一种弹性扁平探针的制作方法

1.本实用新型属于信号传输及测试技术领域，具体涉及一种弹性扁平探针。


背景技术：

2.在液晶面板、集成电路等电子部件模块的制造工序中，往往需要进行导通检测和动作特性检查等过程，这通常需要使用探针将电子部件模块的主体基板与fpc接触电极对应连接，或者将基板的电极部与检测装置对应连接，进而完成相应的检测工作。
3.目前，常用的探针具有能够与电子部件的电极端子和被连接电子部件的电极端子分别接触的一对触头，以及一对触头之间连接的弹性部。探针通过弹性部确保触头与电子部件的电极端子和被连接电子部件的电极端子之间的接触压力，提高针对电子部件的电极端子和被连接电子部件的电极端子的接触可靠性。常见的弹性部外形多为s形、蛇形，由水平设置的直线部和分设于直线部两端的弯曲部交替连接组成，且弹性部中往往设置有多个平行设置的弹性带，且弹性带之间的间距往往较小，导致各弹性带在两触头处的连接较为集中，使得两触头在受探针宽度方向作用力时，极易发生偏转变形。
4.在现有技术中，为了避免触头相对于弹性部发生探针宽度方向上的偏转，往往针对弹性部设置有限位机构或者增加弹性带与触头的连接强度，确保探针的两触头仅在探针长度方向上往复运动而不发生偏转运动。不过，上述结构的设置，不仅占用了弹性部的设置空间，而且使得探针的成型、使用过程更加复杂，增加了探针的制备成本和应用成本。


技术实现要素：

5.针对现有技术的以上缺陷或改进需求中的一种或者多种，本实用新型提供了一种弹性扁平探针，能够提升探针中弹性部受力传递的可靠性和准确性，减少探针受力传递时可能出现的横向偏转，提升弹性部两端与两接触部连接的可靠性，延长探针的使用寿命。
6.为实现上述目的，本实用新型提供一种弹性扁平探针，包括依次连接设置的第一接触部、弹性部和第二接触部；
7.所述弹性部包括至少一条连续弯曲延伸的弹性带；
8.所述弹性带包括依次以端部连接的第一弧形部、第二弧形部和第三弧形部；所述第一弧形部背离第二弧形部的端部连接在所述第一接触部的端部侧壁面上；所述第三弧形部背离所述第二弧形部的端部连接在所述第二接触部的端部侧壁面上。
9.作为本实用新型的进一步改进，相邻两弧形部以端部连接，且相连两端部的切向相互重合。
10.作为本实用新型的进一步改进，所述第二弧形部设置在两接触部之间，且所述第一弧形部和所述第三弧形部位于两接触部连线的同一侧。
11.作为本实用新型的进一步改进，所述第一弧形部与所述第三弧形部的曲率中心连线沿探针长度方向。
12.作为本实用新型的进一步改进，各所述弧形部的所夹角度为180
°
～270
°
。
13.作为本实用新型的进一步改进，所述弹性部以过所述第二弧形部曲率中心并沿探针横向的对称面对称。
14.作为本实用新型的进一步改进，所述第一接触部包括沿探针长度方向延伸的第一触点部，其一端设置为针尖，另一端与所述第一弧形部的端部相连；且
15.所述第一触点部沿探针宽度方向的一侧设置有连接部；所述连接部沿探针宽度方向延伸，且所述第一弧形部的端部连接在该连接部上。
16.作为本实用新型的进一步改进，所述第一接触部上开设有至少一个镂空孔。
17.作为本实用新型的进一步改进，所述第二接触部包括沿探针长度方向延伸的第二触点部；
18.所述第二触点部背离所述弹性部的一端设置为针尾，所述第三弧形部连接在所述第二触点部背离所述针尾一端的侧壁面上；且
19.所述针尾的一侧沿探针宽度方向延伸设置有第一限位部，所述第一限位部在探针长度方向上正对所述第三弧形部的端部；和/或所述第二触点部背离所述第三弧形部连接部位的一侧沿探针宽度方向延伸设置有第二限位部。
20.作为本实用新型的进一步改进，所述弹性带为间隔设置的至少两个；
21.各所述弹性带的宽度相同；和/或相邻两弹性带各部位之间的间距相同。
22.上述改进技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
23.总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有的有益效果包括：
24.(1)本实用新型的弹性扁平探针，其通过设置由第一弧形部、第二弧形部、第三弧形部依次连接而成的弹性部，可以形成受力传递稳定、导通效率高并具备大过电流能力的弹性扁平探针，保证两接触部之间受力传递的可靠性，减少弹性部中各弹性带上应力集中区域的出现，避免弹性带因应力集中而变形或者损坏，延长探针的使用寿命，降低探针的应用成本。
25.(2)本实用新型的弹性扁平探针，其通过设置三个弧形部与两接触部之间的相对位置关系，使得承担主要压缩变形的第二弧形部刚好位于两接触部的连线上，避免或者减少了沿探针宽度方向分力的出现，保证探针的压缩变形仅在探针长度方向进行，避免了弹性部的扭曲、弯折，进一步延长了弹性部乃至探针的使用寿命。
26.(3)本实用新型的弹性扁平探针，其通过优选三个弧形部的端部连接为切向连接，保证各弹性带上不会出现延伸方向突变的拐点，保证了弹性带延伸设置的连续性，避免了两接触部上的抵接作用力传递时在弹性部上形成应力集中区域，进一步提升弹性带压缩使用过程中的可靠性和稳定性，避免了弹性带的断裂、损伤。
27.(4)本实用新型的弹性扁平探针，其结构简单，设置简便，通过弹性部中各弧形部的依次设置，可以形成受力传递稳定、导通效率高并具备大过电流能力的弹性扁平探针，延长探针的使用寿命，降低探针的应用成本，具有较好的实用价值和应用前景。
附图说明
28.图1是本实用新型实施例中弹性扁平探针的结构立体图；
29.图2是本实用新型实施例中弹性扁平探针的结构正视图；
30.图3是本实用新型实施例中弹性扁平探针的弹性部结构示意图；
31.图4是本实用新型实施例中弹性扁平探针的使用状态示意图；
32.图5是本实用新型实施例中弹性扁平探针在连接器中的使用状态示意图；
33.图6、7是现有技术中两种同类型探针的结构示意图；
34.在所有附图中，同样的附图标记表示相同的技术特征，具体为：
35.1、第一接触部；101、第一触点部；102、连接部；103、镂空孔；
36.2、弹性部；201、第一弧形部；202、第二弧形部；203、第三弧形部；
37.3、第二接触部；301、第二触点部；302、第一限位部；303、第二限位部；
38.4、模芯组件；401、框体；402、盖板。
具体实施方式
39.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
40.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
41.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
42.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
43.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
44.实施例：
45.请参阅图1～图4，本实用新型优选实施例中弹性扁平探针包括沿探针长度方向依次设置的第一接触部1、弹性部2和第二接触部3，利用第一接触部1和第二接触部3的端部分别抵接待导通设备的导通位置，实现对应设备的导通。
46.具体而言，优选实施例中的第一接触部1包括沿探针长度方向(第一方向)设置的第一触点部101，其一端设置为针尖，用于与一个待导通设备的连接组件抵接导通；另一端用于与弹性部2的一端连接。根据实际应用的需要，第一接触部1上开设有至少一个镂空孔103，用于降低探针的自重，节约原材料的应用。
47.在实际设置时，针尖的设置形式可以根据实际情况进行优选，例如设置为波浪形、锯齿形、三角形、圆头形等多种形式，也可根据其抵接产品的特殊形状设计成其他形状，或者基于增加测试过程中探针能与产品接触面尽量大而设计为特定形式，在此不做赘述。
48.同时，优选实施例中的第二接触部3沿探针长度方向延伸，并在其背离第一接触部1的一端形成有针尾，如针尖的设置形式一样，针尾的具体设置形式也可以根据需要进行优选，例如设置为圆头、尖头或者其他形式，在此也不做赘述。相应地，弹性部2的另一端连接在第二接触部3背离针尾的一端，三者实现可靠连接。
49.进一步地，优选实施例中的弹性部2包括至少一根弹性带，例如在图3所示的优选实施例中，弹性带为间隔设置的两根。对于各弹性带而言，其包括依次设置的第一弧形部201、第二弧形部202和第三弧形部203。其中，第二弧形部202的两端分别连接第一弧形部201的一端和第三弧形部203的一端，且第一弧形部201的另一端连接在第一触点部101上，以及第三弧形部203的另一端连接在第二触点部301上。
50.具体而言，第一弧形部201的端部连接在第一触点部101沿探针宽度方向(第二方向)的一侧，为提升第一弧形部201与第一触点部101的连接可靠性，在第一触点部101端部的一侧沿第二方向延伸设置有连接部102，使得第一弧形部201的端部连接在该连接部102上，如图2中所示。
51.相应地，第二弧形部202设置在第一触点部101与第二触点部301之间，且连接部102的延伸长度不超出第二弧形部202的端部位置。
52.更详细地，在优选实施例中，第二触点部301与第一触点部101在探针长度方向上间隔设置，且第一弧形部201和第三弧形部203设置在两触点部连线的一侧，而第二弧形部202设置在两触点部的连线上。如此，可使得探针在如图4中所示被压缩时，弹性部2中主要被压缩变形的部位，即第二弧形部202可以处在两触点部的连线上，避免了探针压缩变形过程中沿第二方向分力的出现，保证受力传递的准确性，减少弹性部2的扭曲变形。
53.进一步地，在优选实施例中，三个弧形部之间的端部连接分别沿端部的切线方向进行，即第一弧形部201连接第二弧形部202的端部切向与第二弧形部202的该侧端部的切向重合，第三弧形部203连接第二弧形部202的端部切向与第二弧形部202的该侧端部的切向重合。如此，可以使得弹性带各部位的延伸均为光滑的圆弧延伸，避免了在相邻弧形部的连接处形成应力集中点，确保了两触点部之间抵接作用力传递时的连续性，延长了弹性部2的使用寿命。
54.不难看出，在实际设置时，第一弧形部201与第三弧形部203的开口方向一致，且第二弧形部202的开口方向与第一弧形部201/第三弧形部203的开口方向相反，此处的开口方向指的是弧形部的曲率中心与两端连线中心之间的连线延伸方向，在优选实施例中为第二方向。
55.优选地，优选实施例中的第一弧形部201与第三弧形部203在探针长度方向上间隔设置，两者曲率中心的连线沿探针长度方向延伸，并以第二弧形部202的中线对称设置，使
得三个弧形部中心的连线形成一个等腰三角形，如图2中所示。此外，各弧形部的所夹角度(两端与曲率中心连线的夹角)分别大于180
°
，并小于270
°
，如此，可以在不过度增加弹性部2传输路径的情况下，减小弧形部端部切向与探针长度方向的夹角，降低弹性部2被压缩的难度，避免两端的设备被过度挤压而变形或者损坏。
56.更详细地，优选实施例中的弹性部2以过第二弧形部202中心并沿探针宽度方向的对称面对称，在探针的两触点部受力挤压时，第一弧形部201与第三弧形部203之间的间距缩小，相应地，第二弧形部202的内径缩小，如图4中的虚线所示。
57.在实际设置时，弹性带的设置数量优选为2～3根，且各弹性带在延伸方向上的宽度优选相等，进一步优选为0.03mm～0.20mm。同时，相邻两弹性带之间的间隙优选为0.05mm～0.10mm，且相邻两弹性带之间的间距在延伸方向上的各部位保持一致，具体设置尺寸可根据实际需要并结合探针长度进行优选。
58.进一步地，第三弧形部203的一端连接在第二触点部301沿探针宽度方向的一侧，如图2中所示，且优选在针尾一端的一侧沿探针宽度方向延伸设置有第一限位部302，以此增加针尾的宽度，提升针尾的接触可靠性。显然，第一限位部302设置在第三弧形部203连接第二触点部301一端的一侧，例如图2中的所示的下方，如此设置，可以为第三弧形部203压缩形变时进行限位。进一步地，在第二触点部301背离第三弧形部203连接端部的一侧沿探针宽度方向还延伸设置有第二限位部303，如图2中所示，用于使用时的限位。
59.更详细地，对于上述弹性扁平探针而言，其在使用时的形式如图5中所示，此时，设置有包含框体401与盖板402的模芯组件4，使得第一触点部101从框体401顶部的通孔伸出，且第一弧形部201的端部一侧限位抵接在框体401的内壁上。相应地，各弹性扁平探针由盖板402封装在框体401中，且第二触点部301从盖板402上的通孔伸出，以及第二限位部303限位抵接在盖板402的内侧壁面上，以此完成弹性扁平探针在模芯组件4中的限位设置。
60.进一步地，通过将本技术中弹性扁平探针与两种现有技术中的探针进行对照实验，其中，实验组为本技术中的弹性扁平探针；对照组1、2分别为如图6、图7中所示的两种现有探针，在保持其他实验条件一致的情况下，实验数据如下表1～表3中所示。
61.表1探针压接30万次弹片衰减测试结果
62.序号实验组对照组1对照组216.58236.54496.434426.57346.59856.425536.58446.59866.436546.59966.58916.451756.61246.57776.464566.59316.60756.445276.5826.60726.434186.59666.59676.448796.59916.60836.4312106.59416.60186.4262衰减数据≤0.1≤0.1＞0.1
63.表2探针的阻抗测试结果
64.序号12345678910平均阻抗实验组21.818.41716.313.417.514.713.916.71817mω对照组132.125.726.726.323.726.124.720.622.721.625mω对照组22518.619.619.216.61917.613.515.614.518mω
65.表3探针的电流耐受测试结果
[0066][0067]
在上述三种测试过程中，分别针对各组测试对象选取了同一批次生产的10个同类型探针，以确保各组测试结果的准确性。同时，在实际测试时，选取的测试对象不同外，其余实验条件保持一致。
[0068]
进一步具体地，前述表1中进行的是探针压接30万次后的探针长度尺寸的衰减测试数据；通过分别选用10个实验例进行30万次压接测试并计算各实验例的探针长度衰减值，再以每组实验对象的衰减值求和算平均值，可以看出；对于实验组和对照组1中的探针，其衰减数据≤0.1，满足实际使用需求；但对照组2的衰减数据＞0.1，很难满足实际使用需求。
[0069]
同时，表2为探针的阻抗测试数据；通过对各组10个实验例进行阻抗测定并计算平均值，可以得出：实验组中的弹性扁平探针的平均阻抗最低，为17mω左右；其次是对照组2中的探针，为18mω左右；相比之下，对照组1中的探针平均阻抗为25mω左右，远大于弹性扁平探针的常用的最适阻抗值20mω，表明其探针在使用时需要施加更大的作用力，这在一定程度上会影响探针的使用寿命以及对待连接设备的连接器带来损坏风险。
[0070]
最后，表3为探针的电流耐受测试结果；其中，对于实验组中的探针而言，其探针烧熔的电流为6a左右；对照组1的烧熔电流为6.5a左右，对照组2的烧熔电流为3.5a左右，表明对照组2的电流耐受能力较差。虽然对照组1的电流耐受能力最好，但考虑到其平均阻抗较大，其实际使用时也存在一定的制约。
[0071]
综上，综合考虑探针的压接抗衰减能力、阻抗、电流耐受等因素，可以看出，本技术中的弹性扁平探针在各方面都呈现出较好的应用效果，相较于现有同类型的探针而言，功能性更强，使用效果更好。
[0072]
本实用新型中的弹性扁平探针，其结构简单，设置简便，通过弹性部中各弧形部的依次设置，可以形成受力传递稳定、导通效率高并具备大过电流能力的弹性扁平探针，延长探针的使用寿命，降低探针的应用成本，具有较好的实用价值和应用前景。
[0073]
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改
进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。