适用于各式电气特性且具微小测点的测试模组
技术领域
本发明涉及一种适用于各式电气特性且具微小特点的测试模组,特别是涉及一种可对各种电子产品的各项电气特性提供更高测试密度及更轻测试压力以及更稳定测试效果,且可应用于各式电路空板或实装板测试作业的测试模组。
背景技术
按现有习知对电子产品用的电路板进行测试的方式,大抵有下列数种:
请参阅图1、图2所示,主要是在一治具1的基座11设有针板12、夹板13、顶板14及若干探针2。其中,该针板12预设有对应待测物3(如印刷电路板)的待测点31的针孔121;该若干探针2是由探针套筒21、针筒22、弹簧23及针体24组成。
上述,该探针2的探针套筒21是插置在针板12预置的针孔121内,其一端设有导线4用以将讯号传输至测试机(图中未示);该弹簧23是容置在针筒22内,针体24是插置在针筒22内,藉由弹簧23的伸缩力,使针体24在针筒22内具有弹性伸缩的回复力,而该针筒22是固定于探针套筒21内,如是,该探针2便可完成定位在针板12上。
上述,该夹板13、顶板14上是分别设有与针板12的针孔121相对应的穿孔131、141,而针体24是穿过夹板13、顶板14的穿孔131、141,而凸出于顶板14。
如是,将待测物3放置于顶板14上方,藉由测试机具将待测物3的待测点31与探针2的针体24接触,则该电讯号便可依序传递至弹簧23、探针套筒21,并由探针套筒21底部连接的导线4传递至测试机完成测试作业。
如上所述,现有习知的测试治具具有如下的缺点:
1、由于探针2与待测物3的待测点31接触时,必需具有弹性回复的伸缩力,以防止损坏待测点31的电性,因此,针体24必需设于具有弹簧23的针筒22内,使针体24被压缩后可自动弹伸回复,如是的构造组成,整个探针2的体积无法制成相当细小,或将其制成相当细小时,其相对的成本非常高昂,以致造成测试成本的提高及无法提升测密密度。
2、由于探针套筒21需配合探针2的尺寸设计,因此其尺寸相对的受到限制,以致针板12的针孔121的整体密度无法提高,将造成无法测试高密度待测点31的待测物3。
3、由于待测物3的待测点31的电讯号是藉由针体24、弹性元件23、针筒22、探针套筒21等元件逐一组合及电接触传递,然,在经过多道的接触传递后,将造成讯号传递不良及衰减的现象,以致影响测试的品质,尤其在测试高密度的待测点时,其效果更佳不彰。
4、探针2是垂直式的与待测物3接触,因此,相邻探针2的针体24头端的距离d必然是无法有效缩小的情形下,对于具微测点(即待测点密度较高)的待测物3的测试作业将有完全无法实施之虞。
有鉴于上述,此间乃有业者提供出如图3、图4所示的测试治具,该主要是将治具上设有针盘5、线盘6、若干线状探针7及若干弹性元件8等主要元件。其中,该针盘5、线盘6是相互叠置组合,该针盘5是设有复数层导正板51与一顶板52,在顶板52上设有与待测物3的待测点31相对应的穿孔521,而在导正板51上是以垂直或斜置状设有与顶板穿孔521相对应的穿孔511;该线盘6是设有上、中、下三层夹板61、62、63,并分别在其上钻设有对应于针盘5的导正板穿孔511的穿孔611、621、631,其中,该中层夹板62的穿孔621是容置有弹性元件8,该下层夹板63的穿孔631是供连接于测试机(图中未示)与弹性元件8底端之间的导线4穿置;该线状探针7是沿着针盘5的顶板穿孔521、导正板穿孔511及线盘6的上层夹板穿孔611穿置,而将内端顶承于弹性元件8及外端是外露于针盘顶板52。
藉由上述,待测物3设置在针盘5的顶板52上方,藉由测试机具将待测物3的待测点31与线状探针7接触,则该电讯号便可依序传输至弹性元件8、导线4及测试机完成测试作业。
是种测试治具的设成,虽较前述必需先将探针针体24、弹簧23、针筒22、探针套筒21相互组合方可的现有习知方式较具实施简易性,及该斜放的线状探针7虽可应用于待测点31密度较高的待测物3,而较现有习知治具具有更大的应用范围。惟,因应电子产品的体积愈来愈小,而要求的测试密度需更高、测试压力需更轻及测试的效果需更稳定的条件下,是种测试治具仍有下述美中不足的缺失产生:
1、由于诸线状探针7分别呈垂直与斜置状穿设于针盘5并令内端顶承于对应的弹性元件8后,它们外端的高度是互不相同(垂直的探针外端较高,斜置的探针外端较低),故当待测物3受压致诸线状探针7接触对应待测点的压力必然是连带不同的情形下,该待测物便极易因压力不均而发生损伤或测试不稳定的情况,而此亦是最令业者诟病之处。
2、由于该每一线状探针7需配合一弹性元件8,且因应线状探针7是极为细小,该弹性元件8亦必需相对的制成较小状,故该众多的细小弹性元件,除了在制作、组装上是同样具有极感麻烦、不便与昂贵的情况,就分别施予对应的线状探针7的弹性力而言,亦会致使各线状探针7所得到的弹力呈现不一致,进而致待测物各待测点所受到的测试压力连带有发生不均匀、不稳定之虞。
3、由于该线状探针测试到待测物的待测点的讯号,是必需通过弹性元件8为介体方可被导线4传递至测试机,故该测试讯号仍会因转接点过多而发生传输不良与衰减情事,进而依然有影响测试品质稳定性之虞。
是,有鉴于上述的缺失,发明人乃潜心精研并配合学理的运用,特将现有习知的加以设计改良,终于提供出本发明。
由此可见,上述现有的测试治具在结构与使用上,显然仍存在有不便与缺陷,而亟待加以进一步改进。为了解决测试治具存在的问题,相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道,但长久以来一直未见适用的设计被发展完成,而一般产品又没有适切的结构能够解决上述问题,此显然是相关业者急欲解决的问题。
有鉴于上述现有的测试治具存在的缺陷,本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识,并配合学理的运用,积极加以研究创新,以期创设一种新型结构的适用于各式电气特性且具微小测点的测试模组,能够改进一般现有的测试治具,使其更具有实用性。经过不断的研究、设计,并经反复试作样品及改进后,终于创设出确具实用价值的本发明。
发明内容
本发明的目的在于,克服现有的测试治具存在的缺陷,而提供一种新型结构的适用于各式电气特性且具微小测点的测试模组,所要解决的技术问题是使其藉该诸线状探针的内端是一同固设在夹针层,而夹针层又是受第二缓冲元件顶承,则该诸线状探针将可以相同的弹性作用力实施测试待测物,以达到提高测试稳定性的功效,同时,该毋需在每一线状探针内端配置一弹性元件的实施方式,亦可使得测试治具整体及元件的制作、组装与维修具有更形简易、方便、快速及经济的功效,从而更加适于实用。
本发明另一目的在于,提供一种适用于各式电气特性且具微小测点的测试模组,所要解决的技术问题是使其藉该诸线状探针固设在夹针层后,它们外端的高度乃是依待测物各对应待测点为基准,则实施测试作业时,该等线状探针将可同时触及对应的待测点,自然的,使该每一待测点所受到的测试压力、接触阻值是可连带相同,进而,不但可充分提高测试的稳定度,同时,亦可有效达到降低待测物受伤的功效,从而更加适于实用。
本发明的再一目的在于,提供一种适用于各式电气特性且具微小测点的测试模组,所要解决的技术问题是使其藉该诸线状探针是可将测得讯号直接经由导线传输至测试机,而不需通过其他介体,则该测试的品质将可藉以达到大幅提高的功效,从而更加适于实用。
本发明的还一目的在于,提供一种适用于各式电气特性且具微小测点的测试模组,所要解决的技术问题是使其提供一种可对各式电子产品的各项电气特性提供更高测试密度及更轻测试压力以及更稳定测试效果,且可应用于各式电路空板或实装板测试作业的测试模组,从而更加适于实用,且具有产业上的利用价值。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种适用于各式电气特性且具微小测点的测试模组,是包括有载板、导正层、夹针层、线状探针、第一缓冲元件、行程调整柱、第二缓冲元件、导柱、导线及基座等主要元件组成;其中,该导柱是按于基座并可供载板、导正层、夹针层做同一轴线的垂直升、降位移;该线状探针是用以测试待测物用;该导线是用以传输测试讯号于测试机;其中,该载板是依待测物的待测点预设有对应的插孔;该导正层是设有复数块导正板,相互且是以适当高度间隔并与载板固设为一体,在各导正板上是设有与载板的插孔呈垂直或斜置对应的导正孔;该夹针层是位于导正层内侧,在其上是设有与导正层的导正孔呈垂直或斜置对应的穿孔;该第一缓冲元件是设有复数个并按设在导正层与夹针层之间,使提供导正层、载板弹性升、降之作用力;该线状探针是依待测物的待测点设有复数支,是分别插设在夹针层的穿孔、导正层的导正孔及载板的插孔位置并将内端是固设在夹针层,而外端在测试待测物时是可同时触及对应的待测点;该行程调整柱是按设在导正层与夹针层之间并预留有一设定的间距,使恰制定线状探针在待测物、载板及导正层受测试压力内移时外伸的距离;该第二缓冲元件是按设在夹针层与基座之间,可直接提供固设在夹针层上的诸线状探针具相同的弹性作用力;该导线除一端是连设于测试机,另端乃是直接按装固设在线状探针内端;利用上述,实施测试作业而施压于载板上的待测物时,该载板、导正层将可在弹性内移中致诸线状探针的外端外伸一设定长度,并以相同的弹压力同时触及对应待测点,而测得的讯号则可由按置在线状探针内端的导线直接传输至测试机。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
前述的适用于各式电气特性且具微小测点的测试模组,其中所述的夹针层是设有一定位框座与复数块夹针板,该定位框座是将中央设为贯通并于周边设有承部,而该复数块夹针板是相互叠置在定位框座承部,并可藉定位螺丝予以固设,及该其中邻近导正层的最外层夹针板且是固设在定位框座上,在该各夹针板上并是设有与导正层的导正孔呈垂直或斜置对应的穿孔。
前述的适用于各式电气特性且具微小测点的测试模组,其中所述的线状探针穿设于夹针层预设的穿孔后,是可在夹针层表面热覆一层不导电溶液对其固设。
前述的适用于各式电气特性且具微小测点的测试模组,其中所述的线状探针穿设于夹针层预设的穿孔后,是可在夹针层表面覆盖一层粘胶对其固设。
前述的适用于各式电气特性且具微小测点的测试模组,其中所述的夹针层的诸夹针板是可在预定位置钻设相对应且具孔位差的偏向穿孔,而以轮心定位螺丝对它们逐一穿设与配合螺帽锁设,该位于定位框座上的诸夹针板将呈横向位移,并令供线状探针穿设的诸穿孔可连带偏向以互咬方式固设线状探针。
前述的适用于各式电气特性且具微小测点的测试模组,其中所述的诸线状探针依序由倒置的夹针层穿孔、导正层导正孔穿设于载板插孔组装时,在倒置的载板底面是叠置有一待测物模拟块供线状探针的外端靠持。
前述的适用于各式电气特性且具微小测点的测试模组,其中所述的待测物模拟块是可设为一研磨平台。
前述的适用于各式电气特性且具微小测点的测试模组,其中所述的待测物模拟块供线状探针外端靠持的表面,是可依待测物的诸待测点的高度、位置设为相同状。
经由上述可知,本发明是有关于一种适用于各式电气特性且具微小测点的测试模组,其包括提供有:载板、导正层、夹针层、线状探针、第一缓冲元件、第二缓冲元件、行程调整柱、导柱及基座等主要元件。其中,该载板、导正层与夹针层相互是以导柱为基行同一轴线的垂直升、降位移;该线状探针是穿置在载板、导正层与夹针层,并令内端固设在夹针层而外端位于载板位置;该第一缓冲元件与行程调整柱是按于导正层与夹针层之间,而该第二缓冲元件是按于基座与夹针层之间,使载板、导正层与夹针层是均具有弹性作用力,及每一线状探针受到顶承的弹性作用力均为相同;藉由上述,该诸线状探针的外端将可以极小的间距相邻,使因应具微测点的待测物,及诸线状探针是可以相同的压力同时测试对应待测点,使各待测点所得的接触阻值均呈相同,进而不但达到提高测试稳定度的效果,同时,亦可有效改善待测物受损伤的情况。
综上所述,本发明特殊结构的适用于各式电气特性且具微小测点的测试模组,藉该诸线状探针的内端是一同固设在夹针层,而夹针层又是受第二缓冲元件顶承,则该诸线状探针将可以相同的弹性作用力实施测试待测物,以达到提高测试稳定性的功效,同时,该毋需在每一线状探针内端配置一弹性元件的实施方式,亦可使得测试治具整体及元件的制作、组装与维修具有更形简易、方便、快速及经济的功效。本发明特殊结构的适用于各式电气特性且具微小测点的测试模组,藉该诸线状探针固设在夹针层后,它们外端的高度乃是依待测物各对应待测点为基准,则实施测试作业时,该等线状探针将可同时触及对应的待测点,自然的,使该每一待测点所受到的测试压力、接触阻值是可连带相同,进而,不但可充分提高测试的稳定度,同时,亦可有效达到降低待测物受伤的功效。本发明特殊结构的适用于各式电气特性且具微小测点的测试模组,藉该诸线状探针是可将测得讯号直接经由导线传输至测试机,而不需通过其他介体,则该测试的品质将可藉以达到大幅提高的功效。本发明在提供一种可对各式电子产品的各项电气特性提供更高测试密度及更轻测试压力以及更稳定测试效果,且可应用于各式电路空板或实装板测试作业的测试模组。其具有上述诸多的优点及实用价值,并在同类产品中未见有类似的结构设计公开发表或使用而确属创新,其不论在设备结构或功能上皆有较大的改进,在技术上有较大的进步,并产生了好用及实用的效果,且较现有的测试治具具有增进的多项功效,从而更加适于实用,而具有产业的广泛利用价值,诚为一新颖、进步、实用的新设计。
上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举较佳实施例,并配合附图,详细说明如下。
附图说明
图1是现有习知的测试治具的一平面示意图。
图2是图1所示探针构造的平面示意图。
图3是现有习知的测试治具的另一平面示意图。
图4是图3实施测试作业的平面示意图。
图5是本发明作实施例的平面示意图。
图6是本发明组装线状探针实施例的平面示意图。
图7是本发明夹针层组装线状探针实施例的平面示意图。
图8是图7所示固设线状探针实施例的平面示意图。
图9是本发明实施测试作业实施例的平面示意图。
d:距离 1:治具
11:基座 12:针板
121:针孔 13:夹板
131、141:穿孔 14:顶板
2:探针 21:套筒
22:针筒 23:弹簧
24:针体 3:待测物
31:待测点 4:导线
5:针盘 51:导正板
511:穿孔 52:顶板
521:穿孔 6:线盘
61、62、63:夹板 611、621、631:穿孔
7:线状探针 8:弹性元件
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例,对依据本发明提出的适用于各式电气特性且具微小测点的测试模组其具体实施方式、结构、特征及其功效,详细说明如后。
首先,请参阅图5、图6所示,清晰显示,本发明一种适用于各式电气特性且具微小测点的测试模组,主要是包括有载板10、导正层20、夹针层30、线状探针7、第一缓冲元件40、行程调整柱50、第二缓冲元件60、导柱70、基座11等主要元件组成。其中,该导柱70是可按于基座11四端角,而该载板10、导正层20、夹针层30是可以导柱70为基做同一轴线的垂直升、降位移。即;
该载板10,是用以供待测物3承置定位,其上在待测物3的各待测点31对应处,是分别预设有一供线状探针7穿设的插孔101;
该导正层20,是设有复数块导正板201,各导正板201相互是以适当高度间隔并藉定位销21与载板10固设为一体,在各导正板201上是设有与载板10的插孔101呈垂直或斜置对应的导正孔2011;
该夹针层30,是位于导正层20的内侧,其主要是设有一定位框座301及复数块夹针板302。其中,该定位框座301是将中央设为贯通并于周边设有一承部3011;该复数块夹针板302是相互叠置在定位框座301的承部3011,并可藉定位螺丝32固设,而其中该邻近导正层20的最外层夹针板302′且是固设在定位框座301上,它们之上是设有与导正层20的导正孔2011呈垂直或斜置对应的穿孔3021;
该线状探针7,是依待测物3的待测点31数量设为复数支,是分别穿设在夹针层30的各夹针板302(302′)的各穿孔3021、导正层20的各导正板201的导正孔2011及载板10的插孔101,而令外端恰对应于待测物3的待测点31,它们的内端是固设在夹针层30,及是分别按设有一连接于测试机(图中未示)的导线4;
该第一缓冲元件40,是设有复数个并按设在导正层20与夹针层30之间,使导正层20与载板10是具有弹性作用力;
该行程调整柱50,是按设在导正层20与夹针层30之间,是以预留的设定间距b制定线状探针7外端外伸于载板10的长度,进而控制线状探针7施予待测物待测点31的压力;
该第二缓冲元件60,是可设为较第一缓冲元件40为大,是设有复数个并按设在夹针层30与基座11之间,使可直接提供诸线状探针7相同的弹性作用力;
即,利用上述结构构成的本发明,其中,该诸线状探针7实施组装的方式,请再配合参阅图6所示,主要是将已完成组装的载板10、导正层20、夹针层30及导柱70呈倒置状预先置于一待测物模拟块9上,并将该夹针层30予以下压使行程调整柱50完全不具调整间距b。其中,该待测物模拟块9是可设为一研磨平板,使应用于待测物3的诸待测点31的高度呈一致状时;或该待测物模拟块9的表面是可依据待测物3的诸待测点31的位置、高度制成。继之,该等线状探针7乃是由夹针层30预设的各穿孔3021逐一往下穿设,并逐一历经导正层20的诸导正板201预设的对应导正孔20儿导引,而插设于载板10的对应插孔101,及恰致外端是顶到待测物模拟块9的表面,而待诸线状探针7均插设定位后,技术人员乃再将它们的内端固设于夹针层30,则该等线状探针7便可简便的完成组装动作。
上述,当该诸线状探针7均完成组装动作后,技术人员只要再将该完成组装的载板10、导正层20、夹针层30及导柱70等予以正置,并按装于基座11预定位置,则本发明的测试模组便可完成整体的组装作业。
上述,由于该诸线状探针7的内端插设于夹针层30的对应穿孔3021后,乃是以固设状按置定位而非呈自由位移状,故它们固设方式不拘,只要确保无位移现象即可;诸如在夹针层30的夹针板302表面热覆一层不导电溶液或覆盖一层粘胶,待该不导电溶液或粘胶凝固后即可牢固的将各线状探针7予以固设;或如图7、图8所示,是可在夹针层30的各夹针板302的预定位置钻设相对应但具孔位差的偏向穿孔3022a、3022b,而利用轮心定位螺丝32的逐一穿设与配合螺帽33锁设,则该叠置在定位框座301的承部3011的诸夹针板302,便可被强迫横向位移并致各穿孔3022a、3022b呈同一轴线对应,进而,以该各夹针板302横向位移时,又恰可致原提供线状探针7穿设的诸穿孔3021产生偏向,则该等插设的诸线状探针7便可随着诸穿孔3021的偏向,而被强力的相互咬固达到牢固定位效果(如图8所示)。
继之,请再配合参阅图9所示,本发明对待测物实施测试作业时,乃是将待测物3置于载板10的预定位置,而测试机具施压于待测物3时,该载板10及导正层20将可受第一缓冲元件40的弹力作动而逐一弹性内移,并致固设在夹针层30的诸线状探针7外端可同时逐一外露触及对应的待测点31,使直接将测试的讯号经由导线4传输至测试机。
继之,当载板10、导正层20受测试压力继续弹性内移致行程调整柱50设定的间距b消失时,该夹针层30将会连带的被内压,而以该夹针层30是受到第二缓冲元件60顶承着,则该受压的夹针层30又可连同固设于上的诸线状探针7一并弹性内移,使该夹针层30及外端均顶到待测物3的诸线状探针7,不但可藉以得到保护不致发生被破坏损伤情形,尤其,该诸线状探针7更可藉以得到相同的弹性作用力。
上述,由于该诸线状探针7在组装时,乃是以待测物模拟块9为它们外端靠持的基础,故该等线状探针7无论是呈垂直或斜置插设,它们外端分别触及待测物3的对应待测点31的时机,将是均呈一致的情形下,自然的,当前述实施测试作业而施压于待测物3及载板10、导正层20并使弹性内移时,该等逐一外露的线状探针7自可同时接触到对应对测点31,使每一待测点31所受到的压力均呈相同,进而,以该每一待测点31受到的测试压力均相同的情形下,则该产生的接触阻值亦将连带相等,而可确实发挥预期所需的测试稳定度高与待测物受损率低的实质效果。
又,由于导正层20与夹针层30之间乃是按设有行程调整柱50,且该行程调整柱50又是以预留的设定间距b做为载板10与导正层20内移的距离,则上述该置于载板10上的待测物3受测试压力而一并内移的距离是连带受到设定的情形下,自然的,该受测的待测点31除如上述是可得到相同的压力、接触阻值,而具测试稳定度高与待测物受损率低等效果外,尤其,以该待测物3内移距离是被精确设定,将更可致诸受测点31不会因内移距离太大,而发生被线状探针7施予过大压力接触的损伤现象,或内移距离太小而致线状探针7发生接触、测试不良的情况,进而,可更为提高测试的稳定性与达到保护待测物的效果。换言之,以该行程调整柱50是可精确的设定待测物3受测内移的距离,则该等线状探针7外端外伸同时触及对应待测点31的距离,将连带被精确设定的情形下,自然的,该等待测点31受到的压力、接触阻值将不但可完全相同,而具极高的测试稳定度,同时,该受到的压力更可藉以适中,而致待测物可受到更佳的保护与得到更精确、更确实的测试效果。
上述,由于该诸线状探针7是固设在夹针层30,及该夹针层30又是受第二缓冲元件60直接顶承,故该等线状探针7除了可以相同的弹力施予待测物3的各待测点31,而致测试的品质与效果更形提升外,尤其,该等线状探针7是不需如现有习知分别配置一弹性元件顶承的情形下,则它们相互配置的密度将完全不会如现有习知受到弹性元件(弹簧)的规格影响,而可更为密集布列,依此,该具微测点(即,待测点相邻之间距极小)的各项测试作业便更可藉以达到充分且有效运用之境。换言之,以该等线状探针7的布设是完全不会如现有习知受限于顶承的弹性元件规格,而可以更为密实状布列的情形下,则该大至直径10m/m的大探针到小至直径0.03m/m的微探针将均可直接运用于本发明,而本发明所构成的测试模组便可直接运用于具微测点的各式电气特性的测试作业(诸如:平面型空板测试或实装板测试或高电流测试或微电路测试或四线制测试(绝对组值测试)等各项测试),以确实达扩大使用范围的功效。
上述,由于该诸线状探针7的弹性力是由顶承夹针层30的第二缓冲元件60共同提供,而非如现有习知是以众多微小弹簧分别提供给各探针,故该第二缓冲元件60是可设为较大且数量较少的情形下,不但制作上是明显具有较为简易、方便、经济与精度易于控制的效果,就组装与维修而言,该亦是具有更为简易、方便与快速的效果。
上述,由于该诸线状探针7并不需要分别的通过一弹性元件提供弹性力,故它们内端自可直接与一连设于测试机的导线4连接,而毋需通过其他介体,如此,对于测试讯号的传输将可改善现有习知易发生衰减的不良现象,进而可提供出更为精确与确实的高品质效果。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。