专利名称：长寿命精密探针头的制作方法
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精密探针头。
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精密探针头。本实用新型的目的通过以下的技术方案实现本长寿命精密探针头，其特征在于 包括筒体、调节螺母、针盒、针夹支架、针夹限位片、上导引片、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，探针轴套导引片固定在锥座头部凹槽内，上导引片固定 在锥座顶部凹槽内，针夹支架固定在锥座顶部，针夹放置在针夹支架内部的导引槽内，针夹 在针夹支架内部的导引槽内上下运动，针夹限位片压在针夹支架的导引槽上面，针夹限位 片限制针夹向上运动的距离，调节螺母可拆卸的安装在针夹支架上端，针盒位于调节螺母 内周并与调节螺母螺纹连接，锥座固定在筒体前端；螺旋式微型压力弹簧尾部由针盒固定， 螺旋式微型压力弹簧头部的伸缩端与针夹焊接在一起，合金探针穿过探针轴套导引片、锥 座和上导引片插入针夹内。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。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，锥座与筒体采用 螺纹连接。所述调节螺母由3颗螺钉固定在针夹支架上端，达到可拆卸的目的。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. 8mm, 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。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限位片和 针盒的导引孔并用高强度速干胶与针盒粘结在一起。作为一种优选结构，所述针夹限位片和针夹支架由3颗螺钉固定在锥座顶部。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. 59mm，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、本长寿命精密探针头，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、当需要调节螺旋式微型压力弹簧的压缩量的时候，先拆下调节螺母固定在针 夹支架上端的3颗螺钉，把调节螺母旋转N个360°，从而调节针盒上下移动，也就调节了螺 旋式微型压力弹簧的压缩量，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精密探针头的正面剖视图。图2是本实用新型的长寿命精密探针头的侧面剖视图。图3是本实用新型的长寿命精密探针头的立体图。(省去筒体)图4是本实用新型的长寿命精密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。
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所示的长寿命精密探针头，包括筒体6、调节螺母5、针盒4、针夹支 架12、针夹限位片11、上导引片9、锥座3、探针轴套导引片2、螺旋式微型压力弹簧13、针夹 10和合金探针1，探针轴套导引片固定在锥座头部凹槽内，上导引片固定在锥座顶部凹槽 内，针夹支架固定在锥座顶部，针夹放置在针夹支架内部的导引槽内，针夹在针夹支架内部 的导引槽内上下运动，针夹限位片压在针夹支架的导引槽上面，针夹限位片限制针夹向上 运动的距离，调节螺母可拆卸的安装在针夹支架上端，针盒位于调节螺母内周并与调节螺 母螺纹连接，锥座固定在筒体前端；螺旋式微型压力弹簧尾部由针盒固定，螺旋式微型压力 弹簧头部的伸缩端17与针夹焊接在一起，如图5所示，合金探针穿过探针轴套导引片、锥座 和上导引片插入针夹内。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15通过内引线14连接螺旋式微型压力弹簧尾部的弹簧套筒16。插座紧固件与航空插座采用螺纹连接，锥座与筒体采用螺纹连接。调节螺母由3颗螺钉固定在针夹支架上端，达到可拆卸的目的。[0029]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. 8mm，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。螺旋式微型压力弹簧尾部的弹簧套筒穿过针夹限位片和针盒的导引孔并用高强 度速干胶与针盒粘结在一起。针夹限位片和针夹支架由3颗螺钉固定在锥座顶部。如图6所示，探针轴套导引片是镶嵌有四个红宝石轴套18的金属片，四个红宝石 轴套的间距为1. 59mm，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。
权利要求长寿命精密探针头，其特征在于包括筒体、调节螺母、针盒、针夹支架、针夹限位片、上导引片、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，探针轴套导引片固定在锥座头部凹槽内，上导引片固定在锥座顶部凹槽内，针夹支架固定在锥座顶部，针夹放置在针夹支架内部的导引槽内，针夹限位片压在针夹支架的导引槽上面，调节螺母可拆卸的安装在针夹支架上端，针盒位于调节螺母内周并与调节螺母螺纹连接，锥座固定在筒体前端；螺旋式微型压力弹簧尾部由针盒固定，螺旋式微型压力弹簧头部的伸缩端与针夹焊接在一起，合金探针穿过探针轴套导引片、锥座和上导引片插入针夹内。
2.根据权利要求1所述的长寿命精密探针头，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。
3.根据权利要求2所述的长寿命精密探针头，其特征在于所述插座紧固件与航空插 座采用螺纹连接，锥座与筒体采用螺纹连接。
4.根据权利要求1所述的长寿命精密探针头，其特征在于所述调节螺母由3颗螺钉 固定在针夹支架上端。
5.根据权利要求1所述的长寿命精密探针头，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. 8mm。
6.根据权利要求1所述的长寿命精密探针头，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限位片和针盒的导引孔并用高强度速干胶与针盒粘结在一起。
7.根据权利要求1所述的长寿命精密探针头，其特征在于所述针夹限位片和针夹支 架由3颗螺钉固定在锥座顶部。
8.根据权利要求1 7任一项所述的长寿命精密探针头，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. 59mm，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精密探针头，包括筒体、调节螺母、针盒、针夹支架、针夹限位片、上导引片、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，探针轴套导引片固定在锥座头部凹槽内，上导引片固定在锥座顶部凹槽内，针夹支架固定在锥座顶部，针夹放置在针夹支架内部的导引槽内，针夹限位片压在针夹支架的导引槽上面，调节螺母可拆卸的安装在针夹支架上端，针盒位于调节螺母内周并与调节螺母螺纹连接，锥座固定在筒体前端；螺旋式微型压力弹簧尾部由针盒固定，螺旋式微型压力弹簧头部的伸缩端与针夹焊接在一起，合金探针穿过探针轴套导引片、锥座和上导引片插入针夹内。本实用新型测量精度高、使用寿命长、制造成本低。
文档编号G01R1/067GK201654079SQ20102013146
公开日2010年11月24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