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スマートフォンの製造に欠かせない通電検査用プローブ

 我々の生活の中で完全な必需品となっている、スマートフォンを製造するためにも、微細加工技術は欠かせません。スマートフォンの部品点数は約1000点といわれますが、その多くが電子部品であり、電子部品から構成される複雑な電子回路です。

 こうした電子部品や電子回路は必ず出荷前に、正常に作動するかどうかを通電検査によりチェックします。そしてその際に使用されるのが通電検査用コンタクトプローブです。この通電検査用コンタクトプローブを、検査対象の電子回路基板パターンに合わせてびっしりと配置した検査治具は、さながら“剣山”のようです。これを電子回路に押し当て、通電検査を実施するのです。

 ムーアの法則によれば、半導体の実装密度は2年間で2倍と、指数関数的に緻密さを増していきます。従ってこうした半導体向け通電検査用コンタクトプローブは、特に高いレベルでの微細加工技術が求められます。

 例えば愛知県名古屋市に本社のある愛工舎(従業員51名)では、こうした半導体向け通電検査用コンタクトプローブの部品加工を行っていますが、何と先端径⌀0.03mm(30μm)という極めて微細なCNC旋盤加工技術を持っています。シャープペンシルの芯や米粒とそのサイズを比較した写真を見ると、その微細さがよく分かります(図1)。

図1 CNC旋盤による微細加工の事例
図1 CNC旋盤による微細加工の事例
写真:愛工舎
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 もちろん、ただ微細な旋盤加工(シャフト加工)ができるだけでは通電用コンタクトプローブは完成しません。前述の通り、通電用コンタクトプローブは針が並ぶ剣山のような状態で、測定対象である電子回路と接触します。従ってプローブ1本1本にスプリングを組み込んでおき、測定対象表面と接触したときにダンパーのごとく凹凸を吸収させる必要があるのです。ですから図2のように、微細なピンに加えて微細なスプリング、微細なパイプ部品との組立技術を伴ってはじめて通電用コンタクトプローブは製造可能となります。

 こうした組み立てはクリーンルーム内で、顕微鏡下での作業です。

微小部品の組み合わせ例
微小部品の組み合わせ例
固定用カシメ
固定用カシメ
図2 通電検査用コンタクトプローブを可能にする組立技術
写真:愛工舎