お知らせ

こんにちは。関東営業所の中野と申します。

 

私は営業職としてバネ試験機や荷重試験機をはじめとする「力を測定する」現場を数多く拝見してきました。
その中で近年、私たちが最も多くご相談をいただくテーマの一つが「コンタクトプローブの検査・評価」です。
今回は少し専門的になりますがコンタクトプローブ検査・評価の重要性を営業の視点でお話させていただきます。

 

まず、コンタクトプローブとは、
プリント基板や電子部品に押し当てて電気的な導通や動作を検査するためのピン状の部品です。
内部にスプリング（バネ）を内蔵しており、対象物に適切な荷重をかけながら安定した接触を得られます。
「ポゴピン」や「プローブピン」とも呼ばれます。

 

コンタクトプローブの一般的な利用例としては、
スマートウォッチの受電クレードル、ワイヤレスイヤホンの充電ケース内端子、タブレット脱着式キーボード接続部、
電動自転車の充電器、電子タバコの充電端子など、、、脱着式充電器の接続端子で使用されることが多いです。
これらは皆さんも日常でよく目にすると思います。

 

今回ここでお話しするコンタクトプローブは一般的にはあまり知られていない、
「IC検査用ソケット」や「プローブカード」向けで、いわゆる半導体検査装置としてのコンタクトプローブです。

 

プリント基板や電子部品に押し当てて電気的な導通や動作を検査するためのピン状の部品ですが、半導体検査という極めて重要で精密なプロセスの要のパーツで、その品質は日本の電子部品・半導体産業の信頼性に直結しているものと言っても過言ではありません。近年、半導体の微細化・多ピン化に伴い、以前とは比べものにならないほど高い品質性が求められています。

コンタクトプローブの本質は「機械的挙動」と「電気的性能」の融合であり、ポゴピン構造のコンタクトプローブの内部には、極小の「圧縮コイルばね」が組み込まれています。
バネ試験機メーカーとしての私たちの原点は、「ばねの荷重を正確に測る」にありますが、コンタクトプローブの評価においては、バネ圧の測定だけでは評価の半分にしかなりません。

真に求められるのは「狙ったバネ圧（ストローク）でしっかりと通電（低接触抵抗）しているか」という点だからです。
どんなにバネ圧の精度が高くても、接触抵抗が高ければ検査対象のデバイス（IC等）を正しく測定できません。

逆に、接触抵抗が低くても、過度なバネ圧はテスト対象や針先そのものを傷めてしまいます。

つまり、コンタクトプローブの品質保証とは、

「荷重（バネ圧）× ストローク（変位量）× 接触抵抗値」の３要素をリアルタイムで同期させて評価することに他なりません。

 

微小化が進む現場で直面する課題
営業としてお伺いする中で、特に以下のような課題をよく耳にします。
バネの座屈、あるいはピンの内部でバネが擦れることで発生する摩擦力、引っかかり等で、設計通りにバネ圧、抵抗値が出ない。近年の超微細化による影響はさらに大きく、ごくわずかな加工不良、偏芯、などで正確にストロークしない可能性が飛躍的に高まります。接触抵抗のリニアリティ把握も重要で、ピンを押し込んでいく過程の接触抵抗が、どれぐらいのストロークで安定するのかなど、ストロークに対する「抵抗値の連続グラフ化」も必須条件となります。

さらに、繰返し耐久性も保証しなければなりません。

何万回、何十万回とストロークした際のバネのヘタリ（荷重低下）と接触抵抗の悪化がどのように連動して発生するのか？、使用限界、製品寿命、を事前に把握することも必須になります。

 

前述の通り、コンタクトプローブの信頼性を担保するためには、単に力を測る荷重試験機でも、単に抵抗値を測るテスターでもなく、力を測定しながら電気特性も同時測定できる試験システムが必要になります。

私共が長年培ってきた「微小荷重ばね試験技術」に「抵抗測定」を組合わせ、お客様の課題、要望を取り入れることで実現した「MAXコンタクトプローブ試験機」を導入いただければ、これまで見えなかった不具合の原因が簡単に可視化できるようになります。
ばね試験機メーカーだからこそ提案できる確実な品質担保です。

 

現在の検査手法で本当に正確な接触抵抗が測れているのか？、ばねのヘタリと通電不良の相関関係を可視化したい、
このようなお悩みがございましたら、ぜひ一度弊社にご相談ください。
最新の試験技術をもって最適な評価手法をご提案いたします。