CN111579835B - 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，属于信号传输及测试技术领域，其通过优选设置第二接触部的结构，并对应两接触部设置具有至少两个带状弹性片的弹性部，以及对应设置带状弹性片的结构，使得两接触部能可靠导通，并在工作时稳定抵接相应的部件。本发明的适用于大电流高速信号测试的探针及连接器，其结构简单，设置简便，利用各部件的对应设置，能在实现探针两接触部可靠连接的基础上，降低探针的导通电阻，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，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。

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，具体涉及一种适用于大电流高速信号测试的探针及连接器。

背景技术

在液晶面板、集成电路等电子部件模块的制造工序中，往往需要进行导通检测和动作特性检查等过程，这通常需要使用探针将电子部件模块的主体基板与FPC接触电极对应连接，或者将基板的电极部与检测装置对应连接，进而完成相应的检测工作。

目前，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的一对触头，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。该弹性部的外形多为S形、蛇形，由直线部和弯曲部交替连接组成；并且为了较好的发挥弹性部的弹簧特性，该弯曲部的数量至少为两个，因此弹性部的直线距离较长；由于测试过程中信号需要经过弹性部在两个触头之间传输，弹性部的长度较长将导致信号传输路径长，信号在传输过程中衰减严重，信号质量变差，因此无法满足高速信号传输的使用要求；此外，此类探针的导电电阻过大，会严重限制高速信号的传输速度。基于上述缺陷，目前常用的探针的最大过流能力小于2.5A，一般只能应用于信号传输速率不大于1.2Gbps的测试环境中。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求中的一种或者多种，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，可有效实现探针工作时两接触部与对应部件的抵紧，提升探针抵接连通的可靠性，并有效实现探针在高速信号传输、大电流作用环境下的应用。

为实现上述目的，本发明的一个方面，提供一种适用于大电流高速信号测试的探针，包括在探针纵向上间隔设置的第一接触部和第二接触部，其特征在于，还包括将两接触部对应连接的弹性部，各部件一体成型；

所述第一接触部为沿探针纵向延伸的板状结构，其一端为触点部，另一端为与所述弹性部一端连接的连接端；

所述第二接触部呈L型结构，其包括沿探针横向延伸的第一支部和沿探针纵向延伸的第二支部；所述第一支部背离所述第一接触部的一侧设置有至少一个触点部；

所述弹性部包括至少两个间隔设置的带状弹性片；所述带状弹性片包括沿探针纵向延伸的直线部和沿探针横向延伸的曲线部，所述直线部的一端连接在所述连接端的端部，另一端与所述曲线部的一端连接，且所述曲线部的另一端连接在所述第二支部上；

所述弹性部中最外侧的两个所述直线部在探针横向上间隔大于预设阈值，且所述弹性部中最外侧的两个所述曲线部在探针纵向上间隔大于预设阈值。

作为本发明的进一步改进，所述曲线部包括多个连续设置的弯曲部，且相邻两弯曲部的曲率中心分设于该曲线部沿探针纵向的两侧。

作为本发明的进一步改进，所述探针导通路径的最小有效横截面积位于弹性部或者两接触部，且该最小有效横截面积对应的宽度与探针宽度之间的比值介于1:200～1:10之间。

作为本发明的进一步改进，所述弹性部的有效横截面积不大于两接触部的横截面积最小值；

所述探针的宽度为0.5～10mm，所述带状弹性片的设置数量为2～6个，且每根带状弹性片的宽度范围为0.05～1mm。

作为本发明的进一步改进，所述探针的设置厚度为0.05mm～3mm，且探针导通路径的最小有效横截面积为0.005mm²～18mm²。

作为本发明的进一步改进，各所述曲线部平行设置；

所述曲线部包括两个弯曲部，且两所述弯曲部的弯曲弧度角分别介于90°～175°之间和5°～90°之间。

作为本发明的进一步改进，所述带状弹性片的设置数量多于两个，且弹片间隙的最大宽度由内至外依次递减。

作为本发明的进一步改进，所述带状弹性片包含至少一个带状通槽，所述带状通槽将所述带状弹性片分为多个带状子弹性片。

作为本发明的进一步改进，所述第二支部背离所述第一支部的一端沿探针纵向延伸形成有第一限位部，用于该探针在针模中应用时的限位；且所述第一支部背离所述第二支部的一侧两端分别形成有第二限位部，用于该探针与端盖匹配时的限位。

作为本发明的进一步改进，各所述直线部沿探针纵向的长度随着与所述第二支部横向距离的增大而增大，且任意两直线部之间的长度差值等于对应连接所述两直线部的曲线部在所述第二支部上连接位置的纵向距离。

作为本发明的进一步改进，相邻两所述带状弹性片之间的最小间隙宽度范围为0.06～0.5mm，最大间隙宽度范围为0.06～5mm。

本发明的另一个方面，提供一种连接器，其包括所述探针，还包括能够收纳所述探针的针模和可将所述探针限位封装于所述针模内的端盖。

上述改进技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

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，具有以下有益效果：

(1)本发明的适用于大电流高速信号测试的探针，其通过优选设置第二接触部的结构为L型，并对应第一接触部和第二接触部设置具有至少两个带状弹性片的弹性部，且对应优选带状弹性片具有沿探针横向的曲线部和沿探针纵向的直线部，进而实现两接触部的对应连接，使得当第一接触部的端部受力工作时，弹性部可以将其承受的作用力分散并对其施以一个反作用力，以及将一部分作用力传递到第二接触部上，使得两接触部的触点部均可稳定抵接相应的部件，从而有效提升探针工作时的连接稳定性，提升探针测试的质量；

(2)本发明的适用于大电流高速信号测试的探针，其通过优选设置弹性部的有效横截面积，使得弹性部的有效横截面积不大于两接触部的横截面积最小值，即只需要控制弹性部的有效横截面积尽可能大，便能有效降低探针的导通电阻，为大电流应用环境下高速信号的传输提供了条件；同时，考虑到弹性部在横截面积较大时其变形所需要的作用力会增大、探针工作不便的问题，本发明中通过将弹性部分隔为多个带状弹性片的形式，以此分散弹性部所承受的作用力，保证探针的正常工作；然而，若弹性部分隔而成的带状弹性片太多，即弹片间隙的总宽度会太大，这样虽然能有效分散接触部工作时传递的作用力，但是也会加大探针的整体长度，不利于探针与相关配套设备的配合使用；基于上述理由，本发明中的探针通过优选设计，实现了弹性部有效横截面积、带状弹性片数量、带状弹性片宽度、弹片间隙宽度等参数之间的对应平衡，使得探针在保证正常使用的情况下，尽可能地降低了导通电阻，为探针在大电流高速信号测试下的应用提供了保证；

(3)本发明的适用于大电流高速信号测试的探针，其通过优选设置探针导通路径上弹性部的有效横截面积，使得上述横截面积在小于两接触部最小横截面积的前提下尽可能大，进而减少两接触部之间的导通电阻，为探针在高速信号传输以及大电流环境下的工作提供了可能，充分扩展了探针的应用领域，提升了探针的测试效率；

(4)本发明的适用于大电流高速信号测试的探针及连接器，其通过第二接触部上第一限位部、第二限位部的对应设置，有效实现了探针在实际应用时与针模、端盖的限位，保证了探针设置、应用的可靠性，进一步提升了探针应用时测试结果的准确性；

(5)本发明的适用于大电流高速信号测试的探针及连接器，其通过优选设置最外侧两直线部和最外侧两曲线部之间的设置距离，使得其设置距离不小于一定的阈值，继而有效实现了第一接触部在探针纵向、横向上的支撑稳定性，避免了第一接触部在探针横向上的左右偏移，省去了限位结构的对应设置，简化了探针的制备工艺；

(6)本发明的适用于大电流高速信号测试的探针及连接器，其结构简单，设置简便，利用各部件的对应设置，能在实现探针两接触部可靠连接的基础上，降低探针的导通电阻，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，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是本发明实施例中弹性扁平探针的立体结构示意图；

图2是本发明实施例中弹性扁平探针的平面结构示意图；

图3是本发明实施例中弹性部的局部结构放大示意图；

图4是本发明实施例中带状弹性片的弯曲部结构放大示意图；

图5是本发明实施例中弹性扁平探针从初始状态切换为工作状态时的结构示意图；

图6是本发明实施例中弹性扁平探针实际应用时与针模、端盖的匹配示意图；

图7是本发明实施例中探针中开设镂空槽和带状通槽时的结构示意图；

图8是本发明实施例中带状弹性片的第一触点部的多种设置结构示意图；

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.弹性部，31.第一端部，331、341、351.第一弹性片端部；32.第二端部，332、342、352.第二弹性片端部；33～35.带状弹性片；

4.第二接触部，41.第二触点部，42.第一限位部，43.第二限位部；

51、52.弹片间隙；53.镂空槽，54.带状通槽；

61、71、81.直线部；62、72、82.第一弯曲部；63、73、83.第二弯曲部；

00.连接器，30.针模，40.端盖。

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。

实施例：

本发明优选实施例中的适用于大电流高速信号测试的探针如图1～6中所示，包括一体成型的第一接触部2、弹性部3和第二接触部4。其中，探针1的两个接触部(2、4)可以沿着图2中所示的竖直方向相互靠近或者远离，即实现探针1的弹性伸缩，以此竖直方向记为探针纵向(即探针1的长度方向)，而水平垂直于其的方向记为探针横向(即探针1的宽度方向)。

具体而言，探针1的结构如图1～8中所示，为一体成型的扁平状结构，各部分的厚度优选相等。同时，第一接触部2为沿探针纵向设置的板状结构，第二接触部4为呈“L型”的板状结构，其包括沿探针横向的第一支部和沿探针纵向的第二支部，第一接触部2通过弹性部3连接在第二接触部4的第二支部侧壁面上。而且，在一体成型探针1时，可根据探针1工作时的需求优选探针的基体材料，优选采用不锈钢材料，并在表面上进行镀镍、镀金处理；当然，也可进一步优选采用导电性能较好的材料，如铝合金、铜合金、银铜合金等，并可通过改变材料表面镀层的厚度来进一步调整整个探针的导通电阻，上述基材因素的具体选择需从探针1的整体性能和经济效益方面进行综合考虑和选择。

进一步具体地，如图1～2中所示，第一接触部2沿探针纵向延伸，其一端在探针纵向上对正第一支部的端部，且其另一端设置有第一触点部21，用于与相应的检测单元接触连通。优选地，第一触点部21的端部可以设置为三角形、圆弧形、波浪形、锯齿形等多种形式，如图8中所示，且第一接触部2和/或第二接触部4上可以优选开设有如图7所示的镂空槽53(即贯穿接触部两端面的通孔)，以减轻探针的重量。

同时，优选实施例中的弹性部3包括多个间隔设置的带状弹性片，即带状弹性片之间的弹片间隙至少为一个。具体而言，优选实施例中的带状弹性片其设置数量为2～6个，即弹片间隙的数量为1～5个。

以下通过如图3中所示的设置情形进行具体介绍，此时，带状弹性片的设置数量为3个，即带状弹性片33、34、35。可以看出，各带状弹性片分别具有曲线部和直线部(61、71、81)，而曲线部中又包括沿探针横向延伸的第一弯曲部(62、72、82)和第二弯曲部(63、73、83)。

进一步地，直线部(61、71、81)分别设置在第一接触部2正对第二接触部4的端部，即第一接触部2背离第一触点部21的一端，且各直线部分别沿探针纵向延伸。同时，各直线部在探针横向上间隔设置，且随着与第二支部距离的增大，直线部的设置长度增长，即直线部61、直线部71、直线部81的长度依次增大。

显然，各直线部之间长度的差异对应于各曲线部在探针纵向上的设置间距。除此之外，弹性部3中最外侧两个直线部(即图2中所示的直线部61、直线部81)在探针横向上的设置间隔应该不小于一定的阈值，这是因为，当间隔最远的两直线部之间的距离较小时，会使得弹性部3对第一接触部2的支撑可以等效为“点支撑”，此时，第一接触部2在自重的影响下，便可能存在左右偏移的风险。对此，往往需要对应第一接触部2设置额外的限位结构，这对应增加了探针1的设计难度。鉴于此，本申请在设置直线部时，最外侧两个直线部的横向距离往往较大，例如图2中所示的，两外侧直线部分别平齐于探针1的两侧，此时两者之间的间隔设置为最大。一般情况下，最外侧两直线部之间的横向距离不小于第一接触部2宽度的一半，即预设阈值大于第一接触部2设置宽度的一半。在上述设置形式下，多个直线部的端部可以形成“线支撑”或者“面支撑”，此时，第一接触部2不管是想在横向上往哪一侧偏移，另一侧的直线部都能对其偏移进行限位，从而保证探针1设置、使用的安全性和可靠性。在完成最外侧两直线部的设置后，两直线部之间可以再设置一个或者多个直线部，且每一个直线部的设置宽度也可根据实际需要进行优选，这在后续内容中有详细记载，在此不再赘述。

进一步地，优选实施例中的各曲线部分别为沿探针横向延伸的波浪状结构，其包括两个弯曲部，即其一端为连接于第一接触部2一侧的第一端部31，另一端为连接于连接部9一侧的第二端部32。第一端部31与第二端部32之间包括3个沿探针横向延伸的带状弹性片，即图3中所示的带状弹性片。各带状弹性片的两端(即第一弹性片端部331、341、351和第二弹性片端部332、342、352)分别连接第一接触部2和连接部9的侧壁面，且相互之间以弹片间隙51、52隔开，弹片间隙51、52的宽度可以相同或者不同。此外，与直线部预设阈值的情况类似，位于探针纵向最外侧两个曲线部与第二支部连接处的纵向距离也应当不小于一定的预设阈值，该预设阈值在优选实施例中优选不小于第一接触部2的设置宽度。如此，可以进一步保证第一接触部2设置的稳定性，避免其左右偏移，也避免了曲线部压缩变形时的互相干扰。

进一步地，各带状弹性片分别呈在探针横向上延伸的波浪形，分别形成有多个弯曲部，例如图3中所示的第一弯曲部62、72、82和第二弯曲部63、73、83。其中，以带状弹性片34为例进行介绍，其第一弯曲部72的曲率中心O3在带状弹性片的上方，第二弯曲部73的曲率中心O4在带状弹性片的下方，且该第一弯曲部72对应的弯曲弧度角(图3、4中对应曲率中心O3的两条虚线之间所夹角度)优选记为θ₁，第二弯曲部73对应的弯曲弧度角(图3、4中对应曲率中心O4的两条虚线之间所夹角度)优选记为θ₂。此时，θ₁的角度范围取值优选介于90°～175°之间，θ₂的角度范围取值优选介于5°～90°之间，且弯曲弧度角的变化通常对应了对应弯曲部长度、弯曲弧度的变化。另外，通过将同一带状弹性片上两弯曲部的曲率中心设置成分设于曲线部沿探针纵向两侧的形式，使得带状弹性片的直线部受探针纵向作用力而促使曲线部产生弹性形变时，两个弯曲部中的恢复应力可以在探针纵向上一定程度抵消，进而分散带状弹性片中的应力。

如图3中所示，各曲线部中弯曲部的设置数量为两个，这是为了使得弹性部3产生弹性的同时其长度比较接近于直线，即使得各带状弹性片的实际传输路径不至于太长，在这种情况下，各带状弹性片的截面积可设置为较大的形式，进而使得探针1的整体电阻较小。当然，弹性部3中弯曲部的设置数量也不局限于2个，其可根据实际需要设置为多个，而相邻两弯曲部的曲率中心分设于弹性部3的两侧。不过，由于波浪形结构中的弯曲部越多，其实际传输路径就会越长，这导致探针信号传输的质量变差，且带状弹性片实际能设置的截面积大小就越小，进而导致探针1的整体电阻较大，不利于探针1在大速率信号、大过电流环境下的应用，故在实际设置时，弯曲部的设置数量不多于4个。

在本实施例中，各带状弹性片33、34、35具有大致相同的截面形状，即为矩形，且相互之间的截面积大小也优选相同。不过，在实际设置时，各带状弹性片的截面设置形式可以相同，也可以不同，相互之间的截面积大小也可以相同或者不同。同时，带状弹性片的设置数量也不局限于本申请中所示的三个，其可以根据实际需要优选为更多或者更少，只需要保证所有带状弹性片的截面积大小之和符合信号传输要求即可。此外，曲率中心O1、O5位于对应曲线部的上方，与曲率中心O3的设置对应，且曲率中心O2、O6位于对应曲线部的下方，与曲率中心O4的设置对应，探针纵向上各曲线部的设置可优选看作是由其中一个曲线部以一定比例放大或者缩小后得到，即各曲线部可看作以近似平行的设置形式设置，这种设置形式能充分避免各曲线部压缩变形时的相互干涉，使得对应弯曲部处的变形方向一致。

探针1在设计时，其导通电阻的大小由其传导部分的最小截面积决定，最小截面积越大，导通电阻越小。在实际设置时，探针1在宽度方向上的长度(即探针宽度)为0.5～10mm，且探针1的设置厚度优选为0.05～3mm，探针宽度、长度、厚度的选择与探针1的应用环境息息相关。在探针1厚度确定的情况下，通过优选设计探针1各部分的宽度，便能有效控制探针1导通路径中的最小有效截面积，进而控制探针1的电阻大小。因此，在探针1厚度一定的情况下，需要控制其导通路径中的最小导通宽度，在优选实施例中，该最小导通宽度与探针宽度的比值优选介于1:100～1:10之间。

进一步地，探针1导通路径中的最小截面积可以出现在弹性部3，也可出现在非弹性部位置(即两个接触部)，这可以根据实际设置需要进行优选。通常情况下，对于探针1各部位的结构而言，第一接触部2、第二接触部4在探针工作过程中几乎不发生形变，顶多是位置上的位移，而弹性部3会根据第一接触部2的受力情况发生形变。众所周知，对于相同厚度、相同材质的材料而言，其宽度越大，使其发生形变时需要施加的力就越大。因此，对于探针1中会发生形变的部位(即弹性部3)，其设置宽度不能太大。鉴于此，本发明优选实施例中将弹性部3的有效导通截面积(各带状弹性片的横截面积之和)设置为探针1导通路径上的最小导通截面积，即弹性部3的有效导通截面积不大于两个接触部上的最小横截面积。此时，只要尽可能增大该最小导通截面积，探针1的导通电阻就会尽可能小，进而使得探针1满足高速信号传输的要求。

参阅表1，其中针对现有弹片探针和本发明优选实施例中的几个探针进行了比较，探究了本发明优选实施例中探针性能指标与现有弹片探针性能指标的差异，并通过改变探针导通路径上的最小横截面积来分析了最小横截面积对探针性能的影响。具体而言，对于表1中的各探针而言，其探针厚度统一为0.11mm，新探针1～6为本发明优选实施例中的探针，且新探针1～6中的最小横截面积设置在弹性部。此外，L1/L2指代的是探针最小导通宽度与探针宽度的比值。

根据表1中的数据对比不难发现：1、相较于现有的弹片探针而言，本发明优选实施例中的探针1其用于信号传输的导通路径的长度明显缩短，这是基于本发明优选实施例中探针1弹性部结构的优选设计所导致的必然结果；2、在本发明优选实施例中，通过优选最小导通宽度与探针宽度的比值，使得探针导通路径上的最小横截面积大于现有弹片探针的最小横截面积，进而使得本发明优选实施例中探针的最大过流能力和传输速率明显高于现有弹片探针，探针的工作性能大幅提升；3、本发明优选实施例中的探针通过其结构的优选设计，其探针针尖处的弹力大小远大于现有弹片探针的针尖弹力大小，产生这样的效果是因为本发明优选实施例中弹性部的有效宽度较之现有弹片探针大幅提升，在针尖匹配对应部件并使得弹性部发生形变时，由弹性部作用于针尖的反作用力也相应增加，如此，可以充分保证探针接触部与相关部件的连接可靠性；4、对于本发明优选实施例中的探针而言，随着最小横截面积的增大，针尖弹力的大小随之增大，显然，为了保证探针与相关部件匹配的可靠性，针尖处弹力的大小不能太大(例如新探针6中的情形)，否则容易存在损坏相关部件的风险，因此需要将最小横截面积控制在一定范围内，即需要控制弹性部处的最小导通宽度。

表1：探针导通路径的最小横截面积对探针的性能影响

总的来说，本发明优选实施例中的探针相较于现有弹片探针而言，其导通路径明显缩短，最大过流能力和传输速率明显提升，且探针与相关部件的连接稳定性也有显著提升。同时，通过控制弹性部有效导通宽度与探针宽度之间的比值大小，可以有效提升探针的最大过流能力、传输速率、针尖处弹力大小，提升探针的应用性能。不过，由于最小横截面积的增大会增加针尖处的弹力大小，使得探针针尖与相关部件的连接可靠性，但当针尖处的弹力大小过大时，也会使得与探针连接的测试部件被损坏，对相关配套设备的要求也越高。因此，在实际设置本发明优选实施例中的探针时，需要考虑最大过流能力、传输速率、针尖弹力等参数的平衡，将最小横截面积或者最小导通宽度控制在一定的范围内。

考虑到弹性部在发生形变时所受作用力的大小跟其厚度息息相关。因此，当探针1厚度一定，且探针1的过流能力确定的情况下，弹性部的厚度便能确定。此时，若弹性部的厚度较大，其发生形变时所需的作用力就越大。为了避免这种情况的发生，可以在弹性部3的宽度方向上将其分隔为多个带状弹性片。理论上来讲，将弹性部3分隔为足够多的带状弹性片，可以充分分散第一接触部2承受的作用力；但是，随着带状弹性片设置数量的增加，相应的弹片间隙也会增多，进而导致探针1的设置长度增长，这可能会导致探针1无法满足应用长度的要求。因此，在实际设置时，需要充分考虑弹性部有效截面积、带状弹性片的设置数量与设置宽度、弹片间隙宽度等因素的平衡。

进一步地，在优选实施例中，以弹性部3为例进行介绍，其有效横截面积范围为0.005mm²～18mm²，且带状弹性片的设置数量为2～6个，每根带状弹性片的宽度范围为0.05～1mm。不过，当带状弹性片的设置宽度较大时，可以优选将带状弹性片分隔为至少两个带状弹性单元，如图7中所示，即带状弹性部延伸方向的中部开设有至少一个带状通槽54，显然，带状通槽54的设置宽度远小于相邻两带状弹性片之间的弹片间隙，这样设置能一定程度上分散带状弹性片承受的作用力，进而控制探针针尖处的弹力大小。

相应地，弹性部3中具有1～5个弹片间隙，由于各带状弹性片的长度各不相同，各自压缩时的变形量也不一致；通常情况下，内侧(曲线部长度最小的一侧)的弹性片变形量大，外侧(曲线部长度最大的一侧)的变形量小，因此，对于各带状弹性片之间的间隙，间隙最小宽度近似相等，间隙最大宽度有明显的差别，即靠近内侧的间隙最大宽度大，靠近外侧的间隙最大宽度小，间隙最大宽度从内到外依次递减。进一步地，各带状弹性片之间的最小间隙宽度范围0.06～0.5mm，最大间隙宽度范围0.06～5mm。同时，带状弹性片的宽度可以全部相同，也可以部分相同，亦或者是各不相同。

进一步地，与弹性部3相连的第二支部如图1～5中所示，其为沿探针纵向设置的板状结构，弹性部3的第二端部32连接在其靠近第一接触部2的一侧。具体地，各带状弹性片(33、34、35)的第二弹性片端部(332、342、352)分别连接在第二支部的侧壁面上，且第二弹性片端部332、342、352在探针纵向上间隔一定距离设置，间隔的距离优选与各直线部长度的差异对应。从图3、4中来看，带状弹性片34、35可看作是带状弹性片33按一定比例放大(宽度尺寸不放大)后得到，继而曲线部的一端连接在第二支部上，另一端连接对应的直线部，形成图3、4中所示的弹性部结构。

进一步地，优选实施例中第二接触部4的第一支部如图1、2、5中所示，其背离弹性部3的一侧沿探针纵向设置有至少一个触点部，即沿探针纵向延伸的第二触点部41，用于抵接连通另一个测试部件。具体而言，第二触点部41的设置数量为第一支部长度方向上(即探针横向上)间隔设置的两个。此外，由于两第二触点部41的设置位置均距离第一支部的端部一定距离，使得两第二触点部41相互背离的两侧均形成有第二限位部43，用于探针1匹配设置于针模30后限位抵接住端盖40的两端，如图6中所示。

进一步地，对于本发明优选实施例中的探针1，其初始状态和工作压缩状态如图5中所示，且探针1在针模30中的设置形式如图6中所示。不难看出，通过优选设置第二支部的长度，可在第二支部的端部形成第一限位部42，该第一限位部42也可以看作是第二支部的端部沿探针纵向延伸一定长度后得到，使得探针1嵌入针模30时该第一限位部42可以限位抵接针模30的内周壁面。通过第一限位部42和第二限位部43的对应设置，可实现第二接触部4设置、工作时的可靠限位，且弹性部的设置使得两个接触部都能准确抵接检测部件，从而提升探针1工作时的连通可靠性。

参阅表2，通过将现有弹片探针与本发明优选实施例中的几个探针1进行对比，可以明确探针弹性部弯曲弧度及弹性片个数对探针性能的影响。对于表2中的各探针而言，厚度统一为0.11mm，新探针1～8为采用本发明优选实施例中结构设置的探针，且探针1上的最小横截面积处位于弹性部3。θ₁、θ₂分别表示弹性部3中带状弹性片的弯曲部所对应的弯曲弧度角，具体含义与前述内容相同。

由表格2中的数据对比后不难发现：1、本发明优选实施例中的探针1相较于现有弹片探针而言，通过结构优选设计和最小横截面积的对应选择，其信号传输路径有效缩短，探针1的导通电阻大幅降低，探针具有更好的最大过流能力和更高的传输速率，这与表1中的数据也可以相互对应；2、本发明优选实施例中的探针1相较于现有弹片探针而言，其探针针尖处的弹力大小远大于现有弹片探针的针尖弹力大小，这也与表1中的相关数据可以对应；3、对于本发明优选实施例中的探针而言，当弹性部3的有效导通横截面积、带状弹性片的数量保持恒定时，通过优选设置其弯曲部的弯曲弧度角θ₁、θ₂，可以进一步改变探针导通路径的长度，并对应改变针尖处的弹力大小；4、随着带状弹性片设置数量的增多，探针针尖处的弹力大小降低，表明在满足探针信号传输能力的前提下，可以通过改变带状弹性片的数量，来达到改变针尖处弹力大小的目的；同时，带状弹性片的设置数量也不能太少，当其设置数量为1个时，针尖处的弹力大小明显较大，可能会造成相关连接部件的损伤。

表2：弹性部的弯曲弧度及弹片个数对探针的性能影响

总之，本发明优选实施例中的探针相较于现有弹片探针而言，其导通路径明显缩短，针尖处弹力大小明显增加，即探针的传速速率明显提升，连接的稳定性也越高。同时，通过控制本发明优选实施例中带状弹性片上弯曲部的弯曲弧度，可以进一步调节导通路径的长度，改善探针的信号传输性能。此外，通过控制带状弹性片的设置数量，可以对应调节针尖处弹力的大小，使探针满足传输性能的基础上，充分提升探针与相关部件匹配的可靠性。不过，根据前述内容可知，带状弹性片的设置数量也需要与探针的整体长度和针尖处弹力大小的允许值相匹配，即带状弹性片的设置数量应当控制在一定范围内，太少或者太多都不能满足设置需求。

本发明中的适用于大电流高速信号测试的探针及连接器，其结构简单，设置简便，通过对应设置第一接触部和第二接触部的结构，并对应设置弹性部和限位组件，利用弹性部结构的对应设置，可充分满足探针在高速率传输、大电流测试环境下的应用，提升探针连接、测试的可靠性和稳定性，具有较好的应用前景和推广价值。

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 (10)

1.一种适用于大电流高速信号测试的探针，包括在探针纵向上间隔设置的第一接触部和第二接触部，其特征在于，还包括将两接触部对应连接的弹性部，各部件一体成型；

所述第一接触部为沿探针纵向延伸的板状结构，其一端为触点部，另一端为与所述弹性部一端连接的连接端；

所述第二接触部包括沿探针横向延伸的第一支部和沿探针纵向延伸的第二支部；所述第一支部背离所述第一接触部的一侧设置有至少一个触点部；

所述弹性部包括至少两个间隔设置的带状弹性片；所述带状弹性片包括沿探针纵向延伸的直线部和沿探针横向延伸的曲线部，即所述直线部和所述曲线部分别为至少两个；各直线部在探针横向上间隔设置，且直线部的设置长度随着与第二支部距离的增大而增长；所述直线部的一端连接在所述连接端的端部，另一端与所述曲线部的一端连接，且所述曲线部的另一端连接在所述第二支部上；

所述弹性部中最外侧的两个所述直线部在探针横向上间隔大于预设阈值，该预设阈值大于所述第一接触部设置宽度的一半；且所述弹性部中最外侧的两个所述曲线部在探针纵向上间隔大于预设阈值，该预设阈值不小于所述第一接触部的设置宽度。

2.根据权利要求1所述的适用于大电流高速信号测试的探针，其中，所述曲线部包括多个连续设置的弯曲部，且相邻两弯曲部的曲率中心分设于该曲线部沿探针纵向的两侧。

3.根据权利要求1或2所述的适用于大电流高速信号测试的探针，其中，所述探针导通路径的最小有效横截面积位于弹性部或者两接触部，且该最小有效横截面积对应的宽度与探针宽度之间的比值介于1:100～1:10之间。

4.根据权利要求3所述的适用于大电流高速信号测试的探针，其中，所述弹性部的有效横截面积不大于两接触部的横截面积最小值；

所述探针的宽度为0.5～10mm，所述带状弹性片的设置数量为2～6个，且每根带状弹性片的宽度范围为0.05～1mm。

5.根据权利要求1所述的适用于大电流高速信号测试的探针，其中，所述探针的设置厚度为0.05mm～3mm，且探针导通路径的最小有效横截面积为0.005mm²～18mm²。

6.根据权利要求2所述的适用于大电流高速信号测试的探针，其中，各所述曲线部平行设置；

所述曲线部包括两个弯曲部，且两所述弯曲部的弯曲弧度角分别介于90°～175°之间和5°～90°之间。

7.根据权利要求1所述的适用于大电流高速信号测试的探针，其中，所述带状弹性片的设置数量多于两个，且弹片间隙的最大宽度由内至外依次递减。

8.根据权利要求1所述的适用于大电流高速信号测试的探针，其中，所述带状弹性片包含至少一个带状通槽，所述带状通槽将所述带状弹性片分为多个带状子弹性片。

9.根据权利要求1所述的适用于大电流高速信号测试的探针，其中，相邻两所述带状弹性片之间的最小间隙宽度范围为0.06～0.5mm，最大间隙宽度范围为0.06～5mm。

10.一种连接器，其特征在于，包括权利要求1～9中任一项所述的探针，还包括能够收纳所述探针的针模和可将所述探针限位封装于所述针模内的端盖。

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