CN1372643A - 导电性触头 - Google Patents
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Abstract
一种导电性触头,在不必极端缩小引线直径的前提下即能适应细密的间距。在中部构件3(由三层叠积的)上开设贯穿孔3a,孔内设有可沿轴向自由活动的压缩螺旋弹簧5及其两端联结的针式探头6、7的各壳体6a、7a。在上部构件4的上面还叠积着配线板8,其上开有夹持孔8a。夹持孔8a内容纳着引线9端部加工成椭圆形构成的扁平部9a,通过配线板上开设的引线引出孔8b来防止扁平部9a脱落。将信号传送线的一端简单加工成扁平部,除可防止其脱落外,还可省去管状接线柱,从而不必使用直径过细的信号传送线,防止了导线电阻的增大,并实现了对细密化间距的适用性。
Description
技术领域：
本项发明属于一种带有信号传送线的导电性触头。其结构是通过使针式探头的突出端与被接触体接触发出电气信号并传送给外部回路。
背景技术：
接触式测试装置是用于印刷电路配线板的导体模板和电子元件等电气检查的。以前，该装置使用的导电性触头带有导电性针式探头以及支撑其针式探头并使其能沿轴向自由活动的夹具，为使针式探头的突出端能向夹具的前端(轴向一端)探出而用螺旋弹簧对其赋能，从而使针式探头的突出端弹出与检查对象的被接触体接触。
近年来，使用导电性针式探头进行电气检查的对象产品已有了飞速的发展。就半导体晶片载体用基片和平面开关等来说，随着其处理速度的加快，晶片体积的缩小、变薄，间距也更加细密了。因此，在进行电气检查时，要求与各电极相对应设置的各导电性触头必须与按细密间距配置的被接触体的各电极(印刷电路的接合区或平面开关的引线)相接触。为与细密间距的被接触体相对应，各导电性触头之间的间距也随之变窄，例如要求间距在0.2～0.15mm左右。另外，还要求导电性触头设有信号传送引线以向外部回路发出电气信号。若按0.2mm以下的间距配线，相邻的各导电性触头引线之间又不能互相干涉，要做到这一点是很困难的。导电性触头以往的引线安装结构实例示于图7。如图所示，导电性针式探头21的宽径壳体21a和能使探针21b向突出方向(图的下方)弹出而对其赋能的压缩螺旋弹簧22同心设置在贯穿孔23a内。该贯穿孔23a则设在中部构件23上。中部构件23的上下叠积着构件24和构件25而将中部构件23夹在中间。在下部构件25上设有只能使针式探头21的探针21b穿过的小口径孔25a，并使其顶住壳体21a，以防止针式探头21脱落。在上部构件24上，设有只能使引线27穿过的小口径孔24a，并能防止螺旋弹簧22脱落。引线27在贯穿孔23a内通过管状接线柱26与针式探头21相连接。如图8所示，在螺旋弹簧22的螺旋两端分别连有针式探头21和28，各自分别向各自的壳体21a和28a赋能，使探针21b和28b向相互相反的方向弹出。其中，针式探头21与被接触体相接触；而与其相反方向的针式探头28的探针28b则通过上部构件24的小口径孔24a向上方弹出，插入管状接线柱26内并与之相接触。该管状接线柱26则嵌在叠积于上部构件24上方的配线板29内。上述各接线柱结构则如图9所示，在使用绝缘线作为引线27时，应形成带有孔26a的管状，孔26a内插入芯线27a。之所以采用管状接线柱26，是为了使引线27的接线作业容易进行。若为了与0.15mm以下的间距相对应而将管状接线柱26的外径取在0.11mm以下的话，则其绝缘壁厚应取0.04mm，其管孔的内径应取0.07mm，而插入孔26a内的芯线27a的直径则也应取0.07mm。然而，若采用普通导线作为引线27时，其直径为0.07mm的导线在300mm长度内的电阻为2Ω以上。这作为电气检查测试装置用配线材料是不合适的。这就需要使用特殊的低电阻材料而导致产品成本提高。
发明内容：
本发明的目的是为了解决上述课题，发明了一种新型导电性触头。既可以防止信号传送线脱落，同时该触头在不极度缩小引线直径的情况下又能适应细密的间距，加工更趋容易。
本项发明介绍的导电性触头设有导电性针式探头、能使上述针式探头沿轴向自由活动的支撑夹具，以及能向外部回路发出电气信号的信号传送线。该信号传送线发出的电气信号是由针式探头的突出端与被接触体接触时发出的。信号传送线是由单线构成，信号传送线的一端设在夹具内并将该端的一部分加工成扁平状，同时，在夹具的端部开有开口，其开口的大小既能穿过信号传送线的引线又能防止扁平部脱落。
由于将由单线构成的信号传送线的一端加工成扁平部，所以可以防止信号传送线从夹具端部脱落，而无须再使用管状接线柱，也无须为插入适应细密间距的管状接线柱内而缩小信号传送线直径，进而又可防止由于引线变细导致的引线电阻增大，最终实现了导电性触头对细密化间距的适用性。
夹具的端部可以由开有贯穿孔的构件构成。贯穿孔则由容纳信号传送线扁平部的大口径孔和能穿过信号传送线而又能防止扁平部脱落的小口径孔连接而成。经开口加工的构件既可容纳扁平部又可防止其脱落，易于防脱用夹具端部的加工和紧固等项操作。
另外，夹具的端部也可以由两块叠板构成。第一块叠板上设有容纳扁平部的大口径贯穿孔，第二块叠板上设有既能穿过信号传送线又能防止扁平部脱落的小口径贯穿孔。由于容纳扁平部的孔与防止扁平部脱落的孔分别设置在不同的两块叠板上，所以使各孔的加工容易进行。
本发明的优点是：采用本项发明的导电性触头，由于将单线构成的信号传送线的一端简单加工成扁平部形状，从而可以防止信号传送线脱落；同时，无须采用管状接线柱，也不必过于缩小信号传送线的直径；进而可防止导线电阻的增大，并实现了间距细密化。尤其是通过采用经大小口径开孔加工的构件，在容纳扁平部的同时还可防止其脱落。夹具端部的加工和组装也很容易。若由分别开有各孔的叠板构成防脱用夹具端部，还可使各孔的加工更趋容易。
附图说明：
图1是本项发明的测试装置用导电性触头主要部位侧视剖面图。
图2是引线端部形状的局部放大斜视图。
图3是第2例配线板的局部侧视剖面图。
图4是图1所示部位单侧使用可动针式探头的侧视剖面图。
图5是带导管的导电性触头主要部位侧视剖面图。
图6是另一种带导管的导电性触头主要部位侧视剖面图。
图7是一例老式导电性触头的主要部位侧视剖面图。
图8是另一例老式导电性触头的主要部位侧视剖面图。
图9是老式导电性触头使用的引线连接用接线柱局部放大斜视图。
具体实施方式：
下面结合图示的具体实例详细介绍本项发明的实施形式。
图1是应用本项发明技术构成的测试装置用导电性触头主要部位的侧视剖面图。当然，采用本项发明技术的测试装置最好是将复数个导电性触头1按特定的间距纵横并列配置的装置。如图1所示，使下部构件2、中部构件3、上部构件4依次叠积，沿中部构件3的厚度方向开设贯穿孔3a。在贯穿孔3a内同心设有导电性压缩螺旋弹簧5和其两端联结着的一对导电性针式探头6、7。弹簧5和探头6、7均能在贯穿孔内沿轴向自由活动。导电性针式探头6、7是由如下部件构成：在贯穿孔3a内起导向作用并能使探头自由活动的宽径壳体6a、7a；位于螺旋端部突出于壳体6a、7a并盘绕有压缩螺旋弹簧5的联结用轮毂6b、7b；与轮毂6b、7b相反方向突出于壳体6a、7a的探针6c、7c。在下部构件2上开有探针插入孔2a。该孔直径比检查用导电性针式探头6的探针6c的直径粗，但却细于壳体6a的直径。探针6c通过插入孔2a从下部构件2向外探出。另外，在上部构件4上也开有探针插入孔4a。该孔直径既能插入另一侧导电性探头7的探针7c，又能防止壳体7a脱落。探针7c探入在插入孔4a内。构件2、3、4分别设有各自的孔2a、3a、4a，从而构成了夹具的主体部分。在上部构件4的上面，叠积着作为夹具端部的配线板8，与主体部分一起构成了整个夹具。在配线板8上，按规定深度设有夹持孔8a，其孔径大于探针插入孔4a。在夹持孔8a内，容纳有引线9端部形成的椭圆形扁平部9a，其引线9作为信号传送线由漆包线等单线组成。该扁平部9a如图2所示，最好是将引线9的端部垂直于轴向经冲压加工使其塑性变形，形成图示中的比引线9的外径(漆包线的外径)d大些(d+α)的椭圆形形状。引线9是通过设在配线板8上并能使引线穿过的引线引出孔8b伸向外侧的，与测试装置等的外部回路10相连接。引线引出孔8b的直径大小既能防止扁平部9a脱落又能使引线9穿过。因此，由于夹持孔8a与引线引出孔8b之间的径差构成了台阶，所以可防止容纳在夹持孔8a内的扁平部9a向引线伸出方向脱落。引线9(位于容纳有扁平部9a的夹持孔8a内)的轴向端面9b，在夹持孔8a内处于面向探针插入孔4a的位置，以承接针式探头7的探针7c的弹出。将由上述结构组成的复数个导电性触头按特定的间距纵横并列配置构成测试装置。使这种测试装置接近作为检查对象的半导体晶片载体用基片11，使下侧针式探头6的探针6a(检查用探针)的突出端弹出，直接顶到被接触体的电极11a上。针式探头6发出的电气信号，通过导电性螺旋弹簧5从上侧针式探头7传递到引线9的端面9b(即信号传送线的一端)上，再通过引线9传递给外部回路10。如此构成的导电性针式探头不必采用以往那种为插入管状接线柱而缩小直径尺寸的细径引线，所以，引线9也不必使用电阻在2Ω以上、直径在0.07mm以下的导线，而可以采用直径在0.08mm以上的导线。例如采用直径为0.08～0.09mm的导线时，扁平部9a的宽度(d+α)则为0.10～0.11mm，即使间距因细密化的要求而达到0.15mm左右，其相邻导电性触头之间也不会产生干涉，由此可构成夹持孔8a。关于扁平部9a与夹持孔8a之间的关系，最好是扁平部9a不发生变位的过盈配合。当然也可用粘着剂固定。由于存在加工误差，扁平部9a在夹持孔8a内即使稍有活动，因针式探头7被弹簧顶住仍能保持接触状态，故不会产生任何问题。上述图示的实例，是在一块配线板8上，使夹持孔8a与引线引出孔8b之间形成台阶构成贯通孔。还可以采用图3所示的实例，即由两块叠板12、13构成上部构件4，在下部叠板12上开设相当于夹持孔8a的大口径贯穿孔12a，而在上部叠板13上开设相当于引线引出孔8b的小口径引线贯穿孔13a，其效果与上述实例相同。同时还可使各叠板的开孔加工一次性完成，使加工更趋容易。上述图示的实例结构，是在压缩螺旋弹簧5的两端分别设有针式探头6、7，由两端可动针式探头构成了导电性触头。此外，还可以采用单侧设有可动针式探头的结构。图4为其一例，图中符号与上述实例相同。
在图4所示的实例中，只在压缩螺旋弹簧5的一侧螺旋端部联结有针式探头6，另一侧螺旋端部5a则直接与引线9的端面9b相接。这种情况仍可适用本项发明介绍的引线端部形状，其效果与上述实例是相同的。关于与引线9的端面9a(应为9b，原文有误)相接触的螺旋端部的形状，并不只限于上述实例介绍的直线形状。还可以采用使接触端面变得尖锐的圆锥形状，使圆锥状的顶部与引线9的端面9b相接。
本项发明也可适用于由导管作为夹具的导电性触头，其实例示于图5、图6。图中符号与上述实例相同。在图5所示的实例中，导管14嵌入在中部构件3内，在导管14内设有压缩螺旋弹簧5及两个导电性针式探头6、7。为防止两个导电性针式探头6、7脱落，在导管14的轴向两端形成了径向向内弯曲的内突缘部。采用这种导电性触头，可得到与上述实例相同的效果，同时还可提高往中部构件3上安装压缩螺旋弹簧5和两个导电性针式探头的可操作性。在图6所示的实例中，导管15内也设有与引线9的扁平部9a。为决定引线侧针式探头的位置并防止其脱落，将导管15的中部沿径向拉深加工出内凸部15a；将导管15的容纳扁平部9a一侧的端部加工出向径向弯曲的内突缘部，从而防止扁平部9a脱落。这样便得到了与图5实例同样的效果。同时还可单独使用。当然，当多数配置时，若导管15采用非导电性材料构成，则相邻之间可以紧密配置，也能适用于小间距场合。
Claims (3)
1.一种导电性触头，其特征是：设有导电性针式探头、能使上述针式探头沿轴向自由活动的支撑夹具，以及能向外部回路发出电气信号的信号传送线，该信号传送线发出的电气信号是由针式探头的突出端与被接触体接触时发出的，信号传送线是由单线构成，信号传送线的一端设在夹具内并将该端的一部分加工成扁平状，同时，在夹具的端部开有开口，其开口的大小既能穿过信号传送线的引线又能防止扁平部脱落。
2.根据权利要求1所述的导电性触头，其特征是：夹具的端部可以由开有贯穿孔的构件构成，贯穿孔则由容纳信号传送线扁平部的大口径孔和能穿过信号传送线而又能防止扁平部脱落的小口径孔连接而成。
3.根据权利要求1所述的导电性触头，其特征是：夹具的端部由两块叠板构成；第一块叠板上设有容纳扁平部的大口径贯穿孔，第二块叠板上设有既能穿过信号传送线又能防止扁平部脱落的小口径贯穿孔。
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