一种太阳能电池片的检测探针的制作方法

1.本实用新型涉及太阳能电池片生产制造技术领域，具体涉及一种太阳能电池片的检测探针。


背景技术：

2.太阳能电池片在成品之前，必须对太阳能电池片进行电流电压测试(circuit voltage，iv)测试和电致发光(electroluminescent，el)测试。iv测试主要用于太阳能电池片的效率测试，el测试主要用于太阳能电池片缺陷测试。目前，通过探针对太阳能电池片进行iv测试和el测试。
3.然而，现有探针内的弹簧在受力时容易产生轴线扭曲，不仅导致探针的针柱与探针的套筒之间的摩擦异常而出现卡滞，还导致探针的探头很难准确定位，影响测试的可靠性。


技术实现要素：

4.本实用新型实施例提供了一种太阳能电池片的检测探针，以解决相关技术中探针内的弹簧在受力时容易产生轴线扭曲，导致探针的探头很难完全与太阳能电池片接触，影响测试的准确性和可靠性。
5.为了解决上述技术问题，本实用新型是这样实现的：
6.本实用新型实施例提供了一种太阳能电池片的检测探针，其特征在于，包括：针柱、针套和弹簧；
7.所述针套包括盖板和中空的套筒，盖板覆盖于所述套筒的一端；
8.所述弹簧的两端磨平且并紧，所述弹簧放置于所述套筒内，并且所述弹簧能够在所述套筒中沿所述套筒的轴线方向自由伸缩，的一端抵接与所述盖板，所述弹簧的一端抵接于所述盖板；
9.所述针柱从一端至另一端依次包括穿设段、抵接段、配合和探头；
10.所述穿设段和所述抵接段位于所述套筒内，所述穿设段靠近所述盖板，且穿设所述弹簧的部分，所述配合段部分位于所述套筒内，部分伸出所述套筒，所述穿设段、所述抵接段和所述配合段均与所述套筒的内壁间隙配合；
11.所述套筒的内壁上设有凸起结构，所述凸起结构用于将所述抵接段限位在所述凸起结构靠近所述盖板的一侧。
12.在本实用新型实施例中，太阳能电池片的检测探针至少具有以下优点；
13.由于弹簧的两端为磨平且并紧，弹簧的一端抵接于盖板，弹簧能够在套筒中沿套筒的轴线方向自由伸缩，针柱的穿设段穿设弹簧的部分，这样，检测探针在使用过程中，弹簧在受力时会沿着套筒的轴线方向进行伸缩，并引导针柱沿轴线方向移动，从而减少针柱与套筒内壁之间的摩擦而导致的卡滞，长期使用由于弹簧的刚性作用，依然能够保持较好的引导作用，从而保证了探针的可靠性，延长了检测探针的使用寿命。
附图说明
14.图1表示本实用新型实施例提供的一种检测探针的结构示意图；
15.图2表示本实用新型实施例提供的一种检测探针的针套的结构示意图；
16.图3表示本实用新型实施例提供的一种检测探针的针柱的结构示意图；
17.图4表示本实用新型实施例提供的一种检测探针的弹簧的结构示意图。
18.附图标记：
19.1-针柱，100-穿设段，11-导入段，12-过渡段，13-抵接段，14-配合段，15-探头，2-针套，21-套筒，22-盖板，23-凸起结构，231-环形凸起，3-弹簧。
具体实施方式
20.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
21.应理解，说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本实用新型的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。
22.在本实用新型实施例中，提供了一种太阳能电池片的检测探针，参照图1至图4，太阳能电池片的检测探针具体可以包括针柱1、针套2和弹簧3，针套2包括盖板22和中空的套筒21，盖板22覆盖于套筒21的一端，弹簧3的两端磨平且并紧，弹簧3放置于套筒21内，并且弹簧3能够在套筒21中沿套筒21的轴线方向自由伸缩；针柱1从一端至另一端依次包括穿设段100、抵接段13、配合段14和探头15；穿设段100和抵接段13位于套筒21内，穿设段100靠近盖板22，且穿设所述弹簧3的部分，配合段14部分位于套筒21内，部分伸出所述套筒21，穿设段100、抵接段13和配合段14均与套筒21的内壁间隙配合；套筒21的内壁上设有向内的凸起结构23，凸起结构23用于将抵接段13限位在凸起结构23靠近盖板22的一侧。本实施例的检测探针在使用过程中，弹簧3在受力时会沿着套筒的轴线方向进行伸缩，并引导针柱沿轴线方向移动，从而减少针柱与套筒内壁之间的摩擦而导致的卡滞，长期使用由于弹簧的刚性作用，依然能够保持较好的引导作用，从而保证了探针的可靠性，延长了探针的使用寿命。
23.具体而言，如图1所示，太阳能电池片的检测探针(下文简称检测探针)可以包括针柱1、针套2和弹簧3。如图2所示，针套2包括盖板22和中空的套筒21，也即，套筒21具有容纳空间，盖板22覆盖于套筒21的一端。在实际应用中，套筒21和盖板22为一体成型结构，这样，针套2的强度更高，检测探针的强度更高，从而提高了检测探针的使用寿命。
24.具体而言，如图4所示，弹簧3的两端磨平且并紧，这样，可以加大弹簧3和其配套支撑面的接触面积，以使弹簧3在工作弹力范围内尽量不产生弹簧3轴线扭曲，保持作用力方向的反向延伸。如图1所示，弹簧3放置于套筒21内，弹簧3的一端抵接于盖板22靠近套筒21的表面(简称盖板22的内表面)，并且弹簧3能够在套筒21中沿套筒21的轴线方向(图示的垂直方向)自由伸缩。
25.具体而言，如图3所示，针柱1从一端至另一端依次包括穿设段100、抵接段13、配合
段14和探头15，探头15主要用于对太阳能电池片进行iv测试和el测试。探头15远离配合段14的端面为平面，以便与太阳能电池片稳定接触，从而进行iv测试和el测试。
26.具体而言，如图1所示，穿设段100和抵接段13位于套筒21内，穿设段100靠近盖板22，也即，针柱1是从其一端穿入套筒21的容纳空间内。穿设段100穿设弹簧3的部分，从图1中可以看出，穿设段100从弹簧3的另一端穿设，朝向弹簧3的一端穿设了一段距离。配合段14部分位于套筒21内，部分从套筒21的另一端伸出。穿设段100、抵接段13和配合段14(具体为配合段14位于套筒21内的部分)与套筒21的内壁间隙配合，这样，在弹簧3沿套筒21的轴线方向自由伸缩的过程中，也即在弹簧3被压缩或者弹簧3从被压缩的状态向原始状态恢复的过程中，针柱1可以带动探头沿套筒21的轴线方向进行移动。
27.具体而言，如图1和图2所示，套筒21的内壁上设有向内的凸起结构23，也即，从套筒21的一侧的外壁至内壁的方向上，凸起结构23凸出套筒21的内壁。凸起结构23主要用于将抵接段13限位在凸起结构23靠近盖板22的一侧，以防止检测探针在使用过程中，针柱1从针套2内滑脱，从而影响检测探针的检测。需要说明的是，凸起结构23通常设置于靠近套筒21另一端的位置，当然，对于凸起结构23具体的设置位置，也可以在套筒21的中部区域，本实施例对此可以不做确定，具体可以根据实际需求进行设定。
28.具体而言，由于弹簧3的两端磨平且并紧，这样，不仅可以加大弹簧3的另一端与抵接段13下端面的接触面积，且可以加大弹簧3的一端与盖板22内表面的接触面积，以使弹簧3在工作弹力范围内尽量不产生弹簧3轴线扭曲。并且，检测探针在使用过程中，弹簧3在受力时会沿着套筒的轴线方向进行伸缩，并引导针柱沿轴线方向移动，从而减少针柱与套筒内壁之间的摩擦而导致的卡滞，长期使用由于弹簧的刚性作用，依然能够保持较好的引导作用，从而保证了探针的准确性和可靠性，延长了检测探针的使用寿命。
29.在本实用新型实施例中，如图3所示，穿设段100包括导入段11；导入段11的直径小于所述弹簧3的内径，所述弹簧3的内径小于抵接段13的直径；抵接段13的直径大于配合段14的直径；探头的直径大于套筒21的内径。
30.具体而言，当导入段11穿设弹簧3内时，弹簧3的内径与导入段11的外径为间隙配合，也即，弹簧3的内径大于导入段11的直径，这样，可以使弹簧3进行发生变形。弹簧3的内径与导入段11的外径之间的间隙尽量小，以确保弹簧3在变形时不会产生轴线扭曲。
31.具体而言，抵接段13的直径应大于弹簧3的内径，也即，抵接段13的直径也是大于导入段11的直径的，例如，抵接段13的直径在1.05-1.08mm直径，导入段11的直径在0.9-0.95mm之间，这样，当弹簧3被压缩时，弹簧3的另一端(远离盖板22的一端)可以抵接于抵接段13靠近盖板22的端面(简称下端面)上，抵接段13的下端面可以对弹簧3的另一端进行支撑，并且限制弹簧3的轴向位置。
32.需要说明的是，抵接段13(称为轴)与套筒21内壁(称为孔)的配合为间隙配合，例如：基本尺寸可以在φ1.05-φ1.08mm之间，由孔的公差带为h7与轴的公差带为g6组成间隙配合，这样的配合精度，针柱1与套筒21在运动时，磨损的程度低，从而提高了检测探针的使用频次。凸起结构23与配合段14之间的间隙配合也可以采用h7/g6的组合。
33.具体而言，如图3所示，由于套筒21的内壁上设有凸起结构23，可见，套筒21设有凸起结构23处的径向空间的长度小于套筒21的内径。凸起结构23将抵接段13限位在凸起结构23靠近盖板22的一侧，也即，配合段14有部分是位于套筒21设有凸起结构23的位置，由于配
合段14与套筒21的内壁是间隙配合的，因此，配合段14的直径应该小于套筒21设有凸起结构23处径向空间的长度，这样，抵接段13的直径应该大于配合段14的直径。例如，凸起结构23凸出套筒21内壁的最大高度小于0.3mm，配合段14的直径可以在0.8-0.95mm之间。
34.具体而言，如图3所示，探头的直径在2-2.2mm之间，探头的直径大于套筒21的内径，这样，当针柱1在朝向盖板22运动时，探头进入套筒21内。如图3所示，探头与配合段14的连接处设置为锥面，这样方便加工。
35.在本实用新型实施例中，如图3所示，穿设段100还包括：过渡段12，过渡段12位于抵接段13与导入段11之间；过渡段12的直径小于导入段11的直径；导入段11远离过渡段12的端面为锥面。
36.具体而言，如图3所示，穿设段100还包括过渡段12，过渡段12位于抵接段13与导入段11之间，过渡段12的直径小于导入段11的直径，例如过渡段12的直径可以在0.7-0.85mm之间，这样，抵接段13大于过渡段12的直径，且可以增大抵接段13抵接弹簧3另一端的下端面的面积，以提高与弹簧3的接触面积，从而使弹簧3在工作弹力范围内尽量不产生弹簧3轴线扭曲。
37.具体而言，如图3所示，导入段11远离过渡段12的端面为锥面，这样，便于引导针柱1进入套筒21内，且穿设于弹簧3内。
38.在本实用新型实施例中，针柱1的材质为铍铜，针套2的材质为黄铜，弹簧3的材质为钛合金。
39.具体而言，由于铍铜具有高强度、高硬度、耐磨性、耐蚀性、导电性优点等优点，本实施例的针柱1采用铍铜材质，以使针柱1可以适用于重复接触测试太阳能电池片。
40.具体而言，由于黄铜具有耐磨性和导电性好等优点，本实施例的针套2采用黄铜材质，也即，套筒21与盖板22的材质采用黄铜材质，主要用于避免针柱1与套筒21在相对运动的过程出现摩擦损坏，从而提高检测探针的使用寿命。
41.具体而言，由于钛合金具有强度高、耐蚀性好、耐热性高和疲劳极限好等优点，本实施例的弹簧3采用钛合金材质，以提高检测探针的使用寿命。
42.需要说明的是，对于针柱1、针套2和弹簧3的材质不局限于上述举例，可以为其他材质，例如，针柱1、针套2和弹簧3可以都为不锈钢或者合金材质，本实施例对于针柱1、针套2和弹簧3的具体材质可以不做限定，具体可以根据实际情况径向设定。
43.在本实用新型实施例中，弹簧3采用压缩弹簧；弹簧3在自然状态时的长度小于第一距离，以使弹簧3处于预压缩状态，当抵接段13远离盖板22的端面抵触到凸起结构23时，第一距离为抵接段13靠近盖板22的端面与盖板22靠近弹簧3的表面之间的距离。
44.具体而言，弹簧3在自然状态时，弹簧3的长度小于第一距离，以使弹簧3处于预预压缩状态，这样，弹簧3的一端可以与盖板22的内表面紧密贴合，弹簧3的另一端可以与抵接段13的下端面紧密贴合，以使可以使弹簧3在受到轴向方向(图示的垂直方向)的力时，不产生轴线扭曲，从而确保探头测试的准确性，并且，可以避免针柱1图套筒21在相对运动时，产生异常摩擦，从而提高检测探针的使用频次。其中，当抵接段13远离盖板22的端面抵触到凸起结构23时，第一距离为抵接段13靠近盖板22的端面与盖板22靠近弹簧3的表面之间的距离，也即第一距离为抵接段13的下端面与盖板22的内表面之间的距离。弹簧3预压缩的压缩距离为1-4mm之间，也即，第一距离与弹簧3的长度之差在1-4mm之间，本实施例对于弹簧3预
压缩的具体压缩距离可以对此不做限定，其可以根据实际情况进行设定。
45.在本实用新型实施例中，弹簧3两端的并紧圈的圈数在2-11圈之间。
46.在实际应用中，为了使弹簧3在工作时受力均匀，保证弹簧3的轴线垂直弹簧3的端面，在制造弹簧3时，常将弹簧3的两端并紧。本实施例弹簧3两端的并紧圈的圈数在2-11圈之间，这样，可以使弹簧3在受到轴向方向(图示的垂直方向)的力时，不产生轴线扭曲，确保探头测试的准确性，并且可以大幅度提升测试探针的使用频次，从而提高镓动率。
47.具体而言，弹簧3的线径d为制造弹簧3的材料(例如钛合金、不锈钢等)的直径，d在0.1-0.3mm之间，弹簧3的圈数在50-100圈之间，这样，检测探针在使用时，弹簧3的弹力f可以在0.5-3n之间，以使弹簧3可以更好地带动针柱1沿轴线方向进行运动。其中，f＝kx，k为劲度系数(或倔强系数)，x为弹簧3拉长(或压短)的长度。
48.在本实用新型实施例中，盖板22为平板结构。
49.具体而言，盖板22为平板结构，这样，当弹簧3的另一端抵接于盖板22的内表面时，可以提高弹簧3的稳定性，以使弹簧3更加垂直，弹簧3的受力更加均匀，从而可以使弹簧3在受到轴向方向的力时，不产生轴线扭曲，确保探头测试的准确性，并且可以大幅度提升测试探针的使用频次。
50.在本实用新型实施例中，针柱1上设有第一镍涂层，第一镍涂层上设有第一金涂层；针套2上设有第二镍涂层，第二镍涂层上设有第二金涂层；弹簧3上设有第三镍涂层，第三镍涂层上设有第三金涂层；第一镍涂层、第二镍涂层和第三镍涂层的厚度均在1-3um之间，第一金涂层、第二金涂层和第三金涂层的厚度均在0.2-2um之间。这样，可以使检测探针在使用时，检测探针的电阻率很小，并且，检测过程中，检测探针的电阻稳定，以提高检测的准确性，并且，还可以提高检测探针的使用频次。
51.如图2所述，盖板22设有通孔，以方便套筒21的内壁进行镀镍和镀金。
52.在本实用新型实施例中，凸起结构23包括至少两个环形凸起231；至少两个环形凸起(231)沿套筒21的轴线方向间隔设置。
53.具体而言，在套筒21的轴线方向上，凸起结构23包括间隔设置地至少两个环形凸起231。这样，不仅可以提高环形凸起231与配合段14的配合稳定性，以使针柱1与套筒21尽量同轴，从而保证探头检测的准确性，还可以使针柱1沿至少两个环形凸起231所确定的直线进行移动，以避免针柱与探针的套筒之间的摩擦异常而出现的卡滞。示例性的，图2中示出了两个环形凸起231，两个环形凸起231沿套筒21的轴线方向间隔设置。
54.需要说明的是，如果设有3个或3个以上的环形凸起231，各相邻的两个环形凸起231之间的距离可以相同，也可以不相同，各环形凸起231的具体设置位置可以根据实际情况进行设定，本实施例对此可以不做限定。
55.在本实用新型实施例中，环形凸起231的截面形状可以为弧形、方形和三角形中的任一种，图示显示的是弧形，该弧形从套筒21的外壁向内壁凹陷，当然，除了环形凸起231结构23的截面形状也可以为其他形状，本实施例对此可以不做限定。如果环形凸起231包括2个以上的环形凸起231，相邻两个环形凸起231之间的距离相等，以进一步提高环形凸起231与配合段14的配合稳定性，以使针柱1与套筒21尽量同轴。
56.在本实用新型实施例中，环形凸起231凸出套筒21的内壁的高度大于0mm，且小于等于0.3mm。
57.具体而言，环形凸起231凸出套筒21的内壁的高度指的是环形凸起231凸出套筒21的内壁的最高的高度，例如，图示环形凸起231的截面形状为弧形，弧形的中心与套筒21内壁之间的距离在0-0.3mm之间，当然，环形凸起231凸出套筒21的内壁的高度的具体数值，本实施例可以不做限定，具体可以根据实际情况进行设定。
58.需要说明的是，上文写的a-b，指的是[a,b]，也即，a与b的闭区间。例如，2-11为闭区间[2,11]，指的是2，(2,11)和11。
[0059]
在本实用新型实施例中，太阳能电池片的检测探针至少具有以下优点；
[0060]
由于弹簧的两端为磨平且并紧，弹簧的一端抵接于盖板，并且弹簧在套筒内可以沿套筒21的轴线方向自由伸缩，针柱的穿设段穿设弹簧的部分，这样，检测探针在使用过程中，弹簧在受力时会沿着套筒的轴线方向进行伸缩，并引导针柱沿轴线方向移动，从而减少针柱与套筒内壁之间的摩擦而导致的卡滞，长期使用由于弹簧的刚性作用，依然能够保持较好的引导作用，从而保证了探针的可靠性，延长了检测探针的使用寿命。
[0061]
需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
[0062]
尽管已描述了本实用新型实施例的可选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括可选实施例以及落入本实用新型实施例范围的所有变更和修改。
[0063]
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另一个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括要素的物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。
[0064]
以上对本实用新型所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的原理及实现方式，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。