TW202004190A

TW202004190A - 兩用可拆式測試針結構

Info

Publication number: TW202004190A
Application number: TW107118333A
Authority: TW
Inventors: 蔡伯晨; 陳威助; 呂彥輝; 鄭文瑛; 謝健堉
Original assignee: 中國探針股份有限公司
Priority date: 2018-05-29
Filing date: 2018-05-29
Publication date: 2020-01-16
Also published as: TWI666453B

Abstract

本發明提供一種兩用可拆式測試針結構，供以針對待測物進行電性檢測，包含一本體及一檢測接頭。該本體一端具有至少一第一旋卡部，且該本體係為中空，以供容置探針；檢測接頭係為中空狀，且檢測接頭之一端對應第一旋卡部設有至少一第二旋卡部，以使本體與檢測接頭可以旋轉方式相互卡合組接或卸除，檢測接頭之另一端係具有一電性接觸部及一穿孔，穿孔係供探針穿出，電性接觸部則供與待測物接觸以形成導通，藉此係可有效提升更換速率，並於組裝後具備足夠剛性與準直度而利於測試結構下壓檢測待測物電性狀態。

Description

兩用可拆式測試針結構

本發明係與電性測試結構領域相關，尤其是一種可快速拆卸組裝，且利於依據檢測需求更換對應測試探頭，進而得以提升檢測速率與效能之兩用可拆式測試針結構。

為利於得知各類電子產品製成後之電性狀態是否符合需求，一般係可透過如電性檢測針等用品作為檢測用具。單一之電性檢測針本身即具有檢測功能，然實際之電子產品須檢測的電性接點數量繁多，是以往往需將大量電性檢測針安裝於檢測機台以提升整體檢測速率。

一般來說，電性檢測針係指設置於機台，供與待測電子產品接觸電性導通之裝置，整體係為一體成型之結構，一端供與待測產品接觸，另端則透過以導線焊接固定之方式安裝在機台上，而可檢驗待測產品之電流狀態等電性參數。供以檢測電子產品之機台依據不同的電性檢測需求，大多會分為諸多載區，於各載區中即設置有大量的電性檢測針，電子產品即可逐一移往各載區進行對應的檢測。

然，實際檢測應用上，基於檢測精確度與安全需求，電性檢測針於使用一定次數後即須加以更換，由於機台各載區中皆裝設有數量龐大之電性檢測接頭，少則數十多則數萬，而受限於電性檢測接頭一體成型之結構，因此於拆卸更換時需將焊接導線剪除或移除，再把電性檢測針取下，而後換上新的電性檢測針時，需再執行導線焊接接合作業，因此相當地不便，需要耗費大量人工成本與時間成本。另一方面，當檢測機台各載區因應不同的待測產品而需更換至對應規格之電性檢測針時，同樣遭遇需耗費大量成本之窘境。

有鑑於此，本發明人係集結多年從事相關行業之經驗，構思一種兩用可拆式測試針結構，俾能解決目前於電性檢測方面仍存有之缺失。

本發明之一目的，旨在提供一種兩用可拆式測試針結構，以有效減低更換作業所需時間，並可因應檢測物件之規格種類快速更替所需的接頭，大幅提升適用性。

為達上述目的，本發明揭露一種兩用可拆式測試針結構，供以針對待測物進行電性檢測，包含：一本體，其一端具有至少一第一旋卡部，且該本體係為中空，以供容置探針；及一檢測接頭，係為中空狀，且該檢測接頭之一端對應該第一旋卡部設有至少一第二旋卡部，以使該本體與該檢測接頭可以旋轉方式相互卡合組接或卸除，該檢測接頭之另一端係具有一電性接觸部及一穿孔，該穿孔係供探針穿出，該電性接觸部則供與待測物接觸以形成導通。藉此，即可利用該第一旋卡部及該第二旋卡部有效達到快速拆裝之目的，大幅縮減更換接頭所需工時，並據此使得該兩用可拆式測試針結構得以快速地匹配各類待測物規格進行檢測。

於一實施例中，該第一旋卡部為一滑孔，該第二旋卡部為一凸柱，該第一旋卡部具有一卡固端及一連接端，且該卡固端之寬度小於該連接端之寬度，於組裝時該第二旋卡部自該連接端穿設於該第一旋卡部內並移動至該卡固端後，即使該本體與該檢測接頭相互組接固定，藉此可快速穩固定組裝或拆卸該檢測接頭。

其中，該第二旋卡部之數量為N個時，係呈等間隔環狀排列，且相鄰之該等第二旋卡部之夾設角度係為360/N，該第一旋卡部則對應該第二旋卡部設置，藉此以於組裝或拆卸時更為穩固地施力，且在檢測過程中亦可更防止軸心偏移之現象發生。

於一實施例中，該電性接觸部係為複數導電金屬條，該等導電金屬條係沿該穿孔周緣呈環狀排列設置，藉此該兩用可拆式測試針結構係可透過該等導電金屬條達到分流功能，而可運用至大電流檢測範疇。

為有效提升該兩用可拆式測試針結構之檢測效能，於一實施例中該兩用可拆式測試針結構更具有一導電彈片，該導電彈片設於該電性接觸部，且該電性接觸部之表面具有複數凹槽及複數尖銳凸肋，該等尖銳凸肋係佈設於未設置該等凹槽之區域，該等凹槽係以該孔洞為中心呈放射狀排列設置；該導電彈片具有複數導腳部，該等導腳部係對應該等凹槽呈放射狀設置，以對應位於該等凹槽內，且於該電性接觸部與待測物接觸導通時，該等導腳部係可沿待測物表面向外滑移。藉此，透過該導電彈片及該等尖銳凸肋即可有效消除待測物表面形成有礙於檢測之氧化層，提升電性檢測之精確性。

較佳者，各該導腳部具有二上區段及一下區段，該下區段連接設於二該上區段之間且呈凹弧狀，進而使該等導腳部與待測物接觸時，該下區段之弧面沿待測物表面滑移，以利用弧面結構有效地刮除氧化層。

為利於握持旋轉該檢測接頭，於一實施例中揭示該檢測接頭外表面設有複數溝槽，以利於握持施力。

較佳者，該檢測接頭本身亦可具有一外殼體及一內基座，該外殼體係套設於該內基座外側並具有複數溝槽，且該內基座具有該第二旋卡部及該電性接觸部，藉此係可降低物件損壞時的更替成本。

此外，為利於快速確認組裝狀態，該檢測接頭具有一對位缺口，該本體具有一對位孔，當該檢測接頭組設至於該本體後，該對位缺口與該對位孔係相對應，而可透過一定位件插設固定。

其中，較佳者，該本體對應與該檢測接頭組裝之端，在與該檢測接頭旋轉組固後，係延伸至該檢測接頭內部，以增強該本體與該檢測接頭之組裝強度。

綜上所述，本發明之該兩用可拆式測試針結構係利用可拆組之結構，有效提升更換作業速率，以及依據各種不同之待測物規格，皆可快速更換對應之該檢測接頭至該本體上，而可提升該兩用可拆式測試針結構之適用範疇。並且，透過該電性接觸部之結構設計，使該兩用可拆式測試針結構可確實地應用於大電流檢測，更進一步地，針對易形成於待測物表面之氧化層，也可透過該電性接觸部及該導電彈片結構來防止氧化層於測試時造成的影響，更提升電性檢測之精確性。

為使貴審查委員能清楚了解本發明之內容，謹以下列說明搭配圖式，敬請參閱。

請參閱第1、2、3及4圖，其係為本發明第一實施例之兩用可拆式測試針結構之分解示意圖(一)、分解示意圖(二)、組裝示意圖及設有探針之組裝示意圖。本發明揭示一種兩用可拆式測試針結構1，供以針對待測物如IC、晶圓、電池等元件進行電性檢測，包含一本體10及一檢測接頭11。該本體10之一端具有至少一第一旋卡部101，且該本體10為中空，而可供以容置一探針2。該本體10相對具有該第一旋卡部101之端係供以裝設於檢測機台處，一般常透過螺母及導線焊接接合之方式使該本體10可固設於檢測機台上。該檢測接頭11之一端對應該第一旋卡部101設有至少一第二旋卡部111，以使該本體10與該檢測接頭11可以旋轉方式相互卡合組接或卸除，該檢測接頭11之另一端係具有一電性接觸部112及一穿孔113，該穿孔113係與該本體10之中空區域連通，以供探針2穿出，該電性接觸部112供與待測物接觸以形成導通。藉此，透過該第一旋卡部101與該第二旋卡部111之結構，即可讓該檢測接頭11相對該本體10快速地拆卸或組裝，而利於依據需求定時更換維修，或是依循待測物的不同來替換對應規格之該檢測接頭11。

其中，視檢測需求而定，該本體10若無置放探針2，則可應用於如大電流範疇之電性檢測，利用該電性接觸部112與待測物之接觸，而使該兩用可拆式測試針結構1整體與待測物形成電導通狀態，連接於該本體10之檢測機台即可據此了解待測物之電性狀態。而當該本體10及該檢測探頭11之中空區域置放探針2後，則可在大電流檢測同時一併進行感知檢測，以知悉待測物之其他電性狀態，例如待測物為電池時，除了可利用該本體10及該檢測接頭11達到電流狀態檢測之功效外，該探針2穿出之部分亦會與待測物接觸，於此即可該探針2確認電池狀態，進而可具有兩用檢測之功效，如第4圖所示。並該兩用可拆式測試針結構1裝設該探針2時，為免短路現象，係可於該探針2及該兩用可拆式測試針結構1之間放置絕緣件(圖中未示)。

特別一提的是，各類電性測試結構，皆為對應待測物之規格、類型而設計製成，並各測試結構係供與待測物之電接點接觸，因此實際上尺寸相當地微小，過往於製造時，皆朝向直接一體成型製成為主。又待測物在進行電性檢測時，係經由檢測機台上各載區來進行測試，而檢測機台上各載區皆須安裝大量的測試結構，各載區中的測試結構至少有數十數百隻以上。在目前的應用狀態前提下，一體成型之測試結構除了在更換上有極大不便，亦不符經濟成本考量。例如當測試結構針對少見的特定待測物規格製造並使用後，若後續不再需要該種規格之測試結構，則該些測試結構即無再使用之可能，進而造成大量的成本浪費。而本發明之該兩用可拆式測試針結構1則可有效地解決該些缺失與不便，透過該第一旋卡部101與該第二旋卡部111達到快速旋轉組裝與拆卸之功效，在更換新的檢測接頭11或是因應待測物規格更換對應之檢測接頭11時，甚可使檢測機台之更換工時可有效減縮至一半以下，且即使部分之該檢測接頭11僅針對少見的特定規格開發製造，亦相對過往可大幅降低成本浪費。並且，透過該第一旋卡部101與該第二旋卡部111結構，係可兼顧該兩用可拆式測試針結構1之剛性且使讓該檢測接頭11組設於該本體10後可準直地針對待測物進行檢測，降低軸心偏移現象發生，而相較於習知技術具有無法預期之功效。並因該兩用可拆式測試針結構1之微小尺寸限制，以及應用範疇之特殊性，在設計時需考量在該檢測接頭11及該本體10組裝並檢測時，需準直下壓而不允許偏移之條件，是以於此揭露之旋轉組接與拆卸之結構以及整體設計動機，皆有別於單純尋求旋轉組接與拆卸之結構設計，非得以據此認定本發明利用旋接方式達到快速組裝與拆卸之技術特徵係得以自其他領域輕易思及。

詳細言，該第一旋卡部101係為一滑孔，該第二旋卡部111為一凸柱，該第一旋卡部101具有一卡固端1011及一連接端1012，且該卡固端1011之寬度小於該連接端1012之寬度，於組裝時該第二旋卡部111自該連接端1012穿設於該第一旋卡部101內並移動至該卡固端1011後，即使該本體10與該檢測接頭11相互組接固定。當然，亦可使該第一旋卡部101為凸柱，該第二旋卡部111對應為滑孔之結構來實施，同樣可使該檢測接頭11與該本體10緊密且穩固地組接。並為利於該第一旋卡部101與該第二旋卡部111之組配，該第二旋卡部111頂端係可呈球狀，該卡固端1011及該連接端1012則對應該第二旋卡部111頂端結構而形成直徑不等之圓形狀態，亦即較佳者，該卡固端1011之直徑係小於該第二旋卡部111頂端之直徑，且該第二旋卡部111頂端之直徑係小於該連接端1012之直徑，以更利於組設及固定。於組裝時，僅需將該第二旋卡部111穿入該連接端1012並移動至該卡固端1011後即可使之固定。其中，該本體10對應與該檢測接頭11組裝之端，在與該檢測接頭11旋轉組固後，係延伸至該檢測接頭11內部，以加強兩者之固接強度。

較佳者，當該第二旋卡部111之數量為N個時，係呈等間隔環狀排列，且相鄰之該等第二旋卡部111之夾設角度係為360/N，該第一旋卡部101則對應該第二旋卡部111設置。藉此，透過等間隔設置之該等第二旋卡部111及該等第一旋卡部101，可使該檢測接頭11及該本體10於組裝或拆卸時更為穩固，防止組裝強度不足致使該檢測接頭11與該本體10脫離，或是不利於旋轉拆卸等問題。於本實施例中，係以設有三個該第二旋卡部111及三個該第一旋卡部101為例，並該等第二旋卡部111之夾設角度係為120度。

此外，為利於與待測物接觸，該電性接觸部112係為複數導電金屬條，該等導電金屬條係沿該穿孔113周緣呈環狀排列設置，藉此，透過該等導電金屬條即可與待測物緊密電性連接以執行所需之電性測試，並且，各該導電金屬條係可達到分流之功效，而使該兩用可拆式測試針結構1可應用於大電流範疇之測試。各該導電金屬條係可略呈S型，而使其一端凸出於該檢測接頭11，另端則組設於該檢測接頭11內。

另一方面，為利於拆卸替換該檢測接頭11，該檢測接頭11之外表面係可設有複數溝槽114，以利於握持施力。透過該等溝槽114係可提升工具或手部相對該檢測接頭11之摩擦力，而更易於握持並旋轉施力，以將該檢測接頭11組設於該本體10或自該本體10卸除。

此外，該檢測接頭11整體可為一體成形結構，或鑒於更替上的便利性，該檢測接頭11係可具有一外殼體115及一內基座116，該外殼體115係套設於該內基座116外側並具有複數溝槽114，且該內基座116具有該第二旋卡部111及該電性接觸部112，該外殼體115及該電性接觸部112並可以緊配方式結合，藉此若當該檢測接頭11部分有所損壞時，僅需更換該外殼體115，或是更換該內基座116，而可更進一步降低元件維修成本。

進一步地，該檢測接頭11具有一對位缺口117，該本體10具有一對位孔102，當該檢測接頭11組設至該本體10後，該對位缺口117與該對位孔102係相對應，而可透過一定位件3插設固定。藉此，當該檢測接頭11固定於該本體10後，可利用該對位缺口117及該對位孔102達到確認組設完畢之功效，且該定位件3插設至該對位缺口117及該對位孔102後，該定位件3係可卡抵於該對位缺口117，而避免該檢測接頭11位移。

請續參閱第5及6圖，其係為本發明第二實施例之兩用可拆式測試針結構之組裝示意圖及檢測接頭部分剖面示意圖。承第一實施例內容，相同之細部技術特徵於此即不再重述，並相同之元件係以相同標號示意之。於本實施例中，更具有一導電彈片12，該導電彈片12設於該電性接觸部112，且該電性接觸部112之表面具有複數凹槽1121及複數尖銳凸肋1122，該等尖銳凸肋1122係佈設於未設置該等凹槽1121之區域，該等凹槽1121係以該孔洞113為中心呈放射狀排列設置，該導電彈片12具有複數導腳部121，該等導腳部121係對應該等凹槽1121設置，以對應位於該等凹槽1121內，並於該電性接觸部112與待測物接觸導通時，該等導腳部121係可沿待測物表面向外滑移。換言之，該等導腳部121供與待測物接觸之區域係呈非平面狀態，以利用其結構達到滑移之形變作動。為使該兩用可拆式測試針結構1具有更佳之檢測效能，該電性接觸部112表面係設有該等尖銳凸肋1122以及該導電彈片12，而有助於刺穿並刮除形成於待測物表面之氧化層，以使該電性接觸部112與待測物確實地形成電性導通狀態。更具體地說，當該兩用可拆式測試針結構1壓抵接觸於待測物時，該等尖銳凸肋1122係可將氧化層刺穿，該導電彈片12係透過該等導腳部121於該電性接觸部112壓抵於待測物表面時所接收之壓力，結合該等導腳部121本身之彈性而達到沿待測物表面向外滑移之作動，此舉即可在測試時，有效地消除待測物表面氧化層對於電性導通上的影響，提升檢測上之精準度。該等尖銳凸肋1122係可呈密集接續地排列佈設，以使該電性接觸部112表面形成近似粗糙面之結構，以利達到刮除氧化層之功效。並且，該電性接觸部112係可相對該檢測接頭11為可拆式結構，換言之，該電性接觸部112可為外組於該檢測接頭11之一座體，並於其上再組設該導電彈片12。藉此於維修或該電性接觸部112有所耗損之時，可僅更換該電性接觸部112進而降低元件設置成本。

較佳者，各該導腳部121具有二上區段1211及一下區段1212，該下區段1212連接設於二該上區段1211之間且呈凹弧狀，進而使該等導腳部121與待測物接觸時，該下區段1212之弧面沿待測物表面滑移。如第6圖所示，各該導腳部121之該等上區段1211係可略呈水平設置，而該下區段1212之兩端則分別與該上區段1211連接，並呈現近似U型之凹弧，藉此，當該等導腳部121與待測物接觸時，該下區段1212係最先接觸待測物，而後該下區段1212係受力而形變滑移，達到刮除氧化層之功效。其中，該導電彈片12係可透過如墊圈等物件以與該電性接觸部112相互組設，以加強該導電彈片12之組裝強度避免偏移。另為利於凸顯該導電彈片12及該電性接觸部112之特徵，故於第6圖中僅繪製該檢測接頭11之部分，而未示意該探針2。

惟，以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，並非用以限定本發明實施之範圍；故在不脫離本發明之範圍下所作之均等變化與修飾，皆應涵蓋於本發明之專利範圍內。

1‧‧‧兩用可拆式測試針結構10‧‧‧本體101‧‧‧第一旋卡部1011‧‧‧卡固端1012‧‧‧連接端102‧‧‧對位孔11‧‧‧檢測接頭111‧‧‧第二旋卡部112‧‧‧電性接觸部1121‧‧‧凹槽1122‧‧‧尖銳凸肋113‧‧‧孔洞114‧‧‧溝槽115‧‧‧外殼體116‧‧‧內基座117‧‧‧對位缺口12‧‧‧導電彈片121‧‧‧導腳部1211‧‧‧上區段1212‧‧‧下區段2‧‧‧探針3‧‧‧定位件

第1圖，為本發明第一實施例兩用可拆式測試針結構之分解示意圖(一)。第2圖，為本發明第一實施例兩用可拆式測試針結構之分解示意圖(二)。第3圖，為本發明第一實施例兩用可拆式測試針結構之組裝示意圖。第4圖，為本發明第一實施例兩用可拆式測試針結構中設有探針之組裝示意圖。第5圖，為本發明第二實施例兩用可拆式測試針結構之組裝示意圖。第6圖，為本發明第二實施例之兩用可拆式測試針結構檢測接頭部分剖面示意圖。

1‧‧‧兩用可拆式測試針結構

10‧‧‧本體

101‧‧‧第一旋卡部

11‧‧‧檢測接頭

111‧‧‧第二旋卡部

112‧‧‧電性接觸部

1121‧‧‧凹槽

1122‧‧‧尖銳凸肋

114‧‧‧溝槽

115‧‧‧外殼體

116‧‧‧內基座

117‧‧‧對位缺口

Claims

一種兩用可拆式測試針結構，供以針對待測物進行電性檢測，包含：一本體，其一端具有至少一第一旋卡部，且該本體係為中空，以供容置探針；及一檢測接頭，係為中空狀，且該檢測接頭之一端對應該第一旋卡部設有至少一第二旋卡部，以使該本體與該檢測接頭可以旋轉方式相互卡合組接或卸除，該檢測接頭之另一端係具有一電性接觸部及一穿孔，該穿孔係供探針穿出，該電性接觸部則供與待測物接觸以形成導通。
如申請專利範圍第1項所述之兩用可拆式測試針結構，其中，該第一旋卡部為一滑孔，該第二旋卡部為一凸柱，該第一旋卡部具有一卡固端及一連接端，且該卡固端之寬度小於該連接端之寬度，於組裝時該第二旋卡部自該連接端穿設於該第一旋卡部內並移動至該卡固端後，即使該本體與該檢測接頭相互組接固定。
如申請專利範圍第2項所述之兩用可拆式測試針結構，其中，該第二旋卡部之數量為N個時，係呈等間隔環狀排列，且相鄰之該等第二旋卡部之夾設角度係為360/N，該第一旋卡部則對應該第二旋卡部設置。
如申請專利範圍第2項所述之兩用可拆式測試針結構，其中，該電性接觸部係為複數導電金屬條，該等導電金屬條係沿該穿孔周緣呈環狀排列設置。
如申請專利範圍第2項所述之兩用可拆式測試針結構，更具有一導電彈片，該導電彈片設於該電性接觸部，且該電性接觸部之表面具有複數凹槽及複數尖銳凸肋，該等尖銳凸肋係佈設於未設置該等凹槽之區域，該等凹槽係以該孔洞為中心呈放射狀排列設置；該導電彈片具有複數導腳部，該等導腳部係對應該等凹槽呈放射狀設置，以對應位於該等凹槽內，且於該電性接觸部與待測物接觸導通時，該等導腳部係可沿待測物表面向外滑移。
如申請專利範圍第5項所述之兩用可拆式測試針結構，其中，各該導腳部具有二上區段及一下區段，該下區段連接設於二該上區段之間且呈凹弧狀，進而使該等導腳部與待測物接觸時，該下區段之弧面可沿待測物表面滑移。
如申請專利範圍第1至6項其中任一項所述之兩用可拆式測試針結構，其中，該檢測接頭外表面設有複數溝槽，以利於握持施力。
如申請專利範圍第1至6項其中任一項所述之兩用可拆式測試針結構，其中，該檢測接頭具有一外殼體及一內基座，該外殼體係套設於該內基座外側並具有複數溝槽，且該內基座具有該第二旋卡部及該電性接觸部。
如申請專利範圍第1至6項其中任一項所述之兩用可拆式測試針結構，其中，該檢測接頭具有一對位缺口，該本體具有一對位孔，當該檢測接頭組設至於該本體後，該對位缺口與該對位孔係相對應，而可透過一定位件插設固定。
如申請專利範圍第1至6項其中任一項所述之兩用可拆式測試針結構，其中，該本體對應與該檢測接頭組裝之端，在與該檢測接頭旋轉組固後，係延伸至該檢測接頭內部。