CN211426580U

CN211426580U - 一种探针

Info

Publication number: CN211426580U
Application number: CN202021547492.3U
Authority: CN
Inventors: 王耀; 浦佳
Original assignee: Wuhan Jingce Electronic Group Co Ltd; Wuhan Jingyitong Electronic Technology Co Ltd
Current assignee: Wuhan Jingce Electronic Group Co Ltd; Wuhan Jingyitong Electronic Technology Co Ltd
Priority date: 2020-07-30
Filing date: 2020-07-30
Publication date: 2020-09-04
Anticipated expiration: 2030-07-30

Abstract

本实用新型公开了一种探针，属于信号传输及测试技术领域，其包括对应设置的两接触部和将两接触部对应连通的弹性部，通过对应设置弹性部的结构、有效横截面积、弹性部中弹性片的数量与宽度等，可以有效降低弹性部的导通电阻，保证两接触部与对应部件的可靠连通。本实用新型的探针，其结构简单、体积小、容易加工，通过弹性部结构的对应设置，可有效应用于低阻抗测试环境下的高速信号传输，满足探针在特定应用环境下的应用需求，并能有效保证探针的测试稳定性和测试准确性，具有较好的应用前景和推广价值。

Description

一种探针

技术领域

本实用新型属于信号传输及测试技术领域，具体涉及一种探针。

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。

通常情况下，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。

目前，探针的弹性部多由直线部和弯曲部交替连接组成，而且，为了更好地发挥弹性部的弹簧特性，上述弹性部往往设置有不止两个弯曲部，这使得弹性部的实际导通长度较长，导致信号在探针中传输的路径变长，信号在传输过程中存在衰减严重、信号质量变差的风险，无法满足高速信号传输的使用要求。此外，上述现有探针的导通电阻往往较大，会严重限制高速信号的传输速度，无法有效适用于高速信号的测试环境。

实用新型内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求中的一种或者多种，本实用新型提供了一种探针，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，并可靠实现探针在低阻抗、高速信号传输环境下的测试。

为实现上述目的，本实用新型提供一种探针，包括在纵向上间隔设置的第一接触部和第二接触部，除此之外，还包括位于所述第一接触部和所述第二接触部之间的弹性部；

所述弹性部呈中心对称结构，所述弹性部被设置为由对称中心以曲线、折线、直线中的一种或者几种的组合的方式向外辐射，且所述弹性部的外围的端部分别连接在所述第一接触部和所述第二接触部上。

作为本实用新型的进一步改进，所述弹性部呈“费马螺线”结构。

作为本实用新型的进一步改进，所述弹性部包括依次连接设置的第一弯曲部、第三弯曲部和第二弯曲部；所述第一弯曲部呈“C形”结构，所述第二弯曲部呈“倒C形”结构，所述第三弯曲部呈“S形”结构，且第一弯曲部与所述第二弯曲部在横向上错位相对设置，所述弹性部的端部分别连接在所述第一接触部和所述第二接触部上。

作为本实用新型的进一步改进，所述弹性部的两端还分别设置有第四弯曲部；所述第四弯曲部的一端连接在对应接触部上，其另一端连接所述第一弯曲部或所述第二弯曲部未连接所述第三弯曲部的端部。

作为本实用新型的进一步改进，所述第一弯曲部与所述第二弯曲部在横向上错位相对设置，且两者呈中心对称。

作为本实用新型的进一步改进，所述弹性部包括1~3个弹性片，相邻两弹性片之间以弹片间隙隔开。

作为本实用新型的进一步改进，所述弹性片的宽度为0.03~0.2mm，所述弹片间隙的宽度为0.05~0.1mm。

作为本实用新型的进一步改进，所述弹性部在纵向上的可压缩量为0.2~0.8mm。

作为本实用新型的进一步改进，所述探针的厚度为0.05~0.2mm。

作为本实用新型的进一步改进，所述第一接触部包括沿纵向延伸的第一支部和沿横向延伸的第二支部，且所述弹性部的端部连接在两支部的相交位置。

作为本实用新型的进一步改进，所述探针导通路径的最小横截面积位于所述弹性部。

作为本实用新型的进一步改进，所述针尾上开设有贯穿两端面的镂空孔。

作为本实用新型的进一步改进，所述第一弯曲部的曲率中心与所述第二弯曲部的曲率中心间隔0.1~10mm。

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，通过本实用新型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）本实用新型的探针，其包括对应设置的两接触部和将两接触部对应连通的弹性部，通过对应设置弹性部的结构、有效横截面积、弹性部中弹性片的数量与宽度等，可以有效降低弹性部的导通电阻，保证两接触部与对应部件的可靠连通，提升了探针测试的可靠性和稳定性，满足了探针在低阻抗、高速信号传输环境下的应用；

（2）本实用新型的探针，其通过将弹性部设置为多个彼此分隔的弹性片，利用弹性片数量、宽度、弹片间隙宽度等参数与探针长度、厚度的匹配设置，有效实现了弹性部实际导通横截面积和形变能力的对应调节，即实现了探针实际导通电阻和两接触部与对应部件抵接作用力的对应调节，保证了探针针尖、针尾与相应部件抵接连通的可靠性，为探针在高速信号传输环境下的可靠应用提供了条件；

（3）本实用新型的探针，其通过将弹性部的一端连接在第一接触部纵向背离针尖的位置，使得来自针尖的作用力可以沿纵向快速传递到弹性部上，减小针尖受力时的径向变形量，避免针尖的变形，进一步提升了探针应用时的稳定性；

（4）本实用新型的探针，其结构简单、体积小、容易加工，通过弹性部结构的对应设置，可有效应用于低阻抗测试环境下的高速信号传输，满足探针在特定应用环境下的应用需求，并能有效保证探针的测试稳定性和测试准确性，具有较好的应用前景和推广价值。

附图说明

图1是本实用新型实施例1中探针结构平面图；

图2是本实用新型实施例1中探针结构立体图；

图3是本实用新型实施例中不同形式探针的针尖结构示意图；

图4是本实用新型实施例2中探针结构平面图；

图5是本实用新型实施例2中探针结构立体图；

图6是本实用新型实施例3中探针结构平面图；

图7是本实用新型实施例3中探针结构立体图；

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.第一接触部，101.针尖；2.第二接触部，201.针尾；3.弹性部，301.弹性片，302.弹片间隙，303.第一弯曲部，304.第二弯曲部，305.第三弯曲部，306.第四弯曲部；W₁.弹片宽度，W₂.间隙宽度；O₁.第一曲率中心，O₂.第二曲率中心。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型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实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型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。

在本实用新型的描述中，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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

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。在本实用新型的描述中，“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。

在本实用新型中，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实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，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：

请参阅图1~3，本实用新型优选实施例中探针包括第一接触部1和第二接触部2，两接触部（1、2）之间以弹性部3对应连接，并可沿着如图1中所示的竖向方向相互靠近或者相互远离，上述竖向方向也即是探针的长度方向，记其为探针的纵向；相应地，如图1中所示的水平方向为探针的宽度方向，记其为探针的横向。

具体而言，优选实施例中的探针为一体成型的扁平状结构，各部分的厚度优选相等。同时，第一接触部1优选为呈“L形”的板状结构，包括沿纵向延伸的第一支部和沿横向延伸的第二支部，第一支部的一端为针尖101，另一端与第二支部的端部对应连接。第二支部与第二接触部2在纵向上相对设置；优选地，第二支部的长度与第二接触部2的长度相等且中线重合。进一步优选地，在第一支部的端部设置针尖101时，其形状可以根据被测产品接触端的不同形态进行对应设置，使测试过程中探针能与产品接触面尽量大，也可以根据产品接触端的特殊形状设计成其它形状，例如（圆）弧形针尖、单尖头针尖、双尖头针尖、波浪形针尖、楔形针尖、齿形针尖等，如图3中所示。

进一步地，优选实施例在第二接触部2上还设置有至少一个针尾201，针尖101和针尾201的对应设置，用于分别抵接对应的部件/装置，并实现两部件/两装置的对应连通，进而完成相应的测试过程。具体而言，优选实施例中的针尾201如图1中所示，其呈“倒梯形”块状结构，由第二接触部2背离第一接触部1的一侧沿纵向延伸，且该倒梯形结构以其底边（长边）连接第二接触部2，即针尾201接触部件的位置为其顶边（短边）。优选地，在“倒梯形”块状结构的中部开设有贯穿两端面的镂空孔，且镂空孔的开设大小应当与弹性部3的实际导通横截面积对应，具体来讲可以理解为：针尾201的实际导通横截面积不小于弹性部3的实际导通横截面积。进一步优选地，第二接触部2上设置的针尾201为横向间隔设置的至少两个，相邻两针尾201之间间隔有一定的间隙，且位于横向最外侧的两针尾201分别距第二接触部2的端部一定距离。

在通常情况下，探针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，在一体成型探针时，也可根据探针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的整体性能和经济效益方面进行综合考虑和选择。

进一步地，优选实施例中探针的弹性部3为由弹性部中部向纵向两侧弯曲延伸的中心对称结构，其整体呈中心向外辐射状，弯曲延伸出的两端分别连接在第一接触部1和第二接触部2上。同时，为了保证探针受力传递的稳定性，优选实施例中弹性部3连接第一接触部1的一端连接在两支部相交的位置，或者靠近两支部相交的位置，以此可以减小针尖101受力时的径向变形量；相应地，弹性部3的另一端连接在第二接触部2正对第一接触部1的一侧，且优选连接在该侧端面背离第一支部的一侧。此外，为进一步提升弹性部3与两接触部连接的稳定性，实际设置时，弹性部3的两端以端部的侧周壁面连接相应接触部的侧壁面，以此增加弹性部3与接触部的连接，如图1中所示。

进一步地，优选实施例中探针的厚度为0.05~0.2mm，一旦探针的厚度值确定，探针的实际导通电阻便由导通路径上的最小设置宽度决定，利用最小设置宽度与探针厚度，可以知晓探针导通路径上的最小横截面积，以此可以确定探针的实际导通电阻。在优选实施例中，探针导通路径中的最小横截面积设置在弹性部3，通过将弹性部3的实际导通截面设置到足够大，探针的实际导通电阻便可足够小，从而可以实现高速信号的快速传递。不过，在实际设置时，显然也可以将所谓的最小横截面积设置在别的区域，例如第一接触部1和/或第二接触部2，但也应当保证该最小横截面积满足高速信号的传递要求。

不过，众所周知的，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，优选实施例中才将弹性部3确定为具有最小横截面积的区域，并对应实现弹性部3弹性形变能力与实际导通能力的平衡。

进一步地，在优选实施例中，弹性部3包括一个或者多个弯曲延伸的弹性片301，弹性片301的宽度W₁优选为0.03~0.2mm，且弹性片301的数量优选为1~3根，例如如图1中所示的两根，相邻两弹性片301之间间隔有一定的间隙，即弹片间隙302。实际设置时，弹片间隙302的宽度W₂为0.05~0.1mm，且同一个弹片间隙302在弹性部3未受力时其各部位的宽度优选相同。理论上来讲，弹性部3的实际导通横截面积（各弹性片301的横截面积之和）越大，探针的导通电阻越小，越能适应于高速信号测试环境下的应用；但弹性部3的横截面积增大，也会对应增加弹性部3发生形变时需要施加的作用力大小，此时针尖101和针尾201对相应部件的反作用力也会增大，若该反作用力太大，存在测试部件被顶坏的风险；而当弹性部3的横截面积较大时，可通过将其分隔为若干个弹性片301的形式来改善弹性部3的形变能力，但弹性片301设置数量的增多也会使得弹片间隙302的增多，进而可能导致探针的长度增加，使得探针不满足设计的要求。因此，在实际设置时，需要考虑弹性部实际导通横截面积、弹性片数量、弹性片厚度、弹性间隙数量等参数的平衡，这也是优选实施例中进行上述参数设置的原因所在。

在实际设置时，弹性部3为中心对称结构或者近似中心对称结构，其可以看作是由对称中心以曲线、折线、直线中的一种或者几种的组合的方式向外辐射后得到，根据弹性部3辐射延伸形式的不同，得到的探针结构也会存在一定的差异。

例如，在一个具体实施例1中，探针的弹性部如图1、2中所示，此时，弹性部3具有两个间隔设置的弹性片301，各弹性片301分别包括第一弯曲部303、第二弯曲部304和第三弯曲部305。其中，第一弯曲部303呈“C形”结构，其一端连接第一接触部1，另一端在横向上对正第二弯曲部304的中部；相应地，第二弯曲部304呈“倒C形”结构，其一端连接第二接触部2，另一端在横向上对正第一弯曲部303的中部，即可以看作第一弯曲部303和第二弯曲部304在横向上错位相对设置。需要说明的是，此处的“错位相对设置”可以理解为两弯曲部在横向上部分相对，且两弯曲部的曲率中心在纵向上间隔有一定的距离。

进一步地，第一弯曲部303和第二弯曲部304的曲率中心分别为第一曲率中心O₁和第二曲率中心O₂，如图1中所示，两者之间的间隔为0.1~10mm，通过控制两曲率中心的间距，可以一定程度上改变探针在纵向上的压缩量。同时，第一弯曲部303和第二弯曲部304之间以呈“S形”的第三弯曲部305对应连接，第三弯曲部305的两端分别连接在两弯曲部的自由端部上，组合成如图1、2中所示的弹性部3。优选地，第一弯曲部303和第二弯曲部304呈中心对称，该“中心”刚好也是第三弯曲部305的对称中心。

在一个具体实施例2中，探针的弹性部如图4、5中所示，此时，探针具有两个间隔设置的弹性片，两弹性片分别呈中心对称的“费马螺线”结构，且弹性片的两端分别从弹性部的纵向两侧伸出并分别连接在第一接触部1和第二接触部2上。在此实施例中，弹性部的两端分别连接在第二支部的中部和第二接触部2的中部。

在一个具体实施例3中，探针的弹性部如图6、7中所示，此时，探针的弹性部结构与具体实施例1中弹性部3的结构类似，其中部也具有类似于第一弯曲部303的“C形”结构、类似于第二弯曲部304的“倒C形”结构、类似于第三弯曲部305的“S形”结构。除此之外，在其“C形”结构和“倒C形”结构的端部还分别设置有一个第四弯曲部306，且弹性部的两端分别以第四弯曲部306的端部连接对应的接触部，如图6中所示。具体而言，此时弹性部的一端连接在第一接触部1背离针尖一侧的端部，而弹性部的另一端连接在第二接触部（正对第一接触部一侧且背离针尖）的端部。同时，此时的弹性部3也具有两个间隔设置的弹性片，两弹性片也分别呈中心对称设置。显然，上述各弯曲部可替换为多个直线段或者多个折线段组合的形式，直线段或者折线段组合设置后，得到的结构形状与对应的弯曲部类似，即可以看作将对应的弯曲部拆分为多个直线段或者多个折线段。

对于上述三个具体实施例中的弹性部3而言，其在两接触部之间设置后，在纵向上的可压缩量为0.2~0.8mm，对应的压缩力为30gf~100gf。在测试过程中，探针的针尖101与被测产品接触，针尾201与FPC/PCBA或其它导通转接配件（窄间距连接器）接触。测试时针尖101受轴向力，弹性区域受力变形产生弹力，使探针与产品及转接FPC/PCBA或其它导通转接配件（窄间距连接器）充分接触。此外，探针在实际应用时，通常是多个探针并排设置在对应的针模中，组合成连接器结构进行应用。为了保证探针在针模中设置的稳定性和可靠性，第二支部和第二接触部的长度等于针模内腔的宽度，使得第一接触部1和第二接触部2可分别以端部抵接针模的内壁面，实现探针在针模中的限位。

本实用新型中的探针，其结构简单、体积小、容易加工，通过弹性部结构的对应设置，可有效应用于低阻抗测试环境下的高速信号传输，满足探针在特定应用环境下的应用需求，并能有效保证探针的测试稳定性和测试准确性，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，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种探针，包括在纵向上间隔设置的第一接触部和第二接触部，其特征在于，还包括位于所述第一接触部和所述第二接触部之间的弹性部；

2.根据权利要求1所述的探针，其中，所述弹性部呈“费马螺线”结构。

3.根据权利要求1所述的探针，其中，所述弹性部包括依次连接设置的第一弯曲部、第三弯曲部和第二弯曲部；所述第一弯曲部呈“C形”结构，所述第二弯曲部呈“倒C形”结构，所述第三弯曲部呈“S形”结构，且第一弯曲部与所述第二弯曲部在横向上错位相对设置，所述弹性部的端部分别连接在所述第一接触部和所述第二接触部上。

4.根据权利要求3所述的探针，其中，所述弹性部的两端还分别设置有第四弯曲部；所述第四弯曲部的一端连接在对应接触部上，其另一端连接所述第一弯曲部或所述第二弯曲部未连接所述第三弯曲部的端部。

5.根据权利要求1~4中任一项所述的探针，其中，所述弹性部包括1~3个弹性片，相邻两弹性片之间以弹片间隙隔开。

6.根据权利要求5所述的探针，其中，所述弹性片的宽度为0.03~0.2mm，所述弹片间隙的宽度为0.05~0.1mm。

7.根据权利要求1~4中任一项所述的探针，其中，所述弹性部在纵向上的可压缩量为0.2~0.8mm。

8.根据权利要求1~4中任一项所述的探针，其中，所述探针的厚度为0.05~0.2mm。

9.根据权利要求1~4中任一项所述的探针，其中，该探针导通路径的最小横截面积位于所述弹性部。

10.根据权利要求3所述的探针，其中，所述第一弯曲部的曲率中心与所述第二弯曲部的曲率中心间隔0.1~10mm。