专利名称：长寿命拔插式探针头的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及准确测量硅、锗单晶电阻率及各种导电薄膜方块电阻(又称面电 阻率)的探测装置，具体涉及一种长寿命拔插式探针头。
背景技术：
电阻率是半导体材料的主要质量参数之一，目前多采用探针头来测量。中华人民 共和国国家计量检定规程“四探针电阻率测试仪”(JJG508-87)明确规定四探针头的探针 间距偏不大于2%，探针游移率不大于3%。现有的探针头都是由探针、探针垂直运动的导 引部件、探针的加压弹簧三大要件以精确的几何定位构成的，现有的探针头所使用的加压 弹簧都是平面弹簧，平面弹簧的优点是制造简单，弹性好，但缺点是寿命短，因此影响了探 针头的使用周期。
实用新型内容本实用新型为了克服以上现有技术存在的不足，提供了一种测量精度高、使用寿 命长、制造成本低的长寿命拔插式探针头。本实用新型的目的通过以下的技术方案实现本长寿命拔插式探针头，其特征在 于包括筒体、压力调节螺母、螺旋式压力弹簧、引线护罩、针夹盒盖、针夹盒、锥座、探针轴 套导引片、螺旋式微型压力弹簧、针夹和合金探针，压力调节螺母位于筒体内，压力调节螺 母压住螺旋式压力弹簧，引线护罩插入螺旋式压力弹簧，引线护罩和针夹盒盖固定在针夹 盒上面，螺旋式压力弹簧压住引线护罩和针夹盒盖，针夹盒放置在锥座上面，探针轴套导引 片固定在锥座头部凹槽内，锥座固定在筒体前端；螺旋式微型压力弹簧与针夹盒盖固定连 接，螺旋式微型压力弹簧与针夹固定连接，针夹放置在针夹盒内部的导引槽内，针夹在针夹 盒内的导引槽内上下运动，合金探针穿过探针轴套导引片和锥座插入针夹内。作为一种优选结构，所述筒体尾端用螺钉固定有插座紧固件，插座紧固件设有航 空插座，航空插座的针脚通过内引线连接螺旋式微型压力弹簧尾部的弹簧套筒上，内引线 穿过压力调节螺母和引线护罩。作为一种优选结构，所述插座紧固件与航空插座采用螺纹连接、压力调节螺母与 筒体之间采用螺纹连接，锥座与筒体之间采用螺纹连接。作为一种优选结构，所述引线护罩与针夹盒盖一起用3颗螺钉固定在针夹盒上 面，螺旋式压力弹簧压在引线护罩根部的平面上。作为一种优选结构，所述筒体内设有用于限制针夹盒上移距离的限位台阶。所述针夹盒位于锥座的两根导引柱上，两根导引柱，用于引导针夹盒上下运动，不 产生旋转。所述螺旋式微型压力弹簧、针夹和合金探针均为4个，合金探针的直径为0. 5mm, 合金探针选择外径小于红宝石轴套内径1 2 μ m(l级)或者3 5 μ m(2级)的整体硬质 合金探针。锥座内设有4个由模具直接注塑成型的喇叭形探针导引孔，喇叭形探针导引孔便于合金探针的拔插，针夹盒的4个导引槽与锥座上的4个喇叭形探针导引孔在同一轴线 上。作为一种优选结构，所述螺旋式微型压力弹簧尾部的弹簧套筒穿过针夹盒盖上的 导引孔并用高强度速干胶与针夹盒盖粘结在一起，螺旋式微型压力弹簧头部的伸缩端与针 夹焊接在一起。作为一种优选结构，所述针夹盒内置有用于限定针夹的上移距离的两片塑料限位 片。所述探针轴套导引片是镶嵌有四个红宝石轴套的金属片，四个红宝石轴套的间距 为1.00mm，合金探针穿过探针轴套导引片的红宝石轴套，红宝石轴套与合金探针的单边间 隙是3 μ m，从而保证了探针头针尖的游离率。本实用新型相对于现有技术具有如下的优点一、本长寿命拔插式探针头，螺旋式微型压力弹簧使四根探针在测量过程中针尖 最高点的位置始终保持一致，提高了测量的精度，显著提高探针头的使用寿命，并以较低的 成本制造而成，有利于解决半导体、液晶行业以及新材料科学研究中要更准确测量电阻率 的需要。二、螺旋式微型压力弹簧采用琴钢线材料制作及其螺旋造型，压缩过程中，每圈弹 丝实际形变量很小，相对现有探针头上使用的平面弹簧来说，使用寿命会长得多，寿命一般 为其它形式弹簧的5倍以上，且安装固定方便，接线简单。三、调节压力调节螺母的位置可改变螺旋式压力弹簧的压缩量，从而改变合金探 针的下压压力，调节范围可从400g到800g。四、红宝石轴套与合金探针的单边间隙是3 μ m，可取得最佳的探针游移率。五、探针头内部的内引线较少，只有四根，维修非常方便。
图1是本实用新型的长寿命拔插式探针头的正面剖视图。图2是本实用新型的长寿命拔插式探针头的侧面剖视图。图3是本实用新型的长寿命拔插式探针头的立体图。(省去筒体)图4是本实用新型的长寿命拔插式探针头的另一立体图。(省去筒体)图5是本实用新型的针夹的平面图。图6是本实用新型的探针轴套导引片的平面图。图7是本实用新型的针夹盒导引槽的俯视图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。如图1 图4所示的长寿命拔插式探针头，包括筒体3、压力调节螺母6、螺旋式压 力弹簧5、引线护罩14、针夹盒盖4、针夹盒11、锥座2、探针轴套导引片9、螺旋式微型压力 弹簧12、针夹10和合金探针1，压力调节螺母位于筒体内，压力调节螺母压住螺旋式压力弹 簧，引线护罩插入螺旋式压力弹簧，引线护罩和针夹盒盖固定在针夹盒上面，螺旋式压力弹 簧压住引线护罩和针夹盒盖，针夹盒放置在锥座上面，探针轴套导引片固定在锥座头部凹槽内，锥座固定在筒体前端；螺旋式微型压力弹簧与针夹盒盖固定连接，螺旋式微型压力弹 簧与针夹固定连接，针夹放置在针夹盒内部的导引槽18内，针夹在针夹盒内的导引槽内上 下运动，合金探针穿过探针轴套导弓I片和锥座插入针夹内。筒体尾端用螺钉固定有插座紧固件7，插座紧固件设有航空插座8，航空插座的针 脚19通过内引线13连接螺旋式微型压力弹簧尾部的弹簧套筒20上，内引线穿过压力调节 螺母和引线护罩。插座紧固件与航空插座采用螺纹连接、压力调节螺母与筒体之间采用螺纹连接， 锥座与筒体之间采用螺纹连接。引线护罩与针夹盒盖一起用3颗螺钉固定在针夹盒上面，螺旋式压力弹簧压在引 线护罩根部的平面上。筒体内设有用于限制针夹盒上移距离的限位台阶15。针夹盒位于锥座的两根导引柱16上，两根导引柱，用于引导针夹盒上下运动，不 产生旋转。螺旋式微型压力弹簧、针夹和合金探针均为4个，合金探针的直径为0. 5mm，合金 探针选择外径小于红宝石轴套内径1 2 μ m(l级)或者3 5 μ m(2级)的整体硬质合金 探针。锥座内设有4个由模具直接注塑成型的喇叭形探针导引孔，喇叭形探针导引孔便于 合金探针的拔插，针夹盒的4个导引槽与锥座上的4个喇叭形探针导引孔在同一轴线上。4 个导引槽如图7所示。螺旋式微型压力弹簧尾部的弹簧套筒穿过针夹盒盖上的导引孔并用高强度速干 胶与针夹盒盖粘结在一起，螺旋式微型压力弹簧头部的伸缩端21与针夹焊接在一起，如图 5所示。针夹盒内置有用于限定针夹的上移距离的两片塑料限位片17。如图6所示，所述探针轴套导引片是镶嵌有四个红宝石轴套22的金属片，四个红 宝石轴套的间距为1.00mm，合金探针穿过探针轴套导引片的红宝石轴套，红宝石轴套与合 金探针的单边间隙是3 μ m,从而保证了探针头针尖的游离率。上述具体实施方式
为本实用新型的优选实施例，并不能对本实用新型进行限定， 其他的任何未背离本实用新型的技术方案而所做的改变或其它等效的置换方式，都包含在 本实用新型的保护范围之内。
权利要求长寿命拔插式探针头，其特征在于包括筒体、压力调节螺母、螺旋式压力弹簧、引线护罩、针夹盒盖、针夹盒、锥座、探针轴套导引片、螺旋式微型压力弹簧、针夹和合金探针，压力调节螺母位于筒体内，压力调节螺母压住螺旋式压力弹簧，引线护罩插入螺旋式压力弹簧，引线护罩和针夹盒盖固定在针夹盒上面，螺旋式压力弹簧压住引线护罩和针夹盒盖，针夹盒放置在锥座上面，探针轴套导引片固定在锥座头部凹槽内，锥座固定在筒体前端；螺旋式微型压力弹簧与针夹盒盖固定连接，螺旋式微型压力弹簧与针夹固定连接，针夹放置在针夹盒内部的导引槽内，合金探针穿过探针轴套导引片和锥座插入针夹内。
2.根据权利要求1所述的长寿命拔插式探针头，其特征在于所述筒体尾端用螺钉固 定有插座紧固件，插座紧固件设有航空插座，航空插座的针脚通过内引线连接螺旋式微型 压力弹簧尾部的弹簧套筒，内引线穿过压力调节螺母和引线护罩。
3.根据权利要求2所述的长寿命拔插式探针头，其特征在于所述插座紧固件与航空 插座采用螺纹连接、压力调节螺母与筒体之间采用螺纹连接，锥座与筒体之间采用螺纹连 接。
4.根据权利要求1所述的长寿命拔插式探针头，其特征在于所述引线护罩与针夹盒 盖一起用3颗螺钉固定在针夹盒上面，螺旋式压力弹簧压在引线护罩根部的平面上。
5.根据权利要求1所述的长寿命拔插式探针头，其特征在于所述筒体内设有用于限 制针夹盒上移距离的限位台阶。
6.根据权利要求1所述的长寿命拔插式探针头，其特征在于所述针夹盒位于锥座的 两根导引柱上。
7.根据权利要求1 6任一项所述的长寿命拔插式探针头，其特征在于所述螺旋式 微型压力弹簧、针夹和合金探针均为4个，合金探针的直径为0. 5mm，锥座内设有4个由模具 直接注塑成型的喇叭形探针导引孔，针夹盒的4个导引槽与锥座上的4个喇叭形探针导引 孔在同一轴线上。
8.根据权利要求1 6任一项所述的长寿命拔插式探针头，其特征在于所述螺旋式 微型压力弹簧尾部的弹簧套筒穿过针夹盒盖上的导引孔并用高强度速干胶与针夹盒盖粘 结在一起，螺旋式微型压力弹簧头部的伸缩端与针夹焊接在一起。
9.根据权利要求1 6任一项所述的长寿命拔插式探针头，其特征在于所述针夹盒 内置有用于限定针夹的上移距离的两片塑料限位片。
10.根据权利要求1 6任一项所述的长寿命拔插式探针头，其特征在于所述探针轴 套导引片是镶嵌有四个红宝石轴套的金属片，四个红宝石轴套的间距为1.00mm，合金探针 穿过探针轴套导引片的红宝石轴套，红宝石轴套与合金探针的单边间隙是3 μ m。
专利摘要本实用新型公开了一种长寿命拔插式探针头，包括筒体、压力调节螺母、螺旋式压力弹簧、引线护罩、针夹盒盖、针夹盒、锥座、探针轴套导引片、螺旋式微型压力弹簧、针夹和合金探针，压力调节螺母位于筒体内，压力调节螺母压住螺旋式压力弹簧，引线护罩插入螺旋式压力弹簧，引线护罩和针夹盒盖固定在针夹盒上面，螺旋式压力弹簧压住引线护罩和针夹盒盖，针夹盒放置在锥座上面，探针轴套导引片固定在锥座头部凹槽内，锥座固定在筒体前端；螺旋式微型压力弹簧与针夹盒盖固定连接，螺旋式微型压力弹簧与针夹固定连接，针夹放置在针夹盒内部的导引槽内，合金探针穿过探针轴套导引片和锥座插入针夹内。本实用新型测量精度高、使用寿命长、制造成本低。
文档编号G01R1/067GK201628730SQ20102013145
公开日2010年11月10日 申请日期2010年3月11日 优先权日2010年3月11日
发明者冯小明, 勾永江, 王世进, 王昕 申请人:广州市昆德科技有限公司