TW201740115A - 電流探針 - Google Patents

Abstract

一種電流探針，包含基體、探針頭以及多個接觸件。探針頭裝設於基體。探針頭具有表面和多個插孔，且插孔皆位於表面。每一接觸件包含相連的接觸部和插設部。插設部插設於插孔內，且接觸部與插設部之間具有鈍角。

Description

電流探針

本發明係關於一種電流探針，特別是一種用於測量電阻值或電壓值等數值的電流探針。

目前業界有用於測量電阻值或電壓值等數值的探針，特別是用於大電流(例如從數十安培到數百安培)的探針。在販賣產品前，業者會利用探針進行電性測試來確認產品的良率和可靠度。為了減少發熱及確保接觸面積等需要，在測試時，探針會直接接觸產品表面而能精確測量電阻或電壓。

一般而言，置放在大氣中的產品會於表面形成氧化膜，或者部分特定產品在製程中會進行表面處理而塗佈有高電阻塗層。當探針在進行電性測試時接觸到氧化膜或高電阻塗層，會因為接觸電阻過大而無法確保量測結果的正確性。

鑒於以上的問題，本發明揭露一種電流探針，有助於解決在電性測試時因為氧化膜或高電阻塗層而導致接觸電阻過大的問題。

本發明所揭露的電流探針包含一基體、一探針頭以及多個接觸件。探針頭裝設於基體。探針頭具有一表面和多個插孔，且這些插孔皆位於表面。這些接觸件分別包含相連的一接觸部和一插設部，該些插設部分別插設於該些插孔內。該接觸部與該插設部之間具有一鈍角。

本發明另揭露的電流探針適於匹配一子探針件。電流探針包含一基體、一探針頭以及多個接觸件。基體包含一組裝件和穿設組裝件的一子探針件。探針頭裝設於組裝件。探針頭具有一表面、一穿孔和多個插孔。穿孔和插孔皆位於表面，且該子探針件穿設穿孔。接觸件包含相連的一接觸部和一插設部。插設部插設於插孔內。接觸部自表面沿遠離探針頭之方向延伸，且接觸部的延伸軸與穿孔的軸心之間具有一銳角。

根據本發明所揭露的電流探針，接觸件的插設部與接觸部之間具有鈍角，且接觸部的延伸軸與穿孔的軸心之間具有銳角。當電流探針抵靠於待測物時，接觸件的接觸部抵靠於位於待測物表面的高電阻膜。當下壓電流探針時，接觸件撓曲，並且接觸部突破並刮除位於待測物表面的高電阻膜而能電性接觸待測物的表面，以確保接觸件與待測物之間的低電阻接觸。

以上之關於本揭露內容之說明及以下之實施方式之說明係用以示範與解釋本發明之精神與原理，並且提供本發明之專利申請範圍更進一步之解釋。

以下在實施方式中詳細敘述本發明之詳細特徵以及優點，其內容足以使任何熟習相關技藝者瞭解本發明之技術內容並據以實施，且根據本說明書所揭露之內容、申請專利範圍及圖式，任何熟習相關技藝者可輕易地理解本發明相關之目的及優點。以下之實施例進一步詳細說明本發明之觀點，但非以任何觀點限制本發明之範疇。

請同時參照圖1A至圖1D。圖1A為根據本發明第一實施例之電流探針的分解示意圖。圖1B為圖1A之探針頭與接觸件的分解示意圖。圖1C為圖1B之探針頭的仰視解示意圖。圖1D為圖1A之探針頭與接觸件的剖切示意圖。在本實施例中，電流探針1包含一基體10、一探針頭20以及多個接觸件30。接觸件30的數量並不以此為限，其可依照需求任意變更。基體10、探針頭20以及接觸件30的材質皆為導電材料。

基體10包含一組裝件110以及一子探針件120，且子探針件120穿設組裝件110。

探針頭20可拆卸地裝設於基體10的組裝件110。在本實施例中，探針頭20係以螺紋接合的方式設置於組裝件110之一端。探針頭20包含一主體部210以及一環形突出部220。主體部210具有一表面211、一穿孔212以及多個插孔213。插孔213的數量並不以此為限，其可依照需求任意變更。表面211可視使用需求而在製作過程中變更形狀。在本實施例中，表面211係為圓形，但此形狀並非用以限制本發明。穿孔212與插孔213皆位於表面211。穿孔212位於表面211的中心，且這些插孔213圍繞穿孔212。子探針件120自組裝件110穿設穿孔212。環形突出部220連接於主體部210之邊緣，且環形突出部220沿遠離主體部210之方向延伸。環形突出部220具有多個凹槽221，且凹槽221的數量並不以此為限，其可對應接觸件30的數量做變更。

這些接觸件30分別可拆卸地並且可撓曲地插設於這些插孔213。詳細來說，這些接觸件30分別包含相連的一插設部310以及一接觸部320。插設部310插設於插孔213內，且插孔213的孔徑大於插設部310的外徑。插設部310具有相連的一第一延伸段311、一彎折段312、一第二延伸段313以及一連接段314。彎折段312介於第一延伸段311和第二延伸段313之間，且連接段314介於第二延伸段313和接觸部320之間。換言之，插設部310藉由連接段314連接於接觸部320。這些插孔213分別具有相對遠離穿孔212的一第一側內壁2131以及相對靠近穿孔212的一第二側內壁2132。第一延伸段311自彎折段312朝基體10的組裝件110延伸，且第二延伸段313自連接段314朝第一側內壁2131延伸。彎折段312抵靠於第一側內壁2131，且連接段314抵靠於第二側內壁2132。接觸部320自探針頭20的表面211沿遠離主體部210之方向延伸，且這些接觸部320皆沿遠離穿孔212的方向向外延伸。這些接觸部320分別對應環形突出部220的這些凹槽221，即部分接觸部320位於凹槽221的正下方。在本實施例中，位於主體部210內之插設部310的長度L1大於插孔213的長度L2，且探針頭20的環形突出部220沿表面211之法線方向的長度L3小於接觸部320沿表面211之法線方向的長度L4。在其他實施例中，位於主體部210內之插設部310的長度L1可等於插孔213的長度L2。

接觸件30的插設部310與接觸部320之間具有一鈍角θ1，且接觸部320的延伸軸A1與穿孔212的軸心A2之間具有一銳角θ2。在本實施例中，鈍角θ1的角度小於等於105度，且銳角θ2的角度大於等於75度。上述鈍角θ1以及銳角θ2的角度範圍並非用以限制本發明，角度值可依照需求任意變更。

此外，如圖1C所示，在本實施例中，這些插孔213可沿圍繞穿孔212的一排列方向R交錯配置。較靠近穿孔212的插孔213至穿孔212的距離D1小於較遠離穿孔212的插孔213至穿孔212的距離D2。

以下說明電流探針1的使用方式。請參照圖1E和圖1F。圖1E為圖1A之電流探針抵靠於待測物表面上的高電阻膜的剖切示意圖。圖1F為圖1E之電流探針突破高電阻膜的剖切示意圖。在圖1E和圖1F中，待測物2例如是半導體晶片或是電池電極，且待測物2的表面上披覆有一層高電阻膜3。高電阻膜3例如是二氧化矽等氧化層或是由低導電性之高分子有機物形成的塗層。

如圖1E所示，當電流探針1抵靠於待測物2時，子探針件120和接觸件30的接觸部320皆抵靠於高電阻膜3。如圖1F所示，當下壓電流探針1時，接觸件30撓曲而使接觸部320的末端沿著待測物2表面以水平方向移動。由於接觸件30的插設部310與接觸部320之間具有鈍角θ1，且接觸部320的延伸軸A1與穿孔212的軸心A2之間具有銳角θ2，因此當接觸部320移動時，接觸部320可突破並刮除位於待測物2表面的高電阻膜3而電性接觸待測物2的表面，以確保接觸件30與待測物2之間的低電阻接觸。另外，當下壓電流探針1時，子探針件120可突破高電阻膜3而能電性接觸待測物2的表面。藉此，電流可自接觸部320輸出至待測物2，並且電流再自待測物2輸出至子探針件120，以測量待測物2的電阻值。

如圖1D所示，在本實施例中，鈍角θ1的角度小於等於105度，並且銳角θ2的角度大於等於75度。藉此，當接觸件30撓曲時，接觸部320能穩定地緊貼高電阻膜3移動，而有助於完全刮除接觸部320移動路徑上的所有高電阻膜3，進一步確保接觸件30與待測物2之間的低電阻接觸。當鈍角θ1過大或是銳角θ2過小時，接觸部320容易因為受到抵壓電流探針1的外力壓迫而產生變形甚至斷裂。當鈍角θ1過小或是銳角θ2過大時，接觸部320於移動的過程中會難以突破高電阻膜3，導致高電阻膜3殘留而不利於實現接觸件30與待測物2之間的低電阻接觸。

如圖1D所示，在本實施例中，接觸件30之插設部310的彎折段312抵靠於第一側內壁2131，且插設部310的連接段314抵靠於第二側內壁2132。藉此，當接觸件30撓曲時，彎折段312和連接段314抵壓插孔213的內壁，有助於使插設部310緊貼於插孔213內以提升組裝強度，進而防止接觸件30不慎脫離插孔213。

如圖1F所示，在本實施例中，當接觸件30撓曲時，接觸部320至少部分位於凹槽221內，即凹槽221可容置接觸件30撓曲後的接觸部320。藉此，當下壓電流探針1時，除了接觸件30與待測物2之間能保有低電阻接觸之外，環形突出部220也能突破高電阻膜3而電性接觸待測物2的表面，有助於增加電流探針1與待測物2表面的接觸面積，以減少電流探針1與待測物2之間的電阻，避免因為接觸面積過小而影響量測結果的正確性。

如圖1D所示，在本實施例中，接觸件30之插設部310的長度L1大於等於插孔213的長度L2。藉此，當探針頭20裝設於基體10的組裝件110時，插設部310相對接觸部320之一端能直接電性接觸於組裝件110，有助於確保接觸件30與基體10之間的低電阻接觸，避免因為接觸件30與基體10之間電阻過大而影響量測結果的正確性。

如圖1C所示，在本實施例中，這些插孔213沿排列方向R交錯配置，並且部分插孔213至穿孔212的距離D1小於另部分插孔213至穿孔212的距離D2。藉此，有助於避免相鄰兩插孔213之間間距過小，以提升探針頭20的結構強度。

本發明所揭露的電流探針並不以第一實施例的態樣為限。請參照圖2，為根據本發明第二實施例之電流探針的分解示意圖。由於第二實施例和第一實施例相似，故以下僅就相異處進行說明。

不同於第一實施例的探針頭20以螺紋接合的方式設置於基體10的組裝件110，本實施例的基體10更包含一夾爪130。夾爪130裝設於組裝件110，並且夾爪130用以夾取之部分沿組裝件110的徑向方向延伸。探針頭20橫向裝設於夾爪130之一端，而實現探針頭20的可拆卸性。

本發明所揭露的探針頭並不以第一和第二實施例的態樣為限。請參照圖3A和圖3B。圖3A為根據本發明第三實施例之探針頭與接觸件的立體示意圖。圖3B為圖3A之探針頭與接觸件的剖切示意圖。由於第三實施例和第一實施例相似，故以下僅就相異處進行說明。

在本實施例中，如圖3B所示，這些接觸件30的接觸部320皆沿接近穿孔212的方向向內延伸。插設部310與接觸部320之間具有鈍角θ1，且接觸部320的延伸軸A1與穿孔212的軸心A2之間具有銳角θ2。當下壓電流探針而使接觸件30撓曲時，接觸部320的移動方向與第一實施例中接觸部320的移動方向相反。此外，在本實施例中，接觸件30之插設部310的彎折段312抵靠於第二側內壁2132，且插設部310的連接段314抵靠於第一側內壁2131。

請參照圖4A和圖4B。圖4A為根據本發明第四實施例之探針頭與接觸件的立體示意圖。圖4B為圖4A之探針頭與接觸件的剖切示意圖。由於第四實施例和第一實施例相似，故以下僅就相異處進行說明。

在本實施例中，探針頭20之主體部210的表面211係為矩形，例如正方形、菱形或長方形。這些接觸件30兩兩成對，並且並列地插設於插孔213。詳細來說，如圖4A所示，穿孔212位於表面211的中心，部分接觸件30設置於表面211的上半部，且另部分接觸件30設置於表面211的下半部。位於表面211上半部的接觸件30與位於表面211下半部的接觸件30實質上呈對稱設置，且表面211上半部的接觸件30面對表面211下半部的相對應之接觸件30。進一步來說，相對應的兩接觸件30之接觸部320朝向接近彼此的方向向內延伸，但本發明並不以此為限。在其他實施例中，位於表面211上半部的接觸件30與位於表面211下半部的接觸件30可實質上呈交錯排列設置。另外，在其他實施例中，相對應的兩接觸件30之接觸部320可朝向遠離彼此的方向向外延伸。

請參照圖5，為根據本發明第五實施例之探針頭與接觸件的立體示意圖。由於第五實施例和第一實施例相似，故以下僅就相異處進行說明。

在本實施例中，接觸件30於撓曲前呈直條狀。探針頭20的表面211具有一環形傾斜段2111和被環形傾斜段2111圍繞的一平坦段2112，且環形傾斜段2111與平坦段2112之間具有一鈍角。穿孔212位於平坦段2112，且插孔213位於環形傾斜段2111。接觸件30插設於插孔213並且沿遠離環形傾斜段2111之方向向外延伸。

請參照圖6，為根據本發明第六實施例之探針頭與接觸件的立體示意圖。由於第六實施例和第五實施例相似，故以下僅就相異處進行說明。

在本實施例中，接觸件30於撓曲前同樣呈直條狀。不同於第五實施例的環形傾斜段2111是顯露於外，本實施例中的環形傾斜段2111係隱藏於探針頭20內。插孔213位於環形傾斜段2111。接觸件30插設於插孔213並且沿遠離環形傾斜段2111之方向向內延伸。

綜上所述，本發明所揭露的電流探針中，接觸件的插設部與接觸部之間具有鈍角，且接觸部的延伸軸與穿孔的軸心之間具有銳角。當電流探針抵靠於待測物時，接觸件的接觸部抵靠於位於待測物表面的高電阻膜。當下壓電流探針時，接觸件撓曲，並且接觸部突破並刮除位於待測物表面的高電阻膜而能電性接觸待測物的表面，以確保接觸件與待測物之間的低電阻接觸。

雖然本發明以前述之實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。在不脫離本發明之精神和範圍內，所為之更動與潤飾，均屬本發明之專利保護範圍。關於本發明所界定之保護範圍請參考所附之申請專利範圍。

1‧‧‧電流探針
2‧‧‧待測物
3‧‧‧高電阻膜
10‧‧‧基體
110‧‧‧組裝件
120‧‧‧子探針件
130‧‧‧夾爪
20‧‧‧探針頭
210‧‧‧主體部
211‧‧‧表面
2111‧‧‧環形傾斜段
2112‧‧‧平坦段
212‧‧‧穿孔
213‧‧‧插孔
2131‧‧‧第一側內壁
2132‧‧‧第二側內壁
220‧‧‧環形突出部
221‧‧‧凹槽
30‧‧‧接觸件
310‧‧‧插設部
311‧‧‧第一延伸段
312‧‧‧彎折段
313‧‧‧第二延伸段
314‧‧‧連接段
320‧‧‧接觸部
θ1‧‧‧鈍角
θ2‧‧‧銳角
A1‧‧‧延伸軸
A2‧‧‧軸心
D1、D2‧‧‧距離
L1、L2、L3、L4‧‧‧長度
R‧‧‧排列方向

圖1A為根據本發明第一實施例之電流探針的分解示意圖。 圖1B為圖1A之探針頭與接觸件的分解示意圖。 圖1C為圖1B之探針頭的仰視解示意圖。 圖1D為圖1A之探針頭與接觸件的剖切示意圖。 圖1E為圖1A之電流探針抵靠於待測物表面上的高電阻膜的剖切示意圖。 圖1F為圖1E之電流探針突破高電阻膜的剖切示意圖。 圖2為根據本發明第二實施例之電流探針的分解示意圖。 圖3A為根據本發明第三實施例之探針頭與接觸件的立體示意圖。 圖3B為圖3A之探針頭與接觸件的剖切示意圖。 圖4A為根據本發明第四實施例之探針頭與接觸件的立體示意圖。 圖4B為圖4A之探針頭與接觸件的剖切示意圖。 圖5為根據本發明第五實施例之探針頭與接觸件的立體示意圖。 圖6為根據本發明第六實施例之探針頭與接觸件的立體示意圖。

20‧‧‧探針頭

210‧‧‧主體部

211‧‧‧表面

212‧‧‧穿孔

213‧‧‧插孔

2131‧‧‧第一側內壁

2132‧‧‧第二側內壁

220‧‧‧環形突出部

221‧‧‧凹槽

30‧‧‧接觸件

310‧‧‧插設部

311‧‧‧第一延伸段

312‧‧‧彎折段

313‧‧‧第二延伸段

314‧‧‧連接段

320‧‧‧接觸部

θ1‧‧‧鈍角

θ2‧‧‧銳角

A1‧‧‧延伸軸

A2‧‧‧軸心

L1、L2、L3、L4‧‧‧長度

Claims (15)

1. 一種電流探針，包含：一基體；一探針頭，裝設於該基體，該探針頭具有一表面和多個插孔，且該些插孔位於該表面；以及多個接觸件，每一該些接觸件包含相連的一接觸部和一插設部，該些插設部分別插設於該些插孔內，且該接觸部與該插設部之間具有一鈍角。
2. 如申請專利範圍第1項所述之電流探針，其中該鈍角的角度小於等於105度。
3. 如申請專利範圍第1項所述之電流探針，其中該插孔的孔徑大於該插設部的外徑，每一該些插孔具有一第一側內壁，該插設部具有一彎折段，且該彎折段抵靠於該插孔之該第一側內壁。
4. 如申請專利範圍第3項所述之電流探針，其中該插設部更具有一連接段，該插設部藉由該連接段連接於該接觸部，每一該些插孔更具有相對該第一側內壁的一第二側內壁，且該連接段抵靠於該第二側內壁。
5. 如申請專利範圍第1項所述之電流探針，其中該基體包含一組裝件和穿設該組裝件的一子探針件，該探針頭裝設於該組裝件，該探針頭更具有一穿孔，且該子探針件穿設該穿孔。
6. 如申請專利範圍第1項所述之電流探針，其中該探針頭包含一主體部和一環形突出部，該表面與該些插孔皆位於該主體部，該環形突出部連接於該主體部之邊緣，該環形突出部與每一該些接觸件的該接觸部皆沿遠離該主體部之方向延伸，該環形突出部沿該表面法線方向的長度小於該接觸部沿該表面法線方向的長度，該環形突出部具有多個凹槽，當該些接觸件撓曲時，該些接觸部分別至少部分位於該些凹槽內。
7. 如申請專利範圍第1項所述之電流探針，其中該些接觸件之該些插設部的長度皆大於等於該些插孔的長度。
8. 如申請專利範圍第1項所述之電流探針，其中該探針頭以螺紋接合的方式設置於該基體之一端。
9. 如申請專利範圍第1項所述之電流探針，其中該基體包含一夾爪，該探針頭橫向裝設於該夾爪之一端。
10. 一種電流探針，包含：一基體，包含一組裝件和穿設該組裝件的一子探針件；一探針頭，裝設於該組裝件，該探針頭具有一表面、一穿孔和多個插孔，該穿孔和該些插孔皆位於該表面，且該子探針件穿設該穿孔；以及多個接觸件，包含相連的一接觸部和一插設部，該些插設部分別插設於該些插孔內，該接觸部自該表面沿遠離該探針頭之方向延伸，且該接觸部的延伸軸與該穿孔的軸心之間具有一銳角。
11. 如申請專利範圍第10項所述之電流探針，其中該銳角的角度大於等於75度。
12. 如申請專利範圍第10項所述之電流探針，其中該些插孔的孔徑大於該些插設部的外徑，該些插孔具有一第一側內壁，該些插設部具有一彎折段，且該彎折段抵靠於該第一側內壁。
13. 如申請專利範圍第12項所述之電流探針，其中該插設部更具有一連接段，該插設部藉由該連接段連接於該接觸部，該些插孔更具有相對該第一側內壁的一第二側內壁，且該連接段抵靠於該第二側內壁。
14. 如申請專利範圍第10項所述之電流探針，其中該探針頭包含一主體部和一環形突出部，該表面與該些插孔皆位於該主體部，該環形突出部連接於該主體部之邊緣，該環形突出部與該些接觸件的該些接觸部皆沿遠離該主體部之方向延伸，該環形突出部沿該表面法線方向的長度小於該接觸部沿該表面法線方向的長度，該環形突出部具有多個凹槽，當該些接觸件撓曲時，該些接觸部至少部分位於該些凹槽內。
15. 如申請專利範圍第10項所述之電流探針，其中該些接觸件之該些插設部的長度皆大於等於該些插孔的長度。