1.本发明属于探针台技术领域，涉及样品的支撑，具体涉及一种多功能样品支撑柱及样品支撑装置。
背景技术：
2.探针台测试设备是一种应用广泛的非破坏性测试手段，可用于测试材料样品或器件的电学特性、光电特性、高频特性等方面的性能，在物理及半导体领域中的应用十分丰富。在此基础上，磁场探针台测试系统进一步提供了磁场环境，使得探针台测试设备可以进一步研究被测材料或器件在磁场下的性能表现及特性，其典型应用包括磁学、自旋电子学、半导体物理与器件、量子器件等。
3.图1示出了现有技术中的一种探针台的整体结构示意图，为了便于表达，图1中的探针组件700的位置进行了适应性调整，实际的探针组件700一般设置多个，从多个方向向被测样本900伸出；在磁场探针台中，设置有虚线部分的电磁铁600，在普通探针台中，则无虚线部分的电磁铁600。可见，在磁场探针台领域，为了在被测样品900处实现预设的磁场环境，需要使相应电磁铁600相互靠近，相应地，电磁铁600占用了较大的空间，同时，探针组件700、视觉观测装置800更进一步地限制了被测样品900所需的支撑结构的位置和空间，使得被测样本900的支撑结构的空间受限。请参考图1，针对普通探针台，尽管无需设置电磁铁600，但是，探针组件700的位置需要根据需要调整，例如，设置多个探针组件700，同样会压缩支撑机构的空间。因此，一般需要通过支撑结构，将样品支撑至预设位置。
4.由于不同类型的待测样品所需的支撑结构存在差异，例如，测试芯片或封装器件时，还需要使支撑结构能够连接芯片或封装器件的引脚，使芯片或封装器件输入或输出信号，需要具有相应的引线结构；而对晶圆进行测试时，则无需连接引脚，无需相应的引线结构。由于芯片一般是通过焊接或绑线方式与支撑结构上预留的引脚连接，芯片会与支撑结构形成固定连接，因而在对不同的样品进行测试时，需要进行相应支撑结构的拆装，拆装需要在探针台其他组件形成的狭小空间内进行，拆装过程费时费力，大大降低了探针台的使用效率。因此，现有技术中的探针台设备，存在样品更换费时费力的问题。
技术实现要素：
5.为了解决现有探针台存在的样品支撑结构的拆装费时费力的问题，本发明提供了一种多功能样品支撑柱及样品支撑装置。
6.本发明首先提供了一种多功能样品支撑柱，所述样品支撑柱设置有插接固定孔，所述插接固定孔与所述样品支撑柱的远离样品支撑侧连通，所述插接固定孔中设置有插接母头，所述插接母头的两端气路连通。
7.优选地，所述样品支撑柱的样品支撑侧设置有气孔，所述气孔与所述样品支撑柱的远离样品支撑侧连通。
8.进一步优选地，所述插接固定孔与所述气孔连接。
9.优选地，所述样品支撑柱的样品支撑侧设置有端部凸台，所述气孔设置于所述凸台。进一步优选地，所述气孔设置在所述凸台的中心。
10.可选地，所述样品支撑柱的样本支撑侧设置有对位凹槽。
11.优选地，所述插接母头设置有周向凸起的母头凸部，所述母头凸部卡接于所述插接固定孔的样品支撑侧。
12.可选地，所述样品支撑柱的远离样品支撑侧设置有底座，所述底座上设置有连接孔。
13.本发明还提供了另一种形式的多功能样品支撑柱，所述样品支撑柱设置有插接固定孔，所述插接固定孔中设置有插接母头；所述样品支撑柱的样品支撑侧设置有气孔。
14.本发明还给出了一种多功能样品支撑装置，包括样品支撑柱、pcb测试板，所述样品支撑柱被构造成能够吸附所述pcb测试板或被测样本的形式，所述pcb测试板能够与所述样品支撑柱所容纳的线路形成可拆装的电连接。
15.优选地，所述样品支撑柱的样品支撑侧设置有容纳腔，所述容纳腔与所述样品支撑柱的远离样品支撑侧气路连接，所述容纳腔中容纳插接母头，所述插接母头的两端气路连通，所述pcb测试板设置有用于与所述插接母头连接的插接公头。
16.所述多功能样品支撑装置还包括pcb底板，所述pcb底板与所述插接母头限位连接，所述容纳腔在所述样品支撑柱的样品支撑侧形成开口，所述pcb底板至少部分地覆盖所述容纳腔在所述样品支撑柱上的开口。
17.可选地，在所述容纳腔内侧设置有pcb支撑架。
18.可选地，在所述容纳腔内侧设置凸环、凸台、卡槽的其中至少之一。
19.优选地，所述pcb底板为圆形板，沿着所述pcb底板的周向边缘设置有第一插接固定孔，所述插接母头插入并与所述第一插接固定孔限位连接。进一步优选地，所述pcb测试板为圆形板，在所述pcb测试板上设置有第二插接固定孔，所述第二插接固定孔的位置与所述第一插接固定孔一一对应，插接公头插入并与所述第二插接固定孔限位连接。除图至图所示的pcb底板、容纳腔的形式之外，还可使pcb底板部分覆盖容纳腔，例如，在容纳腔与pcb底板之间存在缝隙。图至图所示的样品支撑柱为圆柱形，此外，还可以根据实际需要进行调整，例如方柱形、多边形柱，相应地，pcb底板、pcb测试板可以进行适应性调整，以匹配上述形状的改变。
20.可选地，所述容纳腔还可以通过插接固定孔与所述样品支撑柱的样品支撑侧连通，所述插接母头设置于所述插接固定孔。
21.可选地，所述样品支撑柱的样品支撑侧设置有端部凸台，所述端部凸台上设置有气孔，所述气孔与所述样品支撑柱的远离样品支撑侧气路连通。
22.可选地，所述端部凸台伸出至pcb底板的上表面附近，pcb底板设置有可供端部凸台穿过的通孔，所述pcb测试板至少部分地遮蔽所述气孔。
23.可选地，所述样品支撑柱内侧设置有空腔，所述容纳腔与所述空腔连通，所述空腔与所述样品支撑柱的远离样品支撑侧连通。
24.优选地，所述空腔为阶梯设置，靠近样品支撑侧的所述空腔小于远离所述样品支撑侧的所述空腔，所述空腔的阶梯之间设置有沿所述样品支撑柱轴向凸起的凸环。
25.优选地，所述样品支撑柱为阶梯圆柱的形式。进一步优选地，包括第一柱、第二柱，
所述第一柱的直径大于所述第二柱，所述第一柱设置于所述第二柱的下部。
26.可选地，所述样品支撑柱的远离样品支撑侧设置有底座，所述底座上设置有连接孔，所述连接孔与磁场探针台设备连接。
27.优选地，所述插接母头的一端设置有向所述插接母头周向凸起的母头凸部，所述母头凸部与所述样品支撑柱的样品支撑侧限位连接；所述插接母头的另一端设置有用于插入所述插接固定孔的母头固定部。
28.可选地，所述插接公头的一端设置有公头凸部，公头凸部与被测样本的引脚连接，所述插接公头的另一端设置有公头插接部，所述公头插接部用于与所述插接母头插接。
29.可选地，在所述pcb测试板上设置有对位槽；优选地，在所述pcb底板上设置有对位槽。更进一步地，所述样品支撑柱设置凸起，所述凸起与对位槽相互卡接限位。
30.本技术至少具有以下有益效果：在对无需引脚的被测样本进行测试时，被测样本被吸附且固定于样品支撑柱；在对需连接引脚的被测样本进行测试时，通过插接公头实现样本相应引脚的电连接，从而进行测试。在不同样本进行测试时，无需更换样品支撑柱，从根本上解决了样品支撑结构的拆装费时费力的问题，提高了探针台的使用效率。
31.在对无需引脚的被测样本进行测试时，使被测样本被吸附且固定于样品支撑装置；在对需连接引脚的被测样本进行测试时，通过样本支撑装置实现被测样本的电连接，能够实现不同类型样品的测试，无需更换该样品支撑装置，从根本上解决了样品支撑结构的拆装费时费力的问题，提高了探针台的使用效率。
附图说明
32.图1为现有技术中的一种探针台的整体结构示意图。
33.图2为本发明的一个实施例的整体结构示意图。
34.图3为图2所示实施例的a部放大图。
35.图4为图2所示实施例的截面图。
36.图5为图4所示截面图的b部放大图。
37.图6为图2所示实施例的爆炸图。
38.图7为插接公头的结构示意图。
39.图8为插接母头的结构示意图。
40.图9为本发明的又一实施例的整体结构示意图。
41.图10为图9所示实施例的d部放大图。
42.图11为本发明的再一实施例的爆炸图。
具体实施方式
43.为使本发明的目的、特征更明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明。需要说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用于方便、清晰地辅助说明本发明实施例的目的。
44.在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右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发明和简化描述，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发明的限制。
45.本发明首先提供了一种多功能样品支撑柱100，样品支撑柱100设置有插接固定孔109，插接固定孔109与样品支撑柱100的远离样品支撑侧连通，插接固定孔109中设置有插接母头420，插接母头420的两端气路连通。
46.使用时，通过使插接固定孔109与样品支撑柱100的远离样品支撑侧连通，并在样品支撑柱100的远离样品支撑侧连接一抽气装置，从而使插接固定孔109中的插接母头420的两侧出现压力差，样品支撑柱100外部的气压大于插接固定孔109或插接母头420内侧的气压，从而使得被测样本900能够在压差的作用下被吸附于样品支撑柱100。在对无需引脚的被测样本900进行测试时，插接母头420两端气路连通，在压差的作用下，被测样本900被吸附且固定于样品支撑柱100；在对需连接引脚的被测样本900进行测试时，使样本的引脚与插接公头410电连接，并将插接公头410与插接母头420插接，从而进行测试，此时，由于插接母头420内部设置有簧片，使得插接公头410与插接母头420插接紧密并实现电连接；此外，在压差的作用下，各个插接公头410受到指向插接母头420内侧的吸附力，除插接公头410与插接母头420本身的插接连接之外，进一步通过压力差，一定程度上使得插接公头410与插接母头420进一步插紧，在插接母头420内部无簧片且光滑、插接公头410与插接母头420的形状相匹配时，该压力差将在一定程度上使得插接公头410尽可能地使插接母头420内侧实现封闭，因而能够尽可能使插接公头410与插接母头420相互接触紧密，避免虚连接，进而保证连接的有效性。通过上述方式，实现不同类型样品的测试，无需更换该样品支撑装置，即样品支撑柱100；同时，一定程度上增强了引脚的连接有效性，保证测试的有效进行。请参阅图9、10，样品支撑柱100的样品支撑侧设置有气孔108，气孔108与样品支撑柱100的远离样品支撑侧连通，即气孔108同样可用于吸附被测样本900。作为一种优选的实施方式，插接固定孔109与气孔108连接，此时，可通过同一抽气装置产生吸附被测样本900或使插接公头410与插接母头420连接紧密的气压差，此外，还能够在对需连接引脚的被测样本900进行测试时，更进一步地通过气孔108吸附被测样本900。
47.优选地，样品支撑柱100的样品支撑侧设置有端部凸台1011，气孔108设置于凸台1011，例如设置在凸台1011的中心。
48.样品支撑柱100的样本支撑侧设置有对位凹槽1010，通过该对位凹槽1010便于进行插接公头410与插接母头420的位置匹配，完成正确的线路连接。此外，该对位凹槽1010还可用于确定样品支撑柱100的角度。
49.图7示出了插接公头410的具体结构，图8示出了插接母头420的具体结构。其中，插接母头420设置有周向凸起的母头凸部421，母头凸部421卡接于插接固定孔109的样品支撑侧，从而使得母头凸部421一端的压力大于插接母头420另一端的压力，借助该压力差，使插接母头420被压入插接固定孔109，并使母头凸部421卡接于插接固定孔109的样品支撑侧，使得插接母头420与插接固定孔109进一步紧密固定。
50.样品支撑柱100的远离样品支撑侧设置有底座101，底座101上设置有连接孔104，通过连接孔104与磁场探针台设备连接。此外，可以预见地，由于在部分情况下，磁场探针台的样品需要进行移动或旋转，因此，该底座101还可以连接于位移台等位移驱动设备；除此处示出的底座101、连接孔104进行样品支撑柱100与外部设备的连接外，还可以通过卡接、粘接、固定连接、吸附连接等方式进行连接。
51.本发明还提供了另一种形式的多功能样品支撑柱100，样品支撑柱100设置有插接固定孔109，插接固定孔109中设置有插接母头420；样品支撑柱100的样品支撑侧设置有气孔108。
52.使用时，在对无需引脚的被测样本900进行测试时，气孔108吸附被测样本900，被测样本900被吸附且固定于样品支撑柱100；在对需连接引脚的被测样本900进行测试时，使样本的引脚与插接公头410电连接，并将插接公头410与插接母头420插接，从而进行测试，此时，由于插接母头420内部设置有簧片，使得插接公头410与插接母头420插接紧密并实现电连接。
53.可以理解的是，在本技术的指导下，两种形式的多功能样品支撑柱100的细节特征可进行组合、排列、变形，以满足不同的需要。
54.上述内容给出了一种多功能样品支撑柱100的实施方式。此外，本发明还给出了一种多功能样品支撑装置，下面对一种多功能样品支撑装置进行说明。
55.一种多功能样品支撑装置，其特征在于：包括样品支撑柱100、pcb测试板300，所述样品支撑柱100被构造成能够吸附pcb测试板300或被测样本900的形式，pcb测试板300能够与所述样品支撑柱100所容纳的线路形成可拆装的电连接。
56.使用时，在对无需引脚的被测样本900进行测试时，使被测样本900被吸附且固定于样品支撑柱100；在对需连接引脚的被测样本900进行测试时，使样本的引脚通过pcb测试板300与所述样品支撑柱100所容纳的线路形成电连接，从而进行测试；在对进行两种类型的被测样本900进行切换时，仅需拆装pcb测试板300即可，无需更换该样品支撑装置整体，大大提高了测试的效率。
57.请参阅图2至图6，多功能样品支撑装置的一种实现方式，样品支撑柱100的样品支撑侧设置有容纳腔106，容纳腔106与样品支撑柱100的远离样品支撑侧气路连接，容纳腔106中容纳插接母头420，插接母头420的两端气路连通，pcb测试板300设置有用于与插接母头420连接的插接公头410。
58.使用时，通过使容纳腔106与样品支撑柱100的远离样品支撑侧气路连接，并在样品支撑柱100的远离样品支撑侧连接一抽气装置，从而使容纳腔106两侧以及插接母头420的两侧出现压力差，样品支撑柱100外部的气压大于容纳腔106或插接母头420内侧的气压，从而使得被测样本900或pcb测试板300能够在压差的作用下固定于样品支撑柱100。在对无需引脚的被测样本900进行测试时，在容纳腔106两侧或插接母头420两侧压差的作用下，被测样本900被吸附且固定于样品支撑装置；在对需连接引脚的被测样本900进行测试时，使样本的引脚与pcb测试板300上的插接公头410连接，并将插接公头410与插接母头420插接，从而进行测试，此时，由于插接母头420内部设置有簧片，使得插接公头410与插接母头420插接紧密并实现电连接。此外，在压差的作用下，各个插接公头410受到向插接母头420内侧的吸附力，pcb测试板300通过插接公头410被压在在容纳腔106外侧，另外，除插接公头410与插接母头420本身的插接连接之外，通过压力差，一定程度上能够进一步使得插接公头410与插接母头420插紧，同时，在插接母头420内部无簧片且光滑、插接公头410与插接母头420的形状相匹配时，该压力差将使得插接公头410尽可能地使插接母头420内侧实现封闭，因而能够尽可能使插接公头410与插接母头420相互接触紧密，避免虚连接，进而保证连接的有效性。通过上述方式，实现不同类型样品的测试，无需更换该样品支撑装置整体，仅需
按需更换相应的pcb测试板300或将pcb测试板300拆下；同时，进一步保证了需连接引脚的样本的连接有效性，保证测试的有效进行。
59.请参阅图2、图3、图6，多功能样品支撑装置还包括pcb底板200，pcb底板200与插接母头420限位连接，容纳腔106在样品支撑柱100的样品支撑侧形成开口，pcb底板200至少部分地覆盖容纳腔106在样品支撑柱100上的开口。如图6所示，可选地，在容纳腔106内侧设置有pcb支撑架107，用以支撑pcb底板200。此外，还可以通过在容纳腔106内侧设置凸环、凸台、卡槽等结构，用以对pcb底板200限位。
60.请参阅图2至图6，pcb底板200为圆形板，沿着pcb底板200的周向边缘设置有第一插接固定孔202，插接母头420插入并与第一插接固定孔202限位连接，例如卡接。pcb测试板300为圆形板，在pcb测试板300上设置有第二插接固定孔302，第二插接固定孔302的位置与第一插接固定孔202一一对应，插接公头410插入并与第二插接固定孔302限位连接，例如卡接。在进行测试时，当被测样本900无需连接引脚时，取下pcb测试板300，此时，插接母头420的两端存在压力差，或容纳腔106的外侧与内侧存在压力差，将被测样本900放置于pcb底板200上时，通过插接母头420或容纳腔106的开口吸附被测样本900，使得被测样本900被固定。可以理解的是，该吸附并不要求被测样本900与插接母头420的接触完全密封，当存在部分缝隙时，仍可实现被测样本900与插接母头420的吸附。当被测样本900需连要接引脚时，将 pcb测试板300与pcb底板200靠近，并使插接公头410与插接母头420匹配并插接。此时，由于插接母头420两端气路连通，通过插接母头420将插接公头410向插接母头420内部吸附；当pcb底板200未完全覆盖容纳腔106的开口时，pcb测试板300受到朝向pcb测试板200的吸附力。在此情形下，可在插接连接的基础上，进一步增强插接公头410与插接母头420的插接强度，从而使得pcb测试板300与pcb底板200的连接稳定且无虚连接，保证各个插接公头410、插接母头420的插接能够有效传递电信号。
61.图2至图6所示的pcb底板200、容纳腔106示出了pcb底板200完全覆盖容纳腔106的开口的形式，此外，在此基础上，，还可使pcb底板200部分覆盖容纳腔106，例如，在容纳腔106与pcb底板200之间存在缝隙。相应的具体形状可根据需要进行调整。图2至图6所示的样品支撑柱100为圆柱形，此外，还可以根据实际需要进行调整，例如方柱形、多边形柱，相应地，pcb底板200、pcb测试板300可以进行适应性调整，以匹配上述形状的改变。
62.请参阅图10，容纳腔106还可以通过插接固定孔109与样品支撑柱100的样品支撑侧连通，插接母头420设置于插接固定孔109。在此实施方式中，容纳腔106设置于样品支撑柱100的内部，仅通过预设数量的插接固定孔109与外部连通，并在插接固定孔109中插入插接母头420，以达到与前述连接方式相似的效果。还可以取消容纳腔106，直接使插接固定孔109与外部抽气设备连接，以通过插接固定孔109对pcb测试板300或被测样本900进行吸附。请参阅图9至图11，样品支撑柱100的样品支撑侧设置有端部凸台1011，端部凸台1011上设置有气孔108，气孔108与样品支撑柱100的远离样品支撑侧气路连接。此时，气孔108和端部凸台1011可针对不同的固定需求，设置相应的位置。例如，为了进一步固定pcb测试板300，端部凸台1011伸出至pcb底板200的上表面附近，pcb底板200设置有可供端部凸台1011穿过的通孔，pcb测试板300至少部分地遮蔽气孔108。此外，还可在图10的基础上，进一步地，取消端部凸台1011，在插接固定孔109上表面设置气孔，用以固定pcb底板200。可根据具体的测试需要和各原件具体状态，选择相应的pcb底板200、pcb测试板300的具体结构。
63.请参阅图4、图5，作为一种可选的方式，样品支撑柱100内侧设置有空腔，容纳腔106与空腔连通，空腔与样品支撑柱的远离样品支撑侧连通。通过设置该空腔，进一步方便样品支撑柱100的加工和安装使用，以及方便相应插接母头420与外部线路的连接。
64.请参阅图4，空腔为阶梯设置，靠近样品支撑侧的空腔小于远离样品支撑侧的空腔，空腔的阶梯之间设置有沿样品支撑柱轴向凸起的凸环105。通过设置不同的直径，由于样品支撑侧的空腔较小，因此，在远离样品支撑侧的空腔处进行抽气时，相同的抽气速度将使得样品支撑侧的空腔中的气体流速增大，降低空腔中的气压，进一步提高容纳腔106与样品支撑柱100外侧的气压差，提高各个元件的吸附固定效果。此外，当该样品支撑装置自磁场探针台上拆下时，凸环105的存在能够避免该支撑装置平放、倒放或移动时，灰尘进入该空腔的细部，减少样品支撑装置中的灰尘，从而有助于维持磁场探针台周围气体环境的清洁。
65.如图2、4、6、9、11所示，作为一种可选的实施方式，样品支撑柱100可设置为阶梯圆柱的形式，例如包括第一柱102、第二柱103，第一柱102的直径大于第二柱103，第一柱102设置于第二柱103的下部，以匹配其内部的阶梯设置的空腔，底座101与第一柱102连接。
66.样品支撑柱100的远离样品支撑侧设置有底座101，底座101上设置有连接孔104，通过连接孔104与磁场探针台设备连接。此外，可以预见地，由于在部分情况下，磁场探针台的样品需要进行移动或旋转，因此，该底座101还可以连接于位移台等位移驱动设备；此外，还可以通过卡接、粘接、固定连接、吸附连接等方式进行连接。
67.请参阅图7，插接母头420的一端设置有向插接母头420周向凸起的母头凸部421，该母头凸部421与样品支撑柱100的样品支撑侧限位连接；插接母头420的另一端设置有用于插入插接固定孔109、202的母头固定部422。如图6、11所示，母头凸部421通过插接固定孔109、202与样品支撑柱100限位连接。当母头固定部422插入插接固定孔109、202中时，由于插接固定孔109、202的两侧均存在压力差，将使得插接母头420向插接固定孔109、202内部被吸附；由于母头凸部421的存在，母头凸部421将卡接于插接固定孔109、202的端部，无法进入插接固定孔109、202内部，从而使得插接母头420在气压的作用下被吸附并固定于插接固定孔109、202。此外，可以理解的是，本领域技术人员能够根据实际需要，在插接母头420上连接相应线路，以实现信号的传递。具体的线路可根据需要进行调整。
68.请参阅图8，插接公头410的一端设置有公头凸部411，公头凸部与被测样本900的引脚连接，插接公头410的另一端设置有公头插接部412，公头插接部412用于与插接母头420插接。
69.请参阅图3、图6，在pcb测试板300上设置有对位槽301；请参阅图6，在pcb底板200上设置有对位槽201，通过对位槽201、301，确定pcb底板200与pcb测试板的位置和角度，以确保插接公头410和插接母头420的匹配。更进一步地，还可在样品支撑柱100设置相应的凸起，并使该凸起与对位槽201、301相互卡接限位，从而使pcb底板200、pcb测试板300的位置相对固定。对位槽201、301的数量可根据需要仅需调整，如图3、图6示出在pcb底板200、pcb测试板300上分别设置一个对位槽的技术方案。请参阅图10，当无需使用pcb底板200时，可通过在样品支撑柱100上设置对位槽1010，在pcb测试板300上设置对位槽301，从而仅需pcb测试板300的对位和位置匹配。
70.此外，可以理解的是，本发明所提出的一种多功能样品支撑柱，可作为多功能样品
支撑装置中的样品支撑柱进行使用。相应特征的组合、排列、变形，本领域技术人员能够根据需要，进行相应的调整，以实现二者的功能的匹配。
71.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点，因此以上所述仅为本发明的实施例。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还包括各种等效变化和改进，这些变化和改进都将落入要求保护的本发明范围内。