本發(fā)明涉及一種探針卡，特別是關(guān)于一種使用同軸針的探針卡。

背景技術(shù)：

中國(guó)臺(tái)灣專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)為201428300的專(zhuān)利中提供一種探針卡10，如圖1所示，該探針卡10包含有重疊的一電路板11、一中介板12與一基板13、一設(shè)置在基板13底部的固定座14，以及多個(gè)固定在固定座14上的探針15，各探針15具有一穿設(shè)在電路板11、中介板12、基板13與固定座14上的針身151、一自固定座14底面凸伸而出的針頭152，以及一自電路板11頂面凸伸而出的針尾153，針尾153呈彎曲狀且與電路板11頂面的一信號(hào)接點(diǎn)112及一接地接點(diǎn)114電連接。

各探針15采用同軸針，即，各探針15包含有一可導(dǎo)電的針芯154及一設(shè)在針芯154外圍的導(dǎo)電體155，且針芯154與導(dǎo)電體155之間因設(shè)有一絕緣體(圖中未示)而相互絕緣，針芯154及導(dǎo)電體155分別與信號(hào)接點(diǎn)112及接地接點(diǎn)114電連接。因此，導(dǎo)電體155可對(duì)針芯154產(chǎn)生阻抗匹配及屏蔽干擾的效果，因此探針卡10可應(yīng)用于高頻測(cè)試中。

然而，各探針15的絕緣體及導(dǎo)電體155并未包覆針芯154與信號(hào)接點(diǎn)112連接的部分而使該部分裸露在外，造成探針15阻抗匹配不連續(xù)且屏蔽干擾效果也受到一些影響。由于探針卡的性能需求越趨頻化，前述探針卡雖可符合現(xiàn)階段業(yè)界的需求，但是仍有改善的空間。此外，各該探針15的針尾153呈彎曲狀，且導(dǎo)電體155需通過(guò)外接一導(dǎo)線16與接地接點(diǎn)114電連接，這樣的結(jié)構(gòu)使得探針15安裝上較為不便，且也不便進(jìn)行跳線處理(即在針芯154或信號(hào)接點(diǎn)112接設(shè)導(dǎo)線而使針芯154與電路板11頂面的其他接點(diǎn)電連接)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明的主要目的在于提供一種使用同軸針的探針卡，其探針具有較佳的阻抗匹配及屏蔽干擾效果，且在安裝上及跳線處理上更為簡(jiǎn)便。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：一種使用同軸針的探針卡，其特征在于包括：一電路板，具有一頂面、一底面，以及一貫穿所述頂面與所述底面的穿孔；一固定座，位于所述電路板的底面下方；一電連接器，設(shè)置在所述電路板的頂面且具有相互絕緣的一信號(hào)導(dǎo)體和一接地導(dǎo)體；一信號(hào)探針，包括一針芯、一設(shè)置在所述針芯外圍的絕緣體，以及一設(shè)置在所述絕緣體外圍的導(dǎo)電體，所述信號(hào)探針固定在所述固定座上且穿設(shè)在所述電路板的穿孔中，所述針芯和所述導(dǎo)電體分別 與所述電連接器的信號(hào)導(dǎo)體和接地導(dǎo)體電連接；以及一接地探針，固定在所述固定座上，且在所述固定座處所述接地探針與所述信號(hào)探針的導(dǎo)電體電連接。

因此，信號(hào)探針可完全不凸伸出電路板的頂面，而通過(guò)電連接器的信號(hào)導(dǎo)體和接地導(dǎo)體分別讓針芯接收信號(hào)及讓導(dǎo)電體接地，這樣信號(hào)探針的絕緣體及導(dǎo)電體可延伸至針芯末端，進(jìn)而更完整地包覆針芯，因此信號(hào)探針具有較佳的阻抗匹配及屏蔽干擾效果。而且，信號(hào)探針不具有彎曲狀針尾且不需焊接在電路板上，因此較容易安裝。此外，通過(guò)電連接器，信號(hào)探針可更便于在電路板的頂面上進(jìn)行跳線處理。

較佳地，所述電連接器的接地導(dǎo)體位于所述信號(hào)導(dǎo)體外圍，所述電路板的所述穿孔具有一位于所述頂面的上開(kāi)口，所述信號(hào)導(dǎo)體位于所述上開(kāi)口，所述針芯與所述信號(hào)導(dǎo)體相互接觸并電連接。

更佳地，所述電連接器的信號(hào)導(dǎo)體具有一插接孔，所述信號(hào)探針的針芯插入所述插接孔內(nèi)。因此，信號(hào)探針可設(shè)置得較為穩(wěn)固，且針芯與信號(hào)導(dǎo)體因接觸面積較大而可更確實(shí)地電連接。

較佳地，所述電連接器的信號(hào)導(dǎo)體具有一中央部和一自所述中央部延伸而出的延伸部，所述延伸部與所述接地導(dǎo)體位于所述中央部外圍，所述信號(hào)導(dǎo)體與所述信號(hào)探針的導(dǎo)電體相互絕緣地設(shè)置在所述導(dǎo)電體上，且所述信號(hào)導(dǎo)體的延伸部與所述針芯相互接觸并電連接。

較佳地，所述電路板具有一位于所述頂面且位于所述上開(kāi)口外圍的接地接點(diǎn)，所述電連接器的接地導(dǎo)體固定在所述接地接點(diǎn)處，所述信號(hào)探針的導(dǎo)電體與所述接地接點(diǎn)電連接。

較佳地，所述接地接點(diǎn)還延伸至所述穿孔內(nèi)，所述信號(hào)探針的導(dǎo)電體位于所述穿孔內(nèi)的部分與所述接地接點(diǎn)位于所述穿孔內(nèi)的部分相互接觸并電連接。因此，信號(hào)探針的導(dǎo)電體不需由電路板的內(nèi)部走線或外接導(dǎo)線，只要穿設(shè)在穿孔中即可與電連接器的接地導(dǎo)體電連接，且導(dǎo)電體與接地導(dǎo)體因接觸面積較大而可更確實(shí)地電連接。

較佳地，所述電路板具有一位于所述頂面的接地接點(diǎn)，所述電連接器的接地導(dǎo)體固定在所述接地接點(diǎn)處，所述信號(hào)探針的導(dǎo)電體與所述接地接點(diǎn)電連接。

較佳地，所述信號(hào)探針的導(dǎo)電體與所述電連接器的接地導(dǎo)體接觸并電連接。

較佳地，所述針芯具有一穿設(shè)在所述電路板的穿孔中的縱長(zhǎng)段、一連接所述縱長(zhǎng)段且固定在所述固定座上的傾斜段，以及一突露出所述固定座的點(diǎn)觸段，所述絕緣體和所述導(dǎo)電體至少自所述傾斜段延伸至所述縱長(zhǎng)段的末端。

較佳地，所述電路板的穿孔為一鍍通孔，而所述信號(hào)探針的導(dǎo)電體是通過(guò)所述 鍍通孔與所述電連接器的接地導(dǎo)體電連接。

較佳地，所述電路板的底面與所述固定座之間還設(shè)置一中介板和一基板，所述信號(hào)探針穿設(shè)在所述中介板和所述基板上，且所述探針卡具有一貫穿所述電路板、所述中介板和所述基板的穿孔，所述穿孔內(nèi)設(shè)置有一光學(xué)鏡頭。

附圖說(shuō)明

圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的使用同軸針的探針卡剖視示意圖；

圖2是本發(fā)明第一較佳實(shí)施例所提供的使用同軸針的探針卡的剖視示意圖；

圖3是圖2中A處放大圖；

圖4與圖3類(lèi)似，不同的是探針卡的一信號(hào)探針的針芯插入一電連接器的插接孔；

圖5與圖2類(lèi)似，不同的是電連接器還通過(guò)兩接頭及一同軸線與另一電連接器連接；

圖6是本發(fā)明第二較佳實(shí)施例所提供的使用同軸針的探針卡的剖視示意圖；

圖7是本發(fā)明第二較佳實(shí)施例所提供的使用同軸針的探針卡的一電連接器的俯視圖；

圖8是本發(fā)明第二較佳實(shí)施例所提供的使用同軸針的探針卡的一電連接器的仰視圖；

圖9與圖6類(lèi)似，不同的是探針卡的一信號(hào)探針的導(dǎo)電體直接接觸電連接器的接地導(dǎo)體；

圖10是本發(fā)明第三較佳實(shí)施例所提供的使用同軸針的探針卡的剖視示意圖。

具體實(shí)施方式

在以下實(shí)施例及附圖中，相同的附圖編號(hào)表示相同或類(lèi)似的元件或其結(jié)構(gòu)特征。其次，當(dāng)涉及一元件設(shè)置于另一元件上時(shí)，表示前述元件直接設(shè)置在該另一元件上，或者前述元件間接地設(shè)置在該另一元件上，即，兩元件之間還設(shè)置有一個(gè)或多個(gè)其他元件。而涉及一元件“直接”設(shè)置于另一元件上時(shí)，表示兩元件之間并無(wú)設(shè)置任何其他元件。此外，各附圖僅用于示意顯示各個(gè)元件的相互關(guān)系，并不能表示各個(gè)元件的真實(shí)尺寸及空間關(guān)系。下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述。

如圖1～圖3所示，本發(fā)明第一較佳實(shí)施例所提供的使用同軸針的探針卡20包括一電路板30、一位于電路板30的底面31下方的固定座40、一設(shè)置在電路板30一頂面32上的電連接器50，以及一固定在電路板30及固定座40上的信號(hào)探針60。

實(shí)際上，在本發(fā)明各實(shí)施例中，電路板30及固定座40呈環(huán)形(但不以此為限)， 且探針卡20具有多個(gè)信號(hào)探針60，這些信號(hào)探針60可能是圍繞電路板30中心設(shè)置的，或者根據(jù)不同使用需求而有不同的排列方式，各信號(hào)探針60上均設(shè)有一電連接器50，本發(fā)明的附圖中僅顯示電路板30及固定座40的一部分，且僅顯示一信號(hào)探針60及一電連接器50，以便更進(jìn)一步地說(shuō)明。此外，固定座40不限于直接固定在電路板30的底面31上，也可采用如圖1所示的固定座14，即隔著其他板體而間接地固定在電路板30的底面31上，例如，如圖10所示的狀態(tài)。再者，探針卡20還包括至少一接地探針94(如圖10所示)，用于使這些信號(hào)探針60接地(此部分將在下文中詳細(xì)說(shuō)明)。

電路板30具有多個(gè)貫穿頂面32與底面31的穿孔34，圖中僅顯示其中之一，穿孔34用于供信號(hào)探針60穿設(shè)在其中。在本實(shí)施例中，穿孔34為孔壁設(shè)有導(dǎo)電層的鍍通孔(plating through hole；簡(jiǎn)稱PTH)，用于使信號(hào)探針60接地(此部分將在下文中詳細(xì)說(shuō)明)，換言之，穿孔34內(nèi)的導(dǎo)電層為一接地接點(diǎn)36，接地接點(diǎn)36自頂面32延伸至穿孔34內(nèi)且還延伸至底面31。更明確地說(shuō)，穿孔34具有分別位于頂面32及底面31的一上開(kāi)口342和一下開(kāi)口344，接地接點(diǎn)36具有一位于頂面32且位于上開(kāi)口342外圍的上連接部362、一位于底面31且位于下開(kāi)口344外圍的下連接部364，以及一位于穿孔34內(nèi)且連接上、下連接部362、364的延伸部366。

電連接器50具有一絕緣座52、一固定在絕緣座52中央且呈柱狀的信號(hào)導(dǎo)體54，以及一固定在絕緣座52上且呈環(huán)形的接地導(dǎo)體56，接地導(dǎo)體56位于信號(hào)導(dǎo)體54外圍，且信號(hào)導(dǎo)體54與接地導(dǎo)體56不接觸并且由絕緣座52分隔成相互絕緣。電連接器50固定在電路板30的頂面32，接地導(dǎo)體56固定在接地接點(diǎn)36的上連接部362，信號(hào)導(dǎo)體54位于上開(kāi)口342中央。

信號(hào)探針60采用同軸針，其包括一由導(dǎo)電材料(例如銅)制成的針芯61、一設(shè)在針芯61外圍的絕緣體62，以及一設(shè)在絕緣體62外圍的導(dǎo)電體63。在本實(shí)施例中，針芯61與絕緣體62之間具有一間隙64，針芯61與絕緣體62之間可(但不限于)設(shè)有至少一支撐套環(huán)(圖中未示)，以維持該間隙64；此外，針芯61外表面還可(但不限于)設(shè)有一絕緣套管(圖中未示)?；蛘撸^緣體62也可直接設(shè)在針芯61外表面，即針芯61與絕緣體62之間可無(wú)間隙64?；蛘?，信號(hào)探針60也可采用其他形態(tài)的同軸針，例如中國(guó)臺(tái)灣專(zhuān)利編號(hào)為I279548的專(zhuān)利中所提供的各種同軸針。

如圖2所示，針芯61具有依次連接的一縱長(zhǎng)段612、一傾斜段614及一點(diǎn)觸段616，其中，縱長(zhǎng)段612以實(shí)質(zhì)上垂直電路板30表面的形態(tài)延伸并以其末端區(qū)段穿 設(shè)在電路板30的穿孔34中，而絕緣體62及導(dǎo)電體63自傾斜段614延伸至縱長(zhǎng)段612末端，傾斜段614與縱長(zhǎng)段612之間具有一夾角θ，進(jìn)一步而言，是大于90度的夾角。具體而言，信號(hào)探針60接近點(diǎn)觸段616的部分固定在固定座40上，其中一信號(hào)探針60包含縱長(zhǎng)段612末端的末端區(qū)段65(如第3圖所示)穿設(shè)在電路板30的穿孔34中，導(dǎo)電體63位于穿孔34內(nèi)的部分與接地接點(diǎn)36位于穿孔34內(nèi)的部分(即延伸部366)相互接觸并電連接，因此導(dǎo)電體63通過(guò)接地接點(diǎn)36與電連接器50的接地導(dǎo)體56電連接，針芯61直接抵接在電連接器50的信號(hào)導(dǎo)體54上并與信號(hào)導(dǎo)體54電連接。

信號(hào)探針60經(jīng)接地探針94接地，如圖10所示，接地探針94包括一針芯942，以及一設(shè)在針芯942外圍的絕緣體944，接地探針94穿設(shè)在電路板30上，針芯942的一端與電路板30頂面的一接地接點(diǎn)37電連接，針芯942接近另一端的位置固定在固定座40上，必需說(shuō)明的是，接地探針的針芯設(shè)計(jì)，也可以是接地探針的針芯的一端與導(dǎo)電層42電連接，且固定在固定座40上。此外，固定座40內(nèi)設(shè)有一導(dǎo)電層42，接地探針94的針芯942及信號(hào)探針60的導(dǎo)電體63都與導(dǎo)電層42接觸而相互電連接。由于電路板30的接地接點(diǎn)36、37相互電連接或通過(guò)測(cè)試機(jī)(圖中未示)相互電連接，導(dǎo)電層42又使接地探針94的針芯942與信號(hào)探針60的導(dǎo)電體63相互電連接，因此，電路板30的接地接點(diǎn)36、37、電連接器50的接地導(dǎo)體56、信號(hào)探針60的導(dǎo)電體63、固定座40內(nèi)的導(dǎo)電層42以及接地探針94的針芯942構(gòu)成一回路，當(dāng)測(cè)試機(jī)(圖中未示)提供接地電位至電路板30其中一接地接點(diǎn)或電連接器50的接地導(dǎo)體56，即可使接地探針94的針芯942及信號(hào)探針60的導(dǎo)電體63接收接地電位。導(dǎo)電層42可連接探針卡20的多個(gè)信號(hào)探針60的導(dǎo)電體63，使前述的回路包含有這些信號(hào)探針60的導(dǎo)電體63，因此，接地探針94的數(shù)量不需與信號(hào)探針60的數(shù)量相同，而可依據(jù)探針卡20的信號(hào)探針60的排列方式設(shè)置接地探針94，如本實(shí)施例中的環(huán)形排列方式，探針卡20可僅有一接地探針94，并通過(guò)環(huán)形的導(dǎo)電層42連接接地探針94的針芯942與所有信號(hào)探針60的導(dǎo)電體63。其次，必需說(shuō)明的是，接地探針94的針芯942與電路板30的接地接點(diǎn)37電連接的方式，并不以此處揭露的結(jié)構(gòu)為限，例如可通過(guò)導(dǎo)線或其他合適方式而電連接。

因此，信號(hào)探針60可(但不限于)完全不凸伸出電路板30的頂面32，只要通過(guò)電連接器50的信號(hào)導(dǎo)體54讓針芯61接收信號(hào)，且通過(guò)接地導(dǎo)體56讓導(dǎo)電體63接地即可。相對(duì)于圖1所示的探針15，由于本發(fā)明的信號(hào)探針60的絕緣體62及導(dǎo)電體63可(但不限于)延伸至針芯61末端，進(jìn)而能更完整地包覆針芯61，因此信號(hào)探針60具有較佳的阻抗匹配及屏蔽干擾效果。

如圖4所示，電連接器50的信號(hào)導(dǎo)體54上可設(shè)有一插接孔542，以供信號(hào)探針60的針芯61插入插接孔542內(nèi)，這樣不但可將信號(hào)探針60設(shè)置得更為穩(wěn)固，且針芯61與信號(hào)導(dǎo)體54因接觸面積較大可以更確實(shí)地電連接。而且，針芯61雖然有一部分凸伸出電路板30的頂面32且未受絕緣體62及導(dǎo)電體63包覆，但該部分受電連接器50包覆，因此信號(hào)探針60仍可產(chǎn)生良好的阻抗匹配及屏蔽干擾效果。

除了前述的優(yōu)點(diǎn)，本發(fā)明的探針卡20的信號(hào)探針60不具有彎曲狀針尾且不需焊接在電路板30上，因此較容易安裝。此外，通過(guò)電連接器50，信號(hào)探針60可更便于在電路板30的頂面32上進(jìn)行跳線處理；舉例而言，如圖5所示，電路板30的頂面32上可設(shè)有另一電連接器50’，兩電連接器50、50’上分別配接一接頭72，且兩接頭72由一同軸線74連接，信號(hào)探針60通過(guò)兩電連接器50、50’、兩接頭72及同軸線74與電連接器50’進(jìn)一步通過(guò)外露線路或電路板30內(nèi)部線路電連接的另一接點(diǎn)(圖中未示)電連接。這樣，設(shè)置在電路板30頂面32上方的外露線路的布設(shè)以及電路板30內(nèi)部線路的布設(shè)將更有彈性。

如圖6至圖8所示，本發(fā)明第二較佳實(shí)施例與第一較佳實(shí)施例的差異主要在于電連接器80及其與信號(hào)探針60的相對(duì)位置，實(shí)際上，本實(shí)施例的電連接器80的結(jié)構(gòu)與第一較佳實(shí)施例的電連接器50類(lèi)似，不同的是電連接器80的信號(hào)導(dǎo)體81具有一中央部812以及一自中央部812延伸而出的延伸部814，中央部812為一設(shè)在絕緣座82中央的柱體，延伸部814與接地導(dǎo)體84位于中央部812外圍，接地導(dǎo)體84具有一大致呈圓環(huán)形的環(huán)狀體842以及位于環(huán)狀體842底部的一短接點(diǎn)844及兩長(zhǎng)接點(diǎn)846。信號(hào)導(dǎo)體81與信號(hào)探針60的導(dǎo)電體63相互絕緣地設(shè)置在導(dǎo)電體63上，且信號(hào)導(dǎo)體81的延伸部814與針芯61相互接觸并電連接。更明確地說(shuō)，信號(hào)導(dǎo)體81的中央部812固定在接地接點(diǎn)36的上連接部362，且中央部812與上連接部362相互絕緣，例如中央部812與上連接部362之間設(shè)置一絕緣層(圖中未示)；信號(hào)導(dǎo)體81的延伸部814的一部分位于導(dǎo)電體63上，且延伸部814與導(dǎo)電體63也相互絕緣，例如前述的絕緣層也延伸至導(dǎo)電體63上，此外，接地導(dǎo)體84的兩長(zhǎng)接點(diǎn)846也固定在接地接點(diǎn)36的上連接部362并與導(dǎo)電體63電連接。因此，信號(hào)探針60只要穿設(shè)在穿孔34中，導(dǎo)電體63即可通過(guò)接地接點(diǎn)36與接地導(dǎo)體84電連接，且針芯61可抵接于信號(hào)導(dǎo)體81的延伸部814與信號(hào)導(dǎo)體81電連接。

值得一提的是，信號(hào)探針60的導(dǎo)電體63與電連接器50的接地導(dǎo)體56(或電連接器80的接地導(dǎo)體84)不限于由位于穿孔34內(nèi)的接地接點(diǎn)36而相互電連接，即，穿孔34不限制為孔壁設(shè)有導(dǎo)電層的鍍通孔。舉例而言，信號(hào)探針60的導(dǎo)電體63可通過(guò)電路板30的內(nèi)部走線或在頂面32上外接導(dǎo)線與電連接器50的接地導(dǎo)體 56(或電連接器80的接地導(dǎo)體84)電連接。或者，如圖9所示，圖9與圖6類(lèi)似，不同的是不具有接地接點(diǎn)36，信號(hào)導(dǎo)體81與信號(hào)探針60的導(dǎo)電體63相互絕緣地設(shè)置在導(dǎo)電體63上，且導(dǎo)電體63頂端可直接接觸于電連接器80的接地導(dǎo)體84的兩長(zhǎng)接點(diǎn)846(如圖7、圖8所示)進(jìn)而與接地導(dǎo)體84電連接。相同地，信號(hào)探針60的導(dǎo)電體63頂端可直接接觸于如第一實(shí)施例所示的電連接器50的接地導(dǎo)體56，而與接地導(dǎo)體56直接電連接，而不是如圖3所示，通過(guò)接地接點(diǎn)36而間接地與接地導(dǎo)體56電連接。

本發(fā)明也可應(yīng)用于諸如CIS(CMOS image sensor)等影像感測(cè)元件或者其他光電元件測(cè)試用的探針卡，例如，如圖10所示的本發(fā)明第三較佳實(shí)施例所提供的探針卡，探針卡的電路板30底面還設(shè)置一中介板91和一基板92，基板92底部設(shè)置有與前述類(lèi)似的以固定信號(hào)探針60的固定座40，換言之，固定座40隔著基板92和中介板91間接地設(shè)置在電路板30的底面。探針卡具有一貫穿電路板30、中介板91和基板92的穿孔93，以供一光學(xué)鏡頭(圖中未示)設(shè)置在穿孔93內(nèi)。因此，探針卡在對(duì)受測(cè)物進(jìn)行點(diǎn)測(cè)時(shí)，光線能透過(guò)該光學(xué)鏡頭而照射在受測(cè)物上，進(jìn)而測(cè)量受測(cè)物接收光源的信號(hào)是否有問(wèn)題。

上述各實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明，各部件的結(jié)構(gòu)、尺寸、設(shè)置位置及形狀都是可以有所變化的，在本發(fā)明技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，凡根據(jù)本發(fā)明原理對(duì)個(gè)別部件進(jìn)行的改進(jìn)和等同變換，均不應(yīng)排除在本發(fā)明的保護(hù)范圍之外。