CN111579836A - 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，其包括两接触部和至少一个弹性部，通过对应设置弹性部的有效横截面积、横向宽度、弹性部中带状弹性片的设置数量与宽度，对应改变弹性部的设置层数和导通路径的长度，降低弹性部的导通电阻，为探针在大电流高速信号测试环境下的应提供了保证。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，信号在传输过程中存在衰减严重，信号质量变差的风险，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；

所述第一接触部包括沿探针纵向延伸的第一支部和沿探针横向延伸的第二支部，且所述第一支部背离所述第二支部的一端设置为触点部；

所述第二接触部为沿探针横向延伸的板状结构，其背离所述第一接触部的一侧设置有至少一个触点部；

所述弹性部沿探针纵向弯曲延伸，其两端分别连接所述第二支部和所述第二接触部；且

所述弹性部设置为一个，其沿探针横向的两侧分别设置有限位单元，所述限位单元用于所述第一接触部横向偏移的限位及纵向伸缩的导向；或者

所述弹性部为探针横向上间隔设置的至少两个。

作为本发明的进一步改进，所述弹性部的设置数量为1～3个，且各所述弹性部的设置层数为3～6层。

作为本发明的进一步改进，所述限位单元包括分别沿探针纵向延伸的至少两个第一限位柱和至少两个第二限位柱；

所述至少两个第一限位柱连接在第二支部上且位于所述弹性部两侧，所述至少两个第二限位柱连接在第二接触部上且位于所述弹性部两侧，位于同侧的上下两限位柱以侧壁抵接。

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1.5～10mm；且

所述弹性部包括1个带状弹性片，该带状弹性片的宽度为0.1～2mm；或者

所述弹性部包括2～3个带状弹性片，各带状弹性片以弹片间隙隔开，所述带状弹性片的宽度为0.05～1mm，所述弹片间隙为0.06～0.5mm。

作为本发明的进一步改进，所述探针的设置厚度为0.05mm～3mm，且该探针导通路径的最小有效横截面积为0.005mm²～27mm²。

作为本发明的进一步改进，所述弹性部的设置数量为一个，且该弹性部的两端部共轴线并分别连接所述第二接触部的中部和所述第二支部的中部。

作为本发明的进一步改进，所述弹性部的设置数量为至少两个，且各所述弹性部均可看作是由其中任一弹性部在探针横向上平移一定距离后得到。

作为本发明的进一步改进，所述弹性部整体沿探针横向的宽度与所述探针的宽度之比介于0.25～0.5之间。

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，其包括两接触部和将两接触部对应连通的至少一个弹性部，通过对应设置弹性部的有效横截面积、横向宽度、弹性部中带状弹性片的设置数量与宽度，对应改变弹性部的设置层数以及弹性部中导通路径的长度，从而有效缩短了探针应用时的导通路径长度，降低了弹性部的导通电阻，为探针在大电流高速信号测试环境下的应提供了可能；同时，通过在弹性部设置为1个时对应弹性部设置限位组件，使得第一接触部在工作时能有效避免左右偏移，保证了探针应用的稳定性和可靠性；

(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、针尖处弹力大小等参数之间的对应平衡，使得探针在保证可靠使用的情况下，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，其通过优选设置弹性部整体横向宽度与探针宽度的比值，并将第一接触部和第二接触部之间的弹性部设置为探针横向上间隔设置的多个，不仅有效缩短了探针的实际导通路径，还为最小横截面积的增大提供了可能，进而降低了导通路径上的导通电阻，使得探针可以有效适用于大电流高速信号测试环境下的应用，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，其通过第一接触部和第二接触部结构的优选设置，使得探针上可以形成第一限位部和第二限位部，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1中弹性扁平探针的立体结构示意图；

图2是本发明实施例1中弹性扁平探针的平面结构示意图；

图3是本发明实施例2中弹性扁平探针的立体结构示意图；

图4是本发明实施例2中弹性扁平探针的平面结构示意图；

图5是本发明实施例2中弹性扁平探针的平面结构示意图；

图6是本发明实施例2中弹性部结构的局部放大示意图；

图7是本发明实施例2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8是本发明实施例2中弹性扁平探针实际应用时与针模、端盖的匹配示意图；

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，22.第一限位柱，23.第二限位柱；

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；33～38.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；

51～54.弹片间隙；

91.弯曲部，912.第一弯曲部，912.第二弯曲部；92.直线部；

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、4中所示的Z轴方向相互靠近或者远离，即实现探针1的弹性伸缩，以此Z轴方向记为探针纵向(即探针1的长度方向)，而水平垂直于其的X轴方向记为探针横向(即探针1的宽度方向)。

具体而言，探针1的结构如图1～6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，第二接触部4为沿探针横向延伸的板状结构，第一接触部2与之在探针纵向上相对设置，并呈“L型”的板状结构，包括沿探针纵向的第一支部和沿探针横向的第二支部，第二接触部4通过弹性部3连接在第一接触部2的第二支部侧壁面上。优选地，第二接触部4与第二支部的长度相等且中线重合。优选地，第一接触部2还可以是倒“T型”、长方形、梯形等形状。

进一步具体地，如图1～2中所示，第一支部沿探针纵向延伸，其背离第二接触部2的一端设置有第一触点部21，用于与对应测试部件连接，其另一端对正第二支部的端部一侧，并与其对应连接。同时，第二支部与第二接触部4在探针纵向上平行间隔设置，两者之间通过弹性部3对应连接。进一步地，第二接触部4背离第一接触部2的一侧设置有至少一个第二触点部41，用于抵接连通另一个测试部件。

进一步地，由于沿探针横向设置的第二支部的存在，使得其可以作为探针1应用时的第一限位部42，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。同时，优选实施例中第二触点部41的设置数量为探针横向上间隔设置的两个，且两第二触点部41的设置位置均距离第二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8中所示。

通常情况下，探针1的使用性能与其实际导通路径的长度和导通电阻的大小相关。对于前者，往往是导通路径越短，信号传输质量越好，传输速率越高；而对于后者，往往是导通电阻最小，信号传输质量越高，而探针1导通电阻的大小一般由其导通路径中的最小横截面积决定，即最小横截面积越大，导通电阻越小。此外，在一体成型探针1时，也可根据探针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。

在优选实施例中，探针1在宽度方向上的长度(即探针宽度)为1.5～10mm，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横截面积，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1:200～1:10之间。

进一步地，探针1导通路径中的最小横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1～10为根据本发明优选实施例中结构设计的探针，且新探针1～10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。

表1：探针导通路径的最小横截面积对探针的性能影响

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，产生上述结果的原因会在后续内容中详细介绍到，在此不做赘述；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，可以对应改变探针导通路径上的最小横截面积；显然，当上述比例较大时(如1:300)，此时导通电阻增大，虽然传输速率和针尖处弹力等指标均高于现有探针，但最大过流能力较差；而当上述比例较小(1:2或者1:5)时，虽然最大过流能力和传输效率均相较于现有弹片探针有明显提升，但针尖处弹力大小太大；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整体横向宽度较之现有弹片探针而言大幅降低，在上述情况下，探针的导通路径变短，可被弹性部分散掉的针尖作用力变小，进而针尖处的弹力大小变大；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，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。

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，当探针最小导通宽度与探针宽度的比值处于合适的范围(1:200～1:10之间)时，探针的最大过流能力和传输速率明显提升，且探针针尖处弹力的大小明显增大，即探针的传输性能提升，且探针与相关部件的连接稳定性也显著提升。同时，虽然最小横截面积的增大会伴随最大过流能力与传输速率的提升，但同时也会增加针尖处的弹力大小，影响探针针尖与相关部件的连接可靠性。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。

进一步地，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横截面积、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。

在优选实施例中，弹性部3的设置数量为1～3个，各弹性部3的有效横截面积范围为0.005mm²～27mm²，且多个弹性部3在探针横向上间隔设置。同时，各弹性部3中分别设置有1～3个带状弹性片。显然，当弹性部3中带状弹性片的设置数量为1个时，弹性部3为沿探针纵向弯曲延伸的完整结构，此时，弹性部3中不具备弹片间隙，带状弹性片的宽度范围为0.1～2mm。当带状弹性片的设置数量为2～3个时，即弹性部3中具有1个或者2个弹片间隙，此时，各带状弹性片的宽度W1范围为0.05～1mm，且各带状弹性片之间的间隙W2范围0.06～0.5mm。同时，同一弹性部3中各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。例如在带状弹性片设置为多于两个时，位于中间的带状弹性片其宽度最大，并向两侧依次减小；或者，当带状弹性片设置为多个时，带状弹性片的宽度值在探针纵向上自一侧到另一侧依次增大或者减小。同理，各弹片间隙的设置宽度可以相等或者不等。

进一步具体地，带状弹性片在探针纵向上呈连续延伸的类S形或者类C形，其包括至少一个直线部92和多个弯曲部91，直线部92沿探针横向设置，且直线部92设置为多个时，多个直线部92在探针纵向上平行间隔设置。同时，靠近第二接触部4的直线部92通过弯曲角度为180°(即第一弯曲部911)和弯曲角度为90°的两个弯曲部对应连接在第二接触部4正对第一接触部2的一侧。相应地，靠近第一接触部2的直线部92也采用同样的连接形式连接第一接触部2的第二支部。此外，相邻两直线部92之间通过弯曲角度为180°(即第二弯曲部912)的弯曲部对应连接。

为保证弹性部3设置后第一接触部2的稳定性，优选实施例中探针1的弹性部3以第二接触部4的中线对称设置，弹性部3的上下两端分别连接在第二支部和第二接触部4的中部位置。具体而言，当弹性部3设置为1个时，弹性部3的设置形式如图2中所示，此时，各直线部92的中线与第二接触部4的中线重合，即为图2中所示的虚线CL1；当弹性部3设置为2个时，弹性部3的设置形式如图4中所示，此时，两弹性部3以第二接触部4的中线对称设置；当弹性部3设置为3个时，可以看成是在图2中所示弹性部3的横向两侧对称设置两个弹性部3。

进一步地，优选实施例中弹性部3的设置层数为3～6层。需要说明的是，此处所说的一层对应于一个“C形”或“倒C形”结构，即弹性部3中每增加一个上述结构，其层数增加一层。以图2、4中所示的结构为例，其弹性部3的设置层数为4层。显然，弹性部3的设置层数与探针长度、弹性部3的设置宽度(非有效导通宽度，而是所有带状弹性片与所述弹片间隙的宽度之和)息息相关，当弹性部3的设置层数太多时，探针1的导通路径相对较长，这对于探针1传输信号的性能而言是不利的，会导致信号损失，测试结果失真。此时，便需要对应缩短探针1的导通路径。在本发明优选实施例中，针对探针1导通路径的缩短，采用的方式是：缩短弹性部3中直线部92的长度(即减小弹性部3在探针横向上的宽度)、增加弹性部3的横截面设置宽度(设置宽度增加后，相当于实际需要设置的层数减少)；对于前者，在优选实施例中弹性部3的整体横向宽度与探针宽度的比值介于0.25～0.5之间，在该比值范围下，直线部92的长度大幅缩短，即探针的导通路径大幅缩短；对于后者，可以通过优选设置带状弹性片的宽度与数量，以及弹片间隙的宽度来实现。

不过，当直线部92的设置长度较小时，第一接触部3的第二支部两端所受的限位便较差，此时便存在左右偏移的风险，即探针1的设置稳定性较差，这种问题在如图2中所示的弹性部3上下两端分别同轴连接至第二支部中部和第二接触部4中部时更为严重。

对于上述情形，本发明优选实施例1中的做法是：在弹性部3的两侧对应设置限位组件，如图1、2中所示。由于弹性部3整体横向宽度变小，且弹性部3居中设置，这也为相应限位组件的设置提供了条件。具体而言，限位组件包括成对设置的第一限位柱22和成对设置的第二限位柱23，第一限位柱22和第二限位柱23分别为沿探针纵向设置的杆状结构，其中，第一限位柱22以其一端连接在第二支部正对第二接触部4的一侧，第二限位柱23以其一端连接在第二接触部4正对第二支部的一侧。同时，各第一限位柱22分别对应一个第二限位柱23对应设置，并与其以侧壁紧贴设置，且两第一限位柱22处于两第二限位柱23之间(如图2中所示)或者分别处于两第二限位柱23相互背离的两侧。当然，两对限位柱的设置长度应满足探针1的纵向伸缩不被干涉，即探针1压缩到极值时，两对限位柱均不会抵接对应的接触部，且探针1伸长到极值时，两对限位柱不解除匹配。

此外，第一限位柱22与第二限位柱23相匹配所组成的限位组件也并非为限位组件的唯一设置形式，其可以根据实际需要优选为别的形式，只要能保证弹性部3的横向两侧均能得到可靠限位，避免弹性部的左右偏移即可。举例来说，第一限位柱22与第二限位柱23之间的匹配形式也可以转换为限位柱与限位凹槽的匹配形式，即限位柱沿纵向设置于第二支部或者第二接触部4上，并对应其端部对正设置有沿纵向开设的限位凹槽，使得限位柱的端部可以嵌入限位凹槽中，以此实现第一接触部左右偏移的限位和纵向伸缩的导向。

进一步地，上述设置形式并非是唯一保证探针1设置稳定性的解决方法，在本发明的优选实施例2中，其采用的方式是：在第二支部与第二接触部4之间并排设置至少两个弹性部3，如图3～5中所示。此时，两弹性部3的设置形式优选相同，设置层数、宽度、带状弹性片个数也都相同，即其中一个弹性部3可以看作是另一个弹性部3平移后得到。在此设置形式下，弹性部3在第二支部上的连接位置变成了至少两个，各连接点对第二接触部4形成“面支撑和面限位”，而非图2中弹性部所形成的“点支撑与点限位”，如此，当第一接触部2存在向左右两侧的其中一侧偏移、倾斜的可能时，两弹性部3之间可以相互支撑、相互限位，从而保证探针1的设置可靠性。同理，当弹性部3设置为多个时，其基于的原理也相同，带来的支撑、限位效果也更好。不过，在实际设置时，考虑到探针1的宽度要求，弹性部3设置后的横向宽度也不可能太小，故弹性部3的设置数量往往不能超过3个。

在实际设计探针1时，往往需要提前根据导通需求确定其最小横截面积，在满足探针设置型号的基础上，进而可以通过优选设置探针的具体结构来缩短路径长度以及增大针尖处弹力的大小。

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1～9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。另外，对于相同最小横截面积的探针1，其弹性部3的设置数量可能相同，也可能不同。

根据表格2中的数据，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，其信号导通路径的长度有效缩短，这得益于弹性部3整体横向宽度的缩小和弹性部设置层数的减少；同时，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、通过弹性部层数和带状弹性片设置数量的控制、改变，探针针尖处的弹力大小可以对应调整；显然，当弹性部的设置层数较多(如新探针9设置的8层)时，探针1的针尖处弹力较小；当弹性部中带状弹性片的设置数量较多时(如新探针3中所示的10个时)，探针1的针尖弹力也较小，这也正是前述内容中需要对应限定弹性部设置个数、设置层数、带状弹性片设置个数的原因所在。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，通过减少弹性部的设置层数，可以有效增加针尖处的弹力大小以及缩短导通路径的长度；而当弹性部3的有效导通横截面积、弹性部的层数保持恒定时，通过减少带状弹性片的设置数量，可以有效增加针尖处的弹力大小。

表2：弹性部的层数和带状弹性片数量对探针的性能影响

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，导通电阻明显降低，即探针的传速速率明显提升，信号传输的质量明显提升。同时，通过控制探针弹性部的层数和带状弹性片的数量，可以进一步调节导通路径的长度，提升探针针尖处弹力的大小，进一步改善探针的信号传输性能，提升探针与相关部件匹配的可靠性。总之，在实际设置探针时，为了保证探针的各项性能指标，需要控制带状弹性片的设置数量、弹性部的设置层数在一定的范围内，并在此范围内尽可能地增加弹性部的有效导通横截面积，这也是前述内容中之所以设置相应参数范围的原因所在。

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；

所述第一接触部包括沿探针纵向延伸的第一支部和沿探针横向延伸的第二支部，且所述第一支部背离所述第二支部的一端设置为触点部；

所述第二接触部为沿探针横向延伸的板状结构，其背离所述第一接触部的一侧设置有至少一个触点部；

所述弹性部沿探针纵向弯曲延伸，其两端分别连接所述第二支部和所述第二接触部；且

所述弹性部设置为一个，其沿探针横向的两侧分别设置有限位单元，所述限位单元用于所述第一接触部横向偏移的限位及纵向伸缩的导向；或者

所述弹性部为探针横向上间隔设置的至少两个。

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，所述弹性部的设置数量为1～3个，且各所述弹性部的设置层数为3～6层。

3.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，所述限位单元包括分别沿探针纵向延伸的至少两个第一限位柱和至少两个第二限位柱；

所述至少两个第一限位柱连接在第二支部上且位于所述弹性部两侧，所述至少两个第二限位柱连接在第二接触部上且位于所述弹性部两侧，位于同侧的上下两限位柱以侧壁抵接。

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。

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1.5～10mm；且

所述弹性部包括1个带状弹性片，该带状弹性片的宽度为0.1～2mm；或者

所述弹性部包括2～3个带状弹性片，各带状弹性片以弹片间隙隔开，所述带状弹性片的宽度为0.05～1mm，所述弹片间隙为0.06～0.5mm。

6.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，且该探针导通路径的最小有效横截面积为0.005mm²～27mm²。

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，所述弹性部的设置数量为一个，且该弹性部的两端部共轴线并分别连接所述第二接触部的中部和所述第二支部的中部。

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，所述弹性部的设置数量为至少两个，且各所述弹性部均可看作是由其中任一弹性部在探针横向上平移一定距离后得到。

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，所述弹性部整体沿探针横向的宽度与所述探针的宽度之比介于0.25～0.5之间。

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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