TWI735239B - 探針裝置 - Google Patents

Abstract

本發明揭露一種探針裝置。探針裝置包含第一導板、第二導板及多個彈簧探針。第一導板具有多個第一穿孔。第二導板具有多組穿孔群，其分別包含一針軸穿孔及兩個定位穿孔。各個彈簧探針具有兩個凸出結構，各彈簧探針的針軸及兩個凸出結構能通過針軸穿孔及兩個定位穿孔而插設於第一導板與第二導板之間，且各個彈簧探針的兩個凸出結構能抵靠於第二導板面對第一導板的一側面，而兩個凸出結構能限制彈簧探針相對於第二導板的活動範圍。

Description

探針裝置

本發明涉及一種探針裝置，特別是一種具有彈簧探針的探針裝置。

請參閱圖1，其顯示為現有的探針裝置的剖面示意圖。現有的探針裝置P包含一底座P1、多個彈簧探針P2及一頂蓋P3。底座P1包含多個限位穿孔P11，頂蓋P3具有多個頂蓋穿孔P31。探針裝置P的安裝方式為：先進行植針作業，以將多個彈簧探針P2的一端對應設置於底座P1的多個限位穿孔P11中；接著，將頂蓋P3的多個頂蓋穿孔P31對應穿過多個彈簧探針P2，而使頂蓋P3能與底座P1相互固定，並據以通過底座P1及頂蓋P3而限制多個彈簧探針P2的活動範圍。

依上所述，在實際應用中，在彈簧探針P2的數量較多，或彈簧探針P2尺寸較小的實施例中，容易發生頂蓋P3的多個頂蓋穿孔P31無法順利地穿過多個彈簧探針P2，進而發生頂蓋P3無法與底座P1相互固定的問題。

本發明公開一種探針裝置，主要用以改善習知的探針裝置在組裝過程中，容易發生頂蓋難以與設置有多個彈簧探針的底座相互固定的問題。

本發明的其中一實施例公開一種探針裝置，其包含：至少一第一導板，其具有多個第一穿孔；至少一第二導板，其與第一導板間隔地設置，至少一第二導板具有多組穿孔群，各組穿孔群包含一針軸穿孔及兩個定位穿孔，各個針軸穿孔及各個定位穿孔貫穿第二導板，各組穿孔群的針軸穿 孔與兩個定位穿孔相互連通，多個穿孔群彼此間隔且不相互連通地設置；多個彈簧探針，各個彈簧探針包含一殼體、一彈性件及一針軸，彈性件設置於殼體中，針軸的一端設置於殼體中並與彈性件相連接，針軸的另一端外露於殼體；殼體的外側具有兩個凸出結構；多個彈簧探針設置於第一導板及第二導板之間，且各個彈簧探針的兩個凸出結構抵靠於第二導板面對第一導板的一側面，而兩個凸出結構未容置於相鄰的兩個定位穿孔中，各個針軸的一端穿出各個第一穿孔，而露出於第一導板相反於第二導板的一側；其中，各個彈簧探針的殼體及兩個凸出結構能穿過各組穿孔群的針軸穿孔及兩個定位穿孔。

綜上所述，本發明的探針裝置，通過於彈簧探針設置兩個凸出結構，於第二導板設置多個穿孔群，並使各個穿孔群包含針軸穿孔及兩個定位穿孔等設計，讓探針裝置可以方便地進行組裝。

為能更進一步瞭解本發明的特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明的詳細說明與附圖，但是此等說明與附圖僅用來說明本發明，而非對本發明的保護範圍作任何的限制。

習知技術：

P:探針裝置

P1:底座

P11:限位穿孔

P2:彈簧探針

P3:頂蓋

P31:頂蓋穿孔

本發明：

100:探針裝置

1:第一導板

1A:側面

11:第一穿孔

2:間隔框體

21:穿孔

3:第二導板

3A:側面

31:穿孔群

311:針軸穿孔

312:定位穿孔

32:限位結構

321:凹槽

4:彈簧探針

41:殼體

411:凸出結構

41A:第一區段

41B:第二區段

42:針軸

43:彈性件

44:輔助定位結構

5:輔助導板

51:輔助穿孔群

511:針軸輔助穿孔

512:卡合槽

513:避讓穿孔

6:輔助定位導板

61:輔助定位穿孔群

611:第一輔助穿孔

612:第二輔助穿孔

SP:容置空間

圖1為習知的探針裝置的剖面示意圖。

圖2為本發明的探針裝置的第一實施例的局部立體剖面示意圖。

圖3為本發明的探針裝置的第一實施例的分解示意圖。

圖4為本發明的探針裝置的第一實施例的彈簧探針穿入第二導板的過程的示意圖。

圖5為本發明的探針裝置的第二實施例的局部立體剖面示意圖。

圖6為本發明的探針裝置的第二實施例的分解示意圖。

圖7為本發明的探針裝置的彈簧探針的植針過程的局部剖面示意圖。

圖8為本發明的探針裝置的第三實施例的局部立體剖面示意圖。

圖9為本發明的探針裝置的第三實施例的分解示意圖。

圖10為本發明的探針裝置的第四實施例的局部立體剖面示意圖。

圖11為本發明的探針裝置的第四實施例的分解示意圖。

於以下說明中，如有指出請參閱特定圖式或是如特定圖式所示，其僅是用以強調於後續說明中，所述及的相關內容大部份出現於該特定圖式中，但不限制該後續說明中僅可參考所述特定圖式。

請一併參閱圖2至圖4，圖2顯示為本發明的探針裝置的第一實施例的局部剖面示意圖，圖3顯示為本發明的探針裝置的第一實施例的分解示意圖，圖4顯示為本發明的探針裝置的其中一個探針正穿過第二導板的示意圖。本發明的探針裝置100包含一第一導板1、一間隔框體2、一第二導板3及多個彈簧探針4。第一導板1具有多個第一穿孔11。各個第一穿孔11彼此間隔地設置，且各個第一穿孔11貫穿第一導板1。於本實施例的圖式中，是以探針裝置100包含9個彈簧探針4為例，但彈簧探針4的數量不以9個為限。

間隔框體2設置於第一導板1的一側，第二導板3設置於間隔框體2相反於第一導板1的一側，而第二導板3與第一導板1彼此間隔地設置。在實際應用中，第一導板1、間隔框體2及第二導板3三者之間例如可以是利用多個螺絲相互固定，但不以此為限。其中，間隔框體2主要是用來使第一導板1與第二導板3彼此間隔地設置，因此，間隔框體2的外型及其厚度等皆可依據需求變化，不以圖中所示為限。特別說明的是，只要第一導板1與第二 導板3兩者是間隔地設置，探針裝置100也可以是不具有間隔框體2，舉例來說，在不同的實施例中，間隔框體2與第一導板1可以是一體成型地設置，或者，間隔框體2與第二導板3可以是一體成型地設置。

第二導板3具有多組穿孔群31，各組穿孔群31包含一針軸穿孔311及兩個定位穿孔312，各個針軸穿孔311及各個定位穿孔312貫穿第二導板3，各組穿孔群31的針軸穿孔311與兩個定位穿孔312相互連通，多個穿孔群31彼此間隔且不相互連通地設置。其中，各個針軸穿孔311是大致對應於第一導板1的各個第一穿孔11設置。

各個彈簧探針4包含一殼體41、一針軸42及一彈性件43(例如是壓縮彈簧)，彈性件43設置於殼體41中，針軸42的一端設置於殼體41中並與彈性件43相連接，針軸42的另一端外露於殼體41。針軸42外露於殼體41的一端受壓時，彈性件43將對應受壓而彈性變形，並對應產生彈性回復力，而針軸42的一端不再受壓時，彈性件43的彈性回復力將使針軸42回復至未受壓時的狀態。殼體41的外側具有兩個凸出結構411。各個彈簧探針4的殼體41及兩個凸出結構411能同時穿過一組穿孔群31的針軸穿孔311及兩個定位穿孔312。

多個彈簧探針4設置於第一導板1及第二導板3之間，且各個彈簧探針4的兩個凸出結構411抵靠於第二導板3面對第一導板1的一側面1A，且兩個凸出結構411未容置於相鄰的兩個定位穿孔312中，透過各個彈簧探針4的兩個凸出結構411抵靠於第二導板3，各個彈簧探針4相對於第二導板3的活動範圍將被限制，而各個彈簧探針4將不易相對於第二導板3活動。

兩個凸出結構411主要是用來限制殼體41相對於第二導板3的移動範圍，因此，各個彈簧探針4的兩個凸出結構411只要是能限制殼體41相對於第二導板3的移動範圍，兩個凸出結構411的外型可依據需求變化。在 本實施例中，是以各個彈簧探針4的兩個凸出結構411是彼此相反地設置於殼體41的兩側，但兩個凸出結構411設置於殼體41的位置不以圖中所示為限。

多個彈簧探針4的針軸42的一端穿出多個第一穿孔11而露出於第一導板1相反於第二導板3的一側，各個彈簧探針4的針軸42露出於第一導板1的一端定義為一接觸端，接觸端用來接觸待測物(device under test,DUT)。在實際應用中，各個彈簧探針4可以是依據需求為各種形式的彈簧連接器(POGO PIN)。

如圖2及圖3所示，間隔框體2的中心具有一穿孔21，穿孔21貫穿間隔框體2設置。當探針裝置100的第一導板1、間隔框體2及第二導板3相互固定時，將共同形成一容置空間SP，多個彈簧探針4具有兩個凸出結構411的部分對應位於容置空間SP中。在實際應用中，間隔框體2主要是用來使第一導板1與第二導板3彼此間隔地設置，而使各個彈簧探針4的凸出結構411能對應於容置空間SP中活動；更具體來說，通過間隔框體2的設置，各個彈簧探針4被旋轉時，兩個凸出結構411能對應於容置空間SP中活動。

如圖4及圖2所示，本發明的探針裝置100在實際組裝置過程中，可以是利用相關機械手臂或是人工等方式，先使各個彈簧探針4的殼體41及兩個凸出結構411對應穿過一個針軸穿孔311及與其相連的兩個定位穿孔312，而後，當彈簧探針4的針軸42的一端對應插設於第一導板1的第一穿孔11，且兩個凸出結構411對應位於容置空間SP中時，可以再利用相關機械手臂或是人工等方式，旋轉彈簧探針4，以使兩個凸出結構411不再對應位於兩個定位穿孔312的一側，而使兩個凸出結構411對應抵靠於第二導板3面對第一導板1的一側面3A，藉此，即可完成探針裝置100的單一個彈簧探針4的植針作業。

綜上所述，本發明的探針裝置100通過彈簧探針4的凸出結構411、第二導板3的多個穿孔群31等設計，相關機械手臂或人員將各個彈簧探 針4插入第一導板1及第二導板3並旋轉後，即可完成該彈簧探針4的植針作業，而本發明的探針裝置100不會存在有圖1所示的習知探針裝置P，在將多個彈簧探針P2植入底座P1後，欲將頂蓋P3與底座P1相互固定時，容易發生多個彈簧探針P2無法正確地穿過頂蓋P3的多個頂蓋穿孔P31的問題。

請一併參閱圖5至圖7，圖5顯示為本發明的探針裝置的第二實施例的立體局部剖面示意圖，圖6顯示為本發明的探針裝置的第二實施例的分解示意圖，圖7顯示為本發明的探針裝置在植針過程中的剖面示意圖。

如圖5及圖6所示，本實施例的探針裝置100與前述實施例最大不同之處在於：第二導板3的側面3A還形成有多組限位結構32，各組限位結構32包含兩個凹槽321，各個凹槽321未貫穿第二導板3，各組限位結構32的兩個凹槽321與各組穿孔群31的針軸穿孔311相互連通，且各組限位結構32的兩個凹槽321不與各組穿孔群31的兩個定位穿孔312相互連通，且與每一個針軸穿孔311相連通的兩個凹槽321能對應容置單一個彈簧探針4的兩個凸出結構411。簡單來說，第二導板3於所述側面3A形成有為盲孔的多個凹槽321，每一個針軸穿孔311與兩個凹槽321相連通。

如圖5及圖7所示，在實際應用中，本實施例的探針裝置100的多個彈簧探針4的植針作業流程可以是：先利用相關機構(例如可以是墊片、類似於間隔框體2的構件等)，使第二導板3與間隔框體2間隔地設置，接著，使各個彈簧探針4的殼體41及兩個凸出結構411穿過第二導板3的針軸穿孔311及兩個定位穿孔312後，旋轉各個彈簧探針4，以使各個彈簧探針4的兩個凸出結構411位於兩個凹槽321的正下方；當每一個彈簧探針4的兩個凸出結構411都對應位於兩個凹槽321的正下方時，則將原本設置於第二導板3與間隔框體2之間的相關機構移開，以使第二導板3能向間隔框體2的方向移動，據以使各個彈簧探針4的兩個凸出結構411對應容置於位於第二導板3的側面3A的兩個凹槽321中；最後，使第一導板1、間隔框體2及第二導板3相 互固定，據以完成所述植針作業。也就是說，本實施例的探針裝置100，在完成各個彈簧探針4的植針作業後，各個彈簧探針4的兩個凸出結構411將對應卡合於兩個凹槽321中，且各個彈簧探針4將難以相對於第二導板3旋轉。

依上所述，通過於第二導板3的所述側面3A形成多個凹槽321等設計，各個彈簧探針4的兩個凸出結構411可以對應卡合於兩個凹槽321中，藉此，各個彈簧探針4將不易相對於第一導板1及第二導板3旋轉。在實際應用中，只要各個凸出結構411能對應卡合於凹槽321中，並據以限制各個彈簧探針4不易相對於第二導板3旋轉，各個凸出結構411的外型、尺寸及各個凹槽321的外型及尺寸，皆可依據需求設置。

請一併參閱圖8及圖9，圖8顯示為本發明的探針裝置的第三實施例的立體局部剖面示意圖，圖9顯示為本發明的探針裝置的第三實施例的分解示意圖。本實施例的探針裝置100與前述實施例最大不同之處在於：探針裝置100還包含一輔助導板5。輔助導板5設置於第二導板3面對第一導板1的一側。在實際應用中，第二導板3、輔助導板5、間隔框體2及第一導板1可以是通過螺絲相互固定，但固定方式不以此為限。

輔助導板5具有多個輔助穿孔群51。各個輔助穿孔群51包含一針軸輔助穿孔511、兩個卡合槽512及兩個避讓穿孔513，各個針軸輔助穿孔511貫穿輔助導板5，各個卡合槽512由輔助導板5的一側內凹形成，且各個卡合槽512面對第一導板1設置，各個避讓穿孔513貫穿輔助導板5，各個輔助穿孔群51的針軸輔助穿孔511與兩個卡合槽512相互連通，各個輔助穿孔群51的針軸輔助穿孔511與兩個避讓穿孔513相互連通，各個輔助穿孔群51的兩個卡合槽512與兩個避讓穿孔513彼此不相互連通。

輔助導板5固定於第二導板3的一側，且各組穿孔群31的針軸穿孔311與各組輔助穿孔群51的針軸輔助穿孔511相互連通，各組穿孔群31的兩個定位穿孔312與各組輔助穿孔群51的兩個避讓穿孔513相互連通。在實 際應用中，各組穿孔群31的針軸穿孔311及兩個定位穿孔312，與各組輔助穿孔群51的針軸輔助穿孔511及兩個避讓穿孔513可以是具有完全相同的外型及尺寸，而各個彈簧探針4的殼體41及兩個凸出結構411能依序穿過各組穿孔群31的針軸穿孔及與其相通的兩個定位穿孔312、及各組輔助穿孔群51的針軸輔助穿孔511及與其相互連通的兩個避讓穿孔513。各組輔助穿孔群51的兩個卡合槽512用以與各個彈簧探針4的兩個凸出結構411相互卡合。

本實施例的探針裝置100的各個彈簧探針4的植針作業流程可以是：先利用相關構件使輔助導板5與間隔框體2之間形成間隔，而後，使各個彈簧探針4的殼體41及兩個凸出結構411依序穿過第二導板3的針軸穿孔311及與其連接的兩個定位穿孔、輔助導板5的針軸輔助穿孔511及與其連接的兩個避讓穿孔513後，再旋轉彈簧探針4，以使兩個凸出結構411對應位於兩個卡合槽512下方；最後，當所有彈簧探針4都穿設於第二導板3及輔助導板5並旋轉後，則將原本設置於輔助導板5與間隔框體2之間的構件抽離，以使輔助導板5及第二導板3向間隔框體2的方向移動，藉此，各個卡合槽512將對應與各個凸出結構411相互卡合，而各個彈簧探針4將無法輕易地被旋轉。在不同的實施例中，上述各個卡合槽512也可以是貫穿輔助導板5設置。

請一併參閱圖10及圖11，圖10顯示為本發明的探針裝置的第四實施例的立體局部剖面示意圖，圖11顯示為本發明的探針裝置的第四實施例的分解示意圖。本實施例與前述第一實施例最大差異在於：探針裝置100還包含一輔助定位導板6。輔助定位導板6設置於第一導板1面對第二導板3的一側。輔助定位導板6具有多組輔助定位穿孔群61，各組輔助定位穿孔群61包含一第一輔助穿孔611及兩個第二輔助穿孔612，各個第一輔助穿孔611貫穿輔助定位導板6，各個第二輔助穿孔612貫穿輔助定位導板6，各組輔助定位穿孔群61的第一輔助穿孔611及兩個第二輔助穿孔612彼此相互連通。

各個彈簧探針4的殼體41的外側，還具有兩個輔助定位結構44，兩個輔助定位結構44與兩個凸出結構411分別鄰近於殼體41彼此相反的兩端，且兩個輔助定位結構44與兩個凸出結構411彼此錯位地設置。在實際應用中，殼體41可以是具有一第一區段41A及一第二區段41B，第一區段41A的外徑大於第二區段41B的外徑，兩個凸出結構411位於第一區段41A，兩個輔助定位結構44則位於第二區段41B。

各個彈簧探針4的兩個輔助定位結構44能卡合於各組輔助定物穿孔群31的兩個第二輔助穿孔612，且各個彈簧探針4形成有兩個輔助定位結構44的殼體41能對應穿過各組輔助定位穿孔群61的第一輔助穿孔611。

本實施例的各個彈簧探針4的植針作業流程可以是：先使各個彈簧探針4的殼體41及兩個定位穿孔312穿過第二導板3，接著，使彈簧探針4的針軸42的一端對應穿設於第一導板1的第一穿孔11，此時，兩個凸出結構411將對應位於間隔框體2、第二導板3及第一導板1共同形成的容置空間SP中，且兩個輔助定位結構44是對應抵靠於第一導板1面對第二導板3的一側，而彈簧探針4的殼體41的第二區段41B的一部分是應穿設於第一輔助穿孔611中；最後，旋轉彈簧探針4以使兩個輔助定位結構44對應卡合至兩個第二輔助穿孔612中。

特別說明的是，在實際應用中，上述各實施例所指的彈簧探針4也可以是被單獨地製造、販售，而各個彈簧探針4不侷限於僅可與探針裝置100一同製造、販售。

綜上所述，本發明的探針裝置，通過於彈簧探針設置兩個凸出結構，於第二導板設置多個穿孔群，並使各個穿孔群包含針軸穿孔及兩個定位穿孔等設計，讓探針裝置可以方便地進行組裝。

以上所述僅為本發明的較佳可行實施例，非因此侷限本發明的專利範圍，故舉凡運用本發明說明書及圖式內容所做的等效技術變化，均包含於本發明的保護範圍內。

100:探針裝置

1:第一導板

2:間隔框體

3:第二導板

31:穿孔群

3A:側面

311:針軸穿孔

312:定位穿孔

4:彈簧探針

41:殼體

411:凸出結構

42:針軸

43:彈性件

SP:容置空間

Claims (7)

1. 一種探針裝置，其包含：至少一第一導板，其具有多個第一穿孔；至少一第二導板，其與所述第一導板間隔地設置，至少一所述第二導板具有多組穿孔群，各組所述穿孔群包含一針軸穿孔及兩個定位穿孔，各個所述針軸穿孔及各個所述定位穿孔貫穿所述第二導板，各組所述穿孔群的所述針軸穿孔與兩個所述定位穿孔相互連通，多個所述穿孔群彼此間隔且不相互連通地設置；多個彈簧探針，各個所述彈簧探針包含一殼體、一彈性件及一針軸，所述彈性件設置於所述殼體中，所述針軸的一端設置於所述殼體中並與所述彈性件相連接，所述針軸的另一端外露於所述殼體；所述殼體的外側具有兩個凸出結構；多個所述彈簧探針設置於所述第一導板及所述第二導板之間，且各個所述彈簧探針的兩個所述凸出結構抵靠於所述第二導板面對所述第一導板的一側面，而兩個所述凸出結構未容置於相鄰的兩個所述定位穿孔中，各個所述針軸的一端穿出各個所述第一穿孔，而露出於所述第一導板相反於所述第二導板的一側；其中，各個所述彈簧探針的所述殼體及兩個所述凸出結構能穿過各組所述穿孔群的所述針軸穿孔及兩個所述定位穿孔。
2. 如請求項1所述的探針裝置，其中，所述第二導板的所述側面形成有多組限位結構，各組所述限位結構包含兩個凹槽，各個所述凹槽未貫穿所述第二導板，各組所述限位結構的兩個所述凹槽與各組所述穿孔群的所述針軸穿孔相互連通，且各組所述限位結構的兩個所述凹槽不與各組所述 穿孔群的兩個所述定位穿孔相互連通，而各個所述彈簧探針的兩個所述凸出結構對應設置於兩個所述凹槽中。
3. 如請求項1所述的探針裝置，其中，所述探針裝置還包含一輔助導板，所述輔助導板設置於所述第二導板面對所述第一導板的一側，所述輔助導板具有多個輔助穿孔群；各個所述輔助穿孔群包含一針軸輔助穿孔、兩個卡合槽及兩個避讓穿孔，各個所述針軸輔助穿孔貫穿所述輔助導板，各個所述卡合槽由所述輔助導板的一側內凹形成，且各個所述卡合槽面對所述第一導板設置，各個所述避讓穿孔貫穿所述輔助導板，各個所述輔助穿孔群的所述針軸輔助穿孔與兩個所述卡合槽相互連通，各個所述輔助穿孔群的所述針軸輔助穿孔與兩個所述避讓穿孔相互連通，各個所述輔助穿孔群的兩個所述卡合槽與兩個所述避讓穿孔彼此不相互連通；各組所述穿孔群的所述針軸穿孔與各組所述輔助穿孔群的所述針軸輔助穿孔相互連通，各組所述穿孔群的兩個所述定位穿孔與各組所述輔助穿孔群的兩個所述避讓穿孔相互連通；各個所述彈簧探針的兩個所述凸出結構卡合設置於各組所述輔助穿孔群的兩個所述卡合槽；其中，各個所述彈簧探針的所述殼體及兩個所述凸出結構能穿過一組所述穿孔群的所述針軸穿孔及兩個所述定位穿孔、一組所述輔助穿孔群的所述針軸輔助穿孔及兩個所述避讓穿孔。
4. 如請求項3所述的探針裝置，其中，各個所述卡合槽貫穿所述輔助導板。
5. 如請求項1所述的探針裝置，其中，所述探針裝置還包含一間隔框體，其固定設置於所述第一導板及所述第二導板之間，所述第一導板、所述間隔框體及所述第二導板共同 形成一容置空間，多個所述彈簧探針具有兩個所述凸出結構的部分對應位於所述容置空間中。
6. 如請求項1所述的探針裝置，其中，各個所述彈簧探針的所述殼體的外側，還具有兩個輔助定位結構，兩個所述輔助定位結構與兩個所述凸出結構分別鄰近於所述殼體彼此相反的兩端，且兩個所述輔助定位結構與兩個所述凸出結構彼此錯位地設置；所述探針裝置還包含一輔助定位導板，所述輔助定位導板設置於所述第一導板面對所述第二導板的一側，所述輔助定位導板具有多組輔助定位穿孔群，各組所述輔助定位穿孔群包含一第一輔助穿孔及兩個第二輔助穿孔，各個所述第一輔助穿孔貫穿所述輔助定位導板，各個所述第二輔助穿孔貫穿所述輔助定位導板，各組所述輔助定位穿孔群的所述第一輔助穿孔及兩個所述第二輔助穿孔彼此相互連通；各個所述彈簧探針的兩個所述輔助定位結構卡合於兩個所述第二輔助穿孔。
7. 如請求項6所述的探針裝置，其中，所述殼體具有一第一區段及一第二區段，所述第一區段的外徑大於所述第二區段的外徑，兩個所述凸出結構位於所述第一區段，兩個所述輔助定位結構位於所述第二區段。

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