TWI606239B - Sleeve spring probe and probe card with the sleeve spring probe - Google Patents

Description

套筒式彈簧探針以及具有該套筒式彈簧探針的探針卡

本發明係與彈簧探針有關，特別是關於一種套筒式彈簧探針，以及具有該套筒式彈簧探針的探針卡。

第1圖為一種習用之彈簧探針11的平面分解圖，該彈簧探針11包含有一針體12，以及一套設於該針體12外之彈簧套筒13。第2圖為採用該彈簧探針11之探針卡14的剖視示意圖，為了方便說明，第2圖之比例並未對應第1圖之比例，該探針卡14包含有一電路基板15及一探針裝置16，該電路基板15可為用以與一測試機(圖中未示)電性連接之電路板，或者，該電路基板15可為一空間轉換器且係設於用以與一測試機(圖中未示)電性連接之一電路板(圖中未示)及該探針裝置16之間。該探針裝置16包含有一探針座17及多數彈簧探針11，第2圖僅顯示出一小部分之電路基板15及探針座17以及一彈簧探針11，以便說明。

該彈簧探針11之針體12與彈簧套筒13之結合方式，係將該彈簧套筒13之一接近其下端的結合區段132壓合於該針體12，並藉由銲接而相互固定，如此一來，該結合區段132具有因前述之壓合程序而變形形成之二凸出部134，各該凸出部134係凸出於該彈簧套筒13未受壓合部位之一外筒面136。

該探針座17係由上、中、下導板171、172、173構成，亦可無中導板172而僅有上、下導板171、173，該等導板171、172、173分別設有多數穿孔171a、172a、173a，藉以共同形成多數用以安裝彈簧探針11之安裝孔174(第2圖僅顯示出一安裝孔174)。為了使該彈簧探針11能自組裝完成之探針 座17的頂面175安裝入該安裝孔174，且讓該彈簧探針11在點觸待測物而發生轉動時能在該安裝孔174內自由轉動，該安裝孔174被設計成圓孔且其半徑大於各該凸出部134與該彈簧探針11中心之最大距離。

該探針裝置16組裝完成後，該電路基板15固定於該探針座17之頂面175，該彈簧套筒13之頂端與該電路基板15之電性接點電性連接，該針體12之底端用以點觸待測物之電性接點。由於頂端抵觸於電路基板15之彈簧套筒13具有可彈性壓縮之二彈簧段138，而針體12之下段係與彈簧套筒13之結合區段132固接，且該針體12頂端與該電路基板15(彈簧套筒13之頂端)存留有一間隙18，當該針體12之底端抵觸於待測物之電性接點並相對進給時，針體12將內縮，進而壓縮該彈簧套筒13，因此，該彈簧探針11不但能與待測物之電性接點確實接觸並電性導通，更可藉由該彈簧套筒13所提供的緩衝功能來避免接觸力過大而造成待測物之電性接點或針體損壞或過度磨損。

由於上述彈簧探針11的針徑相當小(通常為幾十微米至1百多微米之間)，而高寬比相當大(通常在10：1至100：1之間)，而且，該彈簧套筒13除了各該凸出部134較為接近該安裝孔174之內壁面之外，其他部分皆與該安裝孔174之內壁面有相當距離，因此，該彈簧探針11在其針體12底端受力時容易造成針身偏擺及扭曲，如第3圖所示，如此不但會造成對位不準及針壓不穩等問題，更容易造成探針斷裂，而且，探針一旦斷裂又更產生維修及更換不易等問題。此外，各該安裝孔174之孔徑大，勢必使得相鄰之探針有相當之間距，因此難以達到高密度探針卡之細微針距需求(fine pitch)。再者，在該電路基板15尚未設於該探針座17頂面175時，若該探針座17上下顛倒則會使得該彈簧探針11掉落，造成探針卡組裝上之不便。

當該彈簧探針11在將測試訊號自待測物傳遞至該電路基板15時，電流可能自該針體12底端傳遞至頂端，再經由最上方之非彈簧段139A傳 遞至該電路基板15，或者，電流亦可能自該針體12底端傳遞至最下方之非彈簧段139B的結合區段132，再由該非彈簧段139B傳遞至該非彈簧段139A進而傳遞至該電路基板15；換言之，該彈簧探針11有兩條導通路徑，可能產生不預期之變異性，因此性能較不穩定。而且，該彈簧探針11在磨針製程(亦即研磨針尖而使所有探針之針尖在同一水平面上)中會因自轉而影響磨削力，使得經由相同磨針製程之彈簧探針11卻長度不相等。此外，為了在將該彈簧套筒13銲接於該針體12時有良好散熱效果，該非彈簧段13913需具有足夠的長度，而為了使該彈簧套筒13套設於該針體12時無方向性，該非彈簧段139A又必須與該非彈簧段139B長度相等，如此不但限制了該彈簧探針11的設計自由度，且使得該彈簧探針11必須具有相當之長度而無法設計得較短。

有鑑於上述缺失，本發明之主要目的在於提供一種套筒式彈簧探針，以及具有該套筒式彈簧探針的探針卡，其中，該套筒式彈簧探針可設於較小之孔內，因此可避免過度偏擺及扭曲，且該探針卡可達到細微針距(fine pitch)之需求，此外，該套筒式彈簧探針之性能較為穩定且設計自由度較高。

為達成上述目的，本發明所提供之套筒式彈簧探針係用以設置於一探針座；該套筒式彈簧探針包含有一彈簧套筒，該彈簧套筒具有一上非彈簧段、一下非彈簧段，以及至少一位於該上非彈簧段與該下非彈簧段之間的彈簧段，該上非彈簧段與該下非彈簧段至少其中之一具有一擋止結構，該擋止結構具有一筒狀部以及一延伸部，該延伸部係一體地連接於該筒狀部之一延伸端的一部分，致使該筒狀部之延伸端具有一能抵接於該探針座之擋止部。

為達成上述目的，本發明所提供之探針卡包含有一探針座、一套筒式彈簧探針，以及一電路基板。該探針座具有相疊之複數導板，以及一貫穿 至少一該導板的探針容置孔，該等導板中包含有一上導板及一下導板，該上導板與該下導板至少其中之一具有一擋止面，以及一設於該擋止面之延伸部穿設孔，該擋止面一部分面對該探針容置孔，且該延伸部穿設孔至少一部分位置對應於該探針容置孔。該套筒式彈簧探針係穿過該探針座之探針容置孔，該套筒式彈簧探針包含有一彈簧套筒，該彈簧套筒具有一上非彈簧段、一下非彈簧段，以及至少一位於該上非彈簧段與該下非彈簧段之間的彈簧段，該上非彈簧段與該下非彈簧段至少其中之一具有一擋止結構，該擋止結構具有一筒狀部以及一延伸部，該延伸部係一體地連接於該筒狀部之一延伸端的一部分，使該筒狀部之延伸端具有一擋止部，該擋止部係抵接於該探針座之擋止面，且該延伸部穿過該延伸部穿設孔。該電路基板係設於該探針座之上導板的一頂面，且該套筒式彈簧探針之一頂端係抵接於該電路基板之一電性接點。

藉此，由於該彈簧套筒不需受壓並銲接，因此不會產生如習知彈簧探針之彈簧套筒的凸出部，因此該探針容置孔之內徑只要稍微大於該彈簧套筒之外徑即可，如此一來，該彈簧套筒可受到該探針容置孔之內壁面支撐而不易偏擺及扭曲，而且該探針容置孔之內壁面可相當接近該彈簧套筒，該探針卡更可達到細微針距(fine pitch)之需求。此外，該套筒式彈簧探針僅有單一傳導路徑，亦即僅由該彈簧套筒傳遞電流，因此性能較為穩定，而且該彈簧套筒無銲接製程之散熱問題，使得其上、下非彈簧段長度不受散熱問題而限制，因此本發明之套筒式彈簧探針設計自由度較高。

較佳地，該探針座之上導板或下導板係先供該套筒式彈簧探針的延伸部穿過該延伸部穿設孔，再藉由位移而使該擋止面面對該探針容置孔並使該延伸部穿設孔僅有一部分位置對應於該探針容置孔；如此可使得該套筒式彈簧探針較容易安裝入該探針座。然而，該延伸部穿設孔之位置亦可完全對應於該探針容置孔。

較佳地，該上非彈簧段可具有該擋止結構，亦即具有該筒狀部以及該延伸部，該上非彈簧段之延伸部係用以抵接於一設於該探針座上之電路基板的一電性接點。藉此，該套筒式彈簧探針設置於該探針座之後，即使將該探針座上下顛倒，該探針也不會掉落。更佳地，該上非彈簧段或下非彈簧段之擋止結構可為一呈完整筒狀的筒體去除一部分所形成，且該筒狀部與該延伸部形成階梯狀，該延伸部係偏離該探針之一中心軸線；此外，該延伸部的最大寬度可小於該筒狀部之一外筒面的直徑，藉以更為穩固地受該上導板或下導板擋止並減少材料浪費。此外，該延伸部可具有一弧形端或一尖端。然而，該彈簧套筒之上非彈簧段不限制為具有如前述之延伸部，該上非彈簧段可具有一筒狀部，且該筒狀部之一上端係用以抵接於一設於該探針座上之電路基板的一電性接點。

本發明之套筒式彈簧探針亦可更包含有一針芯，該彈簧套筒係套設於該針芯外且有一部分固定於該針芯，藉以加強該套筒式彈簧探針之結構強度，雖然此探針結構可能使得該彈簧套筒因固定於該針芯而產生凸出部，但本發明之彈簧套筒的結構設計使得該探針座較容易設計成具有可容置該凸出部之空間，以避免將該凸出部設於該探針容置孔內，因此該探針容置孔之內徑仍只需要稍微大於該彈簧套筒未產生凸出部時之外徑即可。

有關本發明所提供之套筒式彈簧探針以及具有該套筒式彈簧探針的探針卡的詳細構造、特點、組裝或使用方式，將於後續的實施方式詳細說明中予以描述。然而，在本發明領域中具有通常知識者應能瞭解，該等詳細說明以及實施本發明所列舉的特定實施例，僅係用於說明本發明，並非用以限制本發明之專利申請範圍。

[先前技術]

11‧‧‧彈簧探針

12‧‧‧針體

13‧‧‧彈簧套筒

132‧‧‧結合區段

134‧‧‧凸出部

136‧‧‧外筒面

138‧‧‧彈簧段

139A、139B‧‧‧非彈簧段

14‧‧‧探針卡

15‧‧‧電路基板

16‧‧‧探針裝置

17‧‧‧探針座

171‧‧‧上導板

171a‧‧‧穿孔

172‧‧‧中導板

172a‧‧‧穿孔

173‧‧‧下導板

173a‧‧‧穿孔

174‧‧‧安裝孔

175‧‧‧頂面

18‧‧‧間隙

[實施例]

21~29‧‧‧套筒式彈簧探針

30‧‧‧彈簧套筒

31‧‧‧彈簧段

32‧‧‧上非彈簧段

322‧‧‧(上)筒狀部

323‧‧‧延伸部(針尾部)

324‧‧‧上端

325‧‧‧外筒面

326‧‧‧弧形端

327‧‧‧尖端

328‧‧‧凸出部

33‧‧‧下非彈簧段

331‧‧‧(下)筒狀部

332‧‧‧延伸部(針尖部)

332a‧‧‧末端

333‧‧‧擋止部

334‧‧‧外筒面

335‧‧‧凸出部

34‧‧‧中非彈簧段

41~47、48A、48B、48C‧‧‧探針卡

50‧‧‧探針座

51‧‧‧上導板

511‧‧‧頂面

512‧‧‧上穿孔

513‧‧‧(上)擋止面

52‧‧‧中導板

522‧‧‧中穿孔

53‧‧‧下導板

532‧‧‧下穿孔

533‧‧‧(下)擋止面

534‧‧‧底面

54‧‧‧探針容置孔

55、56‧‧‧空間

60‧‧‧電路基板

61‧‧‧電性接點

70‧‧‧針芯

71‧‧‧頂端

72‧‧‧針尾段

721‧‧‧平面端

722‧‧‧弧形端

723‧‧‧尖端

73‧‧‧底端

d‧‧‧距離

D‧‧‧直徑

L‧‧‧中心軸線

R‧‧‧半徑

W1、W2‧‧‧最大寬度

第1圖為習用之彈簧探針的平面分解圖；第2圖為習用之採用彈簧探針之探針卡的剖視示意圖；第3圖係類同於第2圖，惟顯示該彈簧探針因受力而偏擺及扭曲；第4圖為本發明一第一較佳實施例所提供之套筒式彈簧探針的示意圖；第5圖概為本發明該第一較佳實施例所提供之具有該套筒式彈簧探針的探針卡之剖視示意圖，惟顯示一電路基板尚未設於一探針座頂面之態樣；第6圖係類同於第5圖，惟未顯示出該電路基板並顯示該套筒式彈簧探針尚未受一下導板擋止之態樣；第7圖至第15圖概為本發明第二至第十較佳實施例所提供之具有套筒式彈簧探針的探針卡之剖視示意圖，惟顯示一電路基板尚未設於一探針座頂面之態樣。

申請人首先在此說明，在以下將要介紹之實施例以及圖式中，相同之參考號碼，表示相同或類似之元件或其結構特徵。

請先參閱第4圖，本發明一第一較佳實施例所提供之套筒式彈簧探針21包含有一彈簧套筒30，該彈簧套筒30原先為一直徑均一的金屬圓管，係經由光微影技術(photolithography)加工出至少一呈螺旋鏤空狀之彈簧段31，該至少一彈簧段31位於一上非彈簧段32與一下非彈簧段33之間。此外，該下非彈簧段33原先為一呈完整筒狀的筒體(如同該上非彈簧段32)，但更經由如蝕刻之程序而去除一部分，進而形成有一擋止結構，該擋止結構具有一筒狀部331及一延伸部332，為了方便說明，下文中將該下非彈簧段33之筒狀部331及延伸部332稱為下筒狀部331及針尖部332。該針尖部332係一體地連接於該下筒狀部331之一延伸端(亦即下筒狀部331之下端)的一部分，且該下筒狀部331與該針尖部332形成 階梯狀，因此該針尖部332係偏離該探針21之中心軸線L(如第5圖所示)。在本實施例中，前述之去除部分的尺寸係大於該針尖部332，亦即，從該針尖部332之末端332a朝該上非彈簧段32的方向看，該針尖部332係呈比半圓更小的圓弧形；然而，本發明之針尖部332大小不以此為限，亦可呈半圓或者比半圓更大的圓弧形。

在本實施例中，該彈簧套筒30具有二彈簧段31，因此該彈簧套筒30之非彈簧段除了包含有上、下非彈簧段32、33之外，更包含有一位於該二彈簧段31之間的中非彈簧段34。可想而知，該彈簧套筒30在僅具有一彈簧段31的情況下則不會有中非彈簧段34，而該彈簧套筒30在有更多彈簧段31的情況下則會有更多中非彈簧段34。

請參閱第5圖，該套筒式彈簧探針21可應用於一探針卡41，該探針卡41包含有一探針座50、一電路基板60，以及一套筒式彈簧探針21(數量不限)。本實施例及下述各實施例之探針卡實際上可設有相當多套筒式彈簧探針，惟圖式中僅顯示一小部分之探針座50與電路基板60，並僅顯示出一套筒式彈簧探針，以便說明。

該探針座50具有相疊之複數導板，在本實施例中，該等導板中包含有一上導板51、一中導板52及一下導板53，該套筒式彈簧探針21係先設置於該探針座50，然後該上導板51之一頂面511面向該電路基板60再將該探針座50固定於該電路基板60。

詳而言之，該上、中、下導板51、52、53分別具有上、中、下穿孔512、522、532，該上穿孔512與該中穿孔522之內徑相同且位置完全對應，該下穿孔532與上、中穿孔512、522內徑相同但位置不完全對應，如此一來，該上穿孔512與該中穿孔522構成一探針容置孔54，該下導板53之一擋止面533(在下文中稱為下擋止面533，以便說明)一部分面對該探針容置孔54，且該下穿孔532 一部分位置對應於該探針容置孔54。該套筒式彈簧探針21係穿過該探針容置孔54，由於該下非彈簧段33之針尖部332係一體地連接於該下筒狀部331之下端(亦即延伸端)的一部分，致使該下筒狀部331之下端的另一部分，亦即第4圖標號333所指與該針尖部332形成一階部的部分，係形成一擋止部333，可抵接於該下擋止面533，使得該探針21定位於該探針座50內而不會掉落，該針尖部332係穿過該下穿孔532而自該下導板53之一底面534伸出，用以點觸一待測物(圖中未示)，換言之，本實施例之下穿孔532即為一延伸部穿設孔，本發明所定義之延伸部穿設孔為設於用以擋止探針之擋止面且供探針之延伸部穿過的穿孔。在該電路基板60尚未固定於該上導板51之頂面511時，該探針21之上非彈簧段32有一部分凸伸出該頂面511；該電路基板60固定於該頂面511時，係使該探針21之彈簧段31稍微壓縮，進而使該上非彈簧段32完全位於該探針容置孔54內，且該上非彈簧段32之頂端係抵接於該電路基板60之一電性接點61。該電路基板60可為用以與一測試機(圖中未示)電性連接之電路板，或者，該電路基板60可為一空間轉換器且係設於用以與一測試機(圖中未示)電性連接之一電路板(圖中未示)與該探針座50之間。

該針尖部332之末端332a可以為一弧形端(如同第8圖所示之弧形端326)或尖端(如同第9圖所示之尖端327)，以在針尖部332之末端332a點觸待測物時，可以提供較低的接觸電阻，使測試的穩定度提高。此外，為了增加針尖部332的結構強度，可以增加針尖部332圓弧形的內壁厚度，或者在該針尖部332的圓弧形內壁形成金屬層，例如：以電鍍、化鍍形成金屬層，或者提供一實體金屬層銲接在該針尖部332的圓弧形內壁。

藉此，由於該彈簧套筒30不需受壓並銲接，該彈簧套筒30仍保有均一外徑，而未產生如習知彈簧探針之彈簧套筒的凸出部，因此，該探針座50之探針容置孔54的內徑只要稍微大於該彈簧套筒30之外徑，使得探針21可穿過該 探針容置孔54即可。如此一來，該探針21可受到該探針容置孔54之內壁面支撐而不易偏擺及扭曲，再者，該探針容置孔54內徑小更使得該探針卡41可達到細微針距(fine pitch)之需求。此外，該套筒式彈簧探針21僅由該彈簧套筒30傳遞電流，因此僅有單一傳導路徑而使其性能較為穩定。而且，該探針21無銲接製程之散熱問題，使得該彈簧套筒30之上、下非彈簧段32、33長度不受散熱問題而限制，因此該套筒式彈簧探針21設計自由度較高。

在前述之探針卡41的組裝過程中，該探針座50之下導板53可先設置於如第6圖所示之位置，使得該下穿孔532之位置完全對應於上、中穿孔512、522，在該套筒式彈簧探針21的針尖部332穿過該下穿孔532之後，再使該下導板53位移至如第5圖所示之位置，使得該下擋止面533面對該探針容置孔54並使該下穿孔532僅有一部分位置對應於該探針容置孔54，然後再將該下導板53與上、中導板51、52固定。如前述之下導板53設計及組裝程序可使得該針尖部332較容易穿過該下穿孔532；然而，如第7圖所示之本發明一第二較佳實施例所提供之探針卡42，該下導板53之下穿孔532的尺寸亦可設計成僅剛好可供該針尖部332通過，且該下穿孔532之位置完全對應於該探針容置孔54。

值得一提的是，在本發明所提供之套筒式彈簧探針中，該針尖部332的最大寬度W1小於該下筒狀部331之一外筒面334的半徑R(如第5圖所示)。如此一來，該下筒狀部331之下端用以抵接於該下擋止面533的部分(亦即擋止部333)較大，不但可使得該套筒式彈簧探針21較穩固地設置於該探針座50內，而且，該下非彈簧段33為了形成有該針尖部332而去除之部分可作為另一套筒式彈簧探針的針尖部332或針尾部323(如第8圖所示，詳述於下段)，因此可減少材料浪費。然而，該針尖部332的最大寬度W1不限於要小於該外筒面334的半徑R，只要W1小於該外筒面334的直徑D，即可達成如前述之減少材料浪費的功效。

在前述之套筒式彈簧探針21中，該彈簧套筒30之上非彈簧段32僅具有一呈完整筒狀之筒狀部322，且該筒狀部322之一上端324係用以抵接於該電路基板60之電性接點61。然而，如第8圖所示之本發明一第三較佳實施例所提供之探針卡43的套筒式彈簧探針22，該上非彈簧段32亦可為一呈完整筒狀的筒體去除一部分所形成，亦即如同該下非彈簧段33之形狀，而具有一擋止結構，該擋止結構具有一筒狀部322及一延伸部323，為了方便說明，下文中將該上非彈簧段32之筒狀部322及延伸部323稱為上筒狀部322及針尾部323，該針尾部323係一體地連接於該上筒狀部322之一延伸端(亦即上筒狀部322之上端324)的一部分，致使該上筒狀部322之上端324的另一部分係形成一擋止部，能在該電路基板60尚未固定於該頂面511時抵接於該上導板51之一擋止面513(在下文中稱為上擋止面513，以便說明)。

換言之，在該上非彈簧段32具有該針尾部323的情況下，該上導板51可具有一部分面對該探針容置孔54之該上擋止面513，而且，該上穿孔512貫穿該上擋止面513及該頂面511且一部分位置對應於該探針容置孔54，以供該針尾部323穿過該上穿孔512且抵接於該電路基板60之電性接點61，換言之，本實施例之上穿孔512亦為如前述之本發明所定義之延伸部穿設孔。藉此，該套筒式彈簧探針22設置於該探針座50之後，即使將該探針座50上下顛倒，該探針22也不會掉落。同樣地，該針尾部323的最大寬度W2可設計成小於該上筒狀部322之一外筒面325的半徑R，以使該上非彈簧段32較為穩固地受該上導板51擋止，並減少材料浪費。然而，該針尾部323的最大寬度W2不限於要小於該外筒面325的半徑R，只要W2小於該外筒面325的直徑D，即可達成如前述之減少材料浪費的功效。

如第8圖所示，該下擋止面533不限於貼接於該中導板52而可與該中導板52隔著一空間55。同樣地，該上擋止面513可與該中導板52隔著另一空間56，亦可貼接於該中導板52，可依據使用需求而設計。此外，該針尾部323之形 狀亦可依據使用需求而設計，如第8圖所示，該針尾部323可具有一弧形端326；或者，如第9圖所示之本發明一第四較佳實施例所提供之探針卡44的套筒式彈簧探針23，該針尾部323亦可具有一尖端327。如前述之弧形端326或尖端327在接觸該電性接點61時，可以提供較低的接觸電阻，使測試的穩定度提高。此外，如本實施例之上非彈簧段32因具有上筒狀部322及針尾部323而呈階梯狀，因此可從上筒狀部322與針尾部323之間的缺口排屑，亦即該上非彈簧段32可在接觸該電性接點61而產生細屑時發揮排屑作用，因此可避免因細屑堆積而產生之接觸不良問題。該針尾部323係一體地連接於上筒狀部322的一部分，致使該上筒狀部322的上端324具有一擋止部。該上筒狀部322的上端324係抵接於該探針座之上導板51的上擋止面513，且該針尾部323穿過該上穿孔512。需注意的是，該彈簧套筒30係可由一直徑均一的金屬圓管經加工而成，該彈簧套筒30係實質上可為直徑均一的圓管結構。且本發明在某些實施例中可以僅有該上非彈簧段32具有該擋止結構，而該下非彈簧段33不具有該擋止結構，亦即僅有該上非彈簧段32具有針尾部323及形成於上筒狀部322上端324之擋止部，而下筒狀部331不具擋止部333，且下筒狀部331可具傳統的針尖。

如第9圖所示，該彈簧套筒30之該二彈簧段31可具有相反之螺旋方向，或者，該彈簧套筒30可具有更多且為偶數個彈簧段31，且該等彈簧段31之螺旋方向兩兩相反。如此一來，當該彈簧套筒30之針尖部332或針尾部323受力時，該等彈簧段31之扭矩可相互抵銷，如此不但可避免探針在點觸待測物時產生自轉而影響其傳遞訊號之穩定性，亦可避免探針在磨針製程中自轉而影響磨削力。然而，該彈簧套筒30不以具有此特徵為限，可如同前述之探針21、22的彈簧套筒30，具有螺旋方向相同的複數彈簧段31；或者，如第10圖所示之本發明一第五較佳實施例所提供之探針卡45的套筒式彈簧探針24，該彈簧套筒30亦可僅具有單一彈簧段31。

如第11至15圖所示，本發明之套筒式彈簧探針亦可更包含有一針芯70，該彈簧套筒30係套設於該針芯70外且有一部分固定於該針芯70，藉以利用該針芯70加強套筒式彈簧探針之結構強度。雖然此探針結構(例如下述各實施例所提供者)可能使得該彈簧套筒30因固定於該針芯70而產生凸出部，但本發明之彈簧套筒30的結構設計使得該探針座50較容易設計成具有可容置該凸出部之空間55或56，以避免將該凸出部設於該探針容置孔54內，因此該探針容置孔54之內徑仍只需要稍微大於該彈簧套筒30未產生凸出部時之外徑即可。

如第11A圖所示之本發明一第六較佳實施例所提供之探針卡46的套筒式彈簧探針25，該彈簧套筒30能以該下非彈簧段33之下筒狀部331受壓合並銲接固定於該針芯70，且該下非彈簧段33因前述之壓合程序而具有位於相對位置之二凸出部335(數量不限)，各該凸出部335係於該下筒狀部331之外筒面334呈凸出狀，該針芯70之一頂端71係位於該上筒狀部322內且與該上筒狀部322之上端324相隔一距離d，使得該針芯70能隨著該下非彈簧段33向上移動。在此狀況下，該探針座50之探針容置孔54與下穿孔532之間需具有容置各該凸出部335之空間55，該探針容置孔54與該上穿孔512之間則不限於具有該空間56，且該上非彈簧段32不限於具有該針尾部323。或者，如第11B圖所示，該下非彈簧段33亦可無前述之針尖部332(亦即無擋止結構)，且該針芯70穿過該下穿孔532，用以點觸待測物。

如第12圖所示之本發明一第七較佳實施例所提供之探針卡47的套筒式彈簧探針26，該彈簧套筒30能以該上非彈簧段32之上筒狀部322受壓合並銲接固定於該針芯70，且該上非彈簧段32因前述之壓合程序而具有位於相對位置之二凸出部328(數量不限)，各該凸出部328係於該上筒狀部322之外筒面325呈凸出狀，該針芯70之一底端73與該下筒狀部331之擋止部333相隔一距離d。在此狀況下，該探針座50之探針容置孔54與上穿孔512之間需具有容置各該凸出部328 之空間56，該探針容置孔54與該下穿孔532之間則不限於具有該空間55，且該上非彈簧段32不限於具有該針尾部323。

如第13至15圖所示之本發明第八至十較佳實施例所提供之探針卡48A、48B、48C的套筒式彈簧探針27、28、29，在該上非彈簧段32固定於該針芯70且具有凸出部328但不具有針尾部323的情況下，該針芯70亦可具有一自該上非彈簧段32凸伸而出的針尾段72。在此狀況下，該探針座50之探針容置孔54與上穿孔512之間需具有容置各該凸出部328之空間56，該探針容置孔54與該下穿孔532之間則不限於具有該空間55，該針尾段72係穿過該上穿孔512且抵接於該電路基板60之電性接點61。該針尾段72之形狀可依據使用需求而設計，例如，該針尾段72可具有一平面端721(如第13圖所示)、一弧形端722(如第14圖所示)或一尖端723(如第15圖所示)。

需要注意的是，本發明探針卡的套筒式彈簧探針之實施例，並不只侷限在下非彈簧段具有下筒狀部及針尖部，只要在下非彈簧段具有下筒狀部及針尖部(亦即擋止結構)，或者在上非彈簧段具有上筒狀部及針尾部(亦即擋止結構)兩者其中之一，使下筒狀部的下端(亦即延伸端)或者上筒狀部的上端(亦即延伸端)形成擋止部即可。

最後，必須再次說明，本發明於前揭實施例中所揭露的構成元件，僅為舉例說明，並非用來限制本案之範圍，其他等效元件的替代或變化，亦應為本案之申請專利範圍所涵蓋。

21‧‧‧套筒式彈簧探針

30‧‧‧彈簧套筒

31‧‧‧彈簧段

32‧‧‧上非彈簧段

322‧‧‧(上)筒狀部

324‧‧‧上端

33‧‧‧下非彈簧段

331‧‧‧(下)筒狀部

332‧‧‧延伸部(針尖部)

333‧‧‧擋止部

334‧‧‧外筒面

34‧‧‧中非彈簧段

41‧‧‧探針卡

50‧‧‧探針座

51‧‧‧上導板

511‧‧‧頂面

512‧‧‧上穿孔

52‧‧‧中導板

522‧‧‧中穿孔

53‧‧‧下導板

532‧‧‧下穿孔(延伸部穿設孔)

533‧‧‧(下)擋止面

534‧‧‧底面

54‧‧‧探針容置孔

60‧‧‧電路基板

61‧‧‧電性接點

D‧‧‧直徑

L‧‧‧中心軸線

W1‧‧‧最大寬度

R‧‧‧半徑

Claims (18)

1. 一種套筒式彈簧探針，係用以設置於一探針座；該套筒式彈簧探針包含有：一彈簧套筒，具有一上非彈簧段、一下非彈簧段，以及至少一位於該上非彈簧段與該下非彈簧段之間的彈簧段；其中，該上非彈簧段與該下非彈簧段至少其中之一具有一擋止結構，該擋止結構具有一筒狀部以及一延伸部，該延伸部係一體地連接於該筒狀部之一延伸端的一部分，致使該筒狀部之延伸端具有一能抵接於該探針座之擋止部；其中該擋止結構之延伸部的最大寬度小於該筒狀部之一外筒面的直徑。
2. 如申請專利範圍第1項所述之套筒式彈簧探針，其中該擋止結構係由一呈完整筒狀的筒體去除一部分所形成，且該筒狀部與該延伸部形成階梯狀，該延伸部係偏離該套筒式彈簧探針之一中心軸線。
3. 如申請專利範圍第1項所述之套筒式彈簧探針，更包含有一針芯，該彈簧套筒係套設於該針芯外且有一部分固定於該針芯。
4. 如申請專利範圍第1項所述之套筒式彈簧探針，其中該上非彈簧段具有該擋止結構，該上非彈簧段之擋止結構的延伸部係用以抵接於一設於該探針座上之電路基板的一電性接點。
5. 如申請專利範圍第4項所述之套筒式彈簧探針，更包含有一針芯，該彈簧套筒係套設於該針芯外，該下非彈簧段係固定於該針芯，且該下非彈簧段具有一外筒面以及一於該外筒面呈凸出狀的凸出部，該針芯之一頂端係位於該上非彈簧段之筒狀部內且與該上非彈簧段之筒狀部的延伸端相隔一距離。
6. 如申請專利範圍第4項所述之套筒式彈簧探針，更包含有一針芯，該彈簧套筒係套設於該針芯外，該上非彈簧段之筒狀部係固定於該針芯，且該上非彈簧段具有於其筒狀部之一外筒面呈凸出狀的凸出部。
7. 如申請專利範圍第1項所述之套筒式彈簧探針，其中該擋止結構的延伸部之一末端為一弧形端或一尖端。
8. 如申請專利範圍第1項所述之套筒式彈簧探針，更包含有一針芯，該彈簧套筒係套設於該針芯外，該上非彈簧段係固定於該針芯，且該上非彈簧段具有於其一外筒面呈凸出狀的凸出部，該針芯具有一自該上非彈簧段凸伸而出的針尾段，該針尾段係用以抵接於一設於該探針座上之電路基板的一電性接點。
9. 如申請專利範圍第1項所述之套筒式彈簧探針，更包含有一針芯，該彈簧套筒係套設於該針芯外，該下非彈簧段具有該擋止結構，該下非彈簧段之擋止結構的筒狀部係固定於該針芯，且該下非彈簧段具有一於其筒狀部之一外筒面呈凸出狀的凸出部，該針芯之一頂端係位於該上非彈簧段內且與該上非彈簧段之一上端相隔一距離。
10. 一種探針卡，包含有：一探針座，具有相疊之複數導板，以及一貫穿至少一該導板的探針容置孔，該等導板中包含有一上導板及一下導板，該上導板與該下導板至少其中之一具有一擋止面，以及一設於該擋止面之延伸部穿設孔，該擋止面一部分面對該探針容置孔，且該延伸部穿設孔至少一部分位置對應於該探針容置孔；一套筒式彈簧探針，係穿過該探針座之探針容置孔，該套筒式彈簧探針包含有一彈簧套筒，該彈簧套筒具有一上非彈簧段、一下非彈簧 段，以及至少一位於該上非彈簧段與該下非彈簧段之間的彈簧段，其中，該上非彈簧段與該下非彈簧段至少其中之一具有一擋止結構，該擋止結構具有一筒狀部以及一延伸部，該延伸部係一體地連接於該筒狀部之一延伸端的一部分，使該筒狀部之延伸端具有一擋止部，該擋止部抵接於該探針座之擋止面，且該延伸部穿過該延伸部穿設孔；以及一電路基板，係設於該探針座之上導板的一頂面，且該套筒式彈簧探針係抵接於該電路基板之一電性接點。
11. 如申請專利範圍第10項所述之探針卡，其中該探針座之下導板具有該擋止面及該延伸部穿設孔，該套筒式彈簧探針之下非彈簧段具有該擋止結構，該下導板係先供該套筒式彈簧探針之下非彈簧段的延伸部穿過該延伸部穿設孔，再藉由位移而使該擋止面面對該探針容置孔並使該延伸部穿設孔僅有一部分位置對應於該探針容置孔。
12. 如申請專利範圍第10項所述之探針卡，其中該探針座之上導板具有該擋止面及該延伸部穿設孔，該套筒式彈簧探針之上非彈簧段具有該擋止結構，該上導板係先供該套筒式彈簧探針之上非彈簧段的延伸部穿過該延伸部穿設孔，再藉由位移而使該擋止面面對該探針容置孔並使該延伸部穿設孔僅有一部分位置對應於該探針容置孔。
13. 如申請專利範圍第10項所述之探針卡，其中該延伸部穿設孔之位置係完全對應於該探針容置孔。
14. 如申請專利範圍第10項所述之探針卡，其中該探針座之上導板具有該擋止面及該延伸部穿設孔，該套筒式彈簧探針之上非彈簧段具有該擋止結構，該上非彈簧段之延伸部係穿過該上導板之延伸部穿設孔且抵接於該電路基板之電性接點。
15. 如申請專利範圍第14項所述之探針卡，其中該套筒式彈簧探針更包含有一針芯，該彈簧套筒係套設於該針芯外，該下非彈簧段係固定於該針芯，且該下非彈簧段具有一外筒面以及一於該外筒面呈凸出狀的凸出部，該針芯之一頂端係位於該上非彈簧段之筒狀部內且與該上非彈簧段之筒狀部的延伸端相隔一距離；該探針座之下導板具有一下穿孔，該針芯穿過該下穿孔，該探針座具有一位於該探針容置孔與該下穿孔之間的空間，該凸出部係位於該空間。
16. 如申請專利範圍第14項所述之探針卡，其中該套筒式彈簧探針更包含有一針芯，該彈簧套筒係套設於該針芯外，該上非彈簧段之筒狀部係固定於該針芯，且該上非彈簧段具有於其筒狀部之一外筒面呈凸出狀的凸出部，該下非彈簧段具有該擋止結構，該針芯之一底端與該下非彈簧段之擋止部相隔一距離；該探針座具有一位於該探針容置孔與該上導板的延伸部穿設孔之間的空間，該凸出部係位於該空間。
17. 如申請專利範圍第10項所述之探針卡，其中該探針座之上導板具有一上穿孔，且該探針座具有一位於該上穿孔與該探針容置孔之間的空間；該套筒式彈簧探針更包含有一針芯，該彈簧套筒係套設於該針芯外，該上非彈簧段係固定於該針芯，且該上非彈簧段具有於其一外筒面呈凸出狀的凸出部，該凸出部係位於該空間，該針芯具有一自該上非彈簧段凸伸而出的針尾段，該針尾段係穿過該上穿孔且抵接於該電路基板之電性接點。
18. 如申請專利範圍第10項所述之探針卡，其中該套筒式彈簧探針更包含有一針芯，該彈簧套筒係套設於該針芯外，該下非彈簧段具有該擋止結構，該下非彈簧段之擋止結構的筒狀部係固定於該針芯，且該下非彈簧段具有一於其筒狀部之一外筒面呈凸出狀的凸出部，該針芯 之一頂端係位於該上非彈簧段內且與該上非彈簧段之一上端相隔一距離；該探針座之下導板具有該擋止面及該延伸部穿設孔，該探針座具有一位於該探針容置孔與該下導板的延伸部穿設孔之間的空間，該凸出部係位於該空間。