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TW201802477A - 夾式探針裝置 - Google Patents

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TW201802477A TW105121748A TW105121748A TW201802477A TW 201802477 A TW201802477 A TW 201802477A TW 105121748 A TW105121748 A TW 105121748A TW 105121748 A TW105121748 A TW 105121748A TW 201802477 A TW201802477 A TW 201802477A
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劉茂盛
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致茂電子股份有限公司
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Abstract

一種夾式探針裝置，包含一第一受推件、一第二受推件以及一探針頭。第一受推件具有一第一夾持段、一第一設置段以及多個組裝孔。第一夾持段連接於第一設置段，且這些組裝孔位於第一夾持段。第二受推件具有相連的一第二夾持段及一第二設置段。第二設置段與第一設置段相結合，且第二夾持段與第一夾持段相分離。探針頭具有多個接觸件。這些接觸件分別包含相連的二彎折部。每個接觸件的相對二端分別穿設這些組裝孔，且二彎折部分別抵靠於這些組裝孔的側壁面。

Description

夾式探針裝置
本發明係關於一種夾式探針裝置，特別是一種用於對電子元件進行電性測試的夾式探針裝置。
許多電子產品在生產完成之後需要進行測試以確保產品的良率和可靠度。一般袋型電池(pouch-type battery)在產品販售前或是出貨前，會利用夾式探針裝置進行充放電的電性測試，以確保出貨的袋型電池都能以最有效率的方式提供電能。
一般而言，在電性測試的過程中，夾式探針裝置係以探針對袋型電池輸出特定電流或特定電壓。然而，部分習知夾式探針裝置的探針是安裝於用以驅使探針移動的驅動元件上，因而需要提供給探針足夠的移動空間，導致夾式探針裝置難以小型化。同時，夾式探針裝置也無法同時測量大量的袋型電池而影響工作效率。再者，當探針抵靠於袋型電池時，探針會因為撓曲而產生應力，應力則會傳遞到與探針相連的驅動元件。為了避免驅動元件受到應力影響而損壞，這些驅動元件通常需要採用高強度材質製作，或是需要於驅動元件上額外設計強化結構，導致習知夾式探針裝置的製造成本過高。
鑒於以上的問題，本發明揭露一種夾式探針裝置，有助於解決習知夾式探針裝置難以小型化、工作效率過低以及製造成本過高的問題。
本發明所揭露的夾式探針裝置包含一第一受推件、一第二受推件以及一探針頭。第一受推件具有一第一夾持段、一第一設置段以及多個組裝孔。第一夾持段連接於第一設置段，且這些組裝孔位於第一夾持段。第二受推件具有相連的一第二夾持段及一第二設置段。第二設置段與第一設置段相結合，且第二夾持段與第一夾持段相分離。探針頭具有多個接觸件。這些接觸件分別包含相連的二彎折部。每個接觸件的相對二端分別穿設這些組裝孔，且二彎折部分別抵靠於這些組裝孔的側壁面。
根據本發明所揭露的夾式探針裝置，探針頭的接觸件包含二彎折部，且受推件具有組裝孔。接觸件可穿設組裝孔，並且二彎折部分別抵靠於其中二組裝孔的側壁面。藉此，探針頭的接觸件可以用夾持方式組裝於受推件，有助於夾式探針裝置的輕量化與小型化。此外，本發明還另揭露包含推抵件的夾式探針裝置。推抵件可推抵第一受推件與第二受推件至少其中之一，使探針頭與第二夾持段彼此接近。藉此，第一受推件的第一夾持段與第二受推件的第二夾持段可共同夾持待測物，而能穩固測試面的位置。同時，探針頭接觸測試面而能輸出電流或電壓給待測物以進行電性測試。本發明利用推抵件推抵夾式探針裝置的受推件即能夾持與測試待測物，大幅簡化推動受推件的機構組成，進而維持夾式探針裝置的小型化。另外，本發明的推抵件與受推件之間無固定式連結關係，有助於避免第一受推件與第二受推件彼此靠近時所產生的應力傳遞到推抵件。藉此，本發明的推抵件無需要採用高強度材質製作或是需要形成結構來提高推抵件的強度，而能節省製造成本。
以上之關於本揭露內容之說明及以下之實施方式之說明係用以示範與解釋本發明之精神與原理，並且提供本發明之專利申請範圍更進一步之解釋。
以下在實施方式中詳細敘述本發明之詳細特徵以及優點，其內容足以使任何熟習相關技藝者瞭解本發明之技術內容並據以實施，且根據本說明書所揭露之內容、申請專利範圍及圖式，任何熟習相關技藝者可輕易地理解本發明相關之目的及優點。以下之實施例進一步詳細說明本發明之觀點，但非以任何觀點限制本發明之範疇。
請同時參照圖1A至圖1D。圖1A為根據本發明第一實施例之夾式探針裝置的立體示意圖。圖1B為圖1A之夾式探針裝置的分解示意圖。圖1C為圖1A之夾式探針裝置之受推件的立體示意圖。圖1D為圖1A之夾式探針裝置的剖切示意圖。在本實施例中，夾式探針裝置1包含一基座10、二探針組件20、一動力源模組30、一第一推抵件40以及一第二推抵件50。
基座10包含一載台110以及一電性絕緣件120。電性絕緣件120固定於載台110，但本發明並不以此為限。在其他實施例中，基座10可不設有電性絕緣件120，而係在載台110表面塗佈電性絕緣塗料，同樣能有防止元件漏電之效果。
每個探針組件20包含一第一受推件210、一第二受推件220以及一探針頭230。第一受推件210包含相連的一第一設置段211與一第一夾持段212，且第二受推件220包含相連的一第二設置段221與一第二夾持段222。第一設置段211與第二設置段221皆固定於電性絕緣件120。換句話說，第一受推件210與第二受推件220經由電性絕緣件120固定於載台110。第一夾持段212與第二夾持段222相面對。探針頭230包含多個接觸件231，其設置於第一夾持段212並且至少部分介於第一夾持段212與第二夾持段222之間。探針頭230與第二夾持段222相分離而形成一開口240。
另外，如圖1D所示，本實施例的其中一探針組件20的第一夾持段212與另一探針組件20的第二夾持段222之間的距離D1為2.0釐米(millimeters)，並且每個探針組件20的第一夾持段212與第二夾持段222之間的最大距離D2為16.5釐米。但本發明並不以此為限。在部分實施例中，距離D1可以小於等於2.0釐米，且距離D2可以大於等於16.5釐米。又，在部分實施例中，距離D1可以大於2.0釐米，且距離D2可以小於16.5釐米。
動力源模組30例如為多個氣壓驅動組件、油壓驅動組件或馬達。本實施例的動力源模組30以二氣壓驅動組件310為例，且氣壓驅動組件310例如可以包含汽缸以及活塞。二氣壓驅動組件310皆設置於基座10的載台110，且二氣壓驅動組件310分別位於探針組件20的相對二側。
第一推抵件40連接於動力源模組30的其中一氣壓驅動組件310，並且第一推抵件40具有二第一側緣410。詳細來說，本實施例的第一推抵件40具有二第一穿孔420，且二第一側緣410分別位於二第一穿孔420的至少部分側壁面。第二推抵件50連接於動力源模組30的另一氣壓驅動組件310，並且第二推抵件50具有二第二側緣510。詳細來說，本實施例的第二推抵件50具有二第二穿孔520，且二第二側緣510分別位於二第二穿孔520的至少部分側壁面。探針組件20介於第一推抵件40的第一側緣410與第二推抵件50的第二側緣510之間。詳細來說，二探針組件20分別穿設第一推抵件40的二第一穿孔420，且二探針組件20也同時分別穿設第二推抵件50的二第二穿孔520。動力源模組30的二氣壓驅動組件310可分別驅動第一推抵件40與第二推抵件50相對探針組件20移動，而令第一側緣410與第二側緣510分別推抵探針組件20的第一受推件210與第二受推件220。詳細來說，如圖1D所示，動力源模組30可驅動第一推抵件40沿一第一方向A移動而推抵每個探針組件20的第一受推件210，並且第二推抵件50沿與第一方向A相反的一第二方向B移動而推抵每個探針組件20的第二受推件220。
本實施例之探針組件20的數量為二，且第一推抵件40與第二推抵件50分別具有對應探針組件20數量的第一穿孔420與第二穿孔520，但探針組件20、第一穿孔420與第二穿孔520的數量並非用以限制本發明。此外，本實施例的第一推抵件40與第二推抵件50經由開設穿孔以形成第一側緣410與第二側緣510，但本發明並不以此為限。在部分實施例中，當探針組件20的數量為多個時，第一推抵件40與第二推抵件50可以不具有穿孔而是分別具有多個凹槽，第一側緣410位於第一推抵件40的凹槽的至少部分槽壁面，第二側緣510位於第二推抵件50的凹槽的至少部分槽壁面，且探針組件20可伸入凹槽內。在部分實施例中，當探針組件20的數量為一時，第一推抵件40與第二推抵件50也可以不具有穿孔，此時第一側緣410位於第一推抵件40面對探針組件20的一側，且第二側緣510位於第二推抵件50面對探針組件20的一側。
在本實施例中，夾式探針裝置1更包含設置於基座10的多個導引滑槽60a、60b。詳細來說，基座10更包含一導引座130。基座10的載台110設有其中二導引滑槽60a，導引座130設有另二導引滑槽60b。第一推抵件40與第二推抵件50介於載台110與導引座130之間。第一推抵件40的相對二側分別設置於載台110的其中一導引滑槽60a以及導引座130的其中一導引滑槽60b，且第二推抵件50的相對二側分別設置於載台110的另一導引滑槽60a以及導引座130的另一導引滑槽60b。本實施例以多個導引滑槽60a、60b設置於載台110與導引座130為例，但本發明並不以此為限。在其他實施例中，基座10可不含有導引座130，而是僅在載台110設置一個或多個導引滑槽60a。
此外，在本實施例中，探針組件20的第一受推件210與第二受推件220分別具有一鏤空結構213、223。詳細來說，本實施例的鏤空結構213、223分別為多個開孔。第一受推件210的開孔位於第一設置段211與第一夾持段212之間，且第一受推件220的開孔位於第二設置段221與第二夾持段222之間。
另外，本實施例的第二受推件220更具有一導引斜面224。導引斜面224位於第二夾持段222，並且面對第一受推件210的第一夾持段212。
在本實施例中，探針組件20之第一受推件210更具有多個組裝孔214a、214b，其位於第一受推件210的一端部。詳細來說，如圖1C所示，多個組裝孔214a於第一夾持段212排列成一排，且多個組裝孔214b於第一夾持段212排列成另一排。其中一個組裝孔214a與相互對齊的其中一個組裝孔214b兩兩成對。探針頭230的接觸件231可包含相連的二彎折部2311。接觸件231的相對二端分別穿設兩兩成對的組裝孔214a與組裝孔214b。當接觸件231穿設組裝孔214a、214b時，二彎折部2311分別抵靠於二組裝孔214a、214b的側壁面。詳細來說，組裝孔214a、214b可分別具有多個卡槽2141。在兩兩成對的組裝孔214a、214b當中，組裝孔214a的卡槽2141位於組裝孔214a最靠近組裝孔214b的側壁面上，同樣地組裝孔214b的卡槽2141位於組裝孔214b最靠近組裝孔214a的側壁面上。使用者可扳動接觸件231的彎折部2311而使接觸件231的兩端伸直以便穿過組裝孔214a、214b。當接觸件231穿過組裝孔214a、214b後，使用者釋放接觸件231而令二彎折部2311復位以抵靠於二組裝孔214a、214b的側壁面，同時分別卡入組裝孔214a、214b的其中一卡槽2141內。藉此，探針頭230的接觸件231以夾持方式組裝於第一受推件210，有助於探針組件20的輕量化與小型化。此外，卡槽2141的設計有助於穩固每個接觸件231的位置。本實施例中組裝孔214a、214b的數量並非用以限制本發明，在其他實施例中組裝孔的數量可為二。
在本實施例中，當探針組件20的第一受推件210與第二受推件220被第一推抵件40與第二推抵件50推抵時，設置於第一受推件210的探針頭230與第二受推件220的第二夾持段222彼此接近而能夾持待測物並進行電性測試。請一併參照圖1E和1F。圖1E為將待測物設置於圖1D之夾式探針裝置的二受推件之間的剖切示意圖。圖1F為圖1E之夾式探針裝置夾持待測物的剖切示意圖。在本實施例中，探針組件20可夾持一待測物2以對其進行電性測試。待測物2例如可以是電池電極或半導體晶片。
以下說明利用夾式探針裝置1對待測物2進行測試的方法。如圖1E所示，將待測物2經由開口240設置於探針組件20的第一受推件210與第二受推件220之間。進一步來說，待測物2自開口240沿著第二受推件220之導引斜面224移動而定位於第一受推件210與第二受推件220之間。此時，待測物2的測試面(例如為歐姆接觸金屬墊的表面，未繪示)位於第一夾持段212與第二夾持段222之間。探針頭230面對此測試面並與測試面相分離。
接著，令動力源模組30驅動第一推抵件40和第二推抵件50分別沿相反方向(第一方向A、第二方向B)移動，而使第一側緣410與第二側緣510分別推抵第一受推件210與第二受推件220。如圖1F所示，當第一推抵件40和第二推抵件50分別推抵第一受推件210與第二受推件220時，探針頭230與第二受推件220的第二夾持段222彼此接近，且第一夾持段212與第二夾持段222之間的距離也逐漸減少。藉此，待測物2被第一夾持段212與第二夾持段222共同夾持，而能穩固測試面的位置。同時，探針頭230接觸測試面而能輸出電流或電壓給待測物2以進行電性測試。
綜上所述，本實施例之夾式探針裝置1利用二個推抵件分別推抵探針組件20的第一受推件210與第二受推件220即能令探針組件20夾持與測試待測物2，同時第一推抵件40和第二推抵件50皆與探針組件20無鎖合或卡合等固定式連結關係，有助於大幅簡化推動探針組件20的機構組成，進而維持夾式探針裝置1的小型化。此外，也有助於縮減相鄰二探針組件20之間的距離D1，而能使夾式探針裝置1在同一時間內測試大量待測物2，可提高測試效率。另外，亦有助於避免第一受推件210與第二受推件220彼此靠近時所產生的應力傳遞到第一推抵件40和第二推抵件50。藉此，本實施例的第一推抵件40和第二推抵件50可以採用成本便宜、結構簡單的板體(例如玻璃纖維板)，而無需要採用高強度材質製作或是需要形成結構來提高推抵件的強度。
在本實施例中，探針組件20於第二受推件220具有導引斜面224。當使用者要設置待測物2設置時，使用者可將待測物2以抵靠於第二受推件220的方式移動到第一受推件210與第二受推件220之間。待測物2會沿著導引斜面224移動而最終定位於第一受推件210與第二受推件220之間。藉此，導引斜面224令使用者可將待測物2以抵靠於第二受推件220的方式移動，使待測物2在設置過程中能盡量與探針頭230保持足夠的距離，進而避免待測物2的測試面在設置過程中被探針頭230刮傷。
此外，在本實施例中，探針組件20的第一受推件210與第二受推件220分別具有由多個開孔所形成的鏤空結構213、223。藉此，鏤空結構213、223有助於提升第一受推件210與第二受推件220的可撓曲度，避免第一受推件210與第二受推件220受壓時產生過大應力而發生變形或偏移。
另外，在本實施例中，第一推抵件40和第二推抵件50皆設置於導引滑槽60a、60b，故第一推抵件40和第二推抵件50可沿著導引滑槽60a、60b移動而推抵探針組件20。藉此，導引滑槽60a、60b有助於維持第一推抵件40和第二推抵件50的移動方向，避免第一推抵件40和第二推抵件50在移動過程中偏移而導致第一受推件210與第二受推件220的移動量不一致。
第一實施例用兩個推抵件分別推抵探針組件的第一受推件與第二受推件而完成夾持待測物的步驟，但本發明並不以此為限。請同時參照圖2A和圖2B。圖2A為根據本發明第二實施例之夾式探針裝置的剖切示意圖。圖2B為圖2A之夾式探針裝置夾持待測物的剖切示意圖。由於第二實施例和第一實施例相似，故以下僅就相異處進行說明。
在本實施例中，夾式探針裝置1包含僅一個推抵件40。此外，基座10更具有固定於載台110上的一支撐柱140。探針組件20的第二受推件220抵靠於或是固定於支撐柱140。動力源模組30可驅動推抵件40移動而令第一側緣410推抵第一受推件210，以使探針頭230與第二受推件220的第二夾持段222彼此接近。藉此，本實施例利用一個推抵件即能令探針組件20夾持與測試待測物2。另外，本實施例的推抵件40不具有任何穿孔，而係第一側緣410位於推抵件40靠近第一受推件210的一側。
本實施例以第二受推件220設置於支撐柱140並且第一受推件210被推動為例，但本發明並不以此為限。在其他實施例中，可以是第一受推件210設置於支撐柱140並且第二受推件220被推動。
第一實施例與第二實施例的推抵件係沿垂直基座的法線方向移動，但本發明並不以此為限。請同時參照圖3A和圖3B。圖3A為根據本發明第三實施例之夾式探針裝置的剖切示意圖。圖3B為圖3A之夾式探針裝置夾持待測物的剖切示意圖。由於第三實施例和第二實施例相似，故以下僅就相異處進行說明。
在本實施例中，夾式探針裝置1包含僅一個推抵件40，並且動力源30可驅動推抵件40沿垂直於第二實施例中推抵件之移動方向的一第三方向C移動。在本實施例中，由於推抵件40的穿孔420之孔徑S小於第一受推件210之第一夾持段212與第二受推件220之第二夾持段222之間的距離，因此當推抵件40朝靠近探針頭230的方向移動時，第一受推件210與第二受推件220會受到穿孔420相對二側的內壁面推抵而彼此接近。藉此，本實施例利用一個推抵件即能令探針組件20夾持與測試待測物2。
綜上所述，本發明所揭露的夾式探針裝置中，推抵件可相對探針組件移動而推抵第一受推件與第二受推件至少其中之一。當第一受推件與該第二受推件受推抵時，探針頭與第二夾持段彼此接近。藉此，第一受推件的第一夾持段與第二受推件的第二夾持段可共同夾持待測物，而能穩固測試面的位置。同時，探針頭接觸測試面而能輸出電流或電壓給待測物以進行電性測試。本發明利用推抵件推抵探針組件的受推件即能令探針組件夾持與測試待測物，同時推抵件與探針組件無鎖合或卡合等固定式連結關係，有助於大幅簡化推動探針組件的機構組成，進而維持夾式探針裝置的小型化。此外，也有助於縮減相鄰二探針組件之間的距離，而能使夾式探針裝置在同一時間內測試大量待測物，可提高測試效率。另外，亦有助於避免第一受推件與第二受推件彼此靠近時所產生的應力傳遞到推抵件。藉此，本實施例的推抵件可以採用成本便宜、結構簡單的板體，而無需要採用高強度材質製作或是需要形成結構來提高推抵件的強度。
此外，探針頭接觸件可包含二彎折部，且受推件可具有組裝孔。接觸件可以穿設二組裝孔，並且二彎折部分別抵靠於二組裝孔的側壁面。藉此，探針頭的接觸件可以用夾持方式組裝於受推件，有助於探針組件的輕量化與小型化。
雖然本發明以前述之實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。在不脫離本發明之精神和範圍內，所為之更動與潤飾，均屬本發明之專利保護範圍。關於本發明所界定之保護範圍請參考所附之申請專利範圍。
1‧‧‧夾式探針裝置
2‧‧‧待測物
10‧‧‧基座
110‧‧‧載台
120‧‧‧電性絕緣件
130‧‧‧導引座
140‧‧‧支撐柱
20‧‧‧探針組件
210‧‧‧第一受推件
211‧‧‧第一設置段
212‧‧‧第一夾持段
213‧‧‧鏤空結構
214a、214b‧‧‧組裝孔
2141‧‧‧卡槽
220‧‧‧第二受推件
221‧‧‧第二設置段
222‧‧‧第二夾持段
223‧‧‧鏤空結構
224‧‧‧導引斜面
230‧‧‧探針頭
231‧‧‧接觸件
2311‧‧‧彎折部
240‧‧‧開口
30‧‧‧動力源模組
310‧‧‧氣壓驅動組件
40‧‧‧推抵件
420‧‧‧穿孔
40‧‧‧第一推抵件
410‧‧‧第一側緣
420‧‧‧第一穿孔
50‧‧‧第二推抵件
510‧‧‧第二側緣
520‧‧‧第二穿孔
60a、60b‧‧‧導引滑槽
A‧‧‧第一方向
B‧‧‧第二方向
C‧‧‧第三方向
D1、D2‧‧‧距離
S‧‧‧孔徑
圖1A為根據本發明第一實施例之夾式探針裝置的立體示意圖。 圖1B為圖1A之夾式探針裝置的分解示意圖。 圖1C為圖1A之夾式探針裝置之受推件的立體示意圖。 圖1D為圖1A之夾式探針裝置的剖切示意圖。 圖1E為將待測物設置於圖1D之夾式探針裝置的二受推件之間的剖切示意圖。 圖1F為圖1E之夾式探針裝置夾持待測物的剖切示意圖。 圖2A為根據本發明第二實施例之夾式探針裝置的剖切示意圖。 圖2B為圖2A之夾式探針裝置夾持待測物的剖切示意圖。 圖3A為根據本發明第三實施例之夾式探針裝置的剖切示意圖。 圖3B為圖3A之夾式探針裝置夾持待測物的剖切示意圖。
1‧‧‧夾式探針裝置
10‧‧‧基座
20‧‧‧探針組件
30‧‧‧動力源模組
40‧‧‧第一推抵件
50‧‧‧第二推抵件

Claims (10)

  1. 一種夾式探針裝置，包含：一第一受推件，包含相連的一第一夾持段及一第一設置段，該第一受推件具有複數個組裝孔，該些組裝孔位於該第一夾持段；一第二受推件，包含相連的一第二夾持段及一第二設置段，該第二設置段與該第一設置段相結合，該第二夾持段與該第一夾持段相分離；以及一探針頭，具有多個接觸件，每一該些接觸件包含相連的二彎折部，每一該些接觸件的相對二端分別穿設該些組裝孔其中之二，且該二彎折部分別抵靠於該些組裝孔的側壁面。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之夾式探針裝置，另包含：一基座；一第一推抵件，具有一第一側緣；以及一第二推抵件，具有一第二側緣，該第一推抵件與該第二推抵件可相對移動使該第一側緣與該第二側緣分別推抵該第一受推件與該第二受推件，當該第一受推件與該第二受推件受推抵時，該探針頭與該第二夾持段彼此接近。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之夾式探針裝置，其中該基座包含一載台以及固定於該載台的一電性絕緣件，且該第一受推件與該第二受推件經由該電性絕緣件固定於該載台。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之夾式探針裝置，其中該第一推抵件沿一第一方向移動而推抵該第一受推件，且該第二推抵件沿與該第一方向相反的一第二方向移動而推抵該第二受推件。
  5. 如申請專利範圍第2項所述之夾式探針裝置，其中該第一推抵件具有一第一穿孔，該第二推抵件具有一第二穿孔，該第一側緣位於該第一穿孔，該第二側緣位於該第二穿孔，該第一受推件與該第二受推件皆穿設該第一穿孔以及該第二穿孔。
  6. 如申請專利範圍第2項所述之夾式探針裝置，更包含設置於該基座的一動力源模組，其中該第一推抵件與該第二推抵件皆連接於該動力源模組，且該動力源模組可驅動該第一推抵件與該第二推抵件相對移動。
  7. 如申請專利範圍第2項所述之夾式探針裝置，更包含設置於該基座的二導引滑槽，且該第一推抵件與該第二推抵件分別設置於該二導引滑槽。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之夾式探針裝置，其中每一該些組裝孔於側壁面具有多個卡槽，該些接觸件分別部分設置於該些卡槽內。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之夾式探針裝置，另包含：一基座；以及一推抵件，可移動地設置於該基座而推抵該第一受推件與該第二受推件至少其中之一，以使該探針頭與該第二夾持段彼此接近。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之夾式探針裝置，其中該推抵件具有一穿孔，該第一受推件與該第二受推件皆穿設該穿孔，當該推抵件移動時，該穿孔之相對二側分別推抵該第一受推件與該第二受推件。
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