CN1267733C - 导电性探针及电探测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及导电性探针及由多个导电性探针构成的电探测装置。将一对插棒(3、4)连接在卷簧(2)的两端的插棒组件(5)允许一对插棒(3、4)往复移动地装在设置在由绝缘材料构成的支撑体(6)上的支撑孔(7)中，一端的插棒(4)突出于在外并被止挡，另一端的插棒(3)安装成与叠层在支撑体(6)上的布线板(11)电连接，另外，由于插棒组件(5)可通过支撑孔(7)在布线板(11)一侧的开口部(9a)自由地插入拔出支撑孔(7)，支撑孔(7)的开口部(9a)可通过拆开布线板(11)敞开。

Description

导电性探针及电探测装置

技术领域

本发明涉及使作为针部的插棒与液晶显示器用基片、TAB或封装基片(PKG)等接触对象接触、取出电信号并通过引线导体等信号传输线传输到外部电路的导电性的小型触头、套管针(SCP)、细探针(THP)等导电性探针。本发明还涉及由多个导电性探针构成的电探测装置。

背景技术

用于印刷线路板的导体图案或电子元件等的电检测的现有的电探测装置的结构是具有由作为导电性针部的插棒、在轴向自由出没地支持该插棒的支撑体及在使该插棒的突出端由支撑体的前端(在轴向的一端)突出的方向施加弹簧推压力的卷簧构成的导电性探针，使插棒的突出端与作为检测对象的被接触体进行弹性接触。

作为一个例子，图7所示的导电性探针100已被公知。该导电性探针的结构是，将一对插棒3、4连接在卷簧2的两端的插棒组件5通过允许插棒3、4往复移动地容纳并安装在绝缘性支撑体6上设置的支承孔7中，以突出于外方的状态止档插棒3、4。支撑体6由中间绝缘体8和将该中间绝缘体夹在中间的上下叠层的上侧绝缘体9和下侧绝缘体10构成，插棒3、4分别具有将其中间部分作成直径不同的台阶部分，该台阶部分止挡于上侧绝缘体9和下侧绝缘体10。

导电性探针100在使用时使上侧的插棒3的突出端与固定在同支撑体6叠层的布线板(未图示)上的引线导体(未图示)弹性接触并形成电连接的状态，使下侧的插棒4的突出端与作为检查对象的被接触体(未图示)弹性接触，借此，检查有无在基片上形成的印刷电路的短路或断线。

导电性探针100在插棒3或4与支撑体6之间因夹有异物而阻碍插棒3或4的弹性进出时，或者插棒3或4损坏时，为了避免源于与引线导体或作为检查对象的被接触体因接触不良引起的检查精度的降低，应更换插棒组件5。

该更换作业要求高度熟练的技术，因为为了适应被接触体的微细间距化(伴随着处理速度的高速化及芯片的小型化、薄型化，正在推进微细间距化)，在将布线间距作成窄到例如0.2-0.15mm的导电性探针的情况下，伴随着使上侧绝缘体9(或下侧绝缘体10)与中间绝缘体8的分离、定位、重新安装固定，必须对支撑体6进行拆卸和重新组装。

发明内容

本发明的目的就在于提供一种导电性探针，它不需要进行支撑体的拆卸和重新组装就能很容易地更换插棒组件。

为了实现这一发明目的，本发明的导电性探针包括：具有支撑孔的绝缘体，在上述支撑孔的一端露出的引线导体，由在上述支撑孔的一端露出在外的第一导体部和与上述引线导体接触的第二导体部构成的、被上述支撑孔止挡地安装的弹性导体组件，其特征在于，可分离上述绝缘体，从而使上述组件插入拔出上述支撑孔。

附图说明

图1是本发明的一个实施例的电探测装置的立体图。

图2是本发明的图1的电探测装置的导电性探针的断面图。

图3是图2的导电性探针的引线导体的立体图。

图4是本发明的另一实施例的电探测装置的导电性探针的主要部分的断面图。

图5是本发明的再一实施例的电探测装置的导电性探针的主要部分的断面图。

图6是本发明的又一实施例的电探测装置的导电性探针的主要部分的断面图。

图7是现有的电探测装置的导电性探针的重要部分的断面图。

具体实施方式

下面，根据附图说明本发明的实施例。相同的部件用相同的符号表示。

图1表示本发明的第一实施例的电探测装置PU。该电探测装置PU构成探测卡，具有比较大的底板、即双面性能板H₂和螺丝固定在双面性能板H2的下侧的比较小的过渡底板、即基本上平的变换器H₁，一个以上的探测模块PM用螺丝固定在变换器H₁的下侧。电探测装置PU被支撑在称为“测试器”的计算机应用多轴定位自动装置(未图示)上，在设计空间区域内的任意位置上，在印刷电路板，微芯片或半导体晶片等被检测体(未图示)的检测中将探测模块PM设定在最佳姿态，通过利用电接触的探针，取得或提取导通或性能检测等的电流数据或信号。

电探测模块PM由固定在变换器H₁上的基本上平的绝缘性的模块盖MH和装在模块盖MH上，以例如约0.15mm的设计距离使接触下端部露出在外侧的数百甚至数千个导电性探针1作成以矩阵状排列的检测对象专用的多个(在本实施例中为4个)电探测块PB构成。各导电性探针1与叠层在变换器H1上的布线底板相对应的引线导体连接。

图2表示图1的电探测装置PU的任意的导电性接触探针1。电探测装置PU具有作为固定在模块盖MH上的绝缘板部的探测支撑体6和叠层在探测支撑体6上，作为形成引线导体12的绝缘底板的布线板11。

该导电性探针1将在卷簧2的两端固定着一对插棒3、4的插棒组件5以允许插棒3、4往复移动的状态装在设置在绝缘性支撑体6上的支撑孔7中，以使一端的插棒4向外方突出并止挡的状态安装，另一端的插棒3安装成使其与叠层在支撑体6上的布线板11的引线导体12弹性接触并电连接。插棒3、4由经镀镍底层处理再经镀金精加工的外径为0.1mm的工具钢(SK)构成。卷簧2由经镀厚度为0.3μm的镍底层处理再经镀厚度0.3-0.5μm的金的精加工的螺旋状的钢琴丝(SWPA)构成。

插棒组件5通过支撑孔7的布线板11的叠层一侧的开口9a可自由插入拔出地安装在支撑孔7中。

支撑体6由中间绝缘体8和将该中间绝缘体8夹在中间的上下叠层的上侧绝缘体9和下侧绝缘体10构成。支撑孔7由在各绝缘体8、9、10上同心地穿设的贯通孔8a、9a、10a相互连通构成。

即，支撑孔7在贯通孔8a的上侧和下侧，分别使贯通孔9a和10a连通，并将贯通孔8a和9a的直径作得大致相同，而将贯通孔10a的直径作得比贯通孔8a小。因此，在本实施例中，支撑孔7在布线板11的那一侧的端部由贯通孔9a构成。

插棒3、4由具有贯通孔8a、9a导向并可滑动的直径的大直径的主体部分3a、4a，和突出设置在具有可卷绕卷簧2的线圈端部的结合凸起部3b、4b，及与结合凸起部3b、4b相对地突出设置在大直径的主体部分3a、4a上的针部3c、4c构成。针部4c具有由下侧绝缘体10的贯通孔10a导向且可上下移动的直径。

插棒组件5通过将凸起部分3b、4b压入卷簧2的两端部固定在插棒3和4上。该插棒3和4的结合也可以使用其它的方法，如：钎焊，软钎焊或者使用粘结剂进行。

插棒组件5从支撑孔7的开口部9a一侧以插棒4的针部4c作为前端插入支撑孔7中，使主体部分4a的端面与下侧绝缘体10的内表面接触并止挡，以使针部4c通过贯通孔10a突出于下侧绝缘体10的外方的状态装在支撑孔7中。在该装配状态下，由于布线板11还未予叠层，与卷簧2的另一端部结合的插棒3还未被止挡，只有卷簧2的自由伸长部分从支撑孔7的开口部分9a突出于外方。

将构成支撑体6的一部分的布线板11叠层在上侧绝缘体9的上面，在该布线板11上，在与支撑孔7的开口部9a相对的部分设置具有一定深度的大直径的保持孔11a。在保持孔11a中可容纳在作为信号传输线由漆包线等单线构成的引线导体12的端部形成的大致圆形的扁平部12a。该扁平部12a如图2所示，也可以是在与轴线垂直的方向上将引线导体12的端部进行压制使其塑性变形而成，借此，如图所示，可形成比引线导体12的外径(漆包线的外径)d增大为直径(d+α)的大致圆形的形状。

引线导体12通过引线导体穿过用孔11b延伸到外方并与作为测试器的外部电路13连接；该引线导体穿过用孔11b作成设置在布线板11上并与保持孔11a连通的直径较小的孔。引线导体穿过用孔11b是具有可止挡上述扁平部分12a的大小、引线导体12可穿过那样直径的开孔。容纳在保持孔11a中的扁平部分12a由保持孔11a和引线导体穿过用孔11b形成的台阶在引线导体12的伸出方向止挡。可将保持孔看成支撑孔的一部分。

扁平部分12a被容纳在保持孔11a中的引线导体12的轴线方向的端面12b达到的位置使其面临从保持孔11a内到支撑孔7的开口部分9a，从而使插棒3的针部3c与其端面12b实现弹性接触。

若干导电性探针1以一定间距纵横设置构成电探测装置，通过使该电探测装置与作为检测对象的例如搭载半导体芯片用底板14接近，可使作为探针的下侧的插棒4的针部4c的突出端与作为被接触体的电极14a弹性接触。用该插棒4获得的电信号通过插棒组件5传输到引线导体12的端面12b，再通过引线导体12传输到外部电路13。

导电性探针1在插棒3或4不能弹性进出时、或者在插棒3或4损坏时等，产生需要更换有缺陷的插棒时，通过将叠层在支撑体6上的布线板11拆开，就能打开支撑孔7的开口部分9a，通过该开口部分9a就能将有缺陷的插棒的插棒组件5拔出并废掉。而在腾空的支撑孔7中插入新的插棒组件5，再将布线板11叠层在支撑体6上，进行插棒组件5的更换作业。该更换作业由于未伴随有支撑体6本身的拆卸和重新组装，因而能容易地进行而不需要高度熟练的技术。

另外，可以不用将与该导电性探针1接触的引线导体12作得过细而超过必须。因此，可以不使用导线电阻变得较大的直径0.07mm以下的导线，而使用直径0.08mm以上的导线则可。例如，在导线直径为0.08-0.09mm时，扁平部分12a的宽度(d+α)为0.10-0.11mm左右，即使因微细间距化使间距为0.15mm左右，也可以在相邻的导电性探针间互不干涉的情况下形成保持孔11a。

图4表示作为本发明的第二实施例的省略了布线板11的导电性探针20。该导电性探针20与导电性探针1比较，构成插棒组件5的一方的插棒3的形状不同。

本实施例的插棒3作为棒状主体部分3d的前端部分形成与引线导体12电接触的针部3f。本实施例中，针部3f由将棒状的主体部分3d的前端部分形成为尖锐的圆锥部分构成。这可以是除平坦面以外的其它适当形状。

该插棒3在棒状主体部分3d的后端突出地形成结合突起部分3e，通过将该结合突起部分3e压入卷簧2的端部而与其连接。而卷簧2的另一端部与上述实施例一样与插棒4连接。

该导电性探针20的支撑体6由叠层为两层的中间绝缘体15、16和将该中间绝缘体15、16夹在中间的上下叠层的上侧绝缘体9和下侧绝缘体10构成。支撑孔7将在各绝缘体9、10、15、16上分别同心穿设的贯通孔9a、10a、15a、16a相互连通构成。贯通孔9a、15a、16a形成为大致相同的直径，而将贯通孔10a的直径作得比其更小。

在本实施例中，支撑孔7在布线板11叠层一侧的开口部由贯通孔9a构成，而且插棒3的棒状主体部分3d的直径做成可在贯通孔9a、15a、16a内导向并可移动的程度；因而，插棒组件5通过支撑孔7在布线板11的叠层一侧的开口部9a可自由插入拔出地安装在支撑孔7中。

导电性探针20除了能起到与上述的实施例相同的作用效果之外，由于插棒3没有带台阶的主体部分因而能方便加工，可降低成本。

图5表示作为第二实施例的变型例的第三实施例的导电性探针21。该导电性探针21与导电性探针20比较，其支撑体6的结构不同。

该导电性探针21的支撑体6只由叠层为两层的中间绝缘体15、16构成，支撑孔7由将在各中间绝缘体15、16上同心穿设的贯通孔15a、16a和16b相互连通构成。贯通孔16b作为可使插棒4的针部4c滑动导向的小孔形成在中间绝缘体16的下部并比贯通孔16a的直径小。

在本实施例中，支撑孔7在布线板11的叠层一侧的开口部由贯通孔15a构成，插棒组件5通过支撑孔7在布线板11的叠层一侧的开口部15a可自由插入拔出地安装到支撑孔7中。

导电性探针21除了可发挥与前述的导电性探针20同样的作用效果外，由于不使用上侧绝缘体9和下侧绝缘体10，可减少零部件数，提高组装性能，高精度地保持构成支持孔7的贯通孔16a和贯通孔16b的相对位置关系。

图6表示作为第三实施例的变型例的第四实施例的导电性探针22。该导电性探针22与导电性探针21比较，布线板11的结构不同。

作为布线板11，除使用上述引线导体12的引线导体的结构外，还可以使用电路底板及FPC(可挠性底板)，在本变型例中为表示使用电路底板的例子。

即，在本变型例中，作为布线板11使用了将电路导体26探入底板25内构成的电路底板，插棒组件5的插棒3使其针部3f与露出于底板25的外表面的电路导体26的露出面26a弹性接触，实现与电路导体26的电连接。电路导体26的另一个端部26b通过适当的导体(未图示)与作为侧试器的外部电路13(参照图1)连接。

导电性探针22也发挥与导电性探针21同样的作用效果。

根据以上的实施例，将一对导电性针状体连接在卷簧的两端的针状体组件允许上述一对导电性针状体可往复移动地装在设置在由绝缘体构成的支撑体的支撑孔中的同时，其一端的导电性针状体的安装使其突出于外方并被支撑孔止挡，而另一端的导电性针状体安装成与叠层在上述支撑体上的布线板实现电连接，在这样构成的导电性探针中，上述针状体组件可通过上述支撑孔在上述布线板的叠层一侧的开口部可自由插入拔出地组装到上述支撑孔中。

通过拆开叠层在支撑体上的布线板，可敞开支撑孔在布线板叠层一侧的开口部，可通过该开口部将插棒组件相对于支撑孔插入或拔出。

因此，当导电性探针产生缺陷时，只需将叠层在支撑体上的布线板拆开而不用对支撑体本身进行拆卸和重新组装，可从支撑孔拔出有缺陷的插棒组件弃掉的同时，将新的插棒组件插入腾空的支撑孔中再将布线板叠层到支撑体上从而完成插棒组件的更换。

另外，上述针状体组件的另一端的导电性探针作为棒状主体部分的前端部分形成与上述布线板电连接的针部。由此，另一端的插棒由于没有带台阶的主体部分，可容易地进行加工并可降低成本。

采用本发明，由于不用进行支撑体的拆卸和重新组装，可构成能容易地更换插棒组件的导电性探针，从而可构成使用该导电性探针的电探测装置。

Claims (9)

1.一种导电性探针，包括卷簧(2)、固定于该卷簧(2)的有一对插棒(3，4)的插棒组件(5)、形成支撑该插棒组件(5)的支撑孔(7)的支撑体(6)和具有叠层在该支撑体(6)上并由所述一对插棒之一的插棒(3)弹接的引线导体(12)的底板(11)，

所述支撑孔(7)具有上侧贯通孔(9a)、下侧贯通孔(10a)、连通所述上侧及下侧贯通孔(9a，10a)中间的贯通孔(8a)，

所述插棒之一的插棒(3)是具有由所述上侧贯通孔(9a)及所述中间的贯通孔(8a)引导的可滑动的主体部分(3a)、在该主体上突出设置的所述卷簧(2)的端部可卷放的凸起部(3b)和与在所述主体上突出设置的所述引线导体(12)弹接的针部(3c)的导电性探针，其特征在于：将所述底板(11)从所述支撑体(6)分离时，所述插棒组件(5)通过所述上侧贯通孔(9a)可插入拔出。

2.如权利要求1所述的导电性探针，其特征在于：所述主体部分(3a)与所述针部(3c)之间存在台阶。

3.如权利要求1所述的导电性探针，其特征在于：所述主体形成为棒状，其前端圆锥部作为所述针部(3f)。

4.如权利要求1所述的导电性探针，其特征在于：所述支撑体(6)包括形成有所述上侧贯通孔(9a)的上侧绝缘体(9)、形成有所述下侧贯通孔(10a)的下侧绝缘体(10)、夹于该上侧及下侧绝缘体之间形成有所述中间绝缘体(8)。

5.如权利要求4所述的导电性探针，其特征在于：所述中间绝缘体包括两层叠层的中间绝缘体(15，16)。

6.如权利要求1所述的导电性探针，其特征在于：所述支撑体(6)包括形成有所述上侧贯通孔(15a)的上侧中间绝缘体(15)和形成有所述下侧贯通孔(16b)的下侧中间绝缘体(16)。

7.如权利要求1所述的导电性探针，其特征在于：所述底板包括布线板(11)。

8.如权利要求1所述的导电性探针，其特征在于：所述底板包括埋设电路导体(26)。

9.一种电探测装置，其特征在于：该装置包括多个如权利要求1所述的导电性探针。

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