TW201702609A - 探針模組（二） - Google Patents

Abstract

一種探針模組，用以於一檢測裝置以及一待測物之間傳遞電訊號，且包括一電傳導件、二連接件、二伸縮式探針以及一訊號接頭。該二連接件以導體製成，且相間隔地設置於電傳導件上。該二伸縮式探針各別包含有以導體製成之一套筒及一彈針；各該套筒分別與各該連接件電性連接且呈中空結構，各該套筒一端具有一開口；各該彈針分別設置於各該套筒內，且可相對於套筒移動，且與相應之套筒電性連接，且各該彈針之一端自各該開口伸出，並凸出各該連接件之邊緣，各該彈針用以與該待測物接抵。該訊號接頭供與檢測裝置電性連接，且與該電傳導件電性連接。

Description

探針模組(二)

本發明係與電性檢測設備有關；特別是指一種探針模組。

按，用以檢測電子產品之各精密電子元件間的電性連接是否確實的方法，是以一探針模組作為一檢測裝置與待測電子裝置之間的測試訊號與電源訊號之傳輸介面。

然而，習用探針模組於組裝後，其探針常常因為多次與待測電子裝置抵觸而產生偏移，或者是探針起初製作上的公差問題，導致各探針的針尖部位有高低不一致的情況發生，以至於再次進行點測時，各探針之針尖部位戳向待測電子裝置的程度不一，而造成部分針尖所造成的針痕過深，而另一部分針尖甚至並未接觸待測電子裝置的表面。

如此一來，除造成量測對位的精準度下降外，亦會造成電氣特性的改變，進而導致檢測結果不夠準確，而容易有測試誤判的情形產生。

是以，如何在探針模組對待測物進行點測時，可克服針尖平行度不一，導致檢測結果不準確的問題，實為現今業者苦思改良之方向。

有鑑於此，本發明之目的用於提供一種探針模組，於進行訊號測試時，具有一可伸縮的彈性傳導體，作為探針模組與待測物之間的緩衝元件，以克服針尖對於待測物 平行度不一的問題。

緣以達成上述目的，本發明所提供探針模組，用以於一檢測裝置以及一待測物之間傳遞電訊號，且包括一電傳導件、二連接件、二伸縮式探針以及一訊號接頭。該二連接件以導體製成，且相間隔地設置於該電傳導件上。該二伸縮式探針各別包含有以導體製成之一套筒以及一彈針；各該套筒分別與各該連接件電性連接且呈中空結構，各該套筒的一端具有一開口；各該彈針係分別設置於各該套筒內，且可相對於套筒移動，且與相應之套筒電性連接，且各該彈針之一端自各該開口伸出，並凸出各該連接件之邊緣，各該彈針用以與該待測物接抵。該訊號接頭用以供與該檢測裝置電性連接，且與該電傳導件電性連接。

透過上述之設計，該些伸縮式探針作為探針模組與待測物之間的緩衝元件，以克服習用探針模組針尖對於待測物平行度不一的問題，使得探針模組於下針時，各彈針皆能與待測物保持良好的電性接觸；除此之外，連接件的設計更能達到阻抗匹配，而有良好的電訊號傳導效果。

100‧‧‧探針模組

10‧‧‧電傳導件

12‧‧‧基板

14‧‧‧訊號線路

16‧‧‧接地線路

17‧‧‧備用線路

20‧‧‧葉片組

22,24,26‧‧‧連接件

30‧‧‧探針組

32‧‧‧伸縮式探針

320‧‧‧套筒

320a‧‧‧開口

322‧‧‧彈針

322a‧‧‧斜面

324‧‧‧彈簧

40‧‧‧訊號接頭

42‧‧‧訊號傳導部

44‧‧‧接地傳導部

46‧‧‧絕緣墊圈

50‧‧‧殼體

52‧‧‧上殼

521‧‧‧第一開口

522‧‧‧第二開口

54‧‧‧下殼

541‧‧‧承台

542‧‧‧接板

60‧‧‧定位件

70‧‧‧填充件

80‧‧‧伸縮式探針

82‧‧‧套筒

84‧‧‧彈針

圖1係本發明較佳實施例之探針模組之立體圖。

圖2係本發明較佳實施例之探針模組之分解圖。

圖3為一正視圖，揭示探針組設於葉片組上。

圖4係伸縮式探針的剖視圖。

圖5係一另一較佳實施例之正視圖，揭示套筒不凸出於連接件的邊緣。

為能更清楚地說明本發明，茲舉較佳實施例並配合圖示詳細說明如後。請參圖1與圖2所示，本發明一較佳實施例之探針模組100，用以於一檢測裝置(圖未示)以及一待測物(圖未示)之間傳遞電訊號，且包含有一電傳導件10、一葉片組20、一探針組30、一訊號接頭40、一殼體50、一定位件60以及二填充件70。

該電傳導件10於本實施例中為一印刷電路板，且具有一呈長矩形之基板12、一訊號線路14、一接地線路16以及一備用線路17。該訊號線路14、該接地線路16與該備用線路17係佈設於該基板12上，且該訊號線路14位於該接地線路16以及該備用線路17之間。而於其他應用上，該電傳導件10亦可使用同軸線、軟性電路板或是其他導線代替。

請配合圖3所示，該葉片組20包含有三個以導體製成的連接件，分別為連接件22、連接件24以及一備用的連接件26，該些連接件22,24,26係相間隔地設置於該電傳導件10上。連接件22一端係焊設於該基板12上，且與該訊號線路14電性連接；連接件24一端係焊設於該基板12上，且與該接地線路16電性連接；備用的連接件26一端係焊設於該基板12上，且與該備用線路17電性連接。

請配合圖3及圖4所示，該探針組30包含有二伸縮式探針32，各該伸縮式探針32個別包含有以導體製成的一套筒320、一彈針322以及一以彈簧324為例之彈性件。該二伸縮式探針32的套筒320係分別設置於該二連接件22、24上並與之電性連接。

由於兩個伸縮式探針32的結構相同，於後茲 以其中一個伸縮式探針32說明其結構。該套筒320係呈中空結構，且套筒320的一端具有一個開口320a，且該套筒320具有開口320a的一端不凸出連接件22,24的底部邊緣，並與連接件22,24之邊緣切齊。該彈針322係以可相對於套筒320移動的方式設置於套筒320內，並與該套筒320的內壁保持接觸且電性連接，且彈針322的一端係自該開口320a伸出，用以與該待測物接抵。該彈簧324係設置於該套筒320內，一端抵於該套筒320相對於具有開口320a的另一端，另一端抵於該彈針322的一斜面322a上。該彈簧324係提供一彈力，以推動該彈針322往該套筒320的開口處320a移動。

請復參照圖2所示，該訊號接頭40與該電傳導件10連接，且具有以導體製成之一訊號傳導部42以及一接地傳導部44，該訊號傳導部42與該訊號線路14電性連接，而該接地傳導部44則與該接地線路16電性連接。於本實施例中，該訊號傳導部42為一金屬柱。該接地傳導部44為一金屬套環，環繞該訊號傳導部42設置。另外，該訊號傳導部42與該接地傳導部44之間更設有一絕緣墊圈46，以隔絕兩者間之訊號相互影響，進而避免該訊號傳導部42與該接地傳導部44之間產生干擾或短路之疑慮。

該殼體50包含有一上殼52以及一下殼54，該上殼52於相反之兩端分別具有一第一開口521與一第二開口522。該下殼54則具有一承台541以及連接於該承台541之接板542。是以，當該葉片組20以及該訊號接頭40固定於該電傳導件10上後，便可將該電傳導件10與該訊號接頭40利用螺栓鎖固於該下殼54的承台541上。而後，便可將該上殼52鎖設於該承台541，且利用該上殼52遮蔽設於該承台541上之電傳導件10。組裝完成後，該探針組20將自 該第一開口521伸出至該殼體50外，而該訊號接頭40則自該第二開口522伸出至該殼體50外。

請配合圖2、3所示，該定位件60於本實施例中係以絕緣之環氧樹脂製成，用以在組裝完成後，利用絕緣黏膠固定設於該葉片組20外露該殼體50外之部分部位上，且該定位件60之部分部位則凸伸於該等連接件22,24,26之間。如此一來，透過上述之設計，便可達到固定該等連接件22,24,26之位置的目的，並可同時達到加強該等連接件22,24,26之間的電氣隔離的效果。當然，在實際實施上，該定位件60亦可選用其他絕緣材料，且該定位件60即使部分部位不凸伸至該等連接件22,24,26之間，亦可達到固定該等連接件22,24,26位置之效果。

請配合圖3所示，該等填充件70係於該等連接件22,24,26對應焊設於該基板12之訊號線路14、接地線路16與備用線路17後後，充填於該等連接件22,24,26之間的空隙，以固定該等連接件22,24,26的位置，致使各該連接件22,24,26穩固地設置而不易偏移。其中，該等填充件70的長度不超過其相鄰之連接件的長度，且其充填的位置於該等連接件與該等伸縮式探針連接之一端保留有些許空隙，以讓該填充件70不影響該等伸縮式探針的彈針可與待測物保有良好的抵接條件。其中，該填充件70係以絕緣且具有彈性的材質製成，而選用具有上述特性材質的目的在於，除了可加強該等連接件22,24,26之間電氣隔離的效果之外，更能緩衝該等連接件22,24,26所受到的衝擊力，可避免因多次使用後有偏移的情形發生，而達到固定該等連接件22,24,26位置之效果。

當檢測人員欲檢測時，便可將該接板542鎖固於該檢測裝置之探測手臂上，並將該訊號接頭40與該檢測 裝置之同軸電纜連接。而後，進行電性檢測時，便可利用該檢測裝置之探測手臂移動該探針模組至該待測物上，並使裝設於葉片組20上各伸縮式探針32之各彈針322接抵於該待測物上之待測部位，進而透過伸縮式探針32、葉片組20、電傳導件10以及訊號接頭40達到於該檢測裝置以及該待測物之間傳遞電訊號的目的。

其中，透過上述伸縮式探針32的設計，於彈針322接觸到待測物之後，彈簧324具有部分的壓縮行程的變化裕度，使得彈針322可往套筒320內退縮一預定距離。如此一來，於探針模組100下針時，即使彈針322用以接觸待測物的一端，由於起初製造時產生公差問題，或者是經過多次的使用而導致彈針322的平行度不佳，以至於各個彈針322的一端並未切齊同一平面，探針模組100仍然能夠藉由各別彈針322的伸縮量，使得各彈針322的一端與待測物保持穩固、良好的電性接觸，以及使得各彈針322一端與待測物表面之間的作用力維持於一預定值之內。而當探針模組離開待測物之後，各伸縮式探針32內的彈簧324可再將彈針322朝開口320a推出，以利於進行下一次的電性量測。

另外，該彈針322與彈簧324接觸的面係採斜面322a的設計，其目的在於利用彈簧324之彈力與斜面322a的分力，來確保彈針322與套筒320的內壁保持穩定的接觸。而於其他實際實施上，亦可不採用斜面計，而採用水平面的設計，而不以此為限。

另一提的是，該葉片組20之各連接件22,24,26除了傳遞電訊號之外，更可有效地微縮由檢測裝置到待測物測試部位的接點間距，即，達到將自訊號接頭40、電傳導件10的間距尺寸微縮的效果；以及達到傳輸路徑的阻抗匹配，進而使得高頻的測試訊號更容易通過，提升測試訊號傳 導的效果。

再一提的是，上述備用線路17與備用的電連接件26僅作為阻抗匹配之外。於其他實施上，亦可在電連接件26的下方裝設一組伸縮式探針，以進行待測物的電性檢測。如此一來，該備用線路17則可作為另外一個訊號線路或接地線路之用，而不以前述實施例為限。

請參圖5所示，為本發明另一較佳實施例之探針模組的局部放大圖，其探針模組與前述實施例的結構大致上相同，不同的是，其伸縮式探針80的套筒82具有開口之一端係退縮至連接件22,24的底部邊緣以內，且不凸出連接件22,24的邊緣。藉此，同樣能夠達到探針模組下針時，各伸縮式探針藉由其彈針84的伸縮量，使得各彈針皆能與待側不保持良好的電性接觸等與前述實施例相同的良好效果。

以上所述僅為本發明較佳可行實施例而已，各彈針用以與待測物接抵的一端，除了是實施例中平頭的設計之外，當然也可以採用具有針尖(尖頭)的彈針。舉凡應用本發明說明書及申請專利範圍所為之等效變化，理應包含在本發明之專利範圍內。

14‧‧‧訊號線路

16‧‧‧接地線路

17‧‧‧備用線路

22,24,26‧‧‧連接件

32‧‧‧伸縮式探針

320‧‧‧套筒

322‧‧‧彈針

60‧‧‧定位件

70‧‧‧填充件

Claims (11)

1. 一種探針模組，用以於一檢測裝置以及一待測物之間傳遞電訊號，且包括：一電傳導件；二連接件，以導體製成，且相間隔地設置於該電傳導件上；二伸縮式探針，各別包含有以導體製成之一套筒以及一彈針；各該套筒分別與各該連接件電性連接且呈中空結構，各該套筒的一端具有一開口；各該彈針係分別設置於各該套筒內，且可相對於套筒移動，且與相應之套筒電性連接，且各該彈針之一端自各該開口伸出，並凸出各該連接件之邊緣，各該彈針用以與該待測物接抵；以及一訊號接頭，用以供與該檢測裝置電性連接，且與該電傳導件電性連接。
2. 如請求項1所述之探針模組，其中各該套筒具有開口之一端，不凸出於各該連接件之邊緣。
3. 如請求項2所述之探針模組，其中各該套筒具有開口之一端與各該連接件之邊緣切齊。
4. 如請求項1所述之探針模組，各該伸縮式探針更包含有一彈性件，係以導體製成，該彈性件之一端抵於該彈針，另一端抵於該套筒之另一端。
5. 如請求項1所述之探針模組，更包含至少一填充件，係以絕緣材料製成，設置於該等連接件之間。
6. 如請求項5所述之探針模組，其中該填充件係以具有彈性的材料製成。
7. 如請求項1所述之探針模組，更包含一定位件，以絕緣材料製成，且設置於該等連接件上。
8. 如請求項7所述之探針模組，其中該定位件之部分部位係凸伸至該等連接件之間。
9. 如請求項1所述之探針模組，其中該電傳導件具有一訊號線路以及至少一接地線路；其中一連接件之一端與該訊號線路電性連接，另一探針之一端與該接地線路電性連接；該訊號接頭具有一訊號傳導部以及一接地傳導部，該訊號傳導部與該訊號線路電性連接，而該接地傳導部則與該接地線路電性連接。
10. 如請求項1所述探針模組，更包含有一殼體，且該殼體具有一容置空間、以及與該容置空間連通且位於相反兩側之一第一開口以及一第二開口；該電傳導件位於該容置空間中，該等連接件自該第一開口伸出至該殼體外，而該等伸縮式探針設於該等連接件位於殼體外之部位上，該訊號接頭則自該第二開口伸出至該殼體外。
11. 如請求項10所述探針模組，其中該殼體包含有一下殼以及一上殼，且該電傳導件係設於該下殼上；該上殼於相反兩側上分別具有該第一開口與該第二開口，且設置於該下殼上並遮蔽該電傳導件。