Qu’est-ce qu’une sonde de contact à ressort ?
Une sonde de contact à ressort est une sonde conductrice de courant munie d’une jonction électrique à ressort permettant d’obtenir une continuité électrique.
Elle peut également être appelée “sonde” ou “contact d’organe”. Par exemple, lorsque des pièces métalliques sont appliquées l’une à l’autre pour obtenir une continuité électrique lors d’une mesure, les métaux doivent être en contact l’un avec l’autre avec un certain degré de force. Si ce n’est pas le cas, la connexion électrique sera instable et il sera alors impossible d’obtenir une connexion précise.
Les sondes de contact à ressort sont des sondes dont la structure fait coulisser l’articulation avec un ressort. Ainsi, la connexion électrique est mise en contact avec la pression du ressort et la connexion électrique est stabilisée.
Utilisations des sondes de contact à ressort
Les sondes de contact à ressort sont utilisées pour les tests de continuité et de passage de courant sur les composants électroniques ainsi que les cartes de circuits imprimés. Lors de la production de ces derniers, des tests de continuité et de passage de courant sont parfois intégrés au processus de production afin d’en améliorer la qualité.
Dans ce cas, il est nécessaire d’appliquer une tension ou un courant à n’importe quelle partie du composant électronique ou de la carte de circuit imprimé à tester. On se sert également des sondes de contact lorsque des connexions par soudure ou des connecteurs ne sont pas nécessaires et qu’un retrait et une fixation faciles sont souhaités.
Ces sondes offrent souvent le choix de la forme et de l’épaisseur de la pièce de contact, de la pression du ressort et de la course de glissement, etc. Il est donc important de sélectionner la sonde appropriée en fonction du matériau et de la forme de la pièce à contacter, ainsi que de l’intensité du courant à appliquer.
Principe des sondes de contact à ressort
Les sondes de contact à ressort sont utilisées dans les machines d’inspection appelées “machines à ciseaux” et “machines d’inspection ICT” (In-Circuit Tester ou Testeur dans le circuit), qui utilisent ce que l’on appelle des “carte à broches” (pinboards en anglais). Ces dernières ont une structure dans laquelle une prise dédiée à la sonde de contact est prévue. Celle-ci est fixée à une plaque de résine d’environ 10mm d’épaisseur avec un trou percé dans une position qui correspond à la position de connexion de la cible d’inspection. Le câblage électrique y est appliqué et une sonde de contact est insérée dans la prise.
Les machines d’inspection (machines à ciseaux ou machines d’inspection ICT (In-circuit Tester)) sont équipées d’un mécanisme qui soulève et abaisse verticalement la plaque à broches. Par conséquent, la sonde de contact peut être appliquée au point à inspecter en serrant la cible d’inspection entre la plaque à broches et la sonde de contact. Cela permet ainsi d’effectuer des tests de mise sous tension électrique.
Structure de la sonde de contact à ressort
La sonde de contact à ressort se compose d’un plongeur, qui constitue la jonction électrique à l’extrémité, d’un tuyau (ou barillet), qui sert de corps de fixation et d’un ressort dans le tuyau. Elle dispose également d’une embase dédiée qui peut être fixée à l’embase et câblée afin de ne remplacer que la sonde de contact lorsque celle-ci est usée.
Comment choisir une sonde de contact à ressort ?
Les sondes de contact à ressort sont choisies principalement en fonction de quatre facteurs : la taille, la course, la pression de l’aiguille et la forme de l’embout.
1. Taille
La taille est choisie en fonction de conditions telles que la densité de la zone à sonder et l’intensité du courant à appliquer.
2. Course
La course est choisie en fonction de conditions telles que l’amplitude du mouvement du mécanisme qui soulève ou abaisse la planche à picots de l’appareil, la position et la hauteur de la cible d’inspection, etc. En général, il est préférable de choisir un appareil dont le volume de glissement représente environ les deux tiers de la course totale.
3. Pression de l’aiguille
La pression de l’aiguille fait référence à la force du ressort. Elle est sélectionnée en tenant compte du nombre de sondes de contact à ressort et de la force appliquée au mécanisme qui déplace la planche à picots et d’autres parties de l’appareil vers le haut et vers le bas. Par exemple, si le mécanisme peut exercer une force de 5kgf, une planche à picots comportant 100 sondes doit avoir une pression d’aiguille (force du ressort) inférieure ou égale à 50g par sonde, faute de quoi l’appareil ne fonctionnera pas correctement.
4. Forme de l’embout
La forme de l’embout ou de la pointe doit être adaptée au matériau, à la taille, à la forme et au flux de courant à appliquer à la sonde de contact.
Autres informations sur les sondes de contact à ressort
Préparation du support d’essai
Lors de la conception d’un dispositif à tester qui doit être soumis à l’avance à des essais de transport de courant dans le processus de production. Il est donc recommandé d’envisager les points de mesure lors de la conception du circuit imprimé. Lors de ce dernier, le tissage de patins de test pour les sondes de contact peut faciliter l’application des sondes de contact et l’extraction des signaux des composants avec des pastilles en acier inoxydable ou sans stalles.