一种免针筒弹簧测试探针及其治具、加工方法和装配方法与流程

本发明属于半导体测试零件，具体涉及一种免针筒弹簧测试探针、匹配该免针筒弹簧测试探针的治具、治具的加工方法和探针的装配方法。

背景技术：

1、目前，本公司生产的各类弹簧探针均有针尾、弹簧、针头和针筒组成，如图8所示。这类弹簧探针，除弹簧外，针尾、针头和针筒均需要通过机床加工而成，不仅加工效率低，而且成本较高。

2、弹簧探针装配工艺，核心是通过治具分别加持各类零件，通过对准装载不同零件的治具，并释放零件，实现弹簧探针的装配，最后对针筒进行压合操作，将四部分铆成一个整体。在具体装配过程，本公司也进行了很多尝试，例如：

3、申请号： 2024103155493，发明专利： 一种针尾组装台纵波振动方法及针尾自动回收方法；申请号： 2024103155489，发明专利： 一种面向弹簧探针组装的针尾整理装置及方法；这两个专利的目的都是为了将针尾批量装入到针尾组装台小孔中，保证装满率，而且能够确保针尾正确放置，装配效率高，装置兼容性好。

4、申请号： 202410410567x，发明专利： 一种振动式针管预组装装置，通过预组装基板对针管进行预装进入预组装放置孔的内部，通过振动单元使得预组装基板进行振动，从而使放置在预组装板表面上的针管充分进入预组装放置孔内，解决了现有技术中人工组装方式效率低的问题；通过框体固定单元，自动对多余的针管进行回收，进一步提高了工作效率，通过吸附单元自动对进入预组装放置孔的针管吸附固定，避免因振动导致的再次松脱的问题。

5、申请号： 2024105686181，发明专利： 一种ate探针的针筒装载机及其装载和整理方法，在真空结构的吸力作用下，使逐个释放的针筒，逐个落入治具板内，能够实现针筒治具板的自动装载，装载效率高，并且提高了装载针筒的准确性，减少了废品率。

6、申请号： 2024104163482，发明专利： 一种弹簧探针压合装配定位机构，通过输送结构以及若干个定位结构的设计，输送结构驱动一个定位结构移动到加工位置，完成加工后，通过输送结构可将加工后的工件输送离开，且使下一工件自动流入加工位置，无需人工手动在加工位置处换料。

7、虽然本公司进行了许多有益尝试，但是都离不开针尾、弹簧、针头精确对准针筒的要求，装配工艺要求高、过程复杂。

技术实现思路

1、针对现有弹簧探针零部件加工工艺复杂、装配工艺复杂的问题，本发明设计了一种免针筒弹簧测试探针，其中，针尾和针头由圆柱外形变成片状外形，模压即可实现批量加工，加工效率大幅提高；节省了针筒，不再有针尾、弹簧、针头精确对准针筒的要求，装配过程简单且装配工艺更容易实现。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

3、一种免针筒弹簧测试探针，由针尾、针头和弹簧组成；所述针尾由第一尖部、第一弹簧安装部和外侧臂构成；所述针头由第二尖部、第二弹簧安装部和内侧臂构成；所述弹簧安装在第一弹簧安装部和第二弹簧安装部之间；所述内侧臂插入到外侧臂内侧实现自锁。

4、上述的一种免针筒弹簧测试探针，所述外侧壁内部设置有豁口，所述内侧臂底部外侧设置有凸起，在所述内侧臂插入到外侧臂内侧时，所述凸起插入到所述豁口中。

5、上述的一种免针筒弹簧测试探针，所述外侧壁顶部从上到下设置有由窄到宽的切口，所述内侧臂底部由下到上设置有由窄到宽的切口，两个所述凸起的外侧距离小于两个所述外侧壁内侧宽度最大值。

6、一种匹配以上任意一项所述的免针筒弹簧测试探针的治具，由底座和上盖组成；所述底座上分布有与待测芯片触点相对应的安装孔，每个所述安装孔由针尾伸出孔、弹簧孔和贯穿弹簧孔两侧的安装槽构成，针尾的第一尖部从针尾伸出孔中伸出，外侧臂和内侧臂固定在安装槽中，弹簧放置在弹簧孔中，所述上盖分布有与针尾伸出孔位置相对应的针头伸出孔，第二尖部从针头伸出孔中伸出。

7、上述的一种匹配免针筒弹簧测试探针的治具，所述弹簧孔的直径为d，所述安装槽的宽度为l，为确保安装槽能被加工出，应满足0.5（l-d）<0.5d。

8、一种以上匹配免针筒弹簧测试探针的治具的加工方法，包括以下步骤：

9、步骤a、用粗钻头，在底座上钻盲孔，形成弹簧孔；

10、步骤b、用细钻头，与弹簧孔同轴，在弹簧孔底部钻通孔，形成针尾伸出孔；

11、步骤c、用锯片，分别在所述弹簧孔的左侧和右侧开槽，形成左槽和右槽，所述左槽和右槽与针尾伸出孔同平面，且左槽和右槽的长度与弹簧孔的深度相同。

12、一种免针筒弹簧测试探针的装配方法，包括以下步骤：

13、步骤a、沿底座的安装槽，将针尾装入弹簧孔中，且第一尖部从针尾伸出孔中伸出；

14、步骤b、将弹簧装入弹簧孔中；

15、步骤c、沿底座的安装槽，将针头装入弹簧孔中；

16、步骤d、下压针头，使内侧臂插入到外侧臂内侧，实现自锁；

17、步骤e、装载上盖，使第二尖部从针头伸出孔中伸出。

18、一种免针筒弹簧测试探针的装配方法，包括以下步骤：

19、步骤a、沿底座的安装槽，将针尾装入弹簧孔中，且第一尖部从针尾伸出孔中伸出；

20、步骤b、将弹簧装入弹簧孔中；

21、步骤c、沿底座的安装槽，将针头装入弹簧孔中；

22、步骤d、装载上盖，使第二尖部从针头伸出孔中伸出；

23、步骤e、下压上盖，使内侧臂插入到外侧臂内侧，实现自锁。

24、与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：

25、第一、本发明免针筒弹簧测试探针，宏观上，仅由针尾、针头和弹簧组成，省略了针筒这个要素，且依然保留了传统弹簧测试探针的全部功能；微观上，针尾由第一尖部、第一弹簧安装部和外侧臂构成，针头由第二尖部、第二弹簧安装部和内侧臂构成，针尾和针头由圆柱外形变成片状外形，进而使得加工工艺可以由模具冲压代替传统机床加工，且能够实现批量加工，加工成本大幅降低，加工效率大幅提高。

26、第二、本发明免针筒弹簧测试探针，在省略针筒后，还设计了内侧臂插入到外侧臂内侧直接实现自锁的具体结构，不仅避免了对针筒进行压合操作，装配工艺进一步得到简化，而且在该结构下，自锁过程能够始终保证针头和针尾电连接，解决传统弹簧探针针管与针头之间在某些状况下会接触不稳定，导致探针产生瞬断，影响电信号传输的问题。

27、第三、本发明还设计了匹配免针筒弹簧测试探针的治具，由底座和上盖组成，且底座的每个安装孔由针尾伸出孔、弹簧孔和贯穿弹簧孔两侧的安装槽构成，针尾的第一尖部从针尾伸出孔中伸出，外侧臂和内侧臂固定在安装槽中，弹簧放置在弹簧孔中，这种结构设计，不仅能够适配片状外形的针尾和针头，同时不需要更改弹簧结构，同样能够适配。

28、第四、针对本发明匹配免针筒弹簧测试探针的治具，还提供了该治具的加工方法，从加工工艺上确保该治具能够被成功制作。

29、第五、针对本发明免针筒弹簧测试探针，还提供了装配方法，因针筒要素的省略和针尾、针头形状的改变，使得装配过程变得简单而容易。