TWI695173B - 具有線型探針之探針頭 - Google Patents

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TWI695173B
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Abstract

一種探針頭,包含有一線型探針,以及分別具有上、下安裝孔之上、下導板單元,該線型探針之針尾、針身及針頭至少其中之一係呈扁平狀而能定義出第一、二寬度軸,該針尾、該針身及該針頭分別能沿第一、二寬度軸定義出第一、二寬度,該針身之第一、二寬度分別大於及小於該針尾及該針頭至少其中之一之第一、二寬度,上、下安裝孔係分別供針尾及針頭穿設且沿第二寬度軸地相互偏離而使得針身呈彎曲狀;藉此,本發明可使同一探針頭之探針彎曲方向及運動行為一致、避免探針自轉、掉針及脫針。

Description

具有線型探針之探針頭
本發明係與探針卡之探針頭及探針有關,特別是關於一種具有線型探針之探針頭。
請參閱第1圖,習用之採用線型探針之探針頭10主要包含有至少二上導板12、至少二下導板14,以及多根探針16(為簡化圖式,第1圖僅繪製出一探針16),各該探針16(亦即線型探針)之針頭162係用以點觸一待測物(圖中未示)之導電接點,且該針頭162係穿設於該等下導板14,各該探針16之針尾164係用以頂抵於一電路板或空間轉換器(圖中未示)之導電接點,且該針尾164係穿設於該等上導板12。在組裝該探針頭10之過程中,將該等探針16穿設於該等導板12、14之後,會將上導板12與下導板14橫向地相對移動,使得各該探針16之針頭162與針尾164相互錯位而非位於同一假想直線上,進而使各該探針16之針身166呈彎曲狀。如此一來,在探針16點觸待測物之導電接點時,探針16之針身166可提供彈性調整功能而使得針頭162與待測物之導電接點確實接觸並電性導通,亦可提供緩衝功能來避免接觸力過大而造成待測物之導電接點或探針損壞或過度磨損。
習用之線型探針,又稱為線針(wire needle),係直接以橫截面呈圓形之金屬線裁切成適當長度而形成,因而係呈圓柱狀,因此,在前述之探針頭10的組裝過程中,該等探針16之針身166因上、下導板12、14橫向地相對移動而彎曲變形之方向可能會不一致,此外,在該等探針16之針頭162頂抵待測物之導電接點時,該等探針16之針身166因彈性變形而產生之運動行為也會不一致,且各該探針16整體亦容易產生些許的自轉而造成該等探針16之針身166彎曲方向更不一致。
然而,線型探針在細微間距(fine pitch)之領域應用廣泛,亦即該探針頭10之探針16的間距通常相當微小,因此前述之探針16變形方向不一致、運動行為不一致以及自轉之現象,都容易造成相鄰之探針16的針身166相互干涉,亦即相鄰探針16之針身166可能相互碰撞,如此不但使得前述之彈性調整功能及緩衝功能變差,更會造成針身166磨損,當相互碰撞之探針16因其針身166表面之絕緣層磨損而電性導通,則會產生短路進而損壞探針卡或待測物。
此外,習用之線型探針容易在探針卡10之組裝或維修過程中發生掉針(探針16從下導板14下方掉落)或脫針(探針16從上導板12上方脫出)等問題。習知解決掉針或脫針的方式,係於探針之適當位置設置擋止部,以藉由擋止部抵靠於上、下導板而將探針限制於上、下導板內。然而,習用之具有擋止部之探針,大多是在原本的探針外周面增加凸出狀之擋止部,如此之方式並不適用於利用圓形金屬線裁切製成的線型探針。
有鑑於上述缺失,本發明之主要目的在於提供一種具有線型探針之探針頭,係可達成使同一探針頭之探針彎曲方向一致、運動行為一致、避免探針自轉、避免掉針以及避免脫針等功效中至少一項功效者。
為達成上述目的,本發明所提供之探針頭包含有一線型探針、一具有一下安裝孔之下導板單元,以及一具有一上安裝孔之上導板單元。該線型探針包含有沿一縱長軸依序延伸之一針尾、一針身及一針頭,該針尾、該針身及該針頭三者至少其中之一係呈扁平狀而能定義出一垂直於該縱長軸之第一寬度軸,以及一垂直於該縱長軸及該第一寬度軸之第二寬度軸,該針尾、該針身及該針頭分別能沿該第一寬度軸定義出一第一寬度並沿該第二寬度軸定義出一第二寬度,該針身之第一寬度及第二寬度分別大於及小於該針尾及該針頭至少其中之一之第一寬度及第二寬度。該線型探針之針頭及針尾分別穿設於該下安裝孔及該上安裝孔,該下安裝孔及該上安裝孔分別能定義出一第一中心軸線及一第二中心軸線,該第二中心軸線係沿該第二寬度軸地偏離該第一中心軸線而使得該線型探針之針身呈彎曲狀。該上導板單元包含有一第一上導板及一第二上導板,第一、二上導板分別具有供該線型探針之針頭、針身及針尾穿過之第一、二穿孔,該第一、二穿孔係沿該第一寬度軸地相互錯開而共同構成該上安裝孔。
藉此,該針尾及該針頭至少其中之一與該針身之間因前述之第一、二寬度之差異而會有不同的慣性矩,例如該針身對於該第一寬度軸(X軸)之慣性矩(IX )小於該針尾及該針頭至少其中之一對於該第一寬度軸(X軸)之慣性矩(IX ),而此慣性矩差異會使得該針身在該線型探針受到沿該第二寬度軸(Y軸)之作用力時容易產生特定方向之彈性彎曲變形,如此一來,藉由設定針尾、針身及針頭之第一、二寬度即可控制該線型探針在上、下導板單元錯位時以及針頭點觸待測物時的變形方向及運動方向,使得同一探針頭之探針的彎曲方向及運動行為一致,進而避免探針干涉及短路之問題。尤其,該針尾、該針身及該針頭三者可(但不限於)皆呈扁平狀,且該針尾及該針頭之橫截面的長邊方向係垂直於該針身之橫截面的長邊方向(例如,該線型探針可由一呈圓柱狀之針體至少局部打扁而形成,該針尾及該針頭被打扁之方向係垂直於該針身被打扁之方向,使得該針身之第一、二寬度分別大於及小於該針體之直徑,且該針尾及該針頭之第一、二寬度分別小於及大於該針體之直徑),如此可使得前述之功效達到最佳之效果。
此外,在該針身與該針尾之間有前述之第一、二寬度差異之情況下,例如,該針身及該針尾以前述之相互垂直之打扁方向打扁,或者,該針身及該針尾僅其中之一被打扁,而其中之另一則維持呈圓柱狀而使得其第一、二寬度皆等於該針體之直徑,則該針身與該針尾之間本身即可形成一上擋止部而抵靠於上導板單元之底面(該上安裝孔沿該第一寬度軸定義出之寬度小於該針身之第一寬度),如此即可避免脫針問題。
同樣地,在該針身與該針頭之間有前述之第一、二寬度差異之情況下,例如,該針身及該針頭以前述之相互垂直之打扁方向打扁,或者,該針身及該針頭僅其中之一被打扁,而其中之另一則維持呈圓柱狀,則該針身與該針頭之間本身即可形成一下擋止部而抵靠於下導板單元之頂面(該下安裝孔沿該第一寬度軸定義出之寬度小於該針身之第一寬度),如此即可避免掉針問題。
再者,該針尾、該針身及該針頭三者中呈扁平狀者之橫截面係呈長形,例如具有二圓弧邊之長形,該上安裝孔及/或該下安裝孔可配合呈扁平狀之針尾及/或針頭而呈長形,例如長方形,如此即可避免該線型探針自轉,且該針尾及/或該針頭因具有圓弧形部分而可在上安裝孔及/或下安裝孔內作動滑順並釋放應力。
前述之長形的上安裝孔係由二面積較大(可大於該下安裝孔之面積)之第一、二穿孔(其形狀例如為圓形或方形)構成,如此之上安裝孔不但可達成前述之避免探針自轉及避免脫針之功效,也具有便於植針之優點。
前述之下安裝孔亦可僅有其一下區段配合呈扁平狀之針頭而呈一長形孔,以避免該線型探針自轉,而該下安裝孔之一上區段則可呈一圓孔,且其直徑大於或等於該長形孔之長度且大於該長形孔之寬度及該針身之第一寬度及第二寬度;藉此,該上區段呈圓孔可減少針頭與下導板單元之磨損,該下區段仍可擋止針身而避免掉針問題。
有關本發明所提供之具有線型探針之探針頭的詳細構造、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。
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。
請參閱第2圖至第4圖,本發明一第一較佳實施例所提供之線型探針20係由一呈圓柱狀之針體(如同第1圖所示之習用之線型探針16)至少局部打扁而形成,該線型探針20在製造完成而尚未安裝及使用時係呈直線狀而具有沿一縱長軸(Z軸)依序延伸之一針尾22、一針身24以及一針頭26。在本發明通篇說明書以及申請專利範圍中所提及的術語「打扁」,例如前述「探針20係由一呈圓柱狀之針體至少局部『打扁』而形成」所提及的術語「打扁」,係指將原本呈圓柱狀之線型針體至少局部「扁平化(flattening)」,扁平化的方式可為(但不限於)諸如鍛打、沖壓、輥壓等機械加工方式。一般來說,針身24之長度大於2倍的針尾22之長度,針身24之長度大於2倍的針頭26之長度。
在本實施例中,該線型探針20之針尾22、針身24及針頭26皆被打扁,且該針身24被打扁之方向係垂直於該針尾22及該針頭26被打扁之方向,該針尾22與該針身24之間以及該針身24與該針頭26之間可(但不限於)留有一未打扁段28。換言之,本發明中所述針尾22、針身24及針頭26沿該縱長軸(Z軸)依序延伸,係界定針尾22、針身24及針頭26之位置順序及延伸方向,並非限制針尾22、針身24及針頭26需依序直接地相連接。各該未打扁段28係呈原先之針體的圓柱狀而具有呈圓形之橫截面,該針尾22、該針身24及該針頭26因被打扁而使得其橫截面係實質上呈具有二圓弧邊之長形,如第11圖所示之針尾22,然而,為簡化圖式,本發明之其他圖式係將被打扁處繪製成長方形柱狀而未繪製出其圓弧形部分。
由於被打扁之針尾22、針身24及針頭26的橫截面概呈長方形,該線型探針20根據被打扁處之形狀而能定義出一垂直於該縱長軸(Z軸)之第一寬度軸(X軸),以及一垂直於該縱長軸(Z軸)及該第一寬度軸(X軸)之第二寬度軸(Y軸),該針尾22、該針身24及該針頭26分別能沿該第一寬度軸(X軸)定義出一第一寬度WX1 、WX2 、WX3 並沿該第二寬度軸(Y軸)定義出一第二寬度WY1 、WY2 、WY3 。由於該針身24係由原先針體之圓柱狀被沿著該第二寬度軸(Y軸)地打扁,其第一、二寬度WX2 、WY2 分別大於及小於該針體之直徑(亦即未打扁段28之直徑D)。而該針尾22及該針頭26係由原先針體之圓柱狀被沿著該第一寬度軸(X軸)地打扁,因此,其第一寬度WX1 、WX3 係小於該針體之直徑D,且其第二寬度WY1 、WY3 係大於該針體之直徑D。換言之,該針身24之第一、二寬度WX2 、WY2 分別大於及小於該針尾22之第一、二寬度WX1 、WY1 ,且分別大於及小於該針頭26之第一、二寬度WX3 、WY3
請參閱第5圖至第11圖,本發明之線型探針20主要係應用於一探針頭30,該探針頭30包含有一下導板單元40、一上導板單元50,以及多根線型探針20,上、下導板單元50、40分別具有多個用以安裝線型探針20之上、下安裝孔52、42。該探針頭30通常設有數百甚至數千根線型探針20,其上、下安裝孔52、42之數量也分別為數百、數千個,然而,為了簡化圖式並便於說明,本發明之圖式僅顯示三個上安裝孔52、三個下安裝孔42以及二根線型探針20。此外,第5圖及第8圖中的上、下導板單元50、40係部分剖開,以便顯示出上、下安裝孔52、42與線型探針20之形狀對應關係。
在本實施例中,該下導板單元40包含有一下導板44,然而,該下導板單元40亦可由複數下導板組成,各該下安裝孔42係貫穿該下導板44並能定義出一第一中心軸線A1(如第9圖所示)。該上導板單元50包含有平行於該下導板44地設置於其上方之一第一上導板53及一第二上導板54,且第一、二上導板53、54之間設有一墊塊(圖中未示)或者第一、二上導板53、54藉由固定夾具(圖中未示)固定,致使第一、二上導板53、54之間具有一空隙56。必須加以說明的是,在其他實施例中,第一、二上導板53、54之間亦可無前述之墊塊及空隙56而直接相疊。如第5圖所示,第一、二上導板53、54分別具有多個能供該線型探針20之針頭26、針身24及針尾22穿過之第一、二穿孔532、542,在本實施例中,各該第一、二穿孔532、542係呈方形,其邊長係略大於該針身24之第一寬度WX2 以及該針尾22與該針頭26之第二寬度WY1 、WY3 ,然而,各該第一、二穿孔532、542亦可呈直徑略大於WX2 、WY1 、WY3 之圓形,或者其他可供針頭26、針身24及針尾22穿過之形狀,以便各該線型探針20由上而下地先穿過第一、二穿孔532、542再穿過下安裝孔42,使得各該線型探針20之針頭26穿設於下安裝孔42且針尾22穿設於第一、二穿孔532、542,此時,如第5圖至第7圖所示,該等第一穿孔532係分別同軸對應該等第二穿孔542以及該等下安裝孔42,該等線型探針20仍呈直線狀。
如第8圖至第11圖所示,在該探針頭30之線型探針20皆已穿設於上、下導板單元50、40之後,上、下導板單元50、40會被沿該第二寬度軸(Y軸)地相對移動,且第一、二上導板53、54會被沿該第一寬度軸(X軸)地相對移動,使得原本同軸對應之第一、二穿孔532、542沿該第一寬度軸(X軸)地相互錯開而共同構成長方形之上安裝孔52(如第11圖所示),各該上安裝孔52能定義出一通過其中心之第二中心軸線A2(如第9圖所示),同一線型探針20所對應之第一中心軸線A1及第二中心軸線A2係沿該第二寬度軸(Y軸)地相互偏離,使得該等線型探針20之針身24呈彎曲狀而具有彈性調整功能及緩衝功能。
藉由該針身24之第一、二寬度分別大於及小於該針尾22及該針頭26之第一、二寬度的特徵,該針身24之慣性矩會與該針尾22及該針頭26之慣性矩有顯著且特定之差異,而此慣性矩差異會使得該針身24在該線型探針20受到沿該第二寬度軸(Y軸)之作用力時容易產生特定方向之彈性彎曲變形。詳而言之,將該針尾22、該針身24及該針頭26之橫截面視為長方形來說,該針身24對於該第一寬度軸(X軸)之慣性矩IX 公式為
Figure 02_image001
,該針尾22及該針頭26對於該第一寬度軸(X軸)之慣性矩IX 公式分別為
Figure 02_image003
Figure 02_image005
,由此可看出該針身24之慣性矩IX 小於該針尾22及該針頭26之慣性矩IX ,當上、下導板單元50、40被沿該第二寬度軸(Y軸)地相對移動而使得該線型探針20受到沿該第二寬度軸(Y軸)之作用力時,該針身24會特別容易在Y-Z平面彈性彎曲變形(如第9圖所示),而該針尾22及該針頭26則特別不容易彎曲變形,且該針尾22及該針頭26對於上、下導板單元50、40錯位產生之作用力有較大的抵抗強度,可避免與導板44、53、54之間摩擦而受損,並可避免導板44、53、54在安裝孔42、52周圍破裂。
如此一來,藉由設定針尾22、針身24及針頭26之第一、二寬度即可控制該線型探針20在上、下導板單元50、40錯位時以及針頭26點觸待測物時的變形方向及運動方向,使得同一探針頭30之探針20的彎曲方向及運動行為一致,進而避免探針干涉及短路之問題。其中,針身24之尺寸對於前述之功效影響較大,可配合實際需求之條件調整,而針尾22及針頭26之尺寸除了可為了加強前述功效而調整,亦可配合待測物之尺寸而調整。
此外,由於該針身24與該針尾22之間有前述之第一、二寬度差異,且該上安裝孔52係由沿該第一寬度軸(X軸)地相互錯開之第一、二穿孔532、542共同構成而呈長方形,使得該上安裝孔52沿該第一寬度軸(X軸)定義出之寬度WH1 (如第11圖所示)可小於該針身24之第一寬度WX2 ,因此,該針身24不需另外設置擋止部即可抵靠於上導板單元50之底面,以避免脫針問題。同樣地,由於該針身24與該針頭26之間有前述之第一、二寬度差異,且該下安裝孔42係呈長方形,其沿該第一寬度軸(X軸)定義出之寬度WH2 (如第8圖所示)可小於該針身24之第一寬度WX2 ,因此,該針身24不需另外設置擋止部即可抵靠於下導板單元40之頂面,以避免掉針問題。再者,由於被打扁之針尾22及針頭26的橫截面係呈長形,且係穿設於呈長形之上、下安裝孔52、42,因此可避免該線型探針20在點觸待測物時產生自轉,而且,該針尾22及該針頭26因具有圓弧形部分而可在上、下安裝孔52、42內作動滑順並釋放應力。
如第12圖至第15圖所示之本發明第二至第五較佳實施例所提供之線型探針,在該針身24被打扁但該針尾22未被打扁而呈圓柱狀(第一、二寬度WX1 、WY1 皆等於針體直徑D)之情況(如第12、14圖所示),以及該針尾22被打扁但該針身24未被打扁而呈圓柱狀(第一、二寬度WX2 、WY2 皆等於針體直徑D)之情況(如第13、15圖所示),該針身24之第一寬度WX2 仍大於該針尾22之第一寬度WX1 ,因此仍可藉由使該上安裝孔52之寬度WH1 (若該上安裝孔52為圓孔則其寬度WH1 等於其直徑)小於該針身24之第一寬度WX2 而達成如前述之避免脫針之功效。
如第13、14、16及17圖所示之本發明第三、四、六及七較佳實施例所提供之線型探針,在該針身24被打扁但該針頭26未被打扁而呈圓柱狀(第一、二寬度WX3 、WY3 皆等於針體直徑D)之情況(如第14、16圖所示),以及該針頭26被打扁但該針身24未被打扁而呈圓柱狀之情況(如第13、17圖所示),該針身24之第一寬度WX2 仍大於該針頭26之第一寬度WX3 ,因此仍可藉由使該下安裝孔42之寬度WH2 (若該下安裝孔42為圓孔則其寬度WH2 等於其直徑)小於該針身24之第一寬度WX2 而達成如前述之避免掉針之功效。
在第12至17圖所示之本發明第二至第七較佳實施例中,該針尾22、該針身24及該針頭26三者僅其中之一或二被打扁,如此仍可使得該針身24之第一、二寬度分別大於及小於該針尾22及該針頭26至少其中之一之第一、二寬度,因此仍可藉由第一、二寬度之設定使得該針身24對於該第一寬度軸(X軸)之慣性矩(IX )小於該針尾22及該針頭26至少其中之一對於該第一寬度軸(X軸)之慣性矩(IX ),進而使得同一探針頭30之探針20的彎曲方向及運動行為一致。
在前述之第一較佳實施例中,係藉由面積大約剛好可供該針頭26穿過之下安裝孔42來達到避免掉針以及避免探針自轉之功效,並藉由面積大於下安裝孔42之第一、二穿孔532、542相互錯開而構成略大於該針尾22且呈長形之上安裝孔52,藉以達成避免脫針、避免探針自轉以及便於植針之功效。然而,下安裝孔42之形狀並不限於長方形,只要呈長形即可與被打扁之針頭26共同達成避免掉針以及避免探針自轉之功效,而在針頭26未被打扁而呈圓柱狀之情況下,下安裝孔42亦可非呈長形而呈圓形、方形等等,如此仍可達成避免掉針之功效。同樣地,上安裝孔52之形狀並不限於長方形,只要呈長形即可與被打扁之針尾22共同達成避免脫針以及避免探針自轉之功效,而在針尾22未被打扁而呈圓柱狀之情況下,上安裝孔52亦可非呈長形而呈圓形、方形等等,如此仍可達成避免脫針之功效。惟,在上、下安裝孔52、42呈長形之情況下,上導板單元50底面及下導板單元40頂面在上、下安裝孔52、42周圍可供針身24抵靠之面積較大,而可產生較佳之避免脫針及掉針之功效。不論在針尾22被打扁或未被打扁之情況下,上安裝孔52不限於由二穿孔共同構成,亦即,上導板單元50可僅有一上導板且上安裝孔52貫穿該上導板,只要上安裝孔52能供針尾22穿設即可。
如第18圖至第20圖所示之本發明一第八較佳實施例,在該針頭26係被打扁而使其橫截面呈長形的情況下,該下安裝孔42亦可僅一部份區段呈長形。詳而言之,該下導板單元40包含有朝向相反方向之一頂面45及一底面46,該頂面45係面向該上導板單元50,該下安裝孔42包含有一自該頂面45朝該底面46之方向延伸的上區段421,以及一自該上區段421底端延伸至該底面46的下區段422,該下區段422係呈一能供該針頭26穿過之長形孔,例如本實施例之下安裝孔42的下區段422之橫截面係實質上呈具有圓弧導角之長方形,該上區段421係呈一圓孔且其直徑D’大於該長形孔422之長度L及寬度W,亦即大於該針身24之第一寬度WX2 及第二寬度WY2 。該下導板單元40可由相同材質或不同材質之一第一下導板47及一第二下導板48相疊組成,以便加工出分別貫穿該第一下導板47及該第二下導板48之上區段421及下區段422。
藉此,該下安裝孔42之上區段421呈圓孔可減少針頭26與下導板單元40之磨損,且針身24可進入該上區段421而受該下區段422之頂端(亦即第二下導板48之上表面)擋止,因此該下安裝孔42仍可藉由其下區段421產生避免掉針及避免探針自轉之功效。該下安裝孔42之上區段421的直徑D’亦可等於該長形孔422之長度L,如此亦可達成前述之功效。
值得一提的是,在本發明通篇說明書以及申請專利範圍中,線型探針係指在製造完成而尚未安裝及使用時係呈直線狀之探針(linear probe),而不限於如前述各實施例中以圓柱狀之線針(wire needle)至少局部打扁而形成之探針。例如,第21圖為本發明一第九較佳實施例所提供之線型探針20’在其製造過程中的立體示意圖,其中顯示一可被切割出該線型探針20’之板體60,該板體60係由一板材經MEMS(微機電製程)蝕刻或機械切削而形成兩側高厚(用以形成針尾22’及針頭26’)、中間低扁(用以形成針身24’)的形狀,然後沿著第21圖所示之虛線CL雷射切割該板體60,即可形成針尾22’、針身24’及針頭26’皆呈扁平狀之線型探針20’, 其中針尾22’及針頭26’之橫截面的長邊方向係平行於Y軸,針身24’之橫截面的長邊方向係平行於X軸。
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。
[先前技術] 10‧‧‧探針頭 12‧‧‧上導板 14‧‧‧下導板 16‧‧‧探針 162‧‧‧針頭 164‧‧‧針尾 166‧‧‧針身 [實施例] 20、20’‧‧‧線型探針 22、22’‧‧‧針尾 24、24’‧‧‧針身 26、26’‧‧‧針頭 28‧‧‧未打扁段 30‧‧‧探針頭 40‧‧‧下導板單元 42‧‧‧下安裝孔 421‧‧‧上區段 422‧‧‧下區段 44‧‧‧下導板 45‧‧‧頂面 46‧‧‧底面 47‧‧‧第一下導板 48‧‧‧第二下導板 50‧‧‧上導板單元 52‧‧‧上安裝孔 53‧‧‧第一上導板 532‧‧‧第一穿孔 54‧‧‧第二上導板 542‧‧‧第二穿孔 56‧‧‧空隙 60‧‧‧板體 CL‧‧‧虛線 A1‧‧‧第一中心軸線 A2‧‧‧第二中心軸線 D、D’‧‧‧直徑 WX1、WX2、WX3‧‧‧第一寬度 WY1、WY2、WY3‧‧‧第二寬度 WH1、WH2‧‧‧寬度 L‧‧‧長度 W‧‧‧寬度 D1、D2‧‧‧深度
第1圖為習用之探針頭的剖視示意圖; 第2圖至第4圖分別為本發明一第一較佳實施例所提供之線型探針的立體圖、側視圖以及前視圖; 第5圖至第7圖分別為本發明該第一較佳實施例所提供之探針頭在組裝過程中的局部剖視立體圖、前視圖以及側視圖; 第8圖至第10圖分別為本發明該第一較佳實施例所提供之探針頭的局部剖視立體圖、前視圖以及側視圖; 第11圖為本發明該第一較佳實施例所提供之探針頭的局部頂視圖; 第12圖至第17圖為本發明第二至第七較佳實施例所提供之線型探針的立體圖; 第18圖為本發明一第八較佳實施例所提供之探針頭的局部剖視立體圖; 第19圖為本發明該第八較佳實施例所提供之探針頭的一下導板單元之局部頂視圖; 第20圖概為第19圖沿剖線20-20之剖視圖,惟更顯示出線型探針之針頭;以及 第21圖為本發明一第九較佳實施例所提供之線型探針在其製造過程中的立體示意圖。
20‧‧‧線型探針
22‧‧‧針尾
24‧‧‧針身
26‧‧‧針頭
30‧‧‧探針頭
40‧‧‧下導板單元
42‧‧‧下安裝孔
44‧‧‧下導板
50‧‧‧上導板單元
52‧‧‧上安裝孔
53‧‧‧第一上導板
532‧‧‧第一穿孔
54‧‧‧第二上導板
542‧‧‧第二穿孔
WH2‧‧‧寬度

Claims (19)

  1. 一種具有線型探針之探針頭,包含有:一線型探針,包含有沿一縱長軸依序延伸之一針尾、一針身及一針頭,該針尾、該針身及該針頭三者至少其中之一係呈扁平狀而能定義出一垂直於該縱長軸之第一寬度軸,以及一垂直於該縱長軸及該第一寬度軸之第二寬度軸,該針尾、該針身及該針頭分別能沿該第一寬度軸定義出一第一寬度並沿該第二寬度軸定義出一第二寬度,該針身之第一寬度及第二寬度分別大於及小於該針尾及該針頭至少其中之一之第一寬度及第二寬度;一下導板單元,具有一下安裝孔,該線型探針之針頭係穿設於該下安裝孔,該下安裝孔能定義出一第一中心軸線;以及一上導板單元,具有一上安裝孔,該線型探針之針尾係穿設於該上安裝孔,該上安裝孔能定義出一第二中心軸線,該第二中心軸線係沿該第二寬度軸地偏離該第一中心軸線而使得該線型探針之針身呈彎曲狀,該上導板單元包含有一第一上導板及一第二上導板,該第一上導板具有一供該線型探針之針頭、針身及針尾穿過之第一穿孔,該第二上導板具有一供該線型探針之針頭、針身及針尾穿過之第二穿孔,該第一穿孔及該第二穿孔係沿該第一寬度軸地相互錯開而共同構成該上安裝孔;其中該線型探針係由一呈圓柱狀之針體至少局部打扁而形成,該針身係被打扁而使得其第一寬度及第二寬度分別大於及小於該針體之直徑;其中該針尾係被打扁而使得其第一寬度及第二寬度分別小於及大於該針體之直徑。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之具有線型探針之探針頭,其中對於該第一寬度軸,該針身之慣性矩係小於該針尾及該針頭至少其中之一之慣性矩。
  3. 一種具有線型探針之探針頭,包含有:一線型探針,包含有沿一縱長軸依序延伸之一針尾、一針身及一針頭,該針尾、該針身及該針頭三者至少其中之一係呈扁平狀而能定義出一垂直於該縱長軸之第一寬度軸,以及一垂直於該縱長軸及該第一寬度軸之第二寬度軸,該針尾、該針身及該針頭分別能沿該第一寬度軸定義出一第一寬度並沿該第二寬度軸定義出一第二寬度,該針身之第一寬度及第二寬度分別大於及小於該針尾及該針頭至少其中之一之第一寬度及第二寬度;一下導板單元,具有一下安裝孔,該線型探針之針頭係穿設於該下安裝孔,該下安裝孔能定義出一第一中心軸線;以及一上導板單元,具有一上安裝孔,該線型探針之針尾係穿設於該上安裝孔,該上安裝孔能定義出一第二中心軸線,該第二中心軸線係沿該第二寬度軸地偏離該第一中心軸線而使得該線型探針之針身呈彎曲狀,該上導板單元包含有一第一上導板及一第二上導板,該第一上導板具有一供該線型探針之針頭、針身及針尾穿過之第一穿孔,該第二上導板具有一供該線型探針之針頭、針身及針尾穿過之第二穿孔,該第一穿孔及該第二穿孔係沿該第一寬度軸地相互錯開而共同構成該上安裝孔;其中該線型探針係由一呈圓柱狀之針體至少局部打扁而形成,該針身係呈圓柱狀而使得其第一寬度及第二寬度皆等於該針體之直徑,該針尾係被打扁而使得其第一寬度及第二寬度分別小於及大於該針體之直徑。
  4. 如申請專利範圍第1或3項所述之具有線型探針之探針頭,其中該針頭係被打扁而使得其第一寬度及第二寬度分別小於及大於該針體之直徑。
  5. 如申請專利範圍第1或3項所述之具有線型探針之探針頭,其中該針頭係呈圓柱狀而使得其第一寬度及第二寬度皆等於該針體之直徑。
  6. 如申請專利範圍第3項所述之具有線型探針之探針頭,其中該針頭係被打扁而使得其第一寬度及第二寬度分別小於及大於該針體之直徑。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之具有線型探針之探針頭,其中該針尾係呈圓柱狀而使得其第一寬度及第二寬度皆等於該針體之直徑。
  8. 如申請專利範圍第1或3項所述之具有線型探針之探針頭,其中該針尾、該針身及該針頭三者中呈扁平狀者之橫截面係實質上呈具有二圓弧邊之長形。
  9. 如申請專利範圍第1或3項所述之具有線型探針之探針頭,其中該第一穿孔之面積及該第二穿孔之面積皆大於該下安裝孔之面積。
  10. 如申請專利範圍第1或3項所述之具有線型探針之探針頭,其中該第一穿孔及該第二穿孔係呈圓形及方形二者其中之一。
  11. 如申請專利範圍第1或3項所述之具有線型探針之探針頭,其中該下安裝孔係呈矩形。
  12. 如申請專利範圍第1或3項所述之具有線型探針之探針頭,其中該下安裝孔沿該第一寬度軸定義出之寬度小於該針身之第一寬度。
  13. 如申請專利範圍第1或3項所述之具有線型探針之探針頭,其中該上安裝孔沿該第一寬度軸定義出之寬度小於該針身之第一寬度。
  14. 如申請專利範圍第1或3項所述之具有線型探針之探針頭,其中該針身之長度大於2倍的該針尾之長度,該針身之長度大於2倍的該針頭之長度。
  15. 如申請專利範圍第1或3項所述之具有線型探針之探針頭,其中該針頭係呈扁平狀而使其橫截面呈長形,該下導板單元包含有朝向相反方向之一頂面及一底面,該頂面係面向該上導板單元,該下安裝孔包含有一自該頂面朝該底面之方向延伸的上區段,以及一自該上區段延伸至該底面的下 區段,該下區段係呈一能供該針頭穿過之長形孔,該上區段係呈一圓孔且其直徑大於或等於該長形孔之長度且大於該長形孔之寬度及該針身之第一寬度及第二寬度。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之具有線型探針之探針頭,其中該下安裝孔之下區段的橫截面係實質上呈具有圓弧導角之長方形。
  17. 如申請專利範圍第15項所述之具有線型探針之探針頭,其中該下導板單元包含有相疊之一第一下導板及一第二下導板,該下安裝孔之上區段及下區段係分別設於該第一下導板及該第二下導板。
  18. 一種具有線型探針之探針頭,包含有:一線型探針,包含有沿一縱長軸依序延伸之一針尾、一針身及一針頭,該針尾、該針身及該針頭皆呈扁平狀而能定義出一垂直於該縱長軸之第一寬度軸,以及一垂直於該縱長軸及該第一寬度軸之第二寬度軸,該針尾、該針身及該針頭分別能沿該第一寬度軸定義出一第一寬度並沿該第二寬度軸定義出一第二寬度,該針身之第一寬度及第二寬度分別大於及小於該針尾及該針頭之第一寬度及第二寬度;一下導板單元,具有一下安裝孔,該線型探針之針頭係穿設於該下安裝孔,該下安裝孔能定義出一第一中心軸線;以及一上導板單元,具有一上安裝孔,該線型探針之針尾係穿設於該上安裝孔,該上安裝孔能定義出一第二中心軸線,該第二中心軸線係沿該第二寬度軸地偏離該第一中心軸線而使得該線型探針之針身呈彎曲狀,該上導板單元包含有一第一上導板及一第二上導板,該第一上導板具有一供該線型探針之針頭、針身及針尾穿過之第一穿孔,該第二上導板具有一供該線型探針之針頭、針身及針尾穿過之第二穿孔,該第一穿孔及該第二穿孔共同構成該上安裝孔,用以容置該線型探針之針尾。
  19. 如申請專利範圍第18項所述之具有線型探針之探針頭,其中該線型探針係由一具有二高厚的側邊部分以及一低扁的中間部分的板體切割而形成,該板體具有一呈工字的縱向剖面,該二側邊部分分別形成該針頭及該針尾,該中間部分形成該針身。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210032472A (ko) * 2018-07-18 2021-03-24 니혼덴산리드가부시키가이샤 프로브, 검사 지그, 검사 장치, 및 프로브의 제조 방법
CN113219221B (zh) * 2020-01-21 2023-08-01 台湾中华精测科技股份有限公司 探针卡装置及其类颈式探针
TWI728665B (zh) * 2020-01-21 2021-05-21 中華精測科技股份有限公司 具有指向性探針的探針卡裝置
TWI763506B (zh) * 2021-01-07 2022-05-01 旺矽科技股份有限公司 可避免探針短路之探針頭及探針頭組裝方法
CN115951203B (zh) * 2023-03-14 2023-06-16 杭州朗迅科技股份有限公司 一种双模组集成电路高频测试设备

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201215895A (en) * 2010-10-15 2012-04-16 Probeleader Co Ltd Vertical probe structure and mounting components thereof
TW201447309A (zh) * 2013-06-03 2014-12-16 Mpi Corp 探針及使用該探針之探針模組

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7649372B2 (en) * 2003-11-14 2010-01-19 Wentworth Laboratories, Inc. Die design with integrated assembly aid
US7400156B2 (en) * 2006-09-06 2008-07-15 Mjc Probe Incorporation Vertical probe device
CN101650375B (zh) * 2008-08-12 2012-07-25 和舰科技(苏州)有限公司 一种用于窄测试键的垂直探针卡
CN102346201B (zh) * 2010-07-26 2015-06-17 旺矽科技股份有限公司 垂直式探针卡的探针头及其复合板的制作方法
TWI555987B (zh) * 2014-01-28 2016-11-01 Spring sleeve type probe and its manufacturing method
TW201537181A (zh) * 2014-03-25 2015-10-01 Mpi Corp 垂直式探針裝置及使用於該垂直式探針裝置之支撐柱
TW201623976A (zh) * 2014-12-24 2016-07-01 Mpi Corp 具有定位片之垂直式探針裝置
JP6619014B2 (ja) * 2015-01-04 2019-12-11 イル キム、 検査接触装置
TWI530691B (zh) * 2015-02-04 2016-04-21 旺矽科技股份有限公司 探針頭及上導板
JP2018513389A (ja) * 2015-03-13 2018-05-24 テクノプローベ エス.ピー.エー. 様々な動作状態での試験ヘッドでのプローブ保持を適正化し、各々のガイドホールでのスライドを改善するバーチカルプローブをもつ試験ヘッド
TWI603090B (zh) * 2016-09-06 2017-10-21 Mpi Corp A vertical probe, a method of manufacturing the same, and a probe head and a probe card using the same

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201215895A (en) * 2010-10-15 2012-04-16 Probeleader Co Ltd Vertical probe structure and mounting components thereof
TW201447309A (zh) * 2013-06-03 2014-12-16 Mpi Corp 探針及使用該探針之探針模組

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