CN112611916A - 用于电路板阻抗测试的可调式探针装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种可调式探针装置，包含有一固定探针及一活动探针，且至少其中之一为具有同轴结构的讯号探针，活动探针能线性滑移地以其接地单元抵接于固定探针的接地单元。本发明揭示另一种可调式探针装置，包含有一用于接地的第一活动探针以及具有同轴结构的一固定探针及一第二活动探针，且能选择性地以二活动探针其中的任一作为一作用探针，使得作用探针与固定探针的点触端位于同一平面以同时点触待测物的二导电接点，且作用探针能线性滑移地以其接地单元抵接于固定探针的接地单元。由此，本发明的探针间距可调整，因此可降低电路板阻抗测试设备的成本。

Description

用于电路板阻抗测试的可调式探针装置
技术领域
本发明与电路板阻抗测试设备有关，特别是指一种用于电路板阻抗测试的可调式探针装置。
背景技术
习知用于印刷电路板(printed circuit board；简称PCB)的阻抗测试设备主要包含有一测试机以及一探针装置，探针装置主要包含有多个用于点触印刷电路板的导电接点的探针，对于高频阻抗测试，各探针采用包含有一针芯及一与针芯绝缘地围绕针芯的接地导体的同轴针，并通过同轴讯号线与测试机电性连接，各探针为两两一组地以固定间距的方式设置，使得同一组的二探针的针尖非常邻近且其接地导体相互导通。
然而，印刷电路板阻抗测试所需的探针间距及角度有很多的变化，因此需要多个不同的探针装置来因应多样化的测试需求，即，当印刷电路板阻抗测试所需的探针间距及角度不同时，则需更换不同的探针装置，如此的测试设备的成本较高，因此有待改进。
发明内容
针对上述问题，本发明的主要目的在于提供一种用于电路板阻抗测试的可调式探针装置，其探针间距可调整，因此可降低电路板阻抗测试设备的成本。
为达到上述目的，本发明所提供的一种用于电路板阻抗测试的可调式探针装置，其特征在于包含有：一固定探针及一活动探针，所述固定探针及所述活动探针分别包含有一用于电性连接至接地电位的接地单元，所述固定探针及所述活动探针至少其中之一还包含有一与其接地单元相对固定并相互绝缘且用于传输测试讯号的针芯，所述活动探针能沿一第一轴向相对于所述固定探针线性滑移地以其接地单元抵接于所述固定探针的接地单元。
上述本发明的技术方案中，所述活动探针能沿一垂直于所述第一轴向的第二轴向相对于所述固定探针移动。
所述固定探针包含有一导电架以及一针体，所述导电架包含有一架体，所述针体包含有所述针芯、一包围所述针芯的绝缘层，以及一包围所述绝缘层的导电层，所述针体以所述导电层电性导通地固定于所述架体，所述固定探针的接地单元包含有所述导电架以及所述针体的导电层，所述活动探针能沿所述第一轴向相对于所述固定探针线性滑移地以其接地单元抵接于所述导电架。
所述导电架还包含有一电性导通地固定于所述架体的替换导体，所述活动探针能沿所述第一轴向相对于所述固定探针线性滑移地以其接地单元抵接于所述导电架的替换导体。
所述导电架的替换导体呈柱状，其纵向平行于所述第一轴向。
所述活动探针包含有一针体以及一电性导通地固定于所述针体的替换导体，所述活动探针能沿所述第一轴向相对于所述固定探针线性滑移地以其替换导体抵接于所述固定探针的替换导体，其中所述导电架的替换导体呈柱状，其纵向平行于所述第一轴向，所述活动探针的替换导体呈柱状，其纵向非平行于所述第一轴向。
所述导电架包含有分别位于所述固定探针的针体二侧的二所述替换导体。
所述活动探针包含有一针体以及一电性导通地固定于所述针体的替换导体，所述活动探针能沿所述第一轴向相对于所述固定探针线性滑移地以其替换导体抵接于所述固定探针的接地单元。
由此，所述固定探针及所述活动探针中包含有接地单元及针芯者为一用于通过同轴讯号线而与测试机电性连接的讯号探针，而未包含有针芯者即为用于接地的接地探针，即，所述固定探针及所述活动探针可都是讯号探针，也可其中之一为讯号探针且另一个为接地探针。所述固定探针及所述活动探针的接地单元可通过相互抵接而电性导通，进而使所述固定探针及所述活动探针产生电流回路且具有相等的接地电位。所述活动探针可沿所述第一轴向相对于所述固定探针线性滑移而改变其与所述固定探针的距离，因此所述固定探针及所述活动探针的针尖间距可根据待测物的导电接点间距而调整。
为达到上述目的，本发明还提供另一种用于电路板阻抗测试的可调式探针装置，其特征在于包含有：一固定探针，包含有一用于电性连接至接地电位的接地单元，以及一用于传输测试讯号的针芯，所述固定探针的针芯具有一点触端，所述固定探针的接地单元及针芯为相对固定且相互绝缘；二活动探针，分别包含有一用于电性连接至接地电位的接地单元，所述二活动探针中包含一第一活动探针及一第二活动探针，所述第一活动探针的接地单元具有一点触端，所述第二活动探针包含有一用于传输测试讯号的针芯，所述第二活动探针的针芯具有一点触端，所述第二活动探针的接地单元及针芯为相对固定且相互绝缘；其中，所述可调式探针装置能选择性地以所述二活动探针其中的任一作为一作用探针，使得所述作用探针的点触端与所述固定探针的点触端位于同一平行于一第一轴向及一垂直于所述第一轴向的第二轴向的假想平面，且所述作用探针能沿所述第一轴向相对于所述固定探针线性滑移地以其接地单元抵接于所述固定探针的接地单元。
其中，所述二活动探针能沿所述第二轴向相对于所述固定探针在一抵接位置与一非抵接位置之间移动，各所述活动探针位于所述抵接位置时，其点触端与所述固定探针的点触端位于同一垂直于所述第二轴向的假想平面。
所述二活动探针各自能沿一垂直于所述第一轴向及所述第二轴向的第三轴向相对于所述固定探针在一作用位置与一非作用位置之间移动，各所述活动探针位于所述作用位置时，其点触端与所述固定探针的点触端位于同一平行于所述第一轴向及所述第二轴向的假想平面。
所述二活动探针在所述第一轴向的相对位置固定。
其包含有一驱动机构，所述驱动机构包含有一固定单元、一设置于所述固定单元的第一驱动单元，以及一能受所述第一驱动单元驱动而沿所述第一轴向移动地设置于所述固定单元的第一移动单元，所述固定单元包含有一基座，所述基座具有一顶面、一底面，以及二贯穿所述顶面及所述底面的穿孔，所述第一驱动单元设置于所述基座的顶面，所述第一移动单元为局部设置于所述基座的顶面且包含有二安装部，所述二安装部能同步沿所述第一轴向移动地分别穿过所述二穿孔而局部位于所述基座的底面，所述二活动探针分别设置于所述二安装部。
所述第一驱动单元包含有一第一驱动器，所述第一驱动器包含有一固定于所述固定单元的本体，以及一能相对于所述本体而沿所述第一轴向移动的输出轴，所述本体设有一导轨，所述第一移动单元与所述输出轴固定且能沿所述第一轴向滑移地设于所述导轨上。
所述驱动机构还包含有能沿所述第二轴向移动地分别设置于所述二安装部的二第二移动单元，所述二活动探针分别设置于所述二第二移动单元而能沿所述第二轴向在一抵接位置与一非抵接位置之间移动，各所述活动探针位于所述抵接位置时，其点触端与所述固定探针的点触端位于同一垂直于所述第二轴向的假想平面。
所述第一移动单元还包含有分别固定于所述二安装部的二抵靠件，以及分别抵接于所述二抵靠件与所述二第二移动单元之间的二弹性件，所述二活动探针通过第二移动单元而分别受所述二弹性件朝所述抵接位置的方向推抵；其中所述驱动机构还包含有分别设置于所述二第二移动单元的二第三驱动单元，以及分别设置于所述二第二移动单元的二第三移动单元，所述二活动探针分别设置于所述二第三移动单元，所述二第三移动单元能分别受所述二第三驱动单元驱动而沿一垂直于所述第一轴向及所述第二轴向的第三轴向移动进而带动其对应的活动探针沿所述第三轴向在一作用位置与一非作用位置之间移动，各所述活动探针位于所述作用位置时，其点触端与所述固定探针的点触端位于同一平行于所述第一轴向及所述第二轴向的假想平面；其中各所述第二移动单元包含有一抵靠件以及一弹性件，所述二第二移动单元的弹性件分别抵接于所述二第二移动单元的抵靠件与所述二第三移动单元之间，所述二活动探针通过所述二第三移动单元而分别受所述二第二移动单元的弹性件朝所述作用位置的方向推抵；其中所述驱动机构还包含有一能驱动各所述第二移动单元沿所述第二轴向移动的第二驱动单元，所述二第二移动单元与一安装座连接，所述第二驱动单元的一驱动器通过驱动所述安装座而驱动所述二第二移动单元沿所述第二轴向移动。
所述驱动机构还包含有一固定探针座单元，所述固定探针座单元包含有一固定于所述固定单元的固定座、一能沿一垂直于所述第一轴向及所述第二轴向的第三轴向滑移地设置于所述固定座的探针座、一与所述探针座相对固定的抵靠件，以及一抵接于所述抵靠件与所述固定座之间的弹性件。
所述固定探针包含有一导电架以及一针体，所述导电架包含有一架体，所述针体包含有所述针芯、一包围所述针芯的绝缘层，以及一包围所述绝缘层的导电层，所述针体以所述导电层电性导通地固定于所述架体，所述固定探针的接地单元包含有所述导电架以及所述针体的导电层，所述作用探针能沿所述第一轴向相对于所述固定探针线性滑移地以其接地单元抵接于所述导电架；其中所述导电架好包含有一电性导通地固定于所述架体的替换导体，所述作用探针能沿所述第一轴向相对于所述固定探针线性滑移地以其接地单元抵接于所述导电架的替换导体。
所述导电架的替换导体呈柱状，其纵向平行于所述第一轴向。
各所述活动探针包含有一针体以及一电性导通地固定于所述针体的替换导体，所述作用探针能沿所述第一轴向相对于所述固定探针线性滑移地以其替换导体抵接于所述固定探针的替换导体，其中所述导电架的替换导体呈柱状，其纵向平行于所述第一轴向，所述活动探针的替换导体呈柱状，其纵向非平行于所述第一轴向，其中所述导电架包含有分别位于所述固定探针的针体二侧的二所述替换导体。
各所述活动探针包含有一针体以及一电性导通地固定于所述针体的替换导体，所述作用探针能沿所述第一轴向相对于所述固定探针线性滑移地以其替换导体抵接于所述固定探针的接地单元。
换言之，所述固定探针及所述第二活动探针均为讯号探针，而所述第一活动探针为接地探针，使用者可依测试需求选择所述第一活动探针及所述第二活动探针中的任一个与所述固定探针搭配使用，即可选择性地使用讯号探针与讯号探针搭配的组合或者讯号探针与接地探针搭配的组合，而被选用的活动探针(即作用探针)可通过其接地单元与所述固定探针的接地单元相互抵接而电性导通，并可沿所述第一轴向相对于所述固定探针线性滑移而改变其与所述固定探针的距离，因此所述固定探针及所述作用探针的针尖间距可根据待测物的导电接点间距而调整。
附图说明
图1及图2是本发明一较佳实施例所提供的用于电路板阻抗测试的可调式探针装置的不同方向的立体组合图；
图3是本发明的一驱动机构的一部分构件的立体组合图，主要显示驱动机构的一固定单元；
图4是本发明的驱动机构的另一部分构件以及二活动探针的立体组合图；
图5是图3所示的构件及一第一移动单元的底视图；
图6至图9分别是图4所示的组合的顶视图、底视图、侧视图、及前视图；
图10是本发明的驱动机构的一固定探针座单元以及一固定探针的立体组合图；
图11是图10的前视图；
图12是本发明的三探针座以及各固定探针及活动探针的立体示意图，显示本发明的一使用形态；
图13及图14分别是图12的侧视图及局部前视图；
图15类同于图14，但本发明的一第一活动探针在图14及图15中分别位于一抵接位置及一非抵接位置；
图16类同于图12，但显示本发明的另一使用形态；
图17及图18分别是图16的侧视图及局部后视图；
图19类同于图18，但本发明的一第二活动探针在图18及图19中分别位于一抵接位置及一非抵接位置；
图20是另一种形态的固定探针的立体组合图；
图21类同于图20，但未显示出固定探针的一壳体。
具体实施方式
现举以下实施例并结合附图对本发明的详细构造、特点、组装或使用方式进行详细说明。
申请人首先在此说明，在以下将要介绍的实施例以及图式中，相同的参考号码，表示相同或类似的元件或其结构特征。其次，在以下的实施例及申请专利范围中，当述及一元件设置于另一元件上时，代表前述元件是直接设置在另一元件上，或者前述元件为间接地设置在另一元件上，即，二元件之间还设置有一个或多个其他元件。而述及一元件“直接”设置于另一元件上时，代表二元件之间并无设置任何其他元件。
请参阅图1及图2所示，本发明一较佳实施例所提供的用于电路板阻抗测试的可调式探针装置10包含有一驱动机构12，以及设置于驱动机构12的一固定探针20、一第一活动探针30及一第二活动探针40。
驱动机构12包含有一第一驱动单元14、一第二驱动单元16、二第三驱动单元18、一固定单元50、一第一移动单元60、二第二移动单元70、二第三移动单元80，以及一固定探针座单元90。
请参阅图3所示，固定单元50主要包含有相互平行设置的一基座51及一顶板52、连接基座51与顶板52的四立柱53，以及固定于基座51的顶面511的一驱动器安装座54及二讯号线固定座55。基座51具有贯穿其顶面511及底面512的二矩形穿孔513。各讯号线固定座55分别设置一同轴讯号线11、13。
请参阅图3及图4所示，第一驱动单元14主要包含有一第一驱动器141(例如马达)以及一滑轨元件，滑轨元件包含有一固定于基座51的顶面511的滑轨142，以及一能沿一第一轴向(X轴)滑移地设于滑轨142上的滑块143，第一驱动器141包含有一固定于驱动器安装座54的本体141a，以及一能相对于本体141a而沿X轴移动的输出轴141b，本体141a的一面向一第二轴向(Y轴)的正向的表面设有一导轨141c。
第一移动单元60包含有四链接座61～64，连结座61具有相互一体连接成L形的二连结部611、612，连结部611与第一驱动器141的输出轴141b固定，连结部612能沿第一轴向(X轴)滑移地设于第一驱动器141的导轨141c上。连结座62具有相互一体连接成L形的二连结部621、622，连结部621固定于连结部612的一面向Y轴的正向的表面612a，连结部622固定于第一驱动单元14的滑块143(如图3所示)。二连结座63、64具有相同的形状且相互对称设置，二连结座63、64分别具有相互一体连接成L形的一连结部631、641及一安装部632、642，各安装部632、642具有一较窄段632a、642a以及一较宽段632b、642b，二连结座63、64的连结部631、641固定于连结部622的一面向一第三轴向(Z轴)的正向的表面622a(如图6所示)，二连结座63、64的安装部632、642的较窄段632a、642a分别穿设于基座51的穿孔513(如图1所示)。由此，第一移动单元60能受第一驱动器141驱动及第一驱动单元14的滑轨元件导引而沿第一轴向(X轴)移动，因此，在二穿孔513可供二安装部632、642移动的范围内，二安装部632、642沿第一轴向(X轴)同步移动。值得一提的是，二连结座63、64也可一体连接成同一元件。
请参阅图4、图6及图8，第二驱动单元16主要包含有一第二驱动器161(例如汽压缸)以及四滑轨元件，第一移动单元60的二安装部632、642的较宽段632b、642b分别设置二滑轨元件(一上一下设置，如图8所示)，各个滑轨元件包含有一固定于其对应的安装部632、642一平行于Y-Z平面的表面632c、642c的滑轨162，以及一能沿Y轴滑移地设于滑轨162上的滑块163。
各第二移动单元70主要包含有一安装板71，安装板71固定于其对应的安装部632、642上的滑块163。二第二移动单元70受第二驱动器161驱动及第二驱动单元16的滑轨元件导引而能相对于其对应的安装部632、642地沿第二轴向(Y轴)移动。
详而言之，第二驱动器161固定于基座51的底面512，此外，如图2所示，第二驱动器161能驱动一安装座65沿第二轴向(Y轴)移动地设置于安装座65上，安装座65包含有二侧板651，以及一连接二侧板651的连接板652，第二驱动器161设置于安装座65的连接板652，二侧板651分别局部面对二第二移动单元70的安装板71一平行于Y-Z平面的表面711，如图4所示，各侧板651在面对安装板71之处设有一长孔651a，其中穿设一螺栓72，螺栓72固定于其对应的安装板71，由此，第二驱动器161通过驱动安装座65沿第二轴向(Y轴)移动，进而驱动二第二移动单元70沿第二轴向(Y轴)移动，换言之，二第二移动单元70在Y轴同步位移。
如图8所示，二第三驱动单元18分别设置于二第二移动单元70的安装板71，各第三驱动单元18主要包含有一第三驱动器181(例如汽缸)以及一滑轨元件，各个滑轨元件包含有一固定于其对应的安装板71另一平行于Y-Z平面的表面712的滑轨182，以及一能沿Z轴滑移地设于滑轨182上的滑块183，各第三驱动器181包含有一固定于其对应的安装板71的表面711的本体181a，以及一能相对于本体181a而沿Z轴移动的输出轴181b。
如图1所示，二第三移动单元80分别通过二第三驱动单元18而设置于二第二移动单元70，各第三移动单元80包含有二链接座81、82以及一探针座83(如图4所示)，各连结座81具有相互一体连接成L形的二连结部811、812(如图7所示)，连结部811与其对应的第三驱动器181的输出轴181b固定。如图7至图9所示，各连结座82具有相互一体连接成L形的二连结部821、822，连结部821固定于其对应的连结座81的连结部812，连结部822固定于其对应的第三驱动单元18的滑块183。各探针座83包含有相互一体连接的一连结部831及一安装部832，连结部831固定于其对应的连结座82的连结部821。由此，二第三移动单元80分别受其对应的第三驱动器181驱动及第三驱动单元18的滑轨元件导引而能各自相对于其对应的安装板71地沿第三轴向(Z轴)移动，换言之，二第三移动单元80在Z轴的位移为各自独立。
第一活动探针30及第二活动探针40分别固定于二第三移动单元80的探针座83的安装部832(详述于下文)，即，第一活动探针30及第二活动探针40通过第三移动单元80、第三驱动单元18的滑轨元件、第二移动单元70及第二驱动单元16的滑轨元件而分别设置于第一移动单元60的二安装部632、642，因此，二活动探针30、40同时受第一移动单元60带动而于第一轴向(X轴)同步位移，即二活动探针30、40在X轴的相对位置固定，二活动探针30、40也可分别受二第二移动单元70带动而沿Y轴同步移动，即二活动探针30、40在Y轴的相对位置固定，二活动探针30、40也可分别受二第三移动单元80带动而沿Z轴移动，即二活动探针30、40在Z轴的位移为各自独立。
通过驱动机构12的配置，第一移动单元60为大部分设置于基座51的顶面511，但二连结座63、64的安装部632、642延伸至基座51的底面512，且二连结座63、64的安装部632、642的较宽段632b、642b完全位于基座51的底面512，如图5所示，各第二、三移动单元70、80设置于二连结座63、64的安装部632、642的较宽段632b、642b而完全位于基座51的底面512，如此的配置可避免驱动机构12的X轴移动与Y、Z轴移动相互干涉。
请参阅图10及图11，固定探针座单元90主要包含有一固定于固定单元50的基座51底面512的固定座91、二分别固定于固定座91一平行于Y-Z平面的表面911及一平行于X-Z平面的表面912的滑轨92、二分别能沿Z轴滑移地设于二滑轨92上的滑块93、二分别固定于二滑块93且相互固定的连结座94、95、固定于连结座95的一探针座96及一抵靠件97、二穿过抵靠件97且固定于固定座91的轴杆98，以及二分别套设于二轴杆98且抵接于抵靠件97与固定座91之间的弹性件99。
固定探针20包含有一通过螺丝而可拆卸地固定于探针座96的固定件21、一固定于固定件21的导电架22、一固定于导电架22的针体23，以及一固定于固定件21的同轴接头24。详而言之，针体23包含有一由金属材质制成的针芯231、一包围针芯231的绝缘层232，以及一包围绝缘层232的导电层233，导电架22包含有一由金属材质制成的架体221，以及二由金属材质制成的柱状(例如圆柱状，但不以此为限)替换导体222，如图12及图13所示，架体221概呈相对于Y轴及Z轴倾斜的板体，针体23也呈同样的倾斜方式地以导电层233焊接固定于架体221，二替换导体222焊接固定于架体221的一平行于X-Z平面的表面221a(如图14所示)边缘且分别位于针体23两侧，各替换导体222的纵向(即圆柱状的替换导体的轴向)平行于X轴。由此，架体221、二替换导体222及针体23的导电层233相互电性导通而构成固定探针20的一接地单元25(见图14)，接地单元25与针芯231相互绝缘，针芯231的一点触端231a用于点触一待测物(即电路板)的一导电接点(图中未示)，当同轴接头24连接同轴讯号线11(如图1所示)并电性连接至一测试机(图中未示)时，接地单元25电性连接至接地电位，针芯231用于在测试机与待测物的导电接点之间传输测试讯号。此外，固定探针座单元90的滑轨92、滑块93及弹性件99使固定探针20能沿Z轴弹性位移，以吸收多余的针测行程(overdrive)，并通过弹性件99的推抵而提供固定探针20稳定的下压力，使得固定探针20的点触端231a可稳定且确实地与待测物的导电接点电性导通。换言之，固定探针20于X轴及Y轴的位置固定，仅于Z轴能因应针测行程而略为弹性移动。
如图10及图13所示，导电架22的架体221为具有相当厚度的板体且具有镂空结构，更明确地说，架体221呈叉子状，包含有一基部221b、二沟槽221c，以及与基部221b连接且由二沟槽221c分隔开的三分支221d～f，针体23的导电层233固定于架体221的其中一分支221e，如此的架体221不但结构强度佳并可用螺丝锁固方式通过固定件21固定于探针座96，而且，二沟槽221c的设置减轻了架体221的重量，并减少了架体221的体积而优化其电性。然而，本发明的固定探针的导电架也可如图21所示的导电架22’，其包含有一呈完整的板状的架体221’，以及一固定于架体221’的底缘的替换导体222’，针体23的导电层233固定于架体221’的一表面，相较于前述的架体221，此架体221’呈厚度更薄的板体，其重量及体积更小而可达到更加良好的电性，如图20所示，架体221’及针体23可设置于一壳体26内，只要替换导体222’及针体23的针芯231的点触端231a凸露于壳体26外即可，如此即可由壳体26通过一类同于图10中固定件21的元件而固定于探针座96。
如图12至图14所示，第一活动探针30包含有一针体31以及一替换导体32，针体31由金属材质一体制成且其二端分别为一固定部311及一针尖部312，固定部311通过螺丝而可拆卸地固定于第一移动单元60的安装部642所设置的第三移动单元80的探针座83的安装部832，针尖部312具有一用于点触待测物的导电接点的点触端313，替换导体32由金属材质制成且呈柱状(例如圆柱状，但不以此为限)，替换导体32以其纵向(即圆柱状的替换导体的轴向)非平行于X轴的方式焊接固定于针体31且邻接于针尖部312，由此，针体31及替换导体32相互电性导通而构成第一活动探针30的一接地单元33(见图13)。
如图16至图19所示，第二活动探针40包含有一通过螺丝而可拆卸地固定于第一移动单元60的安装部632所设置的第三移动单元80的探针座83的安装部832的固定件41、一固定于固定件41的同轴接头42、一接设于同轴接头42的针体43，以及固定于针体43的一支撑板44及一替换导体45。针体43与固定探针20的针体23相同，针体43包含有一由金属材质制成的针芯431、一包围针芯431的绝缘层432，以及一包围绝缘层432的导电层433，支撑板44由金属材质制成且与针体43的导电层433相互焊接固定，替换导体45由金属材质制成且呈柱状(例如圆柱状，但不以此为限)，替换导体45以其纵向(即圆柱状的替换导体的轴向)非平行于X轴的方式焊接固定于针体43的导电层433。由此，支撑板44、替换导体45及针体43的导电层433相互电性导通而构成第二活动探针40的一接地单元46(见图19)，接地单元46与针芯431相互绝缘，针芯431的一点触端431a用于点触待测物的导电接点(图中未示)。
由二第三驱动单元18通过第三移动单元80而驱动二活动探针30、40，二活动探针30、40各自能沿Z轴于一作用位置P1与一非作用位置P2之间移动，各活动探针30、40位于作用位置P1时，其点触端313、431a与固定探针20的点触端231a位于同一平行于第一轴向(X轴)及第二轴向(Y轴)的假想平面，即位于同一X-Y平面而可同时点触待测物的二导电接点。因此，可调式探针装置10能供用户选择性地以二活动探针30、40其中的任一作为一作用探针而与固定探针20搭配使用，即，二活动探针30、40中被选为作用探针的位于其作用位置P1，而另一个则移动至其非作用位置P2以避免妨碍测试的进行。
图12至图15显示第一活动探针30位于作用位置P1而第二活动探针40位于非作用位置P2的形态，即以第一活动探针30作为作用探针而与固定探针20同时点触待测物的二导电接点。第一活动探针30作为一接地探针而以其接地单元33抵接于固定探针20的接地单元25，在本实施例中，第一活动探针30以其替换导体32抵接于固定探针20的替换导体222，此时，第一驱动单元14可驱动二活动探针30、40沿X轴同步移动，使得作为作用探针的第一活动探针30沿X轴线性滑移，如此即可根据待测物的导电接点的间距调整第一活动探针30的点触端313与固定探针20的点触端231a的间距。固定探针20及第一活动探针30也可不设有替换导体222、32，而以针体31直接抵接于导电架22的架体221，但设有替换导体222、32的优点在于可避免针体31及架体221磨耗，当替换导体222、32过度磨耗时，则可将替换导体222、32解焊取下，再焊接上新的替换导体222、32。
在前述调整探针间距的过程中，第一活动探针30也可先受第二驱动单元16驱动而沿Y轴地自一如图14所示的抵接位置P3移动至一如图15所示的非抵接位置P4，第一活动探针30位于其非抵接位置P4时，其点触端313与固定探针20的点触端231a位于不同的X-Z平面，此时第一活动探针30的替换导体32与固定探针20的替换导体222不再相互抵接，然后，二活动探针30、40再沿X轴移动以调整第一活动探针30与固定探针20在X轴上的相对位置，约略调整到所需的X轴位置后，第一活动探针30再沿Y轴移动回到其抵接位置P3，使得其点触端313与固定探针20的点触端231a位于同一X-Z平面，如图14所示，此时第一活动探针30的替换导体32抵接于固定探针20的替换导体222，然后，二活动探针30、40可再沿X轴移动而微调第一活动探针30的X轴位置至所需的位置，如此的调整方式可减少替换导体222、32因相互滑动接触产生的磨耗。
图16至图19显示第二活动探针40位于其作用位置P1而第一活动探针30位于其非作用位置P2的形态，即以第二活动探针40作为作用探针而与固定探针20同时点触待测物的二导电接点，此时，第二活动探针40的同轴接头42连接同轴讯号线13(如图1所示)并电性连接至测试机，换言之，第二活动探针40与固定探针20同样均为讯号探针，接地单元46为电性连接至接地电位，针芯431用于在测试机与待测物的导电接点之间传输测试讯号。此外，与前述第一活动探针30相同，第二活动探针40能沿X轴线性滑移地以其替换导体45抵接于固定探针20的替换导体222，因此可根据待测物的导电接点的间距调整第二活动探针40的点触端431a与固定探针20的点触端231a的间距。与前述第一活动探针30相同，第二活动探针40也可先沿Y轴自如图18所示的抵接位置P3移动至如图19所示的非抵接位置P4，约略调整到所需的X轴位置后，再沿Y轴移动回到抵接位置P3，以减少替换导体222、45的磨耗。第二活动探针40也可不设有替换导体45，而以针体43的导电层433直接抵接于导电架22的架体221，但设有替换导体45的优点在于可避免针体43的导电层433磨耗，当替换导体45过度磨耗时，则可将替换导体45解焊取下，再焊接上新的替换导体45。
再如图4及图7所示，第一移动单元60还包含有分别固定于二连结座63、64的安装部632、642的二抵靠件66、分别穿过二抵靠件66且分别固定于二第二移动单元70的安装板71的二轴杆67，以及分别套设于二轴杆67且分别抵接于二抵靠件66与二安装板71之间的二弹性件68，二活动探针30、40通过第二移动单元70而分别受二弹性件68朝抵接位置P3的方向推抵，如此一来，当各活动探针30、40作为作用探针时，其对应的弹性件68的推力可使得作用探针的接地单元更确实地抵接于固定探针的接地单元。
再如图4及图8所示，各第二移动单元70还包含有一固定于其安装板71的抵靠件73、二穿过抵靠件73且固定于其对应的探针座83的轴杆74，以及一抵接于对应的抵靠件73与探针座83之间的弹性件75，二活动探针30、40通过第三移动单元80而分别受二第二移动单元70的弹性件75朝作用位置P1的方向推抵。如此一来，当各活动探针30、40作为作用探针时，其对应的弹性件75可吸收多余的针测行程(overdrive)并推抵作用探针而提供作用探针稳定的下压力，使得作用探针的点触端稳定且确实地与待测物的导电接点电性导通。
由前述内容可得知，固定探针20及第二活动探针40均为讯号探针，而第一活动探针30为接地探针，使用者可依测试需求选择第一活动探针30及第二活动探针40中的任一个与固定探针20搭配使用，也就是可选择性地产生讯号探针与讯号探针搭配的组合或者讯号探针与接地探针搭配的组合，而被选用的活动探针(即作用探针)可通过其接地单元与固定探针的接地单元相互抵接而电性导通，并可沿第一轴向(X轴)线性滑移而改变其与固定探针的距离，因此固定探针及作用探针的针尖间距可根据待测物的导电接点间距而调整，如此一来，使用者即可节省需更换不同探针间距的探针装置的测试设备成本。虽然使用受一导线连接的二探针也可达到调整二探针间距并通过导线维持二探针的接地电位相互导通的功效，但如此的方式不但二探针的种类固定(不可选用接地探针或讯号探针)，且必须采用具相当长度的导线，才可让二探针在相当长度的行程范围内调整间距，如此一来，导线不但会造成使用上的不便，而且，无论二探针间距大或小，二探针的接地电位都是通过具相当长度的导线而相互导通，也就是说，二探针的接地电位的长度是二探针在最大间距下的长度，待测物的单一导电接点的长度与导线的长度会有一个比例关系，若采用具相当长度的导线，无论二探针间距大或小，待测物的单一导电接点必须要在一相当长度以上才可使用此导线连接的二探针进行测试。反之，本发明不但可供选择作用探针为接地探针或讯号探针，且作用探针与固定探针之间通过能相对滑移地抵接的方式使其接地电位相互导通，无论作用探针与固定探针的间距大或小，其接地单元都是直接相互抵接，等同于作用探针与固定探针之间的导线是等于作用探针与固定探针的间距，在作用探针与固定探针的间距相对小(并非最大间距)时，待测物的单一导电接点可以随作用探针与固定探针的间距进行调整，而不须要限制待测物的导电接点的规格在一相当长度以上，使得客户在设计待测物的电路布局的空间复杂度降低，也可降低客户的制作成本。此外，本实施例的驱动机构12通过使二活动探针30、40沿X轴同步移动而调整其中作为作用探针者与固定探针的距离，如此的方式可节省驱动器的成本、简化驱动机构12的结构并有利于其空间的配置。值得一提的是，驱动机构12的固定单元50的顶板52可连接一旋转驱动器(图中未示)，以利用旋转驱动器改变驱动机构12连同各探针20、30、40的方向，以因应待测物所需的测试角度。
值得一提的是，本发明的可调式探针装置10事实上会受一机构(图中未示)带动而整体进行位移，以对PCB的多组导电接点(pad)进行点测，意即，在进行PCB测试的时候，各固定探针20及活动探针30、40会与驱动机构12一起受前述的机构带动至即将要点测的导电接点的对应位置，然后再根据即将要点测的导电接点的间距进行上述的探针间距调整。因此，本发明中所述“固定探针20在X轴及Y轴的位置固定”，指当可调式探针装置10已受前述的机构带动至即将要进行点测的位置时，前述的机构暂时不再带动可调式探针装置10整***移，此时固定探针20在X轴及Y轴的位置固定。换言之，本发明所称的固定探针20，指其在X轴及Y轴的位置相对固定于驱动机构12的固定单元50。
最后，必须再次说明，本发明在前述实施例中所揭示的构成元件，仅为举例说明，并非用来限制本案的专利保护范围，其他等效元件的替代或变化，也应被本案的专利保护范围所涵盖。

Claims (21)

1.一种用于电路板阻抗测试的可调式探针装置，其特征在于包含有：
一固定探针及一活动探针，所述固定探针及所述活动探针分别包含有一用于电性连接至接地电位的接地单元，所述固定探针及所述活动探针至少其中之一还包含有一与其接地单元相对固定并相互绝缘且用于传输测试讯号的针芯，所述活动探针能沿一第一轴向相对于所述固定探针线性滑移地以其接地单元抵接于所述固定探针的接地单元。
2.如权利要求1所述的用于电路板阻抗测试的可调式探针装置，其特征在于：所述活动探针能沿一垂直于所述第一轴向的第二轴向相对于所述固定探针移动。
3.如权利要求1所述的用于电路板阻抗测试的可调式探针装置，其特征在于：所述固定探针包含有一导电架以及一针体，所述导电架包含有一架体，所述针体包含有所述针芯、一包围所述针芯的绝缘层，以及一包围所述绝缘层的导电层，所述针体以所述导电层电性导通地固定于所述架体，所述固定探针的接地单元包含有所述导电架以及所述针体的导电层，所述活动探针能沿所述第一轴向相对于所述固定探针线性滑移地以其接地单元抵接于所述导电架。
4.如权利要求3所述的用于电路板阻抗测试的可调式探针装置，其特征在于：所述导电架还包含有一电性导通地固定于所述架体的替换导体，所述活动探针能沿所述第一轴向相对于所述固定探针线性滑移地以其接地单元抵接于所述导电架的替换导体。
5.如权利要求4所述的用于电路板阻抗测试的可调式探针装置，其特征在于：所述导电架的替换导体呈柱状，其纵向平行于所述第一轴向。
6.如权利要求4所述的用于电路板阻抗测试的可调式探针装置，其特征在于：所述活动探针包含有一针体以及一电性导通地固定于所述针体的替换导体，所述活动探针能沿所述第一轴向相对于所述固定探针线性滑移地以其替换导体抵接于所述固定探针的替换导体，其中所述导电架的替换导体呈柱状，其纵向平行于所述第一轴向，所述活动探针的替换导体呈柱状，其纵向非平行于所述第一轴向。
7.如权利要求5所述的用于电路板阻抗测试的可调式探针装置，其特征在于：所述导电架包含有分别位于所述固定探针的针体二侧的二所述替换导体。
8.如权利要求1所述的用于电路板阻抗测试的可调式探针装置，其特征在于：所述活动探针包含有一针体以及一电性导通地固定于所述针体的替换导体，所述活动探针能沿所述第一轴向相对于所述固定探针线性滑移地以其替换导体抵接于所述固定探针的接地单元。
9.一种用于电路板阻抗测试的可调式探针装置，其特征在于包含有：
一固定探针，包含有一用于电性连接至接地电位的接地单元，以及一用于传输测试讯号的针芯，所述固定探针的针芯具有一点触端，所述固定探针的接地单元及针芯为相对固定且相互绝缘；
二活动探针，分别包含有一用于电性连接至接地电位的接地单元，所述二活动探针中包含一第一活动探针及一第二活动探针，所述第一活动探针的接地单元具有一点触端，所述第二活动探针包含有一用于传输测试讯号的针芯，所述第二活动探针的针芯具有一点触端，所述第二活动探针的接地单元及针芯为相对固定且相互绝缘；
其中，所述可调式探针装置能选择性地以所述二活动探针其中的任一作为一作用探针，使得所述作用探针的点触端与所述固定探针的点触端位于同一平行于一第一轴向及一垂直于所述第一轴向的第二轴向的假想平面，且所述作用探针能沿所述第一轴向相对于所述固定探针线性滑移地以其接地单元抵接于所述固定探针的接地单元。
10.如权利要求9所述的用于电路板阻抗测试的可调式探针装置，其特征在于：所述二活动探针能沿所述第二轴向相对于所述固定探针在一抵接位置与一非抵接位置之间移动，各所述活动探针位于所述抵接位置时，其点触端与所述固定探针的点触端位于同一垂直于所述第二轴向的假想平面。
11.如权利要求9所述的用于电路板阻抗测试的可调式探针装置，其特征在于：所述二活动探针各自能沿一垂直于所述第一轴向及所述第二轴向的第三轴向相对于所述固定探针在一作用位置与一非作用位置之间移动，各所述活动探针位于所述作用位置时，其点触端与所述固定探针的点触端位于同一平行于所述第一轴向及所述第二轴向的假想平面。
12.如权利要求9所述的用于电路板阻抗测试的可调式探针装置，其特征在于：所述二活动探针在所述第一轴向的相对位置固定。
13.如权利要求12所述的用于电路板阻抗测试的可调式探针装置，其特征在于：其包含有一驱动机构，所述驱动机构包含有一固定单元、一设置于所述固定单元的第一驱动单元，以及一能受所述第一驱动单元驱动而沿所述第一轴向移动地设置于所述固定单元的第一移动单元，所述固定单元包含有一基座，所述基座具有一顶面、一底面，以及二贯穿所述顶面及所述底面的穿孔，所述第一驱动单元设置于所述基座的顶面，所述第一移动单元为局部设置于所述基座的顶面且包含有二安装部，所述二安装部能同步沿所述第一轴向移动地分别穿过所述二穿孔而局部位于所述基座的底面，所述二活动探针分别设置于所述二安装部。
14.如权利要求13所述的用于电路板阻抗测试的可调式探针装置，其特征在于：所述第一驱动单元包含有一第一驱动器，所述第一驱动器包含有一固定于所述固定单元的本体，以及一能相对于所述本体而沿所述第一轴向移动的输出轴，所述本体设有一导轨，所述第一移动单元与所述输出轴固定且能沿所述第一轴向滑移地设于所述导轨上。
15.如权利要求13所述的用于电路板阻抗测试的可调式探针装置，其特征在于：所述驱动机构还包含有能沿所述第二轴向移动地分别设置于所述二安装部的二第二移动单元，所述二活动探针分别设置于所述二第二移动单元而能沿所述第二轴向在一抵接位置与一非抵接位置之间移动，各所述活动探针位于所述抵接位置时，其点触端与所述固定探针的点触端位于同一垂直于所述第二轴向的假想平面。
16.如权利要求15所述的用于电路板阻抗测试的可调式探针装置，其特征在于：所述第一移动单元还包含有分别固定于所述二安装部的二抵靠件，以及分别抵接于所述二抵靠件与所述二第二移动单元之间的二弹性件，所述二活动探针通过第二移动单元而分别受所述二弹性件朝所述抵接位置的方向推抵；其中所述驱动机构还包含有分别设置于所述二第二移动单元的二第三驱动单元，以及分别设置于所述二第二移动单元的二第三移动单元，所述二活动探针分别设置于所述二第三移动单元，所述二第三移动单元能分别受所述二第三驱动单元驱动而沿一垂直于所述第一轴向及所述第二轴向的第三轴向移动进而带动其对应的活动探针沿所述第三轴向在一作用位置与一非作用位置之间移动，各所述活动探针位于所述作用位置时，其点触端与所述固定探针的点触端位于同一平行于所述第一轴向及所述第二轴向的假想平面；其中各所述第二移动单元包含有一抵靠件以及一弹性件，所述二第二移动单元的弹性件分别抵接于所述二第二移动单元的抵靠件与所述二第三移动单元之间，所述二活动探针通过所述二第三移动单元而分别受所述二第二移动单元的弹性件朝所述作用位置的方向推抵；其中所述驱动机构还包含有一能驱动各所述第二移动单元沿所述第二轴向移动的第二驱动单元，所述二第二移动单元与一安装座连接，所述第二驱动单元的一驱动器通过驱动所述安装座而驱动所述二第二移动单元沿所述第二轴向移动。
17.如权利要求13所述的用于电路板阻抗测试的可调式探针装置，其特征在于：所述驱动机构还包含有一固定探针座单元，所述固定探针座单元包含有一固定于所述固定单元的固定座、一能沿一垂直于所述第一轴向及所述第二轴向的第三轴向滑移地设置于所述固定座的探针座、一与所述探针座相对固定的抵靠件，以及一抵接于所述抵靠件与所述固定座之间的弹性件。
18.如权利要求9所述的用于电路板阻抗测试的可调式探针装置，其特征在于：所述固定探针包含有一导电架以及一针体，所述导电架包含有一架体，所述针体包含有所述针芯、一包围所述针芯的绝缘层，以及一包围所述绝缘层的导电层，所述针体以所述导电层电性导通地固定于所述架体，所述固定探针的接地单元包含有所述导电架以及所述针体的导电层，所述作用探针能沿所述第一轴向相对于所述固定探针线性滑移地以其接地单元抵接于所述导电架；其中所述导电架好包含有一电性导通地固定于所述架体的替换导体，所述作用探针能沿所述第一轴向相对于所述固定探针线性滑移地以其接地单元抵接于所述导电架的替换导体。
19.如权利要求18所述的用于电路板阻抗测试的可调式探针装置，其特征在于：所述导电架的替换导体呈柱状，其纵向平行于所述第一轴向。
20.如权利要求18所述的用于电路板阻抗测试的可调式探针装置，其特征在于：各所述活动探针包含有一针体以及一电性导通地固定于所述针体的替换导体，所述作用探针能沿所述第一轴向相对于所述固定探针线性滑移地以其替换导体抵接于所述固定探针的替换导体，其中所述导电架的替换导体呈柱状，其纵向平行于所述第一轴向，所述活动探针的替换导体呈柱状，其纵向非平行于所述第一轴向，其中所述导电架包含有分别位于所述固定探针的针体二侧的二所述替换导体。
21.如权利要求9所述的用于电路板阻抗测试的可调式探针装置，其特征在于：各所述活动探针包含有一针体以及一电性导通地固定于所述针体的替换导体，所述作用探针能沿所述第一轴向相对于所述固定探针线性滑移地以其替换导体抵接于所述固定探针的接地单元。
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