一种探针结构及自动化针板机构的制作方法

本实用新型涉及一种探针结构及自动化针板机构。

背景技术：

随着科学技术的发展，以及消费群体对于电子产品性能及可靠性要求的提高，对于各种消费类电子产品中电子板卡及芯片的测试将成为保证和提升其性能和可靠性的重要手段。另外，有别于效率低下的传统人工万用表测试电子板卡及芯片的流水线作业，自动化探针测试设备具有自动化程度及测试效率高，测试结果可靠性高，长期营运成本低等优点。

对于自动化探针测试设备，国内外常用针板机构为固定式结构，即在针板材料上加工出仅针对现阶段被测电子板卡的针孔，若后期被测电子板卡升级或同一系列不同板卡存在部分差异，测试针点位置发生改变，则只能重新设计和加工适应新被测电子板卡的针板机构。可见，这种针板机构兼容性及延用性差，极大增加设计和加工成本。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供了一种兼容性好且适应性强的探针结构及自动化针板机构。

本实用新型所采用的技术方案是：所述探针结构包括壳体、伞状探针以及探针导通环，所述壳体内设有探针活动腔，所述伞状探针滑动配合在所述探针活动腔内，所述壳体上设有与所述探针活动腔连通的探针伸出孔，所述探针导通环设置在所述探针活动腔内，所述壳体内还设有探针驱动机构，所述探针驱动机构带动所述伞状探针在所述探针活动腔内作往复直线运动，当所述伞状探针伸出时，所述伞状探针与所述探针导通环接触并导通。

由上述方案可见，所述伞状探针的初始状态为收起状态，当需要进行测试时，通过所述探针驱动机构带动所述伞状探针伸出，当所述伞状探针伸出一定长度时所述伞状探针与所述探针导通环接触并实现导通，进而将待测试的电路板与测试仪器连接。通过对单个所述探针结构中所述探针驱动机构进行单独控制进而实现对特定测试点进行测试。

一个优选方案是，所述探针驱动机构为电磁式驱动机构，所述探针驱动机构包括第一支撑套筒、铁磁性金属环、电磁铁环以及第一复位弹簧，所述第一支撑套筒的顶部与所述伞状探针固定配合，所述铁磁性金属环固定在所述第一支撑套筒的底部，所述电磁铁环固定在所述探针活动腔的底部，所述铁磁性金属环与所述电磁铁环磁吸配合，所述第一复位弹簧套设在所述伞状探针的针部上，所述第一复位弹簧的一端与所述伞状探针配合，所述第一复位弹簧与所述探针活动腔的底部配合。

由上述方案可见，通过采用电磁铁通电后产生磁力的原理，使分别固定在所述第一支撑套筒和所述探针活动腔的两个电磁铁产生磁吸动作，使所述铁磁性金属环带动所述伞状探针移动并伸出。同时通过设置所述第一复位弹簧使所述伞状探针在两个电磁铁断电时自动收回。

一个优选方案是，所述探针驱动机构为气动式驱动机构，所述探针驱动机构包括第二支撑套筒、气缸缸杆以及第二复位弹簧，所述第二支撑套筒的顶部与所述伞状探针固定配合，所述气缸缸杆的一端与所述第二支撑套筒固定配合，所述壳体上还设有气缸上型腔，所述气缸缸杆的另一端与所述气缸上型腔相适配，所述气缸缸杆与所述壳体滑动配合。

由上述方案可见，通过采用气缸的工作原理，使所述气缸缸杆带动所述伞状探针移动并伸出。同时通过设置所述第二复位弹簧使所述气缸缸杆失去气源气压时，所述伞状探针自动收回。

一个优选方案是，所述伞状探针包括伞部、缓冲弹簧和活动探针，所述伞部上固定有探针伸缩管，所述活动探针滑动配合在所述探针伸缩管内，所述探针伸缩管远离所述伞部的一端设有缩口，所述缩口与所述活动探针配合限位，所述缓冲弹簧置于所述探针伸缩管内，所述缓冲弹簧位于所述活动探针与所述伞部之间，所述伞部、所述探针伸缩管以及所述活动探针依次电性连接且三者均为导电金属。

由上述方案可见，通过在采用伸缩式的探针结构，避免测试时探针与待测待测电路板刚性接触，有效可靠的保护探针以及待测电路板结构。

一个优选方案是，所述探针导通环的内侧设有偏向于所述探针导通环的中心的偏折部，所述偏折部与所述伞状探针配合。

由上述方案可见，通过在所述探针导通环的内侧设置所述偏折部，使所述探针导通环更容易与所述伞状探针接触，避免出现接触不良现象。

所述自动化针板机构包括安装板，所述安装板上呈阵列式设有若干探针安装槽，所述探针安装槽与所述壳体相适配，每个所述探针安装槽内均设置有所述探针结构。

由上述方案可见，通过在所述安装板上设置若干可独立控制的所述探针结构，使所述自动化针板机构实现根据需要对测试点对应的所述探针结构进行独立驱动，进而使所述自动化针板机构能够适应不同的待测电路板。

附图说明

图1是实施例一中所述探针结构的爆炸结构示意图；

图2是实施例一中所述探针结构的收起状态的剖视图；

图3是实施例二中所述探针结构的收起状态的剖视图；

图4是实施例二中所述探针结构的伸出状态的剖视图；

图5是所述自动化针板机构的结构示意图。

具体实施方式

实施例一：

如图1、图2以及图5所示，在本实施例中，所述探针结构包括壳体1、伞状探针2以及探针导通环3，所述壳体1内设有探针活动腔11，所述伞状探针2滑动配合在所述探针活动腔11内，所述壳体1上设有与所述探针活动腔11连通的探针伸出孔12，所述探针导通环3设置在所述探针活动腔11内，所述壳体1内还设有探针驱动机构，所述探针驱动机构带动所述伞状探针2在所述探针活动腔11内作往复直线运动，当所述伞状探针2伸出时，所述伞状探针2与所述探针导通环3接触并导通。

在本实施例中，所述探针驱动机构为电磁式驱动机构，所述探针驱动机构包括第一支撑套筒41、铁磁性金属环42、电磁铁环43以及第一复位弹簧44，所述第一支撑套筒41的顶部与所述伞状探针2固定配合，所述铁磁性金属环42固定在所述第一支撑套筒41的底部，所述电磁铁环43固定在所述探针活动腔11的底部，所述铁磁性金属环42与所述电磁铁环43磁吸配合，所述第一复位弹簧44套设在所述伞状探针2的针部上，所述第一复位弹簧44的一端与所述伞状探针2配合，所述第一复位弹簧44与所述探针活动腔11的底部配合。

在本实施例中，所述伞状探针2包括伞部21、缓冲弹簧22和活动探针23，所述伞部21上固定有探针伸缩管24，所述活动探针23滑动配合在所述探针伸缩管24内，所述探针伸缩管24远离所述伞部21的一端设有缩口，所述缩口与所述活动探针23配合限位，所述缓冲弹簧22置于所述探针伸缩管24内，所述缓冲弹簧22位于所述活动探针23与所述伞部21之间，所述伞部21、所述探针伸缩管24以及所述活动探针23依次电性连接且三者均为导电金属。

在本实施例中，所述探针导通环3的内侧设有偏向于所述探针导通环3的中心的偏折部，所述偏折部与所述伞状探针2配合。

在本实施例中，所述壳体1包括上盖和底座，所述上盖和所述底座配合形成所述探针活动腔11，所述探针伸出孔12位于所述底座上。

在本实施例中，所述电磁铁环43与外部电源连接。

所述探针结构的工作原理：

所述伞状探针2的初始状态为在所述第一复位弹簧44的作用下贴紧所述探针活动腔11，此时所述伞部21的边缘与所述探针导通环3隔离。

当所述电磁铁环43通电时，所述铁磁性金属环42受力移动，所述伞状探针2在所述铁磁性金属环42的带动下向下移动并压缩所述第一复位弹簧44，所述伞状探针2与所述探针导通环3接触时，所述伞状探针2与外部测试设备导通。所述活动探针23从所述探针伸出孔12伸出，当所述活动探针23接触待测电路板时受力压缩所述缓冲弹簧22，并与测试点接触进行电信号传输。

当测试结束时所述电磁铁环43断电，所述第一复位弹簧44推动所述伞状探针2复位。

所述自动化针板机构包括安装板6，所述安装板6上呈阵列式设有若干探针安装槽，所述探针安装槽与所述壳体1相适配，每个所述探针安装槽内均设置有所述探针结构。

所述自动化针板机构的工作原理：

通过外部设备对每个所述探针结构进行独立控制进而实现若干种探针伸出组合，使所述自动化针板机构能够使用不同结构的电路板的测试。

实施例二：

如图3和图4所示，本实施例与实施例一的不同之处在于：所述探针驱动机构为气动式驱动机构，所述探针驱动机构包括第二支撑套筒51、气缸缸杆52以及第二复位弹簧53，所述第二支撑套筒51的顶部与所述伞状探针2固定配合，所述气缸缸杆52的一端与所述第二支撑套筒51固定配合，所述壳体1上还设有气缸上型腔13，所述气缸缸杆52的另一端与所述气缸上型腔13相适配，所述气缸缸杆52与所述壳体1滑动配合。

所述气缸上型腔13的上部设置有进气孔，所述进气孔与外部气源相连通。

所述气缸缸杆52的两端均设置有活塞，所述气缸缸杆52的上端的活塞与所述第二支撑套筒51固定连接，所述气缸缸杆52的上端的活塞与所述探针活动腔11限位配合，所述气缸缸杆52的中间杆部与所述壳体1密封配合，所述气缸缸杆52下端的活塞与所述气缸上型腔13相适配。

所述探针结构的工作原理：

当外部气源为所述进气孔供气时，所述气缸缸杆52下端的活塞与所述气缸上型腔13的顶部之间的空间内气压增大，所述气缸缸杆52在气压的作用下受力向下移动，进而带动所述伞状探针2向下移动并使所述活动探针23伸出，同时对所述第二复位弹簧53进行压缩。

当外部气源撤除气压时，在所述第二复位弹簧53的作用下所述伞状探针2复位。

本实用新型应用于测试设备的技术领域。

虽然本实用新型的实施例是以实际方案来描述的，但是并不构成对本实用新型含义的限制，对于本领域的技术人员，根据本说明书对其实施方案的修改及与其他方案的组合都是显而易见的。