CN113607990B - 一种低接触电阻的微型刀片针及具有其的测试装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种低接触电阻的微型刀片针及具有其的测试装置，一种低接触电阻的微型刀片，包括针头、针脚以及弹性部，弹性部设置于针头与针脚之间，针脚靠近弹性部所在的一侧设置有用于将针脚压紧于转接PCB板上的弹性压脚。通过对弹性压脚施加压力，能够增大针脚与转接PCB板之间的压力，以使得针脚与转接PCB板之间的接触电阻减小。测试过程中，产品连接器与针头连接，测试电流在微型刀片针的针脚、弹性部以及针头之间传输，弹性压脚主要起到将针脚压紧于转接PCB板上的作用，并没有起到导通的作用，导通作用以及压紧作用拆分到两个位置上独立发挥作用，互相产生的影响较小。因此，弹性压脚的弹性力能够更加稳定，有效提高微型刀片针的使用寿命。

Description

一种低接触电阻的微型刀片针及具有其的测试装置

技术领域

本申请涉及电信号测试领域，尤其是涉及一种低接触电阻的微型刀片针及具有其的测试装置。

背景技术

测试设备往往需要利用测试装置将测试信号引导出来进行处理，刀片针是测试装置中最为关键的零件之一，刀片针主要起到传输测试信号的作用。随着测试设备的日益发展，测试装置逐渐小型化，信号引脚之间的间距逐渐减小，相应地，测试装置中的刀片针也设计成微型刀片针。

相关技术手段中涉及到一种微型刀片针，参照图1，该微型刀片针主要包括针头1’、弹性部2’以及针脚3’，针脚3’抵接在转接PCB板5’上，针头1’与被测试的产品连接器4’进行连接，弹性部2’位于针头1’与针脚3’之间。在测试过程中，为了降低针头1’与产品连接器4’之间的接触电阻，同时为了降低转接PCB板5’与针脚3’之间的接触电阻，需要将产品连接器4’压紧于针头1’上，依靠弹性部2’提供的弹力，以使得针脚3’压紧于转接PCB板5’上。通常产品连接器4’、微型刀片针以及转接PCB板5’之间的接触电阻为15-25mΩ。

针对上述相关技术，如果接触电阻大于标准值，在测试过程中，电流通过微型刀片针时会产生更多的热量，以使得微型刀片针发热量增加。在微型刀片针的弹性部2’发热产生弹性疲劳之后，弹性部2’的弹力逐渐减小，从而使得产品连接器4’、微型刀片针以及转接PCB板5’之间的接触电阻逐渐增大。接触电阻变大后，电流通过所产生的热量也就越来越大，从而导致该微型刀片针的使用寿命降低。

发明内容

为了提高微型刀片针的使用寿命，本申请提供一种低接触电阻的微型刀片针及具有其的测试装置。

第一方面，本申请提供的一种低接触电阻的微型刀片针，采用如下的技术方案：

一种低接触电阻的微型刀片针，包括用于连接产品连接器的针头、用于抵压于转接PCB板上的针脚以及用于将针头上的压力传递到针脚上的弹性部，弹性部设置于针头与针脚之间，针脚靠近弹性部所在的一侧设置有用于将针脚压紧于转接PCB板上的弹性压脚。

通过采用上述技术方案，弹性压脚设置于针脚靠近弹性部所在的一侧，通过对弹性压脚施加压力，能够增大针脚与转接PCB板之间的压力，以使得针脚与转接PCB板之间的接触电阻减小。测试过程中，产品连接器与针头连接，测试电流在微型刀片针的针脚、弹性部以及针头之间传输，而弹性压脚是从针脚上延伸出来的一部分，因此，测试电流并不会从弹性压脚内流过，从而使得弹性压脚不容易因为发热而产生弹性疲劳。弹性压脚主要起到将针脚压紧于转接PCB板上的作用，并没有起到导通的作用，相比于直接依靠弹性部将针脚压紧于转接PCB板上，本技术方案将导通作用以及压紧作用拆分到两个位置上独立发挥作用，互相产生的影响较小。因此，弹性压脚的弹性力能够更加稳定，进而优化接触电阻变大后，电流通过该微型刀片针所产生的热量越来越大的问题，提高微型刀片针的使用寿命。

可选的，弹性压脚与针脚相互连接的位置位于针脚的中部位置。

通过采用上述技术方案，弹性压脚与针脚相互连接的位置位于针脚的中部位置，以使得弹性压脚在受压过程中，弹性压脚对针脚所产生的压力分布在针脚的中部位置，从而使得针脚对转接PCB板的压力分布均匀，保证针脚与转接PCB板之间的接触稳定性。

可选的，弹性部与针脚连接的位置为第一连接部，弹性压脚沿着远离第一连接部所在的方向朝向远离针脚所在的方向延伸。

通过采用上述技术方案，弹性压脚沿着远离第一连接部所在的方向朝向远离针脚所在的方向延伸，以使得弹性压脚的受力位置不必限制在针脚的中部位置，而能够延伸至针脚远离第一连接部所在的一侧，不会与弹性部产生干涉，更加有利于对弹性压脚进行施力。

可选的，弹性压脚上具有用于增大弹性压脚弹性力的辅助压紧部，辅助压紧部位于靠近针脚所在的一侧。

通过采用上述技术方案，由于微型刀片针的厚度通常在0.1mm-0.2mm之间，因此，针脚上的弹性压脚的厚度也无法做到比较厚。为了使得针脚与转接PCB板之间的接触电阻处于一个合理的范围，通常单个微型刀片针的弹力控制在30gf-50gf之间，受制于微型刀片针的安装空间，弹性压脚无法做到足够厚以保证具有足够的压紧力。在针脚上设置辅助压紧部，辅助压紧部能够增大弹性压脚的弹性力，以使得针脚能够更加稳定的压紧于转接PCB板上，减小针脚与转接PCB板之间的接触电阻。同时，相比于直接依靠弹性部将针脚压紧于转接PCB板上，为了使得针脚与转接PCB板之间的接触电阻处于合理范围，需要对产品连接器施加压力，以使得针头通过弹性部对针脚施加压力，从而达到针脚对转接PCB板所需要的压力，而转接PCB板对微型刀片针产生的反作用力会作用到产品连接器上，太大的作用力容易损坏产品连接器的触点。在本技术方案中，弹性压脚对针脚所产生的压紧力不会反作用于针头，从而能够改善针头对产品连接器的损坏问题，提高产品连接器的使用寿命。

可选的，辅助压紧部与弹性压脚一体成型，辅助压紧部一体成型有连接段以及弯折段，弯折段位于靠近针脚所在的一侧，弯折段远离连接段所在的一侧设置有滑动凸台，滑动凸台能够与针脚抵接并滑移配合。

通过采用上述技术方案，连接段与弯折段一体成型，且弯折段位于靠近针脚所在的一侧，弯折段远离连接段所在的一侧设置有滑动凸台，因为连接段与弯折段一体成型，辅助压紧部与弹性压脚一体成型，因此，弹性压脚受压发生弯曲之后，滑动凸台能够与针脚抵接并滑移配合，弯折段以及连接段也会产生弹性力，从而对针脚起到辅助压紧的作用。

可选的，弹性部上设置有用于调节弹力的弹力设置槽。

通过采用上述技术方案，弹力设置槽设置于弹性部上，通过控制弹力设置槽的槽宽，能够改变弹性部的有效横截面积，从而改变弹性部的弹力大小，以保证该微型刀片针在与产品连接器相互连接的过程中，针头对产品连接器所产生反作用力能够控制在合适的范围之内。

可选的，弹性部与针头连接的位置为第二连接部，第二连接部上设置有限位安装块。

通过采用上述技术方案，该微型刀片针在使用过程中，需要将该微型刀片针安装到相应的胶芯中，通过在第二连接部上设置限位安装块，以使得限位安装块与胶芯进行限位，从而改善微型刀片针容易从胶芯中脱离而出的问题。

可选的，第二连接部上设置有安装避让槽。

通过采用上述技术方案，微型刀片针的厚度通常在0.1mm-0.2mm之间，相应地，胶芯内设置针安装腔，刀片针安装腔的厚度需要与微型刀片针的厚度相近，且针头需要从胶芯内穿出，因此胶芯上还需要设置针安装孔。由于刀片针安装腔的厚度太薄，针安装孔与针安装腔之间容易存在加工精度不高问题，安装避让槽能够对针安装孔与针安装腔之间加工精度不高的位置形成避空，从而使得该微型刀片针能够更加稳定地安装到胶芯内。

第二方面，本申请提供的一种测试装置，采用如下的技术方案：

一种测试装置，包含上述微型刀片针，该测试装置还包括上壳、下壳以及胶芯，胶芯设置于下壳内，上壳与下壳可拆卸连接；胶芯内设置有多个用于安装微型刀片针的针安装腔以及多个穿设有针头的针安装孔，针安装腔与针安装孔数量相同且一一对应，上壳设置有与针安装孔一一对应的针穿出孔，针头从针安装孔内伸出并穿设于针穿出孔，针头从针穿出孔伸出。

通过采用上述技术方案，包含有该微型刀片针的测试装置具有使用寿命高的优点，同时，通过在胶芯内设置针安装腔，该微型刀片针的弹性部安装在针安装腔内，针安装孔与针穿出孔对针头进行限位，保证该测试装置与产品连接器进行连接的过程中，微型刀片针不容易发生歪斜，提高微型刀片针的安装稳定性。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过对弹性压脚施加压力，能够增大针脚与转接PCB板之间的压力，以使得针脚与转接PCB板之间的接触电阻减小。弹性压脚主要起到将针脚压紧于转接PCB板上的作用，并没有起到导通的作用，导通作用还是通过针脚、弹性部以及针头实现。本技术方案将导通作用以及压紧作用拆分到两个位置上独立发挥作用，互相产生的影响较小。因此，弹性压脚的弹性力能够更加稳定，提高微型刀片针的使用寿命；

2.在针脚上设置辅助压紧部，辅助压紧部能够增大弹性压脚的弹性力，以使得针脚能够更加稳定的压紧于转接PCB板上，减小针脚与转接PCB板之间的接触电阻。弹性压脚对针脚所产生的压紧力不会反作用于针头，从而能够改善针头对产品连接器的损坏问题，提高产品连接器的使用寿命。弹性压脚受压发生弯曲之后，滑动凸台能够与针脚抵接并滑移配合，弯折段以及连接段也会产生弹性力，从而对针脚起到辅助压紧的作用。其他类型的微型刀片针，可以根据相同的设计原理来设计弹性压脚的宽度和形状，从而达到不同的压紧效果；

3.微型刀片针的弹性部安装在针安装腔内，针安装孔与针穿出孔对针头进行限位，保证该测试装置与产品连接器进行连接的过程中，微型刀片针不容易发生歪斜，提高微型刀片针的安装稳定性，同时，包含有该微型刀片针的测试装置具有使用寿命高的优点。

附图说明

图1是背景技术中微型刀片针的安装示意图；

图2是本申请实施例中测试装置的爆炸示意图；

图3是本申请实施例中测试装置的剖面结构示意图；

图4是是本申请实施例中胶芯的半剖结构示意图，其展示的是胶芯的内部结构；

图5是图3中A部分的放大结构示意图。

附图标记说明：

1’、针头；2’、弹性部；3’、针脚；4’、产品连接器；5’、转接PCB板；

1、针头；2、针脚；3、弹性部；31、第一连接部；32、第二连接部；33、弹力设置槽；4、弹性压脚；41、辅助压紧部；411、连接段；412、弯折段；413、滑动凸台；5、限位安装块；51、安装避让槽；

7、上壳；71、定位孔；72、上安装部；721、上安装腔；73、上连接部；731、针穿出孔；74、压紧螺栓；8、下壳；81、下安装部；811、芯安装腔；82、下连接部；83、定位销；84、推力弹簧；9、胶芯；91、针安装腔；92、针安装孔；93、抵接凸台。

具体实施方式

以下结合附图2-5对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种测试装置。参照图2，该测试装置包括上壳7、下壳8、胶芯9以及微型刀片针，上壳7与下壳8可拆卸连接。上壳7具有上安装部72以及上连接部73，上安装部72内设置有上安装腔721，上连接部73内设置有多个针穿出孔731；下壳8具有下安装部81以及下连接部82，下安装部81安装于上安装腔721内，下安装部81设置有芯安装腔811，芯安装腔811上下贯穿于下安装部81以及下连接部82。胶芯9部分安装于芯安装腔811内，微型刀片针部分安装于胶芯9内。

参照图2，下壳8的下连接部82设置有定位销83以及推力弹簧84，上壳7的上表面设置有定位孔71，定位销83与定位孔71数量相同且一一对应，定位销83伸入定位孔71内并与定位孔71滑移配合。上安装部72大体呈长方体设置，上安装部72的四个边角处设置有压紧螺栓74，下连接部82设置有螺纹孔，压紧螺栓74与下连接部82的螺纹孔螺纹配合。推力弹簧84的一端抵接在下连接部82上，推力弹簧84的另一端抵接在上安装部72上，推力弹簧84具有将上壳7与下壳8相互推离的推力。

参照图2和图3，上壳7与下壳8之间设置有间隙，推力弹簧84具有将上壳7朝向远离下壳8所在的一侧推动的推力。胶芯9的上表面伸出芯安装腔811外并与上连接部73的下表面抵接。通过旋转压紧螺栓74，能够将上壳7朝向下壳8压紧，以使得上连接部73的下表面将胶芯9完全压入芯安装腔811内。

参照图3和图4，胶芯9具有多个针安装腔91与针安装孔92，针安装腔91与针安装孔92的数量相同且一一对应，并且，针安装孔92与上连接部73内的针穿出孔731数量相同且一一对应，每个针安装腔91内均设置有抵接凸台93，每个针安装腔91均安装有微型刀片针。

参照图3，微型刀片针从上至下依次包括针头1、限位安装块5、弹性部3、弹性压脚4以及针脚2，针头1、限位安装块5、弹性部3、弹性压脚4以及针脚2一体成型。针头1用于与产品连接器4’进行连接，针脚2用于与转接PCB板5’连接，弹性部3设置于针头1与针脚2之间，弹性部3用于将针头1上的压力传递到针脚2上，弹性压脚4用于将针脚2压紧于转接PCB板5’上。

参照图3，限位安装块5、弹性部3以及弹性压脚4安装于针安装腔91内，针脚2抵压于转接PCB板5’上，针头1穿设于针安装孔92，针头1从针安装孔92穿出并穿设于针穿出孔731，针头1从针穿出孔731穿出以方便和产品连接器4’进行连接。弹性部3与针头1连接的位置为第二连接部32，限位安装块5设置于第二连接部32上，限位安装块5能够与针安装腔91的上腔壁抵接，以使得限位安装块5对该微型刀片针进行限位。第二连接部32上设置有安装避让槽51，安装避让槽51能够对针安装孔92与针安装腔91之间的直角位置形成避空，从而使得该微型刀片针能够更加稳定地与胶芯9进行安装。

参照图3，弹性部3与针脚2连接的位置为第一连接部31，第一连接部31位于针脚2上端的中部位置，弹性压脚4沿着远离第一连接部31所在的方向朝向远离针脚2所在的方向延伸。胶芯9内的抵接凸台93与弹性压脚4抵接，通过旋转压紧螺栓74，上壳7朝向下壳8压紧，上连接部73的下表面将胶芯9向下压紧，胶芯9的抵接凸台93将弹性压脚4朝向针脚2所在的一侧压紧。弹性压脚4在受压过程中，弹性压脚4对针脚2所产生的压力分布在针脚2的中部位置，从而使得针脚2对转接PCB板5’的压力分布比较均匀，保证针脚2与转接PCB板5’之间的接触稳定性。

参照图3和图5，弹性压脚4上具有用于增大弹性压脚4弹性力的辅助压紧部41，辅助压紧部41具有连接段411以及弯折段412，连接段411向下延伸，弯折段412位于靠近针脚2所在的一侧，弯折段412大致朝向第一连接部31所在一侧延伸。弯折段412远离连接段411所在的一侧设置有滑动凸台413，滑动凸台413能够与针脚2抵接并滑移配合，当胶芯9的抵接凸台93将弹性压脚4朝向针脚2所在的一侧压紧时，弹性压脚4发生弯曲，滑动凸台413能够与针脚2抵接并滑移，连接段411以及弯折段412也会发生弯曲，弯折段412以及连接段411产生弹性力，辅助压紧部41能够增大弹性压脚4的弹性力，以使得针脚2能够更加稳定的压紧于转接PCB板5’上。

参照图3，弹性部3上设置有弹力设置槽33，通过控制弹力设置槽33的槽宽，能够改变弹性部3的有效横截面积，从而改变弹性部3的弹力大小，以保证该微型刀片针在与产品连接器4’相互连接的过程中，针头1对产品连接器4’所产生反作用力能够控制在合适的范围之内。

本申请实施例一种低接触电阻的微型刀片针的实施原理为：旋紧压紧螺栓74，上壳7朝向下壳8压紧，上连接部73的下表面将胶芯9向下压紧，胶芯9的抵接凸台93将弹性压脚4朝向针脚2所在的一侧压紧，弹性压脚4发生弯曲变形并将针脚2压紧于转接PCB板5’上。测试过程中，测试电流在微型刀片针的针脚2、弹性部3以及针头1之间传输，测试电流并不会从弹性压脚4内流过，弹性压脚4不容易因为发热而产生弹性疲劳，优化接触电阻变大后，电流通过该微型刀片针所产生的热量越来越大的问题，提高微型刀片针的使用寿命。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围。其中，相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种低接触电阻的微型刀片针，其特征在于：包括用于连接产品连接器的针头(1)、用于抵压于转接PCB板上的针脚(2)以及用于将所述针头(1)上的压力传递到所述针脚(2)上的弹性部(3)，所述弹性部(3)设置于所述针头(1)与所述针脚(2)之间，所述针脚(2)靠近所述弹性部(3)所在的一侧设置有用于将所述针脚(2)压紧于转接PCB板上的弹性压脚(4)；

所述弹性压脚(4)与所述针脚(2)相互连接的位置位于所述针脚(2)的中部位置；

所述弹性部(3)与所述针脚(2)连接的位置为第一连接部(31)，所述弹性压脚(4)沿着远离所述第一连接部(31)所在的方向朝向远离所述针脚(2)所在的方向延伸；

所述弹性压脚(4)上具有用于增大所述弹性压脚(4)弹性力的辅助压紧部(41)，所述辅助压紧部(41)位于靠近所述针脚(2)所在的一侧；

所述辅助压紧部(41)与所述弹性压脚(4)一体成型，所述辅助压紧部(41)一体成型有连接段(411)以及弯折段(412)，所述弯折段(412)靠近所述针脚(2)所在的一侧，所述弯折段(412)远离所述连接段(411)所在的一侧设置有滑动凸台(413)，所述滑动凸台(413)能够与所述针脚(2)抵接并滑移配合；

所述弹性部(3)上设置有用于调节弹力的弹力设置槽(33)。

2.根据权利要求1所述的一种低接触电阻的微型刀片针，其特征在于：所述弹性部(3)与所述针头(1)连接的位置为第二连接部(32)，所述第二连接部(32)上设置有限位安装块(5)。

3.根据权利要求2所述的一种低接触电阻的微型刀片针，其特征在于：所述第二连接部(32)上设置有安装避让槽(51)。

4.一种测试装置，包含如权利要求1-3任意一项所述的微型刀片针，其特征在于：上述一种测试装置还包括上壳(7)、下壳(8)以及胶芯(9)，所述胶芯(9)设置于所述下壳(8)内，所述上壳(7)与所述下壳(8)可拆卸连接；所述胶芯(9)内设置有多个用于安装微型刀片针的针安装腔(91)以及多个穿设有所述针头(1)的针安装孔(92)，所述针安装腔(91)与所述针安装孔(92)数量相同且一一对应，所述上壳(7)设置有与所述针安装孔(92)一一对应的针穿出孔(731)，所述针头(1)从所述针安装孔(92)内伸出并穿设于所述针穿出孔(731)，所述针头(1)从所述针穿出孔(731)伸出。