專利名稱：微針治具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及用于PCB測試的治具，尤其涉及一種用于PCB測試的微針治具。
背景技術(shù)：
PCB(Printed Circuit Board)即印制線路板，簡稱印制板，是電子工業(yè)的重要部件之一。幾乎每種電子設(shè)備，小到電子手表、計(jì)算器，大到計(jì)算機(jī)，通訊電子設(shè)備，軍用武器系統(tǒng)，只要有集成電路等電子元器件，為了它們之間的電氣互連，都要使用印制板。目前，單個(gè)的PCB板上往往包括多個(gè)單片(單元)，這些單片具有相同的結(jié)構(gòu)和圖案，以在完成PCB板的制作和測試后可以分成多個(gè)單片使用，從而實(shí)現(xiàn)規(guī)?；纳a(chǎn)。在PCB板的生產(chǎn)過程中，為了驗(yàn)證PCB板的質(zhì)量，需要對PCB板進(jìn)行各種檢測試驗(yàn)，通常需要對PCB板的外觀缺陷、開路/短路、IC等元器件的功能等進(jìn)行測試。其中，對PCB板的外觀缺陷的測試通過對PCB板的視覺檢測進(jìn)行，對PCB板的開路/短路、IC等元器件的功能測試通過對PCB板的電測試進(jìn)行。目前對PCB板的電測試系統(tǒng)如圖1所示，包括八個(gè)如單片21的單片的PCB板2由PCB電測試系統(tǒng)I的機(jī)械臂13抓取放置在PCB電測試系統(tǒng)I的測試臺14上的合適位置，PCB電測試系統(tǒng)I的上治具11和PCB電測試系統(tǒng)I的下治具12對PCB板2上的一個(gè)單片進(jìn)行電測試。例如對單片21進(jìn)行電測試時(shí)，機(jī)械臂13抓取PCB板2放置在測試臺14上的合適位置，以使上治具11和下治具12上的多個(gè)探針能分別對準(zhǔn)壓在單片21的兩個(gè)表面上的各個(gè)電極位置，從而對單片21上的各個(gè)電極施加電壓或電流以進(jìn)行包括開路/短路、IC等元器件的功能等的測試?？梢姡尉?如圖1中的治具11和下治具12)是PCB測試系統(tǒng)的重要的組成部分，其通常包括載板和固定在載板上的多個(gè)探針。隨著現(xiàn)代芯片工藝的發(fā)展，最小線寬逐步減小，芯片管腳的尺寸也越來越小，這樣與其配套使用的PCB板上的電極將越來越密，這就要求用以測試這些PCB板的治具上的探針更細(xì)、排列更緊密。因此普通的治具已不適合用于這些PCB板的測試，而發(fā)展了微針治具。如圖2所示的是目前常用的一種微針治具的結(jié)構(gòu)，其包括載板31和多個(gè)如探針32的探針，各探針固定在載板31上。探針的結(jié)構(gòu)采用的是套管加彈簧的模式，以探針32為例，探針32包括針體321和設(shè)置為套于針體321的頭部的套管322，針體321的頂端固定彈簧323，彈簧323設(shè)置在套管322內(nèi)。這種設(shè)計(jì)的目的是在探針和測試點(diǎn)(PCB板上的電極)接觸時(shí)，既對測試點(diǎn)形成一定的壓力，以保證完全接觸，又限制壓力的大小，避免壓力過大破壞PCB板上的測試點(diǎn)。但是目前的芯片工藝中，最小線寬28nm 90nm逐步成為主流,這樣與之配套的PCB板上電極間的間隙將降到0.2mm,由此限定了用于測試這些PCB板的治具上的探針的直徑為不大于0.1_。可見如圖2所示的微針治具已很難滿足這個(gè)要求。因此，本領(lǐng)域的技術(shù)人員致力于開發(fā)一種微針治具，其上的探針的直徑不大于
0.1mm0
實(shí)用新型內(nèi)容[0007]有鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種微針治具，通過設(shè)計(jì)載板的結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)其上固定直徑不大于0.1mm的探針。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種微針治具，其特征在于，包括載板和多個(gè)探針，所述載板包括第一表面層、第二表面層和中間層，所述中間層的材料為彈性體材料，所述第一表面層和所述第二表面層上具有多個(gè)與所述探針配合的通孔，各個(gè)所述探針分別貫穿所述第一表面層的所述通孔、所述中間層和所述第二表面層的所述通孔。進(jìn)一步地,所述彈性體材料是絕緣的。進(jìn)一步地，所述彈性體材料是橡膠進(jìn)一步地，所述第一表面層和所述第二表面層的材料皆為絕緣材料。進(jìn)一步地，所述第一表面層和所述第二表面層的材料皆為PPS (Polyphenylenesulfide,聚苯硫醚)。進(jìn)一步地,所述第一表面層的厚度為0.5mm。進(jìn)一步地,所述第二表面層的厚度為0.5mm。進(jìn)一步地，所述中間層的厚度為0.5mm。在本實(shí)用新型的一個(gè)較佳實(shí)施方式中，提供了一種微針治具，包括載板和多個(gè)固定在載板上的探針。載板是一個(gè)多層結(jié)構(gòu)，由PPS材料的第一表面層、橡膠材料的中間層和PPS材料的第二表面層構(gòu)成，橡膠材料的中間層夾在PPS材料的第一表面層和PPS材料的第二表面層之間。第一表面層和第二表面層上具有多個(gè)通孔，用以與各個(gè)探針配合。各個(gè)探針分別貫穿第一表面層的通孔、中間層和第二表面層的通孔，探針的針尖部露出載板，探針的頭部被容納在第一表面層的通孔、中間層和第二表面層的通孔內(nèi)。其中，第一表面層的厚度為0.5mm,第二表面層的厚度為0.5mm,中間層的厚度為0.5mm。在本實(shí)用新型的第二個(gè)較佳實(shí)施方式中，提供了一種微針治具，包括載板和多個(gè)固定在載板上的探針。載板是一個(gè)多層結(jié)構(gòu)，由PPS材料的第一表面層、橡膠材料的中間層和PPS材料的第二表面層構(gòu)成，橡膠材料的中間層夾在PPS材料的第一表面層和PPS材料的第二表面層之間。載板還具有PPS材料的側(cè)壁，側(cè)壁連接第一表面層和第二表面層。這樣，側(cè)壁、第一表面層和第二表面層包裹了中間層。第一表面層和第二表面層上具有多個(gè)通孔，用以與各個(gè)探針配合。各個(gè)探針分別貫穿第一表面層的通孔、中間層和第二表面層的通孔，探針的針尖部露出載板，探針的頭部被容納在第一表面層的通孔、中間層和第二表面層的通孔內(nèi)。其中，第一表面層的厚度為0.5mm,第二表面層的厚度為0.5mm,中間層的厚度為
0.5mm,側(cè)壁的厚度為0.3mm。在本實(shí)用新型的第三個(gè)較佳實(shí)施方式中，提供了一種包括載板和多個(gè)固定在載板上的探針。載板是一個(gè)多層結(jié)構(gòu)，由PPS材料的第一表面層、橡膠材料的中間層和PPS材料的第二表面層構(gòu)成，橡膠材料的中間層夾在PPS材料的第一表面層和PPS材料的第二表面層之間。載板還具有PPS材料的支撐柱，支撐柱穿過中間層，并且其兩個(gè)端部分別與第一表面層和第二表面層接觸。第一表面層和第二表面層上具有多個(gè)通孔，用以與各個(gè)探針配合。各個(gè)探針分別貫穿第一表面層的通孔、中間層和第二表面層的通孔，探針的針尖部露出載板，探針的頭部被容納在第一表面層的通孔、中間層和第二表面層的通孔內(nèi)。其中，第一表面層的厚度為0.5mm,第二表面層的厚度為0.5mm,中間層的厚度為0.5mm,支撐柱為直徑為
0.3mm的圓柱。[0019]由此可見，本實(shí)用新型的微針治具通過采用由第一表面層、彈性體材料的中間層和第二表面層形成的多層結(jié)構(gòu)的載板，利用第一表面層和第二表面層的通孔及中間層的彈性體材料把探針直接固定在載板上，實(shí)現(xiàn)了制作具有直徑更小的探針的微針治具。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，制作方便，并且在使用時(shí)，彈性體材料可以控制各探針對待側(cè)PCB板上電極的壓力，既保證其完全接觸電極，又限制其對電極的壓力的大小。以下將結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的構(gòu)思、具體結(jié)構(gòu)及產(chǎn)生的技術(shù)效果作進(jìn)一步說明，以充分地了解本實(shí)用新型的目的、特征和效果。

圖1是現(xiàn)有技術(shù)的對PCB板的電測試系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是現(xiàn)有技術(shù)的微針治具的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是在第一個(gè)實(shí)施例中本實(shí)用新型的微針治具的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是在第二個(gè)實(shí)施例中本實(shí)用新型的微針治具的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是在第三個(gè)實(shí)施例中本實(shí)用新型的微針治具的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
在本實(shí)用新型的第一個(gè)實(shí)施例中，如圖3所示，本實(shí)用新型的微針治具包括載板131和多個(gè)固定在載板131上的探針，如探針1321、1322和1323。載板131是一個(gè)多層結(jié)構(gòu)，由第一表面層1311、中間層1312和第二表面層1313構(gòu)成，中間層1312夾在第一表面層1311和第二表面層1313之間。其中，第一表面層的厚度為0.5mm,第二表面層的厚度為0.5mm,中間層的厚度為0.5mm。第一表面層1311、中間層1312和第二表面層1313皆為絕緣材料的,其中,第一表面層1311和第二表面層1313具有較大的機(jī)械強(qiáng)度，中間層1312是彈性體材料的。第一表面層1311和第二表面層1313的材料可以相同，也可以不同。在本實(shí)施例中，第一表面層1311和第二表面層1313的材料相同，皆為PPS (Polyphenylene sulfide，聚苯硫醚)。PPS是一種常用的制作治具的載板的材料，其具有良好的絕緣性能并具有較高的機(jī)械強(qiáng)度。并且在本實(shí)施例中，選用橡膠材料作為中間層1312，其具有良好的絕緣性能并具有較高的彈性和強(qiáng)度。需要說明的是，在其他實(shí)施例中，也可以選用其他的材料制作第一表面層1311、中間層1312和第二表面層1313。第一表面層1311和第二表面層1313上具有多個(gè)通孔,用以與各個(gè)探針配合。本實(shí)施例中，各探針的直徑為0.1_，即探針1321、1322和1323的直徑皆為0.1_。需要說明的是，本實(shí)用新型的微針治具的探針的直徑還可以小于0.1mm。如圖3所示，各個(gè)探針分別貫穿第一表面層1311的通孔、中間層1312和第二表面層1313的通孔，各個(gè)探針的針尖部(即圖3中所示的各探針的下部)露出載板131，探針的頭部(即圖3中所示的各探針的上部)被容納在第一表面層1311的通孔、中間層1312和第二表面層1313的通孔內(nèi)?？梢?，在本實(shí)施例中，第一表面層1311的通孔和第二表面層1313的通孔限制了各探針在平行于載板131的表面的方向上的運(yùn)動(dòng)，而中間層1312的彈性體限制了各探針在垂直于載板131的表面的方向上的運(yùn)動(dòng)。即第一表面層1311的通孔、中間層1312和第二表面層1313的通孔實(shí)現(xiàn)了對各探針的定位。并且，中間層1312的彈性體能控制各探針對待側(cè)PCB板上電極的壓力，既保證其完全接觸電極，又限制其對電極的壓力的大小。在本實(shí)用新型的第二個(gè)較佳實(shí)施方式中，如圖4所示，本實(shí)用新型的微針治具包括載板231和多個(gè)固定在載板231上的探針，如探針2321、2322和2323。載板231是一個(gè)多層結(jié)構(gòu)，由第一表面層2311、中間層2312、第二表面層2313和側(cè)壁2314構(gòu)成，中間層2312夾在第一表面層2311和第二表面層2313之間。側(cè)壁2314連接第一表面層2311和第二表面層2313。這樣,側(cè)壁2314、第一表面層2311和第二表面層2313包裹了中間層2312。其中，第一表面層的厚度為0.5mm，第二表面層的厚度為0.5mm,中間層的厚度為0.5mm,側(cè)壁的厚度為0.3mm。第一表面層2311、中間層2312、第二表面層2313和側(cè)壁2314皆為絕緣材料的，其中，第一表面層2311、第二表面層2313和側(cè)壁2314具有較大的機(jī)械強(qiáng)度，中間層2312是彈性體材料的。第一表面層2311、第二表面層2313和側(cè)壁2314的材料可以相同，也可以不同。在本實(shí)施例中，第一表面層2311、第二表面層2313和側(cè)壁2314的材料相同，皆為PPS。并且在本實(shí)施例中，選用橡膠材料作為中間層2312。需要說明的是，在其他實(shí)施例中，也可以選用其他的材料制作第一表面層2311、中間層2312、第二表面層2313和側(cè)壁2314。第一表面層2311和第二表面層2313上具有多個(gè)通孔,用以與各個(gè)探針配合。本實(shí)施例中，各探針的直徑為0.1mm，即探針2321、2322和2323的直徑皆為0.1mm。需要說明的是，本實(shí)用新型的微針治具的探針的直徑還可以小于0.1mm。如圖4所示，各個(gè)探針分別貫穿第一表面層2311的通孔、中間層2312和第二表面層2313的通孔，各個(gè)探針的針尖部(即圖4中所示的各探針的下部)露出載板231，探針的頭部(即圖4中所示的各探針的上部)被容納在第一表面層2311的通孔、中間層2312和第二表面層2313的通孔內(nèi)?？梢?，在本實(shí)施例中，第一表面層2311的通孔和第二表面層2313的通孔限制了各探針在平行于載板231的表面的方向上的運(yùn)動(dòng)，而中間層2312的彈性體限制了各探針在垂直于載板231的表面的方向上的運(yùn)動(dòng)。即第一表面層2311的通孔、中間層2312和第二表面層2313的通孔實(shí)現(xiàn)了對各探針的定位。中間層2312的彈性體能控制各探針對待側(cè)PCB板上電極的壓力，既保證其完全接觸電極，又限制其對電極的壓力的大小。并且，側(cè)壁2314連接第一表面層2311和第二表面層2313,以保證第一表面層2311平行于第二表面層2313。在本實(shí)用新型的第三個(gè)較佳實(shí)施方式中，如圖5所示，本實(shí)用新型的微針治具包括載板331和多個(gè)固定在載板331上的探針，如探針3321、3322和3323。載板331是一個(gè)多層結(jié)構(gòu)，由第一表面層3311、中間層3312、第二表面層3313和一個(gè)或多個(gè)支撐柱3314構(gòu)成，中間層3312夾在第一表面層3311和第二表面層3313之間。支撐柱3314穿過中間層3312，并且其兩個(gè)端部分別與第一表面層3311和第二表面層3313接觸。其中，第一表面層的厚度為0.5mm，第二表面層的厚度為0.5mm，中間層的厚度為
0.5mm,支撐柱為直徑為0.3mm的圓柱。第一表面層3311、中間層3312、第二表面層3313和支撐柱3314皆為絕緣材料的，其中，第一表面層3311、第二表面層3313和支撐柱3314具有較大的機(jī)械強(qiáng)度，中間層3312是彈性體材料的。第一表面層3311、第二表面層3313和支撐柱3314的材料可以相同，也可以不同。在本實(shí)施例中，第一表面層3311、第二表面層3313和支撐柱3314的材料相同，皆為PPS。并且在本實(shí)施例中，選用橡膠材料作為中間層3312。需要說明的是，在其他實(shí)施例中，也可以選用其他的材料制作第一表面層3311、中間層3312、第二表面層3313和支撐柱3314。第一表面層3311和第二表面層3313上具有多個(gè)通孔，用以與各個(gè)探針配合。本實(shí)施例中，各探針的直徑為0.1mm，即探針3321、3322和3323的直徑皆為0.1mm。需要說明的是，本實(shí)用新型的微針治具的探針的直徑還可以小于0.1mm。如圖5所示，各個(gè)探針分別貫穿第一表面層3311的通孔、中間層3312和第二表面層3313的通孔，各個(gè)探針的針尖部(即圖5中所示的各探針的下部)露出載板331，探針的頭部(即圖5中所示的各探針的上部)被容納在第一表面層3311的通孔、中間層3312和第二表面層3313的通孔內(nèi)?？梢?，在本實(shí)施例中，第一表面層3311的通孔和第二表面層3313的通孔限制了各探針在平行于載板331的表面的方向上的運(yùn)動(dòng)，而中間層3312的彈性體限制了各探針在垂直于載板331的表面的方向上的運(yùn)動(dòng)。即第一表面層3311的通孔、中間層3312和第二表面層3313的通孔實(shí)現(xiàn)了對各探針的定位。中間層3312的彈性體能控制各探針對待側(cè)PCB板上電極的壓力，既保證其完全接觸電極，又限制其對電極的壓力的大小。并且，支撐柱3314連接第一表面層3311和第二表面層3313,以保證第一表面層3311平行于第二表面層3313。以上詳細(xì)描述了本實(shí)用新型的較佳具體實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)理解，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員無需創(chuàng)造性勞動(dòng)就可以根據(jù)本實(shí)用新型的構(gòu)思做出諸多修改和變化。因此，凡本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員依本實(shí)用新型的構(gòu)思在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上通過邏輯分析、推理或者有限的實(shí)驗(yàn)可以得到的技術(shù)方案，皆應(yīng)在由權(quán)利要求書所確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種微針治具，其特征在于，包括載板和多個(gè)探針，所述載板包括第一表面層、第二表面層和中間層，所述中間層的材料為彈性體材料，所述第一表面層和所述第二表面層上具有多個(gè)與所述探針配合的通孔，各個(gè)所述探針分別貫穿所述第一表面層的所述通孔、所述中間層和所述第二表面層的所述通孔。
2.如權(quán)利要求1所述的微針治具，其中所述彈性體材料是絕緣的。
3.如權(quán)利要求2所述的微針治具，其中所述彈性體材料是橡膠。
4.如權(quán)利要求1-3中任何一個(gè)所述的微針治具，其中所述第一表面層和所述第二表面層的材料皆為絕緣材料。
5.如權(quán)利要求4所述的微針治具，其中所述第一表面層和所述第二表面層的材料皆為PPS。
6.如權(quán)利要求5所述的微針治具，其中所述第一表面層的厚度為0.5mm。
7.如權(quán)利要求6所述的微針治具，其中所述第二表面層的厚度為0.5mm。
8.如權(quán)利要求7所述的微針治具，其中所述中間層的厚度為0.5mm。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種微針治具，包括載板和多個(gè)探針。載板包括第一表面層、第二表面層和中間層，中間層的材料為彈性體材料，第一表面層和第二表面層上具有多個(gè)與探針配合的通孔。各個(gè)探針分別貫穿第一表面層的通孔、中間層和第二表面層的通孔。本實(shí)用新型通過采用由第一表面層、彈性體材料的中間層和第二表面層形成的多層結(jié)構(gòu)的載板，利用第一表面層和第二表面層的通孔及中間層的彈性體材料把探針直接固定在載板上，實(shí)現(xiàn)了制作具有直徑更小的探針的微針治具。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，制作方便，并且在使用時(shí)，彈性體材料可以控制各探針對待側(cè)PCB板上電極的壓力，既保證其完全接觸電極，又限制其對電極的壓力的大小。
文檔編號G01R1/067GK202975072SQ20122072163
公開日2013年6月5日 申請日期2012年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月24日
發(fā)明者鄭謙, 顧崗 申請人:上海金東唐精機(jī)科技有限公司