TW201843459A - 接觸裝置及其頭部單元以及製造接觸裝置與頭部單元之方法 - Google Patents

接觸裝置及其頭部單元以及製造接觸裝置與頭部單元之方法 Download PDF

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Abstract

本發明係一種適於量測及/或其他接觸測試之接觸裝置，該裝置包括：一頭部單元，其包括在其第一末端處具有一加寬部(28)之一柱塞(14)，及在該柱塞(14)之一第二末端上之一頭部元件(16)；一管元件(10)，其具有一第三末端及與該第三末端相對之一第四末端，在該第三末端處接納該柱塞(14)之該加寬部(28)，且憑藉配置於該第三末端處之一向內突出凸緣部(18)將該加寬部(28)保持在其內部空間中；及一彈性元件(20)，其經配置於該管元件(10)之該內部空間中，抵靠該加寬部(28)之端部且抵靠該管元件(10)之閉合第四末端支撐。該柱塞(14)之該第二末端在該加寬部(28)抵靠該凸緣部(18)之情況中從該管元件(10)突出。在根據本發明之該接觸裝置中，該頭部元件(16)及該柱塞(14)之該第二末端藉由收縮配合或藉由壓入配合彼此連接。此外，本發明係用於一接觸裝置之一頭部單元，及製造一接觸裝置及一頭部單元之方法。

Description

接觸裝置及其頭部單元以及製造接觸裝置與頭部單元之方法
本發明係關於一種適於量測及/或其他接觸測試之接觸裝置(諸如一接腳探針或開關探針)，以及係關於一種用於一接觸裝置之頭部單元。本發明亦係關於製造一接觸裝置及一頭部單元之方法。
所謂的接腳探針及開關探針(統稱為接觸裝置)用於許多工業領域中，尤其用於測試印刷電路。歸因於此等裝置之長形構形(例如，為了儘可能多的此等裝置可經配置於彼此旁邊用於一給定表面區域之分析而提供)，且歸因於其等厚度相對較小(通常小於1 cm)，關於此等裝置廣泛使用術語「接腳探針」。 廣泛可購得之習知接腳探針由三個組件組成：一一體製造頭部單元(具有一頭部及與其一體之一柱塞)；一本體；及一彈簧。在圖13中展示此一習知接腳探針；一彈性元件20'經配置於圖13中展示之接腳探針之一管元件10' (在一側閉合)之內部空間中。彈性元件20'藉由從前方插入至管元件10' (接腳探針本體)中之一柱塞14'偏置，且柱塞14'之加寬部15'抵靠彈性元件20'支撐。一頭部16'與柱塞14'由一件製成。為了將柱塞14'之加寬部15'保持在管元件10'內部，圖13中圖解說明之方法(即，藉由在柱塞14'處之管元件10'之末端處按壓管元件10'之材料而形成一凹槽25')廣泛應用於已知解決方案中。如從管元件10'內部所見，藉由凹槽25'形成一突出部；此突出部防止柱塞14'之加寬部15'從管元件10'脫出。一接腳探針柱塞之直徑通常在0.15 mm與10 mm之間(儘管後一值僅應用於極端情況中)，且最常見地在1 mm至2 mm之間。柱塞之加寬部比柱塞之剩餘部分寬近似10%至30% (例如，15%)。接納加寬部之管元件之直徑通常超過加寬部之直徑達10%至30%。 因此，如下般組裝亦在圖13中圖解說明之習知接腳探針。作為一第一步驟，將彈簧插入至接腳探針本體中，即，將其推入其中直至接腳探針本體之閉合端。接著，將接腳探針之柱塞(與接腳探針頭部由一個材料件製成)插入至本體中。在閉合滾動本體之前，將彈簧偏置，接著由前方施加之滾動閉合接腳探針本體。 在特定接腳探針類型中，如同圖13中展示之接腳探針，頭部具有比柱塞更大之一直徑，因此此類型之接腳可僅從前方組裝，即，柱塞可僅從前方插入至接腳探針本體(管元件10')中，此係因為否則其無法通過管元件。此等已知接腳探針之缺點如下： -在製造柱塞(與頭部元件一體地構形)時(即，在加工/切割操作期間) (尤其若需要一大直徑頭部)產生大量廢料； -由於頭部單元(即，包括頭部及柱塞之單元)由大直徑材料製成，因此製造(加工)之持續時間相當長； -存在針對許多不同頭部類型的市場需求；然而，在一體頭部單元之情況中，庫存各種頭部單元類型涉及高製造成本及儲存成本； -在應用圖13中展示之習知接腳探針類型時，存在探針(柱塞)脫出且導致事故(甚至眼損傷)的危險，尤其若未及時替換一磨損接腳； -在習知接腳探針之情況中，藉由滾動閉合接腳之前方(滾動操作如下般實行：接腳探針按100/min至1000/min之速度繞其軸旋轉，且從軸之兩個相對側接近探針，利用圓盤以圓形方式使管元件之壁凹進)，此導致在接腳探針之柱塞與接腳探針之本體(管元件)之間形成一較大間隙，從而允許接腳(柱塞)從軸向方向移位(傾斜至側)，此可能導致較小測試點之情況中之測試誤差，此係因為無法由頭部(頭部元件) (較佳地其之一突出尖端、尖釘)精確地命中測試點； -上述習知接腳探針導致一高電阻，此係因為接腳探針本體與接腳探針柱塞之間之接觸表面係小的，實務上將藉由彈性元件(彈簧)攜載電流，因為其與柱塞持續接觸，柱塞具有藉由其機械尺寸限制之一導電性；歸因於柱塞與接腳探針本體之間之相對較小(且在一些情況中不可靠、可移動)接觸表面，接腳探針本體(管元件之壁)之電流攜載功能降低； -在習知接腳探針之情況中，庫存保持少量探針並不經濟(低量探針之價格可因此而上升)； -歸因於應用(適當)容限且歸因於其等組裝方法，習知接腳探針展現較大「擺動」(如圖14中圖解說明)，具有高內電阻，且僅可傳遞低電流；「擺動」可能導致不可預測、不可靠的電氣量測； -應用於習知接腳探針中之(不非常精確、偶然實施)機械導引在短時間內導致磨損，此進一步增大「擺動」(遊隙)且縮短探針之替換週期，此係因為其等變得無法命中測試點；此可能導致額外成本。 在GB 2,347,023 A中揭示一種彈簧量測裝置，其經調適用於在兩側提供電接觸且適用於測試半導體(例如，一微控制器)。在根據文件之配置中，量測裝置經配置於兩個圍板之間，使得其等突出端經配置成一矩陣狀樣式。量測裝置包括滑動至彼此中之兩個局部裝置，將彈簧引入於局部裝置之各自加寬部之間；除此以外，亦藉由加寬部(藉由抵靠圍板(embracing plate))確保局部裝置無法脫離圍板之間之區域。因此，滑動至彼此中之兩個局部裝置藉由彈簧抵靠圍板按壓，且當從圍板突出之局部裝置之各自尖部(頭部元件)經受一適當方向力時，其等在板之間被向內按壓。 在GB 2,347,023 A之技術方法之一變化例(圖12)中，局部裝置之頭部元件及加寬部形成與局部裝置之面向另一局部裝置之其他部分分開製成之一一體部分(本質上一頭部單元)。分開區段憑藉一接腳及一鑽孔(例如，利用螺紋、將其等按壓在一起或壓接)互連。應用此分開件構形以便使無頭部單元之局部裝置之部分可互連(例如，藉由壓接)；隨後可在互連部分上拉動彈簧；僅在此之後附接夾住彈簧(或其等之一者)之加寬部。應用此組裝順序，此係因為若在壓接期間將存在夾住彈簧之加寬部，則亦將必須在待壓接部分上拉動彈簧(因為稍後將不可能這樣做)。因此，彈簧將妨礙壓接操作且舉例而言其將必須在一不同步驟中壓低，使得可利用壓接工具進行互連。 然而，在GB 2,347,023中描述之技術方法中，加寬部保持在由兩個板所包圍之區域內部，且因此稍後附接之局部裝置之組件甚至在互連失敗之情況下亦無法離開由兩個板所包圍之區域。 在CH 642 489中揭示經調適用於量測及測試目的之一進一步接觸裝置。根據文件之接觸裝置之柱塞係可撓性的(當其觸碰一障礙物時彎曲，參見文件之圖2)且可通過開口，該柱塞從本體延伸穿過該開口(柱塞之突出端比本體更窄)。一彈簧經配置於接觸裝置之本體內部，介於柱塞之增厚(加寬)部與接觸裝置之與其中柱塞從本體延伸之末端相對放置的末端之間。 在US 2007/0296436 A1中，提及由(藉由實例)鈀製成接觸裝置之柱塞(及因此亦與其一體製成之頭部)。 在DE 83 30 915 U1中揭示一種接觸裝置，其中一頭部藉由焊接連接至接觸裝置之外端處之柱塞。焊接亦應用於閉合裝置之本體。焊接之一巨大缺點係進行高精度焊接係麻煩的，尤其在具有具(最大幾毫米之)較小直徑之柱塞之接腳探針的情況下。另一缺點係在焊接期間可能產生之倒刺可更改裝置之特性。 亦在DE 87 01 205 U1中提出接觸裝置之頭部元件之一焊接連接。替代地，頭部元件運用一可釋放連接連接至由一彈簧圓形地包圍之元件。 在US 6,464,511 B1中揭示具有相對於柱塞之縱軸按不同於90°之一角度定向之一端部之一柱塞(具有一傾斜端部之一柱塞)。 在US 4,787,861、US 5,004,977、US 5,045,780、US 2003/0134526 A1、US 2007/018666 A1、US 2008/0122464 A1、DE 26 57 016 A1、DE 33 40 431 A1及JP 2002202323 A2中揭示其他已知接觸探針(接觸裝置)。 鑑於已知方法，出現對一接觸裝置及其一頭部單元，以及製造該裝置之一方法的需要，該方法允許對於相同柱塞直徑而言更經濟地且以較低材料消耗製造接觸裝置，及特別地其形成頭部單元之一部分之柱塞。
本發明之主要目標係提供一接觸裝置、一對應頭部單元及其製造方法，其等儘最大可能免於先前技術方法之缺點。 本發明之一進一步目標係提供一接觸裝置及其一頭部單元，以及製造裝置之一方法，該方法允許對於相同柱塞直徑而言更經濟地且以較低材料消耗製造接觸裝置，及特別地其形成頭部單元之一部分之柱塞。 本發明之更進一步目標係拓寬適用材料之範圍，且使其相較於已知解決方案更經濟地以相對較低數量製造接觸裝置或頭部單元。 可藉由根據技術方案1之接觸裝置、根據技術方案8之頭部單元、根據技術方案13之製造一接觸裝置之方法及根據技術方案26之製造一頭部單元之方法達成本發明之目標。在附屬技術方案中定義本發明之較佳實施例。 在本發明之技術領域中，歸因於技術限制迄今為止尚未提供應用壓入配合或收縮配合連接之解決方案。長期以來此等互連模式不適用於具有接腳探針(例如，針對具有幾mm之厚度之非常細長接腳探針)之尺寸特性之組件，但其等現已可供現今技術使用。根據本發明之接觸裝置具有以下例示性尺寸：接腳探針本體之直徑(即，管元件之外徑)通常在1.5 mm與4.0 mm之間，其中完全組裝測試探針之長度通常在30 mm與40 mm之間。 如下文中詳述，在接觸裝置中頭部元件與柱塞藉由壓入配合或收縮配合之互連具有若干優勢(例如，減少廢料之數量)。藉由大量測試，吾等已確定根據本發明之接觸裝置較佳地具有一長使用壽命，且特別較佳地允許在頭部元件中應用極其耐用材料(例如，鈀合金)。
在圖1中展示根據本發明之接觸裝置之一實施例(即，一接腳探針，即，具有經調適以執行量測之一可移動柱塞之一量測裝置11)。量測裝置11包括一頭部單元(頭部模組)，該頭部單元包括在其第一末端處具有一加寬部28之一柱塞14 (桿、軸件)，及在柱塞14之一第二末端處之一頭部元件16。因此，術語「頭部單元」在本文中用於指代包括頭部元件及柱塞之單元。量測裝置11進一步包括：一管元件10 (筒)，其具有一第三末端及與該第三末端相對之一第四末端(此等係本實施例中之一導引端15及一饋送端17，參見圖10)，在第三末端處接納柱塞14之加寬部28，且憑藉配置於第三末端處之一向內突出(向內延伸)凸緣部(部分；此處事先形成一導引凸緣部18但在其他實施例中可隨後(後來)形成一向內突出凸緣部(諸如如圖13中所見之凹槽25'))將加寬部28保持在其內部空間中；及一彈性元件20，其經配置於抵靠加寬部28之端部且抵靠管元件10之閉合第四末端(此處閉合端由一插塞元件12製成；在利用前方組裝之實施例中，閉合端在製造時可能已閉合)支撐之管元件10m之內部空間中。根據圖1 (及後續圖)，柱塞14因此經配置使得其具備加寬部28之第一末端延伸(到達)至管元件10 (其藉由凸緣部固持在內部空間中)中；取決於彈性元件20之偏置，柱塞14之較窄部分亦在一定程度上進入管元件10之內部空間，且柱塞14之剩餘部從管元件10突出(延伸出)。圖中圖解說明之管元件具有一筆直構形。在根據本發明之接觸裝置中，頭部元件及柱塞通常係剛性的，且柱塞之體積(即，所需材料之數量)通常比頭部元件之體積大至少2倍至3倍(視需要至少10倍)。 根據本發明之接觸裝置中應用之柱塞較佳地具有一長方形(本質上，一桿形狀)，在柱塞之第一末端處形成加寬部(延伸至管元件中)；此末端可被稱為「夾箝端」，或管元件處之末端。柱塞之另一末端係頭部元件所連接之第二末端；此末端可被稱為「頭端」或面向頭部元件之末端。 管元件係具有一壁及藉由壁圍封之一內部空間(其不一定具有一精確圓形截面，然而，一圓形截面係較佳的)以及兩個末端之一管形元件。一個末端在製造時可能已閉合，或可(例如)憑藉一插塞元件閉合(在此後一情況中，在本發明之一實施例中，此末端充當一饋送端)。另一末端經調適用於導引柱塞，其中在此末端上形成一凸緣部以便防止柱塞之加寬末端離開管元件之內部空間。管元件之兩個末端可被稱為第一末端及第二末端(或根據發明申請專利範圍中應用之編號，第三末端及第四末端)。 在圖1之實施例中，應用用於閉合管元件10之位於與柱塞14相對之末端之一插塞元件12而製備管元件10之閉合端。如下文中描述，管元件10之此末端僅在已通過其將柱塞14引入管元件10內部之後閉合。在圖1中亦展示藉由按壓形成之一凹槽22。如圖12中圖解說明，一凹槽56經配置於插塞元件12之壁中；可藉由在一適當位置處將管元件10之壁按壓至此凹槽56中而形成凹槽22 (即，插塞元件12與管元件10之間之互連)。 向內突出凸緣部較佳地係經調適用於導引柱塞14之一導引凸緣部18，且因此其提供管元件10與柱塞14之間之一相對較大接觸表面，但凸緣部亦可經實施為一向內突出邊緣，該向內突出邊緣可藉由實例在將頭部單元之對應部分(即，柱塞之加寬部)從前方引入至管元件中時形成。 因此，在根據本發明之接觸裝置之圖解說明實施例中，在加寬部28抵靠凸緣部18之情況下(即，在加寬部28與凸緣部18接觸，即，抵靠凸緣部18支撐時)柱塞14之第二末端從管元件10突出(伸出)，且頭部元件16及柱塞14之第二末端憑藉收縮配合(收縮結合)或壓入配合彼此連接。因此，在根據本發明之接觸裝置中，當加寬部抵靠導引凸緣部(或抵靠以其他方式構形之一凸緣部)支撐時，柱塞之第二末端從管元件突出(延伸出)。柱塞通常在其中頭部單元未被向內按壓的情況中藉由彈性元件推動至此狀態中，即，此係柱塞之基本狀態。 相應地，在根據本發明之接觸裝置中，頭部元件憑藉壓入配合或收縮配合連接至從管元件突出之柱塞之末端。如上文中提及，在GB 2,347,023 A中揭示之技術方法中，此一部分後來(隨後)連接至始終保持夾在圍板之間之局部裝置，即，其僅可從裝置突出但根據加寬部在隨後附接組件上之配置無法自其脫出。 與其形成對照，根據本發明，附接至柱塞之組件(頭部元件)連接至在抵靠凸緣部時(在基本狀態中)從管元件突出之柱塞之末端。就隨後附接頭部元件而言，可區分兩種情況。 1.若頭部元件不比突出之柱塞之導引部更寬(如垂直於軸向方向(即，柱塞之移動方向)量測)且彈性元件可被壓縮至一足夠量，則頭部元件可(部分)進入(按壓進入)管元件(頭部元件之此一完全凹入通常不在量測中發生，且藉由實例可藉由彈性元件之適當定尺寸防止一過度凹入)。 2.若頭部元件具有比柱塞之突出導引部更大之一寬度(如垂直於軸向方向(即，柱塞之移動方向)量測)，則頭部元件無法進入管元件而代替地其抵靠管元件之第三末端。 因此，與上述已知方法相反，隨後附接頭部元件未在另一組件(像已知方法中之圍板之邊緣)之幫助下(藉由實例藉由抵靠其)受保護以免離開裝置。在已知方法中要求此一保護。然而，吾等實驗指示可以此一高品質藉由收縮配合或壓入配合進行柱塞與頭部元件之間之連接，使得在一稍後時間釋放連接之可能性可降低至充分逼近零，即，實務上可忽略事故(即，頭部元件離開柱塞)可能性，且因此可利用根據本發明之互連之優勢。 根據上述內容，本發明之頭部單元(頭部元件及柱塞)並非由一件製成而係藉由收縮配合或藉由壓入配合互連。藉由收縮配合及藉由壓入配合進行之連接係視需要涉及組件之變形之長期永久接頭；應用此連接模式可提供頭部元件牢固固定在柱塞之第二末端處。若在接納部處(例如，在包括鑽孔之頭部元件處)施加足夠量之加熱進行藉由收縮配合之連接，則另一部分(例如，柱塞)可在加熱狀態中滑入至接納部中。較低量之加熱亦可係令人滿意的，在此情況中可施加一按壓力將另一部分引入至接納部中。通常要求將組件加熱至攝氏幾百度；精確溫度取決於所應用材料。 相應地，較佳地代替憑藉邊緣狀凸緣部固持加寬部，應用一導引凸緣部18 (具有0.5 mm至5 mm之一長度，通常2 mm至3 mm)。應用一導引凸緣部歸因於其導電性質而係更佳的。在已知方法中，要求包含凸緣部以便可從前方組裝已知接觸裝置；此係因為可在完成組裝之後形成邊緣狀凸緣。不可能在組裝裝置之後形成較佳地根據本發明應用之導引凸緣部(例如，參見導引凸緣部18) (儘管已知管元件原則上可沿著一縱向截面平坦化但那樣實務上將不可能提供柱塞與管元件之間之適當接觸(類似於應用導引凸緣部所進行之接觸之品質之接觸))。導引凸緣部之長度係由該導引凸緣部導引之柱塞部(即，非加寬部)之直徑的至少2/3。 因此，可應用導引凸緣部(例如，一凸緣部18)，即，具有較大長度之一接觸部，條件係接觸裝置之頭部元件及柱塞在柱塞已從後方(即，不在圖10之一導引端15處而在一所謂的饋送端17處)引入至管元件中之後由兩個分開件形成。藉此柱塞之加寬部無需通過凸緣部。因此，在此實施例中，當柱塞已通過凸緣部時，將頭部元件應用於柱塞。在此情況中，後來(隨後)閉合管元件之饋送端。 圖1中圖解說明之實施例亦按照相同原理構形。在此實施例中，管元件10之第四末端在運用其第四末端將柱塞14引入至管元件10之內部空間中之後且在配置彈性元件20之後閉合(即，柱塞14從後方引入至管元件10中，接著亦從後方引入彈性元件20且接著形成閉合端)，且頭部元件16及柱塞14之第二末端在使第二末端通過管元件10之第三末端之後彼此連接(即，柱塞14從管元件10之相對末端之方向通過導引端15，且接著頭部元件16連接至柱塞14之第二末端)。圖1之實施例係後方組裝之一實施例；在此實施例中，由於無需後來(隨後)形成凸緣部，因此凸緣部可以一仔細預設計方式實施，較佳地實施為一導引凸緣部。 在後方組裝之情況中，特別較佳地僅在使柱塞通過管元件且使其第二末端通過管元件之第三末端之後連接頭部元件。此優勢尤其在頭部元件比第三末端之開口更寬時，自行顯露。同樣，在應用比第三末端之開口更窄之此一頭部元件時(在該情況中頭部元件可能通過凸緣部)亦存在可自由地選取所應用頭部元件(較窄或較寬者)的優勢，即，從經濟之態樣有利地，可應用相同組裝方法而不考慮待附接頭部元件之精確類型或尺寸。 相較於廣泛應用之已知方法，將柱塞及頭部元件實施為藉由收縮配合或壓入配合彼此連接之分開組件具有以下附加優勢：可在相對較少廢料之情況下製成頭部單元，此係因為根據本發明柱塞及頭部元件由兩個相異材料件形成。可針對元件個別地(針對柱塞且針對頭部元件分別地)選擇初始材料件之大小，因此在許多情況中極高之其等之間之大小差異(即，具有圓形截面件，直徑之差異)在該等件被加工時不導致大量廢料。 此構形較佳地亦允許頭部元件及柱塞可由兩個不同材料形成。為了製造接觸裝置(藉由實例，接腳探針)，特別較佳地應用鈀或鈀合金材料。然而，根據已知方法，由一鈀合金製造一一體頭部單元(頭部元件及柱塞)涉及禁止市場採用由此等材料製成之裝置的成本。與其形成對照，根據本發明，僅由鈀合金製造頭部元件係可行的(此係因為從進行接觸之態樣，僅頭部元件之材料性質(即，適當硬度)係重要的)，頭部元件隨後在一稍後製造階段附接至柱塞。代替鈀合金，在此情況中，柱塞由具有適當特性之一更便宜可用材料製成。 因此，與表示先前技術之US 2007/0296436 A1之教示形成對照，在本發明中，頭部元件及柱塞可較佳地由不同材料製成。藉由指定柱塞之材料，在US 2007/0296436 A1中，指定整個頭部單元之材料，此係因為其由一件製成(例如，參見圖3)。然而，由鈀(鈀合金)製造整個頭部單元將涉及如此高的一成本，使得實務上無法經濟地應用此等測試探針。相反地，本發明允許僅製造較佳適用鈀或鈀合金材料之頭部元件，而柱塞由一不同材料製成。因此，本發明允許鈀之經濟應用。 因此，在本發明之一實施例中，頭部元件由鈀合金製成，且柱塞由不同於鈀合金之一材料製成。亦較佳地應用包括任意(甚至極低)數量之鈀之此一鈀合金，但更佳地應用包括至少20重量%之鈀且在剩餘部分中至多80重量%其他材料(諸如銀及銅)之此一鈀合金。更佳地，利用除其他合金材料以外包括30重量%以上之鈀之此一鈀合金。特別較佳地，利用除其他合金材料以外包括近似35重量%之鈀之此一鈀合金。舉例而言，可應用精確或充分逼近包括35重量%之鈀、35重量%之銀及30重量%之銅(35Ag-35Pd-30Cu)之此一鈀合金。所應用合金之鈀含量較佳地不超過60重量%，此係因為否則頭部元件之製造成本將極高，且將幾乎不可能藉由切割加工。 由於在根據本發明之裝置之情況中，可僅製造鈀合金或一些其他有利材料之頭部元件(獨立於柱塞)，因此根據本發明之接觸裝置允許較廣泛範圍之適用材料，且使其比運用已知解決方案更經濟地以相對較低數量製造接觸裝置或頭部單元。根據本發明之裝置亦使在製造大量柱塞之後，各個種類之頭部可附接至柱塞變得可行；在此階段僅必須製造頭部元件以產生頭部單元。 在一實施例中，根據本發明之接觸裝置包括配置於柱塞及頭部元件之一者上之一連接元件，及配置於柱塞及頭部元件之另一者上，且經調適用於連接至連接元件之一連接鑽孔以使頭部元件及柱塞藉由收縮配合或藉由壓入配合彼此連接。連接鑽孔係一腔體，其通常在一個末端敞開且舉例而言藉由一鑽孔機或一類似工具形成，或舉例而言在一塑膠組件之情況中可製造整個組件，使得鑽孔在製造時已包含於其中。連接元件係可插入至連接鑽孔中且附接至連接鑽孔之一突出組件(例如，一接腳、短軸或柱塞末端，參見下文)。 因此，在本發明之此實施例中，頭部元件及柱塞經由連接元件及連接鑽孔藉由收縮配合或壓入配合彼此連接。在壓倒性多數圖解說明實施例中，連接元件藉由柱塞自身之末端實施在柱塞上(柱塞之第二末端充當一連接元件)，且連接鑽孔形成於頭部元件中(陷入頭部元件中)；然而，在一些實施例(例如，圖18、圖19及圖24之實施例)中，在頭部元件上形成連接元件，且在柱塞中形成一連接開口。可設想此一實施例，其中柱塞上存在一連接元件及一連接鑽孔，將一對應(匹配)連接鑽孔及連接元件配置於頭部元件上。 圖1中圖解說明之實施例係此一實施例；在此實施例中柱塞之第二末端(面向頭部元件之末端)充當一連接元件，即，其經構形為一連接元件。如下文中詳細描述，在圖1之實施例中，在頭部元件中形成連接鑽孔。當然存在此等實施例(參見圖18、圖19之實施例)，其中在柱塞中形成連接鑽孔，且頭部元件之面向柱塞之末端充當(經構形作為)一連接元件，或在頭部元件之面向柱塞之末端處形成連接元件。 在圖2中展示圖1之實施例中應用之頭部元件16。頭部元件16包括一連接鑽孔24。在位於與連接鑽孔24相對之末端處，頭部元件16包括一接觸部26，該接觸部26在此實施例中實施為相等高度之數個接腳。如藉由圖18至圖24及圖35至圖42圖解說明，運用根據本發明利用之頭部元件，可以基本上任何方式實施接觸部。 如截面圖中展示，頭部元件16之連接鑽孔24包括藉由頭部元件16之內部之一圓錐形區域21終止之一圓柱形區域。圓錐形區域21亦可經構形為與連接鑽孔24成比例地較平坦。配置圓錐形區域21之目的係提供用於接納無法在壓入配合/收縮配合程序期間在其他任何地方逸出之一定體積之空氣的一額外區域。在連接柱塞之後，此體積之空氣以一壓縮狀態接納在圓錐形區域21中。 圖3展示柱塞14之一視圖；在圖中亦展示柱塞14之一第二末端30及亦加寬部28。圖3展示在其第二末端30處，柱塞14具有一截頭圓錐部，該截頭圓錐部具有相對於其直徑之一極短長度。此截頭圓錐部促進將柱塞14插入至連接鑽孔24中。 在圖4中展示非常類似於柱塞14之一柱塞23。柱塞23與柱塞14之不同之處在於代替一加寬部28，其具有具(其平面)相對於柱塞23之軸按除90°以外之一角度放置之一端部(即，傾斜地切割端部)的一加寬部29。端部之平面通常相對於柱塞之軸按45°至85°之一角度、較佳地按70°至85°放置(舉例而言可針對高電流應用方便地選擇極低值(諸如45°)，在此及其他情況中，沿著柱塞軸量測之加寬部29之軸向尺寸可能比圖式中描繪之軸向尺寸更長)；相應地，在圖4中，垂直於軸之一平面與端部之平面之間的角度x係5°至45°，較佳地5°至20°。當應用此一端部時，歸因於藉由彈性元件20使柱塞23傾斜，在管元件與柱塞23之間提供增大之連接表面積，從而導致現不僅由連接柱塞之彈性元件攜載電流。因此，接觸裝置(例如，量測裝置)可在量測裝置之比電阻減小之情況下攜載一較高電流，且因此可延長量測裝置之使用壽命。 根據本發明，柱塞14或23可以兩個方式連接至圖2中圖解說明之連接鑽孔24：藉由收縮配合或藉由壓入配合(舉例而言，藉由所謂的冷壓配合)。此兩個類型之互連之相同之處在於連接元件(即，例如，待連接之柱塞之對應末端)具有比連接鑽孔(連接凹口)更大之一截面(即，在一圓形截面之情況中，更大直徑)。就直徑(有效直徑)而言，此較佳地意謂柱塞之直徑(有效直徑)比連接鑽孔之直徑(有效直徑)大至少0.5%且至多2%。即，若(舉例而言)柱塞在待連接末端(第二末端)處之直徑係2 mm (具有0.01 mm之一容限)，則鑽孔具有1.98 mm之一直徑(具有0.01 mm之一容限)。 因此，在收縮配合之情況中，存在一所謂的完全覆蓋(overcovering)，即，柱塞之直徑最初大於頭部元件中形成之連接鑽孔之直徑。因此，在此實施例中，應用具有比經調適以匹配柱塞之形狀且提供連接至柱塞之頭部元件之連接鑽孔之直徑更大的一直徑之一第二柱塞末端，藉由收縮配合將頭部元件連接至柱塞之第二末端。此外，在此實施例中，頭部元件在收縮配合程序期間加熱以達成此一膨脹，使得柱塞之第二末端可被引入至連接鑽孔中，且接著將柱塞之第二末端引入至頭部元件之連接鑽孔中。 較佳地，在其中為了引入至連接鑽孔中在加熱頭部元件的同時冷卻柱塞之第二末端的情況中必須施加較低量之加熱。此係因為在此情況中柱塞之第二末端經歷收縮，且因此且不僅作為頭部元件之加熱的結果，柱塞與連接鑽孔之間之大小差異減小。為了可應用收縮配合，此等材料必須用於製造經歷作為加熱之結果之熱膨脹及作為冷卻之結果之收縮的頭部元件及柱塞。相應地，頭部元件及柱塞較佳地由金屬製成。藉由實例，可應用以下配對(當然亦可利用若干其他組合)： 表1 表1中列出之材料適用於收縮配合，以及適用於藉由壓入配合或冷壓配合之連接。 在收縮配合之情況中，組件(柱塞、頭部元件)之互連(組裝)因此藉由加熱頭部元件(即，待從兩個組件膨脹之組件)而執行，使得其連接鑽孔之直徑比初始狀態中更大，且視需要冷卻柱塞，使得柱塞及頭部元件可在未施加一按壓力之情況下配合在一起。 圖2至圖4中圖解說明之組件亦可藉由無加熱之壓入配合(即，無組件之間之一溫度差，憑藉所謂的冷壓配合)互連。在冷壓配合期間，利用沿著接觸表面均勻分佈之表面壓力。舉例而言，在一圓形截面之情況中，待按壓之組件必須被放置在鑽孔上，組件應以一圓形對稱方式按壓至該鑽孔中，即，必須確保懸突(overhang)沿著整個圓周基本上相同。在此情況中，基本上藉由壓入配合執行組裝(互連)，使得應用具有比頭部元件中形成之鑽孔之截面更大的一截面(直徑)之一柱塞。按壓力較佳地具有一軸向方向，即，其與柱塞之旋轉軸或對稱軸對準。在連接程序期間，頭部當然應被支撐使得其在壓入配合期間不移動。 在圖5中展示包括一連接鑽孔34之一進一步頭部元件32。連接鑽孔之半錐角(圓錐表面與垂直於圓錐底部之線之間之角度)係x [°]。在圖6中圖解說明適用於圖5之頭部元件32之柱塞36。柱塞36具有一圓錐變窄第二末端40及一加寬部28。將第二末端40配合至連接鑽孔34中，且憑藉此等，頭部元件32及柱塞36可特定言之藉由一自鎖定(圓錐)連接而互連。 自鎖定連接之作用模式如下。歸因於互連圓錐表面之外罩上升，作為因摩擦導致之壓力的結果，在頭部元件與柱塞之間形成一黏著接頭，且藉此頭部元件固定至柱塞。為了可形成一自鎖定連接，半錐角值必須較佳地低於1.5°；藉由實例，圓錐比係1:20，其中一對應半錐角係1.43°。 藉由壓入配合達成自鎖定連接，即，在應用自鎖定連接之實施例中，連接元件(即，舉例而言柱塞之對應末端)及連接鑽孔之側壁係圓錐形或截頭圓錐形的，連接元件及連接鑽孔之半錐角係較佳地小於1.5°，且頭部元件及柱塞藉由壓入配合彼此連接。具有具一截頭圓錐形形狀之一第二末端之一柱塞較佳地連接至一截頭圓錐形連接鑽孔，然而，其亦可連接至一圓錐形鑽孔。一圓錐形柱塞待附接至一圓錐形連接鑽孔。當然，兩個經互連裝置之半錐角極好地近似相同，且可藉由施加一給定壓力而建立自鎖定連接。 若應用一圓錐形末端，即，待實施自鎖定，則藉由實例近似根據上述實例允許一定量之容限仍係有利的。在該情況中，除自鎖定以外按壓之效應亦將適用(將建立一所謂的「雙重鎖定」)。半錐角越小，柱塞越不圓錐形(即，越直)；且由於自鎖定效應變得愈來愈弱，因此亦關於壓入配合施加之容限將發揮愈來愈大的作用。 在圖7中展示一柱塞37，其與柱塞36之不同之處在於代替包括一平端之一加寬部28，其具有一加寬部29，該加寬部29如同根據圖4之柱塞23具有一端部，該端部之平面相對於柱塞37之軸成除90°以外的一角度。 在圖8中圖解說明包括經調適用於提供一柱塞之第二末端之一自鎖定連接之一連接鑽孔44之一進一步頭部元件42。一圓柱形區域46及一鄰近圓錐形空間區域47位於鑽孔44之面向頭部元件42之內部之末端處。包含空間區域46及47之目的係其等為壓入柱塞提供進一步空間，壓入柱塞藉此以一自鎖定方式沿著鑽孔44之壁連接，其較佳圓錐形末端伸入空間區域46及47中。空間區域46及47可供空氣在壓入配合期間進入其中；若空氣在壓入配合期間無法從鑽孔44排出，則其可在區域46及47之剩餘體積(即，由插入柱塞留下之體積)內壓縮。 在圖9中圖解說明與圖2之頭部元件16類似地構形之一頭部元件52。此實施例與頭部元件16之唯一差異在於在此實施例中，在連接鑽孔24之進口處形成經調適用於促進插入之一圓形延伸邊緣平滑部50。邊緣平滑部50以一圓形方式在頭部元件52之下側上(即，在連接鑽孔24所位於之側上)配置於頭部元件52之壁中。藉由拓寬連接鑽孔24之進口，邊緣平滑部50促進適用於頭部元件52之藉由收縮配合或藉由壓入配合之互連程序，更特別地將待連接柱塞引入至連接鑽孔24中。 在圖10中展示管元件10。在圖10中標記管元件10之導引端15及饋送端17。在圖中可見導引凸緣部18，其經配置於導引端15處且經調適用於在管元件10內部導引柱塞。在圖11中展示彈性元件20，其在此實施例中經實施為一螺旋彈簧。 圖12展示插塞元件12之一空間視圖。插塞元件12具有具比連接至其之一插塞部57之直徑更大的一直徑之一閉合邊緣54。在插塞元件12之插入期間，將彈簧部57引入至管元件10之饋送端17中，且閉合邊緣54抵靠管元件10之末端安置。在圖12中展示一凹槽56 (連接凹部)，其在此實施例中垂直於插塞元件12之對稱軸圍繞插塞部57圓形地配置。插塞元件12具有一截頭圓錐末端58，該末端58經構形使得其促進將插塞元件12插入至管元件10中。插塞元件12根據在圖解說明實施例中較佳地具有一圓形截面之管元件10旋轉對稱；亦以一旋轉對稱方式或或多或少旋轉對稱方式構形若干其他組件(舉例而言，頭部元件可具有一尖釘配置，其並非旋轉對稱但頭部元件之其他部分(即，其主體)係旋轉對稱)。歸因於管元件10之旋轉對稱構形，凸緣部18係經調適以在組裝之後圓柱形地包圍柱塞之一圓柱形導引凸緣部。 如同上文中描述之圖13，在圖14中亦從先前技術展示一量測裝置11'，而圖15圖解說明圖1中亦展示之量測裝置11。比較圖14及圖15，可獲悉可藉由應用邊緣狀凸緣部27' (廣泛用於已知解決方案中)及為柱塞提供軸向方向導引之凸緣部18而在裝置之操作中產生多大差異。藉由圖14及圖15中分別指示之偏轉角α'及α圖解說明此等操作差異。再者，比較圖14及圖15，可清楚地看到歸因於可選擇後方組裝方法，邊緣狀凸緣部27'不提供與可應用於本發明中之導引凸緣部18相同程度之側向支撐(導引)，且因此可在已知解決方案中量測之偏轉角α'比本發明之一實施例典型之偏轉角α大得多。 相較於已知且廣泛應用之量測裝置，根據本發明之量測裝置11之構形允許減小應用容限(較佳地提前而非在組裝裝置之後運用一工具形成固持凸緣)；此亦幫助在柱塞與管元件之間形成一增大接觸表面積，尤其在應用一導引凸緣部之情況下。減少之「遊隙」幫助更精確地命中測試點。 應注意，圖解說明先前技術方法之圖13及圖14中展示之柱塞14'及頭部元件16'製作為一一體部分(由一件製成)。若頭部元件16'藉由收縮配合或壓入配合連接至柱塞14'，則根據圖13及圖14之量測裝置(及其等頭部單元)將落入本發明之範疇內，此係因為根據本發明僅視需要應用導引凸緣部18。然而，若導引凸緣部及加寬部經構形使得其等抵靠管元件之內壁(相對緊密地)配合，則可沿著兩個不同直徑圓柱形表面導引(較佳地圓柱形)柱塞(藉由管元件之壁導引加寬部，而藉由導引凸緣部導引柱塞之較窄部分)。此一導引構形允許達成一非常高的測試點命中率。 在圖16中展示根據本發明之接觸裝置之一進一步實施例，即，一量測裝置61 (接腳探針)。此實施例非常類似於圖1中圖解說明之實施例，與其之不同之處僅在於較小細節。在根據圖16之實施例中，量測裝置61包括附接至一柱塞64之末端之一頭部元件66，將柱塞64引入至一管元件60中。藉由壓入配合或藉由收縮配合進行連接。 量測裝置61之一加寬部65及一導引凸緣部68比根據圖1之實施例之對應部更長。在本實施例中，凸緣部68 (在量測裝置61之軸向方向上)之長度大於藉由凸緣部68包圍之部分中之柱塞64之直徑。再者，加寬部65比凸緣部68更長。相較於包含在圖1之實施例中之對應組件，延伸長度的凸緣部68及加寬部65為柱塞64提供較好導引。 在此實施例中一偏置彈性元件20亦經配置於加寬部65之端部與一插塞元件62之間。插塞元件62與插塞元件12之不同之處在於其抵靠管元件60之末端安置之部分較厚(在管元件60之軸向方向上)。 在圖17中展示根據本發明之接觸裝置之一進一步實施例，即，一切換裝置81 (開關探針)。在此實施例中(即，亦在其中接觸裝置係一切換裝置之情況中)，接觸裝置亦包括：一頭部單元，其包括在其第一末端處具有一加寬部85之一柱塞84，及在該柱塞84之一第二末端上之一頭部元件；一管元件80，其在第三末端處接納加寬部85，且憑藉配置於第三末端處之一向內突出凸緣部88將加寬部85保持在其內部空間中；及一彈性元件90，其經配置於管元件80之內部空間中，且抵靠加寬部85之端部且抵靠管元件80之閉合第四末端支撐，且頭部元件86及柱塞84藉由收縮配合或藉由壓入配合彼此連接。 彈性元件90及一額外彈性元件96藉由管元件80內部之一接觸元件(導引元件、接觸導引元件) 94分離。在此實施例中，彈性元件90經由接觸元件94及額外彈性元件96抵靠管元件80之閉合第四末端支撐，即，將接觸元件94及一額外彈性元件96插入在彈性元件90與閉合(插塞)端之間。 在此實施例中，藉由一插塞元件82形成管元件80之閉合端，即，管元件80之位於與柱塞84相對之末端藉由插塞元件82閉合。在此實施例中，將一軸件98引入(整合)於插塞元件82中。 本發明之一些實施例係關於一種用於適於執行量測及/或其他接觸測試之一接觸裝置之頭部單元。根據本發明之頭部單元包括一柱塞，該柱塞具有其第一末端處之一加寬部及該柱塞之一第二末端上之一頭部元件。在根據本發明之頭部單元中，頭部元件及柱塞藉由收縮配合或藉由壓入配合彼此連接。根據本發明之頭部單元較佳地形成根據本發明之接觸裝置之一部分，然而，頭部單元亦可被視為一分開組件(可作為一分開組件出售)且可應用於若干各種接觸裝置中。 此等上述描述係關於接觸裝置，其中根據本發明之接觸裝置之頭部單元(即，頭部元件及柱塞)及其等藉由收縮配合或藉由壓入配合之互連亦係關於根據本發明之頭部單元。舉例而言，此等特徵係配置在柱塞上或在頭部元件上之連接元件及連接鑽孔，其等相對定尺寸用於壓入配合或用於收縮配合(連接元件較佳地比連接鑽孔更寬)，及在一自鎖定連接之情況中，連接元件及連接鑽孔之側壁之提供適當半錐角之圓錐或截頭圓錐構形。 在圖18中圖解說明根據本發明之一實施例之一頭部單元。在此實施例中，頭部單元包括一柱塞100，該柱塞100具有一加寬部101及附接至其之一第二末端103之一頭部元件102。頭部元件102在此實施例中亦藉由收縮配合或藉由壓入配合連接至柱塞100。根據此實施例之柱塞100及頭部元件102不同於上文中圖解說明之實施例。在此實施例中，柱塞100之第二末端103具有一連接鑽孔，連接元件經實施為頭部元件102之面向柱塞100且被引入至連接鑽孔中之末端。相應地，在應用收縮配合之情況中，在此實施例中頭部元件102之末端將被加熱至一適當溫度，而在壓入配合之情況中此末端必須被按壓至安置於柱塞100上之連接鑽孔中。在此實施例中，頭部元件102比柱塞100更窄，其中其尖端之兩者在側視圖中可見。此實施例之優勢係具有相對於柱塞100小得多的截面之一(長方形)頭部元件可附接至柱塞100 (必須相應地形成柱塞100之連接鑽孔)，此允許藉由在頭部單元中應用比柱塞窄(得多)的一頭部元件而節省相當大數量之頭部元件材料(其具有較高強度及硬度且更昂貴)。 在圖19中展示一類似實施例；此處展示具備一連接鑽孔107之一柱塞100，一頭部元件104之一連接元件106連接至該連接鑽孔107。在此實施例中，頭部元件104包括僅一個尖端。如同其他實施例，連接鑽孔107具有一圓柱形部分(藉由收縮配合或藉由壓入配合將連接元件106引入至該部分)，鄰近該部分，在鑽孔107之內部端部中形成一圓錐形區域。 在圖20A及圖20B中之截面側視圖及平面側視圖中分別圖解說明一柱塞108，該柱塞108包括一加寬部101，以及連接至該柱塞108之第二末端110之一頭部元件112，即，根據本發明之頭部單元之一實施例。在圖中展示之視圖中，在頭部元件112上可見三個尖釘，頭部元件112亦可包括此視圖中被遮住之進一步接腳。 在圖21A及圖21B中展示根據本發明之頭部單元之一進一步實施例；在此實施例中存在(藉由收縮配合或藉由壓入配合)連接至柱塞108之一頭部元件114。頭部元件114具有僅一個尖端，在該尖端之方向上元件藉由切口狀凹部變窄。在圖22A及圖22B中展示包括具備具有僅一個尖端之一頭部元件116之一柱塞108之一實施例。 如同其他類似實施例，在根據圖22A及圖22B之實施例中，因此較佳地在應用具有相對於柱塞之一大得多的寬度之一頭部元件時，與已知方法形成對照，無需由一單一材料件加工頭部單元(在此情況中將相對於最終產品(即，頭部單元)之體積產生大量廢物)，但頭部元件及柱塞由分開材料件(其等在許多情況中係不同材料)加工。相較於已知方法，此允許更加自由地選取頭部元件之形狀，此係因為即使應用一極寬頭部元件，經濟的材料消耗仍不會出錯。 在圖23A及圖23B中展示頭部單元之一實施例，其中一圓形尖端頭部元件118連接至柱塞108。 根據圖24之頭部單元之實施例類似圖19之實施例(其包括一柱塞100)，但包括比頭部元件104短得多的一頭部元件120。頭部元件120亦具有藉由收縮配合按壓或連接至一連接鑽孔107之一連接元件106。在此實施例中，頭部元件120基本上賦予漸縮成一單一尖端之柱塞100之一延伸部。在此實施例中，根據本發明之構形(由分開件製成之頭部元件及柱塞)導致以下優勢：僅在頭部單元之最末端處(即，在頭部元件中)施覆頭部元件之材料(其在一些情況中係一特殊材料)係足夠的，若如同已知方法一體地製作頭部元件，且頭部元件將由一特殊材料製成，則將有必要製作該材料之整個頭部單元(頭部元件、柱塞)。此實施例之優勢係以圖24中圖解說明之一方式，可提供具有直至峰值錐度之一等截面之一頭部單元，其中僅(視需要)特別地選擇頭部元件之材料。亦可選取沿著其施覆頭部元件之材料之(軸向)長度(甚至一相對較短長度可係足夠的)。 本發明之一些實施例係關於一種用於製造一接觸裝置之方法，其包括以下步驟：藉由憑藉收縮配合或壓入配合使在其第一末端處具有一加寬部之一柱塞之一第二末端及一頭部元件彼此連接而製造一頭部單元，柱塞之第二末端在加寬部抵靠凸緣部之情況下從管元件突出；及製造一接觸裝置，其包括：一管元件，其具有一第三末端及與該第三末端相對之一第四末端，在第三末端處接納柱塞之加寬部，且憑藉配置於第三末端處之一向內突出凸緣部將加寬部保持在管元件之其內部空間中；及一彈性元件，其經配置於管元件之內部空間中，且抵靠加寬部之端部且抵靠管元件之閉合第四末端支撐，使得在將柱塞引入至管元件中之後或之前執行頭部單元的製造(此處「之前」及「之後」替代例通常對應於所謂的「前方組裝」及「後方組裝」，但舉例而言在其中頭部之直徑與柱塞之直徑(有效直徑)相同或小於柱塞之直徑(有效直徑)之實施例中，亦可在引入柱塞之前或之後執行頭部元件與柱塞之互連)。 在其中在將柱塞引入至管元件中之後製作頭部單元(後方組裝)之一實施例中於圖25至圖33中圖解說明根據本發明之用於製造一接觸裝置之方法。根據本發明之方法之此實施例包括以下步驟：通過第四末端將在其第一末端處具有一加寬部136之一柱塞134引入至一管元件132 (已在圖25中展示管元件132，其在本實施例中具有一導引端139及一饋送端137)之內部空間中；及較佳地抵靠第三末端處形成之一凸緣部支撐加寬部136 (在圖26中圖解說明後一步驟；在此情況中加寬部136位於凸緣部上以便為其提供支撐)。圖26中可見，在加寬部136抵靠凸緣部之情況中(在圖26中展示此狀態)，柱塞134之第二末端從管元件132突出。 因此，在此實施例中，應用所謂的後方組裝，術語係指柱塞從相對末端引入至管元件中(此藉由後來(隨後)將頭部元件固定至柱塞而變得可行，即使頭部元件比柱塞更寬)，且當柱塞已在管元件內部時後來(隨後)連接頭部元件。後方組裝允許一高得多的精度構形(更精確導引)，此係因為無需隨後管元件閉合(其運用已知裝置確保在前方組裝之情況中柱塞無法離開管元件)。 此外，在此實施例中，柱塞134及一頭部元件140藉由收縮配合或藉由壓入配合彼此連接(參見圖27)，接著一彈性元件148通過管元件132之第四末端引入至柱塞134之加寬部136 (參見圖28)，且管元件132之第四末端運用一插塞元件162閉合，運用插塞元件162使彈性元件148偏置(參見圖31：應用一額外彈性元件156及一接觸元件152)。 在應用前方組裝之方法之另一實施例(圖中未展示)中，在使頭部元件及柱塞彼此連接之後，將頭部單元引入至包括一彈性元件之管元件中，該彈性元件通過敞開第三末端抵靠管元件之閉合第四末端支撐，同時使彈性元件偏置使得柱塞之加寬部進入管元件，且在管元件之敞開第三末端處形成向內突出凸緣部(舉例而言，一變窄部)，使得加寬部憑藉凸緣部保持在管元件內部。在該情況中應用此一管元件，該管元件之一個末端閉合(藉由製造或舉例而言藉由一插塞)，彈簧(彈性元件)抵靠此閉合末端通過，柱塞在敞開端處被引入至管元件中，且藉由壓入配合在管元件中製作一變窄部，當然使得柱塞之加寬部藉由變窄部保持在管元件內部。此係亦應用於一些已知解決方案中之所謂的前方組裝；亦可運用此一組裝方法較佳地應用根據本發明之頭部單元(藉由收縮配合或藉由壓入配合附接頭部元件)。 當然此等方法步驟亦可應用於製造接觸裝置之其他實施例，即，量測裝置，下文中描述組裝切換裝置所必需之額外步驟(引入一接觸元件、一額外彈性元件及具備一軸件之一插塞元件)。 在根據本發明之用於製造一接觸裝置之方法之一實施例中，頭部元件及柱塞藉由收縮配合彼此連接，一連接元件經配置於柱塞及頭部元件之一者上，且經調適用於連接至連接元件之一連接鑽孔經配置於柱塞及頭部元件之另一者上，以藉由收縮配合使頭部元件及柱塞彼此連接(在方法之另一實施例中，連接元件及連接鑽孔經構形以藉由壓入配合連接)，連接元件具有比連接鑽孔更大之一截面，且在藉由收縮配合之連接之進程中，加熱連接鑽孔直至其膨脹至可將連接元件引入至連接鑽孔中的程度，且將連接元件引入至連接鑽孔中。舉例而言，可藉由加熱整個頭部元件，使得整個頭部元件經歷熱膨脹而加熱連接鑽孔。亦可加熱鑽孔使得其經歷局部加熱，但此可能導致頭部元件變形。在此實施例中，未施加力以進行連接(未執行按壓)；歸因於熱膨脹(及收縮)，連接元件及連接鑽孔之尺寸係使得可將連接元件引入至連接鑽孔中。 在將連接元件引入至連接鑽孔中之後進行頭部元件與柱塞之間之連接，使得先前加熱之組件(圍繞連接鑽孔之頭部元件之部分)冷卻並收縮，且藉此縮緊，在未經受加熱及冷卻之組件(連接元件)上收縮。 在方法之一進一步實施例中，在加熱連接鑽孔的同時冷卻連接元件。藉由冷卻連接元件(條件係連接元件由一適當(適於熱膨脹)材料製成)，可較早獲取其中可將連接元件引入至連接鑽孔中之狀態，此係因為連接鑽孔在加熱時膨脹而連接元件之大小在冷卻時減小。 除上文中描述之步驟以外，在根據圖25至圖33之實施例中，亦執行進一步步驟(執行圖解說明之步驟以產生一切換裝置)，參考圖描述根據本發明之用於製造一接觸裝置之方法之較佳選用特徵及細節。 如圖25中展示，在此實施例中，在方法期間，管元件132在經構形為在管元件132之第三末端(導引端139)處敞開之一支撐元件130 (諸如一底座元件)之幫助下被固持，其中其第四末端(饋送端137)面向上，且柱塞134 (圖26)、彈性元件148 (圖28)及插塞元件162 (圖31)藉由通過第四末端(饋送端137)下落至管元件132中而饋送。因此，管元件132之一面向上定向較佳地允許藉由下落饋送，即，舉例而言利用一圓形工作台饋送且組裝組件(或替代地工作站簡單地一個接一個地配置)。因此，在此實施例中，在垂直地固持管元件132的情況下執行方法之步驟；當然亦可在管元件傾斜或甚至處於一水平位置的情況下執行步驟。 因此，在圖25中展示藉由支撐元件130支撐之一管元件132 (在此實施例中，管元件132係被饋送至支撐元件130中之一切換裝置(開關探針)本體)。在圖25中可見，支撐元件130在管元件132 (其在此情況中面向下)之導引端139處敞開，即，藉由支撐元件130固持管元件132，使得待引入之柱塞可通過導引端139突出，如亦在圖26中圖解說明。 在圖26中圖解說明柱塞134之饋送。柱塞134從一柱塞饋送器138進行饋送，使得支撐元件130被帶至柱塞饋送器138下方，或柱塞饋送器138被帶至支撐元件130上方。柱塞134較佳地藉由在從柱塞饋送器138釋放柱塞134之後，使其自由落體(其下落)通過饋送端137而進入管元件132中。在圖26中亦展示柱塞134具有具一稍微漸縮截頭圓錐構形之一第二末端135，即，在按壓期間在一定程度上亦存在一自鎖定效應(如上文中提及，在此等低半錐角之情況下應用促進冷壓配合之容限係有利的)。為了清楚起見，在圖26中未展示整個管元件132 (管元件之長度經展示為減小)。 在圖27中圖解說明步驟，其中頭部元件140連接至藉由支撐元件130固持之柱塞。根據上文，藉由壓入配合執行連接。如下般進行連接。在此實施例中，藉由柱塞134之第二末端135形成連接元件(在末端上，即，由第二末端組成連接元件)，且在頭部元件140中形成連接鑽孔，且柱塞134之第二末端135在將柱塞134引入至管元件132中之後，且在支撐頭部元件140時被引導至頭部元件140之連接鑽孔上(柱塞之末端被放置在鑽孔上)，且在憑藉插塞元件閉合第四末端之前，通過管元件132之第四末端引入一按壓力執行元件146，頭部元件140憑藉按壓力執行元件146藉由壓入配合連接至柱塞134之第二末端135。施加用於壓入配合之壓力之量值係舉例而言介於40 N與110 N之間，特別地介於50 N與100 N之間。 此外，在此實施例中，在壓入配合期間憑藉支撐頭部元件140之一力量測裝置144較佳地量測一按壓力。在圖解說明之實施例中，經由一支撐本體142憑藉力量測裝置144支撐頭部元件140 (此處從下方提供支撐，但一般而言為了進行連接，任何類型之支撐係足夠的)。力量測裝置144無需支撐頭部元件140；裝置(及因此，力量測)僅視需要包含在方法之此實施例中。 在圖27之實施例中，以從下方支撐頭部元件140之此一方式連接頭部元件140，即，在應用按壓力執行元件146以將柱塞134按壓至頭部元件140中(藉由將其軸向按壓至頭部元件140上)時其無法向下移位，亦使支撐元件130在一向下方向上移位；根據方法且如圖中圖解說明，柱塞134 (及本發明中應用之其他柱塞)具有一剛性、非可撓性構形，即，柱塞134未經歷彎曲。因此，在該情況中，允許支撐元件130垂直移動。在其他步驟中，此組件固定在垂直方向上，使得其可為管元件132提供支撐。在向下運動之後，支撐元件130較佳地返回至其初始位置，從支撐本體142提升頭部元件140 (在壓入配合期間，將頭部元件140接納在支撐本體142之一適當定尺寸鑽孔中)。 在圖28中圖解說明之下一步驟中，通過饋送端137將一彈性元件148 (一螺旋彈簧或彈簧)從一彈性元件饋送構件150饋送至管元件132之內部空間中。根據垂直配置，彈性元件148位於柱塞134之加寬部136之末端上(下落在其上)，而在其他配置中，彈性元件148被引至該末端。圖中之水平虛線指示彈性元件饋送構件150及管元件132未完全展示。 在圖29中圖解說明之下一步驟中，憑藉一接觸元件饋送構件154饋送一接觸元件152。在接觸元件152之面向額外彈性元件156之末端處，接觸元件152具有經調適以配裝至管元件132之內部空間中之一寬部，而在另一末端處安置有一窄部153。圖中之虛線指示管元件132 (及其內部之彈性元件148)未完全展示，即，管元件132之一部分在虛線處從圖式切去。 在圖30中圖解說明之隨後步驟中，一彈性元件156從一彈性元件饋送構件157進行饋送，在接觸元件152之窄部153上拉動彈性元件156。 在圖31中圖解說明根據本實施例之插塞元件162之饋入；插塞元件162從一插塞元件饋送構件166饋入。插塞元件162包括通過該插塞元件162之一(導電)軸件164，且在其比端部(其被接納在管元件132中)更窄之部分處形成一圓周凹槽163。在圖中亦展示如何固定插塞元件162，在此期間將插塞元件162引入至管元件132之饋送端137中(接著底部彈性元件148及上部彈性元件156經偏置；圖中之虛水平線指示管元件132未完全展示，且僅展示彈性元件148、156之末端且未展示接觸元件152)，使得其末端抵靠饋送端137之邊緣圓周安置(支撐)。所應用彈性元件之彈簧力在最佳壓縮狀態較佳地介於0.3 N與10 N之間，通常1 N至2 N，其中彈簧壓縮至2/3之工作衝程，即，彈簧基本上完全壓縮。 因此，在此實施例中，應用具有一凹槽163之一插塞元件162，且在運用插塞元件162閉合管元件132期間，憑藉由一輥160導引之至少一個(在此實施例中，兩個)按壓元件158將管元件132之壁按壓至凹槽163中。因此，在本實施例中(且在應用一插塞元件之其他實施例中)，管元件132必須由此一材料(例如，一適合金屬)製成，使得管元件132之壁可被按壓至插塞元件162之凹槽163中。根據圖，按壓元件158可在一水平方向上移動，且相應地，輥可繞其等旋轉軸轉動。舉例而言藉由繞管元件132旋轉按壓元件158或藉由旋轉管元件132方便地提供管元件132之壁被圓形地按壓至凹槽163中；原則上亦可藉由應用一不完全圓形按壓提供此種固定。因此，藉由將插塞元件按壓(滾動)至管元件(切換裝置本體)中而固定插塞元件。 在圖32中圖解說明一隨後視需要包含之步驟：移除廢品。在此步驟中，彈簧之正確操作與導電率一起驗證(藉由量測彈簧力) (切換裝置之操作之詳細描述，參見圖34之論述)。藉由上下移動多(4至5)次(壓縮及抑制彈簧)檢查彈簧之操作。切換裝置172同時經歷一向上/向下運動，其軸件164利用一支撐接腳168進行固定。當施加適當量之壓縮時，切換裝置172之切換發生(參見下文)，且可藉由量測由軸件164攜載之電流而測試切換。在測試期間，頭部元件140因此擱置在持續監測在執行壓縮/抑制循環時產生之力的一力量測裝置170上，且藉由支撐接腳168支撐軸件164，即，支撐接腳168與軸件164持續接觸，利用軸件164使切換裝置172上下移動(連同支撐元件130)；即，在此步驟中亦允許支撐元件130之垂直方向位移。若基於軸件164中之電流量測或基於應用力量測裝置170之力量測而在測試(4至5個上/下循環)期間偵測到異常，則給定切換裝置172被標記為廢物且與正確地起作用產品分離。 在圖33中圖解說明在此實施例中，較佳地利用一可展開(可敞開)支撐元件130，其經調適用於允許接觸裝置(在此實施例中，切換裝置172)在其未摺疊狀態中從支撐元件下落；在憑藉插塞元件162閉合管元件132之後，藉由展開支撐元件130而使接觸裝置從支撐元件130下落。如圖33中展示(藉由沿著支撐元件130延伸之一實線圖解說明)，支撐元件130係可展開的；其必須可展開至使得成品接觸裝置可在底部從支撐元件移除(下落)的程度。如亦在圖33中圖解說明，切換裝置172從支撐元件130傳遞至一封裝饋送構件174，且因此，作為應用一可展開支撐元件130的結果，切換裝置172亦可準備好封裝。因此，此步驟可具有兩個結果，一個結果產生一可接受(非廢物)件(接著件被傳遞給封裝饋送構件174)，另一個結果係廢物輸出。 另外，以類似於上文中描述之一方式，亦可如同上述步驟般執行方法使得管元件(本體)被放置在一底座(支撐元件)中，頭部元件沿著一約束路徑在頭部元件下方滑動，接著柱塞到達管元件，柱塞從上方被向下按壓，藉此頭部元件被放置在柱塞上。此後接著將彈簧從上方插入至管元件中，且接著將插塞元件插入至其上，用力將插塞元件按壓至適當位置，且插塞元件附接至管元件(藉由將側壁按壓至插塞元件之凹槽中)。唯一剩餘步驟涉及從底座移除成品量測裝置。 圖34圖解說明切換裝置172在其偏置狀態(即，在將柱塞134按壓至管元件132中時)之操作。切換裝置172中之組件如下般構形：頭部元件140由一導電材料(在此情況中其提供與待測試材料或組件之電接觸)製成或由一絕緣材料製成。若頭部元件140由一導電材料製成，則除檢查其實體存在以外，其亦允許對所放置之組件執行電量測，此係因為頭部元件攜載電流。若裝置由一絕緣材料製成，則裝置僅經調適用於檢查組件之實體存在。 管元件132、柱塞134、彈性元件148、156、接觸元件152及軸件164由導電材料製成，而插塞元件162由一絕緣材料製成。圖34圖解說明其中將柱塞134推動至管元件132中至接觸元件152之窄部153與軸件164之突出至管元件132中之末端接觸，即，在接觸元件152與軸件164之間建立一電接觸之此一程度的情境。 如圖34中展示，一電流消耗器176及一電力供應器178連接至管元件132之側壁且連接至軸件164。因此，當柱塞134在內部被推動至圖式中展示之程度，導致接觸元件152與軸件164之末端接觸時，消耗器176電路閉合且實施電流消耗器176之燈被點亮。若尚未在接觸元件152與軸件164之間建立一電接觸，即，尚未由切換裝置執行切換，則電路無法閉合，此係因為插塞元件162由絕緣材料製成。因此，在根據圖34之配置中，可應用切換裝置測試一電接觸之建立。 與其形成對照，在實施一量測裝置之根據本發明之接觸裝置的實施例中，頭部元件與柱塞、管元件及彈性元件一樣由一(電)傳導材料(藉由實例，一金屬)製成。插塞元件之材料係不相關的；其可由一導電材料或一絕緣材料製成。 實施本發明之特徵，除一量測裝置及一切換裝置以外，根據本發明之接觸裝置亦可實現為一進一步類型之接觸裝置(經調適用於接觸測試點(即，適於建立一接觸)之一裝置)。實施為一接腳探針之接觸裝置基本上作為一電流攜載裝置應用於量測技術中。然而，其亦可作為一電連接組件應用於電話或其他攜帶型裝置中。此等通常被稱為「電池探針」，此係因為其等應用於為攜帶型裝置之電池充電。在各種對接站中，其等亦可應用於為小電池充電。亦在醫學技術中及在電信產業中利用其等。開關探針(切換裝置)之功能非常像微型開關：其等沿著一特定切換路徑移動以閉合電路。通常在柱塞被推動至管元件中近似2 mm至6 mm時達到開關點，不同類型之開關探針具有不同開關點(如同上文，此測試亦係一接觸測試，即，其涉及將裝置之頭部元件放置在待測試之一特定測試位置或點上；除移動裝置以外，待測試物件或點亦可被移動為更接近裝置)。典型應用係電纜線束製造及客製化量測設備之製造。另一方便應用係攜載16 A至50 A之電流且經調適以在高溫加熱室中工作之高電流探針。此處典型溫度係大約150℃至200℃。 圖35至圖42圖解說明根據本發明之頭部單元之進一步實施例。在圖35中描繪一頭部單元，其中一頭部元件180連接至柱塞100。在一側視圖中，頭部元件180之兩個尖端可見。在圖36中展示一頭部單元，其包括非常類似於圖20A至圖20B中圖解說明之頭部元件的一頭部元件182 (具有一柱塞100，其與上文一樣具有全部圖35至圖42中之一加寬部101)。 在圖37中可見包括具有一矩形截面之一頭部元件184之一頭部單元。可使頭部元件184之平坦部與待測試表面接觸，頭部元件184非常類似於圖27至圖34中描繪之頭部元件140。 在圖38中柱塞100配裝有一頭部元件186。頭部元件186具有從一套筒部187突出、指向遠離柱塞100之附接位置(在接觸端之方向上)之多個尖端。在根據圖39之頭部單元中，柱塞100配裝有一頭部元件188。在頭部元件188之接觸端處，配置有多個小尺寸尖端。 根據圖40之頭部單元包括附接至柱塞100之一頭部元件190。頭部元件190之接觸端具有一鈍的修圓(rounded-off)構形。圖41中展示之頭部單元包括一頭部元件192，該頭部元件192在其與柱塞100相對放置之末端處具有若干尖端。頭部元件192之尖端比頭部元件188之尖端更大。 根據圖42之頭部單元包括固定至柱塞100之一頭部元件194。頭部元件194亦具有一基本上矩形截面，其中在其內部沿著柱塞100之旋轉軸之延伸形成一鑽孔195，其中鑽孔196從鑽孔195引至頭部元件194之接觸端。 本發明之一些實施例係關於一種製造用於經調適用於量測及/或其他接觸測試之一接觸裝置之一頭部單元之方法。在根據本發明之用於製造一頭部單元之方法之進程中，藉由憑藉收縮配合或壓入配合使在其第一末端處包括一加寬部之一柱塞之第二末端及一頭部元件彼此連接而製造一頭部單元。 關於接觸裝置及頭部單元之此等上述描述(其中描述根據本發明之接觸裝置之頭部單元(即，頭部元件)及柱塞及其等藉由收縮配合或藉由壓入配合彼此連接)亦適用於根據本發明之製造一接觸裝置之方法及製造一頭部單元之方法。此等特徵係(藉由實例)安置在柱塞上或在頭部元件上之連接元件及連接鑽孔，其等相對定尺寸用於壓入配合或用於收縮配合(連接元件較佳地大於連接鑽孔)，及在一自鎖定連接之情況中，連接元件及連接鑽孔之側壁之提供適當半錐角之圓錐或截頭圓錐構形。同時，關於用於製造一接觸裝置之方法之上述揭示內容(藉由實例，關於執行收縮配合連接之特徵)當然亦適用於製造頭部單元。 相較於已知方法，根據本發明之接觸裝置具有增大數目之組件(分開的頭部元件、柱塞、本體(管元件)、彈簧及視需要一插塞元件)。然而，此仍係有利的，此係因為根據本發明之頭部元件及柱塞之互連允許在按一大得多的數量生產柱塞之情況中，頭部元件可在對應於消費者之需求(消費者訂單)之一稍後製造階段連接至柱塞。根據本發明，製造變得較簡單且較便宜，此係因為(條件係可獲得柱塞)僅頭部元件必須依適當尺寸及容限(例如，藉由機床)製造(可使製造模組化)。亦可達到材料節省，此係因為無需(如在已知解決方案中)從一單一組件切割對應於頭部元件與柱塞之間之寬度差之材料量，而實情係，可用適當尺寸分別製造頭部元件及柱塞。 根據本發明之接觸裝置之利用後方組裝之實施例(其中管元件之一個末端藉由一插塞元件閉合)可產生具有增加安全性之一產品，此係因為由於可精確製造之(導引)凸緣部，接腳探針柱塞無法從裝置「彈出」(彈性元件無法將其推出)。在已知方法中此未以此一安全位準提供。 關於組成本發明之一實施例之量測裝置(接腳探針)之操作敘述下文：其柱塞(活塞組件、活塞元件)接觸(連接至)受測組件之測試點，且其需要操作使得接腳探針以最低可能電流損失連接至測試點以便提供最佳量測條件。因此，接腳探針之頭部元件、柱塞、管元件(通常亦彈性元件)全部由導電材料製成。接腳探針或甚至一接腳探針矩陣中之多個接腳探針(例如)用於測試印刷電路板。一接腳探針之作用係在受測組件(例如，一印刷電路之一測試點)與其嵌入其中之一承窩之間建立電接觸。在進行連接時，探針傳送電流/電壓值。此亦係根據本發明之接觸裝置所適於之一特定類型之接觸測試。 活塞組件(柱塞)最佳地由一硬化材料(諸如鋼及銅鈹)製成，但特定類型(例如，具有較鈍頭部之類型)亦可由黃銅製成(不僅柱塞而且頭部元件)。為了經改良導電性，且為了保護組件使之免於氧化，柱塞及頭部元件通常塗覆有具有150 HV至200 HV (維氏硬度標度)之一硬度之一硬工業金層。對於要求頭部之低磨損之應用，亦可施敷一銠塗層(600 HV至1000 HV)，但對於「侵略性(aggressive)」類型(具有極尖的頭部元件)，此無法被利用，此係因為銠塗層係易碎的，尤其在高彈簧力下。一所謂的化學鎳塗層亦可施敷為其中要求高耐化學性之應用中之一塗層(硬度係400 HV至600 HV)。此塗層係可撓性的(非易於斷裂)且因此有利地應用於塗覆侵略性(尖)頭部元件(及連接至其之柱塞)。相較於由鋼製成之組件，由銅鈹及黃銅製成之組件更適於攜載較高電流。 配置於接觸裝置中之一彈簧(彈性元件)提供所需接觸壓力，且藉此可無誤地執行數十萬個量測循環。可藉由調整工作衝程(基本上藉由調整彈簧在基本位置中之偏置)而調整彈簧力。彈性元件(彈簧)較佳地由最高品質、高合金彈簧鋼製成且通常亦由不鏽鋼製成。 管形圓筒(管元件)可由所謂的新型銀(NiAg)、銅鈹製成，以及由黃銅及磷青銅合金製成，其具有為接觸裝置提供一長使用壽命之高拉伸強度，同時其亦具有完美的可按壓性(例如，用於附接插塞元件)。管元件較佳地接納一工業鍍金層。柱塞、頭部元件及管元件當然可接納其他類型之塗層或鍍層，諸如一硬鎳、鈀、銠或銀塗層。 應用於固定插塞元件之所謂的壓接對於接觸電阻或對於命中精確性無不利影響(與已知方法中應用於附接柱塞之壓接程序形成對照)。插塞元件可具有比圖中圖解說明更大數目之凹槽(可用多個壓接操作固定)，且係適於大批量生產之一組件。 在根據本發明之接觸裝置中，柱塞較佳地由在接觸一測試點時(在量測裝置抵靠其推動時)不彎曲之一固體材料製成。如上文中提及，特定組件(例如，切換裝置之頭部元件或柱塞)亦可由塑膠製成。若(舉例而言)柱塞由塑膠製成，則一金屬頭部元件可保護柱塞使之免受磨損。藉由實例，可有利地應用以下塑膠材料：POM (聚甲醛)；PEEK (聚醚醚酮)；CEM1 (一複合環氧樹脂材料，縮略詞CEM1係指一特定類型)；FR4-G10 (一玻璃纖維增強之環氧樹脂材料)；尼龍-6；尼龍6/6。 運用由金屬製成之一頭部元件，可更佳地應用一塑膠環，其比頭部元件更向前突出(且因此更早到達接觸點)以便僅在接觸超過一給定高度之金屬組件時在受測金屬組件與頭部元件之間形成一金屬間連接。 較佳地，亦可將經調適以在連接元件被按壓至其中時將連接鑽孔與環境連接使得可從裝置排放空氣之一通氣孔(即，側向(即，垂直於頭部單元及裝置之軸)定向之一孔)配置在根據本發明之接觸裝置中。 當然，本發明不限於上文中詳細描述之較佳實施例，但進一步變動、修改及發展在藉由發明申請專利範圍判定之保護範疇內係可行的。
10‧‧‧管元件
10'‧‧‧管元件
11‧‧‧ 量測裝置
11'‧‧‧量測裝置
12‧‧‧插塞元件
14‧‧‧柱塞
14'‧‧‧柱塞
15‧‧‧導引端
15'‧‧‧加寬部
16‧‧‧頭部元件
16'‧‧‧頭部
17‧‧‧饋送端
18‧‧‧導引凸緣部
20‧‧‧彈性元件
20'‧‧‧彈性元件
21‧‧‧圓錐形區域
22‧‧‧凹槽
23‧‧‧柱塞
24‧‧‧連接鑽孔
25'‧‧‧凹槽
26‧‧‧接觸部
27'‧‧‧邊緣狀凸緣部
28‧‧‧加寬部
29‧‧‧加寬部
30‧‧‧第二末端
32‧‧‧頭部元件
34‧‧‧連接鑽孔
36‧‧‧柱塞
37‧‧‧柱塞
40‧‧‧第二末端
42‧‧‧頭部元件
44‧‧‧連接鑽孔
46‧‧‧圓柱形區域
47‧‧‧圓錐形空間區域
50‧‧‧圓形延伸邊緣平滑部
52‧‧‧頭部元件
54‧‧‧閉合邊緣
56‧‧‧凹槽
57‧‧‧插塞部/彈簧部
58‧‧‧截頭圓錐末端
60‧‧‧管元件
61‧‧‧量測裝置
62‧‧‧插塞元件
64‧‧‧柱塞
65‧‧‧加寬部
66‧‧‧頭部元件
68‧‧‧導引凸緣部
80‧‧‧管元件
81‧‧‧切換裝置
82‧‧‧插塞元件
84‧‧‧柱塞
85‧‧‧加寬部
86‧‧‧頭部元件
88‧‧‧向內突出凸緣部
90‧‧‧彈性元件
94‧‧‧接觸元件/導引元件/接觸導引元件
96‧‧‧額外彈性元件
98‧‧‧軸件
100‧‧‧柱塞
101‧‧‧加寬部
102‧‧‧頭部元件
103‧‧‧第二末端
104‧‧‧頭部元件
106‧‧‧連接元件
107‧‧‧連接鑽孔
108‧‧‧柱塞
110‧‧‧第二末端
112‧‧‧頭部元件
114‧‧‧頭部元件
116‧‧‧頭部元件
118‧‧‧圓形尖端頭部元件
120‧‧‧頭部元件
130‧‧‧支撐元件
132‧‧‧管元件
134‧‧‧柱塞
135‧‧‧第二末端
136‧‧‧加寬部
137‧‧‧饋送端
138‧‧‧柱塞饋送器
139‧‧‧導引端
140‧‧‧頭部元件
144‧‧‧力量測裝置
146‧‧‧按壓力執行元件
148‧‧‧彈性元件
150‧‧‧彈性元件饋送構件
152‧‧‧接觸元件
153‧‧‧窄部
154‧‧‧接觸元件饋送構件
156‧‧‧額外彈性元件
157‧‧‧彈性元件饋送構件
158‧‧‧按壓元件
160‧‧‧輥
162‧‧‧插塞元件
163‧‧‧圓周凹槽
164‧‧‧(導電)軸件
166‧‧‧插塞元件饋送構件
168‧‧‧支撐接腳
170‧‧‧力量測裝置
172‧‧‧切換裝置
174‧‧‧封裝饋送構件
176‧‧‧電流消耗器
178‧‧‧電力供應器
180‧‧‧頭部元件
182‧‧‧頭部元件
184‧‧‧頭部元件
186‧‧‧頭部元件
187‧‧‧套筒部
188‧‧‧頭部元件
190‧‧‧頭部元件
192‧‧‧頭部元件
194‧‧‧頭部元件
195‧‧‧鑽孔
196‧‧‧鑽孔
下文中參考以下圖式藉由實例描述本發明之較佳實施例，其中 圖1係圖解說明根據本發明之接觸裝置之一實施例之一分解視圖， 圖2係根據圖1之本發明之實施例中應用之頭部元件之一截面圖， 圖3係根據圖1之本發明之實施例中應用之柱塞之一空間視圖， 圖4係本發明之另一實施例中之柱塞之一空間視圖， 圖5係本發明之一進一步實施例中之頭部元件之一截面圖， 圖6係本發明之一進一步實施例中之柱塞之一空間視圖， 圖7係本發明之一更進一步實施例中之柱塞之一空間視圖， 圖8係本發明之一更進一步實施例中之頭部元件之一截面圖， 圖9係本發明之一實施例中之頭部元件之一截面圖， 圖10以截面圖描繪本發明之一實施例中之具有敞開端之管元件， 圖11係本發明之一實施例中之根據本發明之接觸裝置之一空間視圖， 圖12係本發明之一實施例中應用之一插塞元件之一空間視圖， 圖13係圖解說明一先前技術接觸裝置之一分解視圖， 圖14係圖解說明一先前技術接觸裝置之一分解視圖， 圖15係圖解說明根據本發明之一實施例之接觸裝置之一分解視圖 圖16係圖解說明本發明之一進一步實施例之一分解視圖， 圖17係圖解說明本發明之一更進一步實施例之一分解視圖， 圖18至圖24圖解說明根據本發明之頭部單元之各個實施例， 圖25至圖33係圖解說明根據本發明之製造一接觸裝置之方法之一實施例之圖式， 圖34圖解說明根據本發明之接觸裝置之一實施例之操作，及 圖35至圖42圖解說明根據本發明之頭部單元之各個進一步實施例。

Claims (31)

  1. 一種適於量測及/或其他接觸測試之接觸裝置，該裝置包括 一頭部單元，其包括在其第一末端處具有一加寬部(28、29、65、85、101、136)之一柱塞(14、36、64、84、100、108、134)，及在該柱塞(14、36、64、84、100、108、134)之一第二末端(30、40、103、110)上之一頭部元件(16、32、42、52、66、86、102、104、120、140)， 一管元件(10、60、80、132)，其具有一第三末端及與該第三末端相對之一第四末端，在該第三末端處接納該柱塞(14、36、64、84、100、108、134)之該加寬部(28、29、65、85、101、136)，且憑藉配置於該第三末端處之一向內突出凸緣部(18、68、88)將該加寬部(28、29、65、85、101、136)保持在其內部空間中，及 一彈性元件(20、90、148)，其經配置於該管元件(10、60、80、132)之該內部空間中，且抵靠該加寬部(28、29、65、85、101、136)之端部且抵靠該管元件(10、60、80、132)之閉合第四末端支撐，且 該柱塞(14、36、64、84、100、108、134)之該第二末端在該加寬部(28、29、65、85、101、136)抵靠至該凸緣部(18、68、88)之情況中從該管元件(10、60、80、132)突出， 其特徵在於該頭部元件(16、32、42、52、66、86、102、104、120、140)及該柱塞(14、36、64、84、100、108、134)之該第二末端藉由收縮配合或藉由壓入配合彼此連接。
  2. 如請求項1之接觸裝置，其中 在運用該管元件(10、60、80、132)之第四末端將該柱塞(14、36、64、84、100、108、134)引入至該管元件(10、60、80、132)之該內部空間中之後且在配置該彈性元件(20、90、148)之後，該管元件(10、60、80、132)之該第四末端閉合，且 在使該第二末端通過該管元件(10、60、80、132)之該第三末端之後，該頭部元件(16、32、42、52、66、86、102、104、120、140)及該柱塞(14、36、64、84、100、108、134)之該第二末端彼此連接。
  3. 如請求項1或請求項2之接觸裝置，其中包括用於藉由收縮配合或藉由壓入配合使該頭部元件(16、32、42、52、66、86、102、104、120、140)及該柱塞(14、36、64、84、100、108、134)彼此連接之一連接元件(106)及一連接鑽孔(24、34、44、107)，該連接元件(106)經配置於該柱塞(14、36、64、84、100、108、134)及該頭部元件(16、32、42、52、66、86、102、104、120、140)之一者上，該連接鑽孔(24、34、44、107)經配置於該柱塞(14、36、64、84、100、108、134)及該頭部元件(16、32、42、52、66、86、102、104、120、140)之另一者上，且經調適用於連接至該連接元件(106)。
  4. 如請求項3之接觸裝置，其中該連接元件(106)在藉由收縮配合或藉由壓入配合連接之前具有比該連接鑽孔(24、107)更大之一截面。
  5. 如請求項3之接觸裝置，其中該連接元件及該連接鑽孔(34、44)之側壁係圓錐形或截頭圓錐形，該連接元件及該連接鑽孔(34、44)之一半錐角小於1.5°，且該頭部元件(32、42)及該柱塞(36)藉由壓入配合彼此連接。
  6. 如請求項1或請求項2之接觸裝置，其中該頭部元件(16、32、42、52、66、86、102、104、120、140)由鈀合金製成，且該柱塞(14、36、64、84、100、108、134)由不同於鈀合金之一材料製成。
  7. 如請求項1或請求項2之接觸裝置，其中該彈性元件(20、90、148)經由一接觸元件(94、152)及一額外彈性元件(96、156)抵靠該管元件(80、132)之該閉合第四末端支撐。
  8. 一種用於適於量測及/或其他接觸測試之一接觸裝置之頭部單元，該頭部單元包括 一柱塞(14、36、64、84、100、108、134)，其在其第一末端處具有一加寬部(28、29、65、85、101、136)， 一頭部元件(16、32、42、52、66、86、102、104、120、140)，其在該柱塞(14、36、64、84、100、108、134)之一第二末端(30、40、103、110)上， 其特徵在於該頭部元件(16、32、42、52、66、86、102、104、120、140)及該柱塞(14、36、64、84、100、108、134)藉由收縮配合或藉由壓入配合彼此連接。
  9. 如請求項8之頭部單元，其中包括：一連接元件(106)，其經配置於該柱塞(14、36、64、84、100、108、134)及該頭部元件(16、32、42、52、66、86、102、104、120、140)之一者上，且經調適用於藉由收縮配合或藉由壓入配合使該頭部元件(16、32、42、52、66、86、102、104、120、140)及該柱塞(14、36、64、84、100、108、134)彼此連接；及一連接鑽孔(24、34、44、107)，其經配置於該柱塞(14、36、64、84、100、108、134)及該頭部元件(16、32、42、52、66、86、102、104、120、140)之另一者上且經調適用於連接至該連接元件(106)。
  10. 如請求項9之頭部單元，其中該連接元件(106)在藉由收縮配合或壓入配合連接之前具有比該連接鑽孔(24、107)更大之一截面。
  11. 如請求項9之頭部單元，其中該連接元件及該連接鑽孔(34、44)之側壁係圓錐形或截頭圓錐形，該連接元件及該連接鑽孔(34、44)之一半錐角小於1.5°，且該頭部元件(32、42)及該柱塞(36)藉由壓入配合彼此連接。
  12. 如請求項8至11中任一項之頭部單元，其中該頭部元件(16、32、42、52、66、86、102、104、120、140)由鈀合金製成，且該柱塞(14、36、64、84、100、108、134)由不同於鈀合金之一材料製成。
  13. 一種用於製造一接觸裝置之方法，該方法之特徵在於包括以下步驟 藉由憑藉收縮配合或壓入配合使在其第一末端處具有一加寬部(28、29、65、85、101、136)之一柱塞(14、36、64、84、100、108、134)之一第二末端及一頭部元件(16、32、42、52、66、86、102、104、120、140)彼此連接而製造一頭部單元，該柱塞(14、36、64、84、100、108、134)之該第二末端在該加寬部(28、29、65、85、101、136)抵靠至該凸緣部(18、68、88)之情況中從該管元件(10、60、80、132)突出，及 製造一接觸裝置，其包括：一管元件(10、60、80、132)，其具有一第三末端及與該第三末端相對之一第四末端，在該第三末端處接納該柱塞(14、36、64、84、100、108、134)之該加寬部(28、29、65、85、101、136)，且憑藉配置於該第三末端處之一向內突出凸緣部(18、68、88)將該加寬部(28、29、65、85、101、136)保持在其內部空間中；及一彈性元件(20、90、148)，其經配置於該管元件(10、60、80、132)之該內部空間中，抵靠該加寬部(28、29、65、85、101、136)之端部且抵靠該管元件(10、60、80、132)之該閉合第四末端支撐，使得在將該柱塞(14、36、64、84、100、108、134)引入至該管元件(10、60、80、132)中之後或之前執行該頭部單元之該製造。
  14. 如請求項13之方法，其中 在使該柱塞(14、36、64、84、100、108、134)及該頭部元件(16、32、42、52、66、86、102、104、120、140)彼此連接之前，通過該第四末端將該柱塞(14、36、64、84、100、108、134)引入至一管元件(10、60、80、132)之該內部空間中， 接著，在使該柱塞(14、36、64、84、100、108、134)及該頭部元件(16、32、42、52、66、86、102、104、120、140)彼此連接之後，通過該管元件(10、60、80、132)之該第四末端將一彈性元件(20、90、148)引入至該柱塞(14、36、64、84、100、108、134)之該加寬部(28、29、65、85、101、136)，且 憑藉一插塞元件(12、62、82、162)閉合該管元件(10、60、80、132)之該第四末端，運用該插塞元件(12、62、82、162)使該彈性元件(20、90、148)偏置。
  15. 如請求項13之方法，其中 在使該頭部元件(16、32、42、52、66、86、102、104、120、140)及該柱塞(14、36、64、84、100、108、134)彼此連接之後，將該頭部單元引入至包括一彈性元件之該管元件中，該彈性元件通過該管元件之敞開第三末端抵靠該管元件之該閉合第四末端支撐，同時使該彈性元件偏置，使得該柱塞之該加寬部進入該管元件，且 在該管元件之該敞開第三末端處形成該向內突出凸緣部，使得憑藉該凸緣部將該加寬部保持在該管元件內部。
  16. 如請求項13至15中任一項之方法，其中藉由收縮配合使該頭部元件(16、52、66、86、102、104、120、140)及該柱塞(14、64、84、100、108、134)彼此連接，一連接元件(106)經配置於該柱塞(14、64、84、100、108、134)及該頭部元件(16、52、66、86、102、104、120、140)之一者上，且經調適用於連接至該連接元件(106)之一連接鑽孔(24、107)經配置於該柱塞(14、64、84、100、108、134)及該頭部元件(16、52、66、86、102、104、120、140)之另一者上，以藉由收縮配合使該頭部元件(16、52、66、86、102、104、120、140)及該柱塞(14、64、84、100、108、134)彼此連接，且該連接元件(106)具有比該連接鑽孔(24、107)更大之一截面，且在藉由收縮配合之該連接之進程中， 加熱該連接鑽孔(24、107)直至其膨脹至可將該連接元件(106)引入至該連接鑽孔(24、107)中的程度，且 將該連接元件(106)引入至該連接鑽孔(24、107)中。
  17. 如請求項16之方法，其中在該連接鑽孔(24、107)之該加熱的同時冷卻該連接元件(106)。
  18. 如請求項13至15中任一項之方法，其中藉由壓入配合使該頭部元件(16、52、66、86、102、104、120、140)及該柱塞(14、64、84、100、108、134)彼此連接，一連接元件(106)經配置於該柱塞(14、64、84、100、108、134)及該頭部元件(16、52、66、86、102、104、120、140)之一者上，且經調適用於連接至該連接元件(106)之一連接鑽孔(24、107)經配置於該柱塞(14、64、84、100、108、134)及該頭部元件(16、52、66、86、102、104、120、140)之另一者上，以藉由壓入配合使該頭部元件(16、52、66、86、102、104、120、140)及該柱塞(14、64、84、100、108、134)彼此連接，且該連接元件(106)具有比該連接鑽孔(24、107)更大之一截面。
  19. 如請求項13至15中任一項之方法，其中一連接元件經配置於該柱塞(36)及該頭部元件(32、42)之一者上，且經調適用於連接至該連接元件(106)之一連接鑽孔(34、44)經配置於該柱塞(36)及該頭部元件(32、42)之另一者上，以藉由壓入配合使該頭部元件(32、42)及該柱塞(36)彼此連接，該連接元件及該連接鑽孔(34、44)之側壁係圓錐形或截頭圓錐形，且該連接元件及該連接鑽孔(34、44)之一半錐角小於1.5°，且該頭部元件(32、42)及該柱塞(36)藉由壓入配合彼此連接。
  20. 如請求項18之方法，其結合請求項14，其中藉由該柱塞(14、36、64、84、100、108、134)之該第二末端(135)形成該連接元件，且在該頭部元件(16、32、42、52、66、86、102、104、120、140)中形成該連接鑽孔(24、34、44)，且 在將該柱塞(14、36、64、84、100、108、134)引入至該管元件(10、60、80、132)中之後，將該柱塞(14、36、64、84、100、108、134)之該第二末端(30、40、103、110)引導至該頭部元件(16、32、42、52、66、86、102、104、120、140)之該連接鑽孔(24、34、44)上，且 在支撐該頭部元件(16、32、42、52、66、86、102、104、120、140)時且在憑藉一插塞元件(12、62、82、162)閉合該第四末端之前，通過該管元件(10、60、80、132)之該第四末端引入一按壓力執行元件(146)，該頭部元件(16、32、42、52、66、86、102、104、120、140)憑藉該按壓力執行元件(146)藉由壓入配合連接至該柱塞(14、36、64、84、100、108、134)之該第二末端(30、40、103、110)。
  21. 如請求項20之方法，其中憑藉支撐該頭部元件(16、32、42、52、66、86、102、104、120、140)之一力量測裝置(144)量測該壓入配合期間之按壓力。
  22. 如請求項14之方法，其中利用具有一凹槽(56、163)之一插塞元件(12、62、82、162)，且在運用該插塞元件(12、62、82、162)閉合該管元件(10、60、80、132)期間，憑藉由一輥(160)導引之至少一個按壓元件(158)將該管元件(10、60、80、132)之壁按壓至該凹槽(56、163)中。
  23. 如請求項14或請求項22之方法，其中憑藉在該管元件(10、60、80、132)之該第三末端處敞開之一支撐元件(130)固持該管元件(10、60、80、132)，使得該第四末端面向上，且藉由下落通過該饋送端將該柱塞(16、32、42、52、66、86、102、104、120、140)、該彈性元件(20、148)及該插塞元件(12、62、82、162)饋送至該管元件(10、60、80、132)中。
  24. 如請求項23之方法，其中利用一可展開支撐元件(130)，其經調適用於允許該接觸裝置在該元件之展開狀態從該元件下落，且在憑藉該插塞元件(12、62、82、162)閉合該管元件(10、60、80、132)之後藉由展開該支撐元件(130)使該接觸裝置從該支撐元件(130)下落。
  25. 如請求項13至15中任一項之方法，其中應用由鈀合金製成之一頭部元件(16、32、42、52、66、86、102、104、120、140)，及由不同於鈀合金之一材料製成之一柱塞(14、36、64、84、100、108、134)。
  26. 一種製造用於一接觸裝置之一頭部單元之方法，其特徵在於包括以下步驟 藉由憑藉收縮配合或壓入配合使在其第一末端處具有一加寬部(28、29、65、85、101、136)之一柱塞(14、36、64、84、100、108、134)之該第二末端及一頭部元件(16、32、42、52、66、86、102、104、120、140)彼此連接而製造一頭部單元。
  27. 如請求項26之方法，其中藉由收縮配合使該頭部元件(16、52、66、86、102、104、120、140)及該柱塞(14、64、84、100、108、134)彼此連接，一連接元件(106)經安置於該柱塞(14、64、84、100、108、134)及該頭部元件(16、52、66、86、102、104、120、140)之一者上，且經調適用於連接至該連接元件(106)之一連接鑽孔(24、107)經配置於該柱塞(14、64、84、100、108、134)及該頭部元件(16、52、66、86、102、104、120、140)之另一者上，以藉由收縮配合使該頭部元件(16、52、66、86、102、104、120、140)及該柱塞(14、64、84、100、108、134)彼此連接，且該連接元件(106)具有比該連接鑽孔(24、107)更大之一截面，且在藉由收縮配合之該連接之進程中， 加熱該連接鑽孔(24、107)直至其膨脹至可將該連接元件(106)引入至該連接鑽孔(24、107)中的程度，且 將該連接元件(106)引入至該連接鑽孔(24、107)中。
  28. 如請求項27之方法，其中在該連接鑽孔(24、107)之該加熱的同時冷卻該連接元件(106)。
  29. 如請求項26之方法，其中藉由壓入配合使該頭部元件(16、52、66、86、102、104、120、140)及該柱塞(14、64、84、100、108、134)彼此連接，一連接元件(106)經配置於該柱塞(14、64、84、100、108、134)及該頭部元件(16、52、66、86、102、104、120、140)之一者上，且經調適用於連接至該連接元件(106)之一連接鑽孔(24、107)經配置於該柱塞(14、64、84、100、108、134)及該頭部元件(16、52、66、86、102、104、120、140)之另一者上，以藉由壓入配合使該頭部元件(16、52、66、86、102、104、120、140)及該柱塞(14、64、84、100、108、134)彼此連接，且該連接元件(106)具有比該連接鑽孔(24、107)更大之一截面。
  30. 如請求項26之方法，其中一連接元件經配置於該柱塞(36)及該頭部元件(32、42)之一者上，且經調適用於連接至該連接元件之一連接鑽孔(34、44)經配置於該柱塞(36)及該頭部元件(32、42)之另一者上，以藉由壓入配合使該頭部元件(32、42)及該柱塞(36)彼此連接，該連接元件及該連接鑽孔(34、44)之側壁係圓錐形或截頭圓錐形，且該連接元件及該連接鑽孔(34、44)之一半錐角小於1.5°，且該頭部元件(32、42)及該柱塞(36)藉由壓入配合彼此連接。
  31. 如請求項26至30中任一項之方法，其中應用由鈀合金製成之一頭部元件(16、32、42、52、66、86、102、104、120、140)，及由不同於鈀合金之一材料製成之一柱塞(14、36、64、84、100、108、134)。
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