一、頂針治具的功能與工作原理

頂針治具 是在電子測試中使用、內含多組「頂針（探針）」的專用測試工具。
 其主要功能是提供穩定且精密的電氣接觸點，讓電流能通過產品上的特定測試點，進行 開路、短路、訊號傳輸、電性參數測試 等檢測。
在量產測試流程中，頂針治具可確保導通精度、接觸壓力與信號穩定性，同時能與自動化設備整合，進行批次或連續檢測。
 

運作原理簡述：

 當電路板被放置於治具上，並由上蓋壓合時，頂針會被壓縮，內部彈簧產生反作用力，使針頭與測試焊盤緊密貼合，形成穩定的導通路徑。

二、頂針治具的主要結構

一套完整的頂針治具，通常由 基座、夾持組件、驅動單元、頂針模組、定位結構與訊號介面 所組成。
 各部件需具備良好的剛性與對位精度，以確保測試過程的穩定性與導通一致性。
 

基座（Base）

 　為治具的主體結構，用於支撐與固定所有模組。基座的平整度與剛性會直接影響測試穩定性，因此多採用鋁合金或高強度鋼材加工，確保長期使用下不變形。
 

夾持與固定組件（Clamping Components）

 　安裝於基座上，用於固定頂針模組或被測工件。結構形式可包含壓板、導向銷或滑塊設計，能根據產品尺寸調整壓合角度與行程，保持壓力均勻。
 

驅動單元（Cylinder / Actuator）

 　為治具的動力來源，常見形式為氣缸或電動推桿。驅動單元可控制壓合動作，讓頂針能精確接觸測試點，確保測試穩定且不損傷元件。
 

頂針模組（Probe Assembly）

 　為治具的核心部件，由針頭、彈簧與底座構成。內部彈簧可提供穩定的垂直壓力，使針頭與焊盤或接點保持良好接觸，確保導通穩定與信號一致性。
 

定位結構（Positioning Plate / Stopper）

 　設置於基座一側，用於引導壓合方向與限制頂針位置，避免測試過程中因偏移導致接觸不良或壓力不均。
 

訊號傳輸介面（Interface Board / Connector）

 　整合各頂針的導通路徑，將測試信號輸出至量測儀器、自動化測試系統或資料擷取裝置，是治具與外部測試平台的關鍵橋梁。

三、頂針的常見種類

根據不同的測試需求與頻率條件，頂針可分為多種形式：
 

• PCB 探針：用於裸板測試，檢查走線與焊盤導通狀況。
• ICT 探針：適用於裝配後的電路板，用於在線測試（In-Circuit Test），量測電性元件參數。
• 高頻探針（RF Probe）：用於射頻、高速通訊產品，具低損耗、低反射特性。
• BGA /晶圓探針（Wafer Probe）：用於IC封裝與晶圓級測試，需高精度與微距排列。
• 電源型探針（Power Probe）：針對大電流測試設計，需高導電性與抗熱穩定結構。

四、頂針治具設計重點

一款高穩定度的頂針治具，設計時必須同時兼顧機構強度、信號品質與維護便利性。

• 壓力與行程控制：確保所有探針受力均勻，避免局部過壓或偏壓。
• 導通阻抗一致性：信號路徑需設計合理，避免干擾與電位差。
• 模組化維修：探針模組可快速拆換，減少停機時間。
• 壓合結構設計：採用氣壓、滑軌或手動輔助機構，確保壓合角度一致。
• 安全保護機構：設有過壓限制與異常導通偵測，降低測試風險。

五、頂針治具的應用產業

頂針治具廣泛應用於電子、光電與通訊產業，例如：

• 電子產業：PCB 導通測試、電源板驗證、IC模組測試。
• 光電產業：LED 模組、背光板、感測元件測試。
• 通訊產品：天線模組、Type-C介面、Wi-Fi 模組導通測試。
• 車用電子：控制模組、感測器、連接器導通與功能檢測。
• 半導體測試：晶圓級電性檢測與封裝測試。

常見 Q&A：頂針治具使用與設計疑問

Q1：頂針治具與一般治具有何不同？
 A：頂針治具專為電性測試設計，具精密彈簧針結構以穩定導通；一般治具則多用於機構定位或組裝輔助，精度要求較低。

Q2：探針的壽命多久？
 A：依測試頻率與環境而定，平均壽命約 10～50 萬次。若出現導通阻抗上升或接觸不良，即應更換。

Q3：高頻測試是否需特殊探針？
 A：是。高頻測試需使用低反射、低損耗的射頻探針（RF Probe），確保信號完整性與波形穩定。    

Q4：頂針治具能與自動化測試設備整合嗎？
 A：可以。宜笙光電可客製氣壓壓合、真空吸附與自動上下料介面，實現高效率的自動化測試流程。

Q5：如何延長頂針治具的使用壽命？
 A：建議保持測試環境乾燥潔淨，定期清潔探針並避免過壓操作。宜笙光電也提供耐磨鍍層探針選項，進一步提升壽命。