部911和弯曲部912；图6中，直线L1左侧的弯曲部归为弯曲部911，直线L2右侧的弯曲部归为弯曲部912，其余部分归为第三直线部92。需要指出的是，各第三直线部92沿着与探针1的轴向方向交叉的方向上延伸，并不局限于图9中示出的第三直线部92沿着与探针1的轴向方向垂直的方向上(即探针1的宽度方向)延伸。但是为了能够提供适当的弹力以确保第二触点部41与检查装置的基板的端子保持良好的接触可靠性，但又不提供过量的弹力，本实施例优选将第三直线部92构造为沿着与探针1的轴向方向交叉的方向上延伸。

如图9所示，第二弹性部10呈规则的类S形，沿着探针1的轴向方向交替连续的向上延伸，能够沿着探针1的轴向方向伸缩。第二弹性部10的一端部与联结部9连接，另一端部与第二接触部4连接。

作为一例，第二弹性部10可以是实心结构，出于同样的原理，在考虑第二弹性部10的横截面积及其提供的弹力之间的相对平衡关系的情况下，本实施例优选将第二弹性部10的横截面积设置为0.01～90mm²，更进一步优选的，第二弹性部10(探针1)的厚度设置为0.1～5mm，第二弹性部10的宽度为0.1～6mm。

作为另一例，可以沿着第二弹性部10的延伸方向在第二弹性部10上开设一个或多个中空通槽，使第二弹性部10具有多个相互隔开的带状弹性片；作为优选的一例，中空通槽的外形轮廓与第二弹性部10的外边平行或保持一致。

第二弹性部10具有相互隔开间隔101配置的多个带状弹性片81、82，每一个带状弹性片均由第三直线部92以及弯曲部911、弯曲部912组成。各带状弹性片81、82的截面形状可以构造为相同或不同，不会影响第二弹性部10的功能；作为优选的一例，各带状弹性片81、82具有大致相同的截面积形状。需要说明的是，第二弹性部10中带状弹性片个数不限于2个，可以是1～6个；相应的具有相互隔开间隔的配置也不限于1个，可以是0～5个。

参见图4、7，第二弹性部10的各带状弹性片81、82相互隔开间隔101的宽度记为W9，第二弹性部10的总宽度记为W8，联结部9的最小的宽度记为W7；作为本实施例的一个优选示例，第二弹性部10的总宽度W8减去各带状弹性片间隔101的总宽度(即带状弹性片81、82的宽度之和)比第一接触部2的最小宽度W6以及联结部9的最小宽度W7小，能够降低第一接触部2和第二接触部4的导电电阻。

同样的，在考虑第二弹性部4的横截面积及其提供的弹力之间的相对平衡关系的情况下，本实施例提供的探针1，优选将第二弹性部4的各带状弹性片81、82的宽度配置为0.05～3mm。

相邻的带状弹性片81、82之间的间隙101主要是为了防止第二弹性部10被压缩变形时，相邻的带状弹性片81、82之间发生相互接触，间隙101的宽度W9优选设置为0.06～1.5mm。由于第二弹性部10的各带状弹性片81、82在被压缩时产生的变形量基本一致，因此，第二弹性部10的各带状弹性片之间的间隙宽度可以构造为大致相等。

第二弹性部10沿着轴向方向上的中心线可以被配置为与联结部9或第一接触部2沿着轴向方向上的中心线重合，也可以被配置为位于第一接触部2或联结部9沿着轴向方向上的中心线与第一弯曲部63、73的曲率中心O2作在的轴向中心线之间；作为优选的一例，出于尽量减小探针1的宽度的考虑，参见图3，本实施例将第二弹性部10沿着轴向方向上的中心线配置为位于联结部9沿着轴向方向上的中心线与第一弯曲部63、73的曲率中心O2作在的轴向中心线之间。

第二接触部4包括沿探针1的宽度方向上延伸的第一限位部43以及设置在该第一限位部43远离第二弹性部10的一侧的凸出的第二触点部41。如图9所示，第二触点部41构造为倒置的对称梯形凸台样式，接触面为梯形凸台短边，用于与检查装置的转接FPC/PCBA或其它导通转接器接触，一般设计二个，二个第二触点部41之间留有间隙。第二触点部41能够根据探针1的设计等适当变更其形状，并不局限于图6中示出的形状；例如，第二触点部41能够根据检查装置的接触端子的不同形态适当变更其形状及位置，使测试过程中探针1能与检查装置的接触面尽量大，也可以根据检查装置的接触端子对的特殊形状设计成其它形状。

作为优选的一例，第二接触部4上的两个第二触点部41沿轴向方向上的中心线与第二弹性部10沿着轴向方向上的中心线重合，以使第二弹性部10产生的弹力能够均匀施加于两个第二触点部41上，确保两个第二触点部41均能够与检查装置的接触端子产生良好接触。

作为优选的一例，第一限位部43上的至少部分(如图9所示)或全部的延伸长度上开设有中空凹槽，使第一限位部43被构造为相互隔开间隔设置的多个各带状弹性片，成为第二弹性部10的一部分；由此，该第一限位部4可以同时发挥自身的限位作用以及第二弹性部10的弹簧作用，在不延长第二弹性部10的长度的前提下增大其伸缩时提供的弹力。

如图4所示，第一接触部2上设置有第二限位部42，该第二限位部42沿与探针1的轴向方向垂直的方向上延伸且与第一弹性部3相对于第一接触部2配置在同一侧；第二限位部42配置在第一弹性部3的上方，其远离第一弹性部3的一侧面具有可与胶框30上开设有允许第一接触部2通过的开孔的内壁相贴合的表面；该第二限位部42在探针1被收纳于壳体内部时与壳体的内壁抵触以对探针1进行固定，并防止第一接触部2在第一弹性部3的作用下发生左右倾斜。参见图1，将探针1收纳于壳体内部，在未受力的状态下，胶框30的上表面内壁通过探针1的第二限位部42对探针1进行限位，盖板40的上表面通过探针1的第一下限位部43对探针1进行限位，从而防止探针1在壳体内部上下活动。

第一弹性部3受力变形产生的弹力使探针1的第一接触部2的第一触点部21与被检测对象的端子接触良好，同时该弹力可通过联结部9传导至第二接触部4的第二触点部41，使其与检查装置的基板的端子接触良好；图10示出了探针1在未受力状态以及受轴向力状态下的结构变形示意图，

如图10所示，探针1的第一接触部2上的第一触点部21受到轴向压力时，第一触点部21能向下运动产生较大的位移量，第一弹性部3的各带状弹性片33、34均发生形变，第一直线部61、71与第二直线部65、75之间的距离减小，各带状弹性片33、34分散了第一触点部21位移所需的压力，避免了蛮力的集中，使各带状弹性片33、34发生断裂。

由于本方案在增大第一弹性部3的横截面积的情况下通过结构设计减小了第一弹性部3的弹力，且第一弹性部3中第一直线部61、71与第二直线部65、75分离的结构导致其通过第一接触部2对第一弹性部3施加压力时，第一弹性部3对第二接触部4施加的压力相对小于对第一接触部2施加的压力，因此，为了确保第二接触部4的第二触点部41与检查装置的基板的端子之间的接触可靠性，本实施例在联结部9与第二接触部4之间设置了第二弹性部10；第二弹性部10呈规则的类S形，沿着轴向方向交替连续的向上延伸，能够沿着轴向方向伸缩。

如图10所示，探针1的第二接触部4的第二触点部41受到轴向压力时，第二触点部41可向上运动产生位移量，使第二弹性部10的各带状弹性片81、82均发生形变，具体的，第二触点部41受力时沿着探针1的长度方向变形，此时第二弹性部10的各带状弹性片的弯曲部911和弯曲部912发生收缩形变，使探针1的第二接触部4的第二触点部41与检查装置的端子接触良好，并且各带状弹性片81、82分散了第二触点部41位移产生的压力，避免了蛮力的集中，使各带状弹性片81、82发生断裂。此外，第二弹性部10还通过联结部9和第一弹性部3对第一触点部2施力，进一步提高第一触点部2上的第一触点部21与被测对象物之间的接触可靠性。

如图2所示，探针1安装在壳体内部，壳体竖直的面对探针1会起到限位作用，探针1的第一接触部2、第二接触部4受到径向力时，连接器00腔体竖直的面壳有效防止第一接触部2以及探针1整体左右偏移而产生形变导致的探针1损坏。另外需要说明的是，本实施例提供的探针1即便未收纳于壳体内部，当其第一接触部2受到径向力时也能够避免第一接触部2弯曲而损坏；具体来说，当第一接触部2受到径向力(即沿探针1的宽度方向施加的力)时，第一弹性部3中的第一直线部61、71和第二弯曲部62、72沿径向方向发生偏移变形，此时因第一直线部61、71和第二弯曲部62、72变形产生的应力能够均匀分散于第一弯曲部63、73，从而有效防止探针1的第一接触部2损坏。因此，本实施例提供的探针1不管受到轴向力还是径向力时均能够实现应力的有效分散与转移，避免损坏，提高使用可靠性和寿命。

为了进一步减小探针1的导电电阻，本实施例采用铜合金、铝合金、银铜合金等导电性能更好的材料作为探针成型的基材；进一步的，在探针1的表面还镀有镍、金等材料的涂层。

本实施例提供的探针1为一体成型的扁平平板结构，测试压缩过程中没有内部摩擦影响寿命，一般寿命可以达到常规探针的5倍以上。

表2是本实施例提供的探针与现有技术中的常用探针的尺寸参数以及性能参数对比，其中，探针的厚度统一设定为0.11mm；

表2带状弹性片的宽度及个数对探针的性能影响

从表2中参数可以看出，本实施例提供的新探针与现有的弹片探针相比延长了弹性部的长度，当两者具有相同的横截面积时，探针的最大过流能力和传输速率相当；随着弹性部带状弹性片个数的增加，探针的弹力逐步减小；但是，在两者具有相当的横截面积以及带状弹性片个数的情况下，本实施例提供的新探针具有更小的弹力，可以防止出现因增加弹性部的横截面积而出现探针弹力过大的情况。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种适用于大电流高速信号测试的探针，其特征在于，包括第一接触部、第一弹性部、联结部、第二弹性部和第二接触部；

所述第一接触部的一端具有可与被测对象物的接触端子相匹配的第一触点部；所述第一弹性部可在受力时沿着探针的轴向方向上变形，包括配置于所述轴向方向的同一侧的第一直线部、第一弯曲部和第二直线部；

所述第一直线部沿与所述轴向方向垂直的方向上延伸且一端与所述第一接触部的另一端连接；所述第二直线部沿与所述轴向方向垂直的方向上延伸且一端与所述联结部连接；所述第一弯曲部呈类C形结构，其一端部与第一直线部连接，另一端部与第二直线部连接；第一直线部、第二直线部之间的距离小于第一弯曲部沿轴向方向上的最大内径；

所述第一弯曲部呈圆形，该第一弯曲部的外径与第一直线部或第二直线部沿垂直于所述轴向方向上的延伸长度为定值，且第一弯曲部的外径与所述定值的比值为1:40～1:2；或者，

所述第一弯曲部呈椭圆形，该第一弯曲部沿垂直于所述轴向方向上的第一最大外径与第一直线部或第二直线部沿垂直于所述轴向方向上的延伸长度为定值；

当该第一弯曲部沿轴向方向上的第二最大外径大于所述第一最大外径时，该第一最大外径与所述定值的比值为1:30～1:2；

当该第一弯曲部沿轴向方向上的第二最大外径小于所述第一最大外径时，该第一最大外径与所述定值的比值为1:20～1:2；

所述联结部用于连接第二直线部和第二弹性部，所述第二弹性部的一端从联结部的端部沿轴向方向上弯曲延伸，可在受力时沿着探针的轴向方向上伸缩；所述第二接触部配置于第二弹性部的另一端且具有至少一个第二触点部；

所述第一弹性部、第二弹性部的有效导通宽度均小于第一接触部的最小宽度以及联结部的最小宽度。

2.如权利要求1所述的探针，其特征在于，所述第二接触部包括沿垂直于轴向方向上延伸的第一限位部以及设置在所述第一限位部远离第二弹性部的一侧的凸出的第二触点部。

3.如权利要求1所述的探针，其特征在于，所述第一弹性部、第二弹性部的宽度与探针沿垂直于所述轴向方向上的最大宽度的比值为1:300～1:10。

4.如权利要求3所述的探针，其特征在于，所述探针的厚度为0.1～5mm，所述第一弹性部、第二弹性部的有效导通面积分别为0.01～90mm²。

5.根据权利要求4所述的探针，其特征在于，所述探针的最大宽度为2～30mm，

所述第一弹性部的宽度为0.1～6mm，或者，所述第一弹性部由间隔设置的多个带状弹性片构成，每个所述带状弹性片的宽度为0.05～3mm，相邻两个带状弹性片之间的间隙宽度为0.06～1.5mm。

6.如权利要求4所述的探针，其特征在于，所述第一弹性部还包括第二弯曲部和第三弯曲部；

第一弯曲部的一端部通过所述第二弯曲部与第一直线部连接，另一端部通过所述第三弯曲部与第二直线部连接；第二弯曲部、第一弯曲部、第三弯曲部的曲率中心依次交替配置于第一弹性部的不同侧；

所述第二弯曲部、第三弯曲部中的多个间隙的宽度沿远离各自的曲率中心的方向依次递减。

7.如权利要求1所述的探针，其特征在于，所述第一接触部上设置有第二限位部，所述第二限位部沿与所述轴向方向垂直的方向上延伸且与第一弹性部相对于第一接触部配置在同一侧，该第二限位部在探针被收纳于壳体内部时与所述壳体的内壁抵触以对探针进行固定并防止第一接触部沿垂直于轴向方向上倾斜。

8.一种连接器，其特征在于，包括权利要求1-7任一项所述的探针以及收纳所述探针的壳体，该探针以其第一触点部和第二触点部突出于所述壳体表面的状态收纳于壳体中。

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