Pinos de sonda semicondutores personalizados, usinados com precisão micrométrica.
Fabricamos pinos de contato tipo pogo, cilindros, agulhas de sonda cantilever e pinos de contato para soquetes de teste, inteiramente de acordo com o seu desenho — em máquinas CNC tipo suíço que processam barras a partir de Ø0.5 mm, mantendo uma tolerância de ±0.005 mm e um acabamento de furo com Ra ≤ 0.2 µm.
Pinos de teste: a interface de contato para testes de semicondutores
Um pino de teste semicondutor é um componente de contato usinado com precisão que cria uma conexão elétrica temporária e repetível entre o equipamento de teste e o dispositivo sob teste (DUT) — seja ele um wafer nu, um CI encapsulado, uma placa de circuito impresso ou um subconjunto eletrônico.
O pino é o consumível mais crítico na cadeia de testes. Sua precisão dimensional determina diretamente a resistência de contato, a integridade do sinal, a vida útil e o rendimento do teste. Um furo do pino com 5 µm de desvio de circularidade causa travamento do êmbolo. Um diâmetro externo do êmbolo 8 µm maior que o especificado causa travamento após algumas centenas de ciclos. Um raio da ponta 10 µm fora do valor nominal altera a força de contato o suficiente para produzir resultados elétricos inconsistentes.
Não vendemos pinos de catálogo. Usinamos o seu projeto — sua geometria, seu material, sua especificação de revestimento — em equipamentos CNC tipo suíço da CITIZEN e da Tsugami, construídos especificamente para componentes torneados de pequeno diâmetro e alta precisão.
Tipos de pinos que produzimos
Pino de Pogo
Elemento de contato dinâmico de um conjunto com mola. Diâmetro externo mantido em ±0.005 mm para folga radial controlada dentro do furo do cano. Geometria da ponta — coroa, cúpula, plana, cinzel, pontiaguda — usinada conforme seu desenho.
Barril de pino Pogo
A carcaça que guia o êmbolo e contém a mola de compressão. O acabamento e a circularidade do furo interno são as especificações determinantes — Ra ≤ 0.2 µm e circularidade ≤ 0.002 mm para minimizar o atrito e a variação da resistência de contato.
Agulha de sonda cantilever
Utilizadas em placas de teste de wafers e dispositivos de teste de PCBs. Perfis de agulha longos e finos usinados em cabeçote deslizante tipo suíço — a única plataforma que elimina a deflexão em relações L/D acima de 5:1 sem vibração ou conicidade.
Pino de contato do soquete de teste
Contatos usinados com precisão para soquetes de teste de CIs e soquetes de burn-in. Fornecemos subcomponentes usinados de acordo com a lista de materiais do projetista do soquete ou conjuntos completos conforme seu desenho. Rastreabilidade completa do lote como padrão.
Anatomia do pino de pogo — Corte transversal
Cada parte do pino, de acordo com suas especificações.
Um pino de mola possui três componentes usinados com precisão. Fabricamos os três — tanto individualmente quanto como um kit completo, de acordo com sua lista de materiais. Cada componente apresenta um desafio de usinagem específico, projetado para ser solucionado por nossos equipamentos tipo suíço.
Componente 01
Êmbolo
O êmbolo é a interface dinâmica — ele entra em contato com o terminal do dispositivo sob teste (DUT) e transmite o sinal elétrico. Seu diâmetro externo deve ser mantido dentro de uma tolerância rigorosa em relação ao furo do cilindro para obter uma folga radial controlada, sem travamento ou folga excessiva.
A geometria da ponta define a aplicação: pontas em forma de coroa penetram nas camadas de óxido, pontas em forma de cinzel removem a contaminação, pontas planas minimizam danos às almofadas em testes de wafers de passo fino e pontas pontiagudas se autoalinham em vias de PCB.
Componente 02
Barril
O cilindro é a estrutura que o abriga. Seu furo guia o êmbolo e contém a mola. O diâmetro interno, a circularidade e o acabamento superficial são as características mais exigentes que usinamos — um acabamento interno degradado se manifesta diretamente como uma resistência de contato aumentada e variável.
Utilizamos ferramentas de mandrilamento de precisão em máquinas CITIZEN para obter um acabamento de furo com Ra ≤ 0.2 µm em diâmetros de até Ø0.8 mm, verificado por um instrumento de rugosidade superficial Mitutoyo em cada lote de produção.
Componente 03
Agulha de sonda cantilever
As agulhas em balanço são usadas em placas de teste de wafers. Elas são longas, finas e exigem um controle de diâmetro extremamente preciso em todo o seu comprimento — exatamente o perfil para o qual a usinagem com cabeçote móvel tipo suíço é projetada.
A bucha guia em nossas máquinas CITIZEN suporta a barra de material a uma distância de 0.5 a 2 mm da zona de corte. Sem deflexão, sem conicidade, sem vibração — mesmo em relações L/D que seriam completamente impossíveis de usinar em um torno CNC convencional.
Por que o tipo suíço é a máquina certa para pinos de teste
Os componentes de pinos de teste são o arquétipo do trabalho tipo suíço: diâmetro pequeno, tolerância rigorosa, alta relação L/D e alto volume. Todos os aspectos da nossa linha de equipamentos são voltados para essa categoria.
A bucha guia elimina a deflexão.
A bucha guia mantém a barra de material a uma distância de 0.5 a 2 mm da zona de corte. Um eixo do êmbolo de Ø1.0 mm produz vibração e conicidade zero — algo impossível em um torno convencional com esse diâmetro.
A ferramental dinâmico completa geometrias complexas em uma única configuração.
Furos transversais, superfícies planas, ranhuras e elementos de retenção são fresados no mesmo ciclo de torneamento. A ausência de fixação secundária elimina o acúmulo de erros dimensionais entre operações.
O sub-eixo finaliza a parte traseira sem a necessidade de reposicionamento do mandril.
As máquinas CITIZEN extraem a peça no sub-eixo e finalizam a solda ou a extremidade de encaixe por pressão no mesmo programa. A precisão da peça nunca é comprometida por uma segunda configuração de mandril.
Barras de material a partir de Ø0.5 mm — abrangem todos os designs de pinos de contato.
Nossas máquinas CITIZEN A16 processam barras de Ø0.5 mm. Isso abrange os pinos de teste mais finos dos soquetes de teste de CI atuais — e a maior parte do que será especificado na próxima geração.
Equipamentos disponíveis para a produção de pinos de teste.
Plataformas principais destacadas. Todas possuem ferramentas acionadas e sub-eixo.
| Lavagem | Formato | Faixa de bar | Para mim. | Monitoradas |
|---|---|---|---|---|
| CIDADÃOA16 | cabeçote deslizante suíço | Ø0.5–15 mm | ± 0.005 | 4 |
| CIDADÃOA20 | cabeçote deslizante suíço | Ø0.5–25 mm | ± 0.005 | 15 |
| CIDADÃOBNC40 | Cabeçote fixo de torneamento | Ø5–120 mm | ± 0.005 | 4 |
| TSUGAMIB206 | torno CNC tipo suíço | Ø1–20 mm | ± 0.005 | 20 |
| MAZAKTorno-Moinho | Usinagem de torneamento multieixos | Ø5–60 mm | ± 0.005 | 18 |
| NOMURA1085 | cabeçote deslizante suíço | Ø1–6 mm | ± 0.005 | 4 |
As linhas destacadas são as plataformas principais para o trabalho com os pinos de teste.
Os números do seu relatório de inspeção
Esses são valores que nossos relatórios CMM confirmam em lotes de produção — não são apenas afirmações de catálogo. Cada pedido de pino de apalpador é enviado com um relatório de inspeção dimensional rastreável a instrumentos com certificação ISO 10012.
Seleção de materiais para o desempenho do pino da sonda
A escolha incorreta do material para o pino da sonda manifesta-se rapidamente — como deriva da resistência de contato, travamento do êmbolo ou desgaste prematuro da ponta. Usinamos todos os materiais padrão para pinos de sonda e podemos aconselhar na seleção com base no seu ciclo de trabalho, temperatura de operação e requisitos de corrente.
Cobre de berílio Recomendado até
A opção padrão para êmbolos e cilindros que exigem longa vida útil, baixa resistência de contato e resistência à fadiga. O C17510 oferece maior condutividade com dureza moderada para aplicações de teste de potência.
Latão de corte livre C360 / C385
Estoque de bobinas em grande volume, onde o custo é mais importante do que a vida útil máxima. Dispositivos de teste de PCB, testadores de produção com ciclo de trabalho reduzido e aplicações abaixo de 100 mil ciclos.
Aço inoxidável 303/316L
Elementos de mola e cilindros onde a resistência à corrosão ou propriedades não magnéticas têm prioridade sobre a condutividade. Também utilizados em salas limpas e ambientes com produtos químicos úmidos.
Bronze de fósforo C510 / C544
Material preferencial para o corpo do cilindro em aplicações de alta frequência, onde o material do cilindro afeta a integridade do sinal. Melhor estabilidade elástica do que o latão, sem preocupações com o manuseio de berílio pelas equipes de montagem.
Opções de chapeamento
A galvanoplastia é a interface de contato ativa. Coordenamos todos os processos de galvanoplastia através de nossa rede de parceiros certificados, com verificação completa por fluorescência de raios X (XRF) e documentação rastreável de cada lote.
Ouro duro (Ni + Au)
Revestimento mais comum para pinos de sonda. Subcamada de níquel (2–5 µm) previne a difusão; ouro duro (0.3–3 µm) proporciona baixa resistência de contato e imunidade à oxidação. 50 mil a mais de 1 milhão de ciclos, dependendo da espessura.
Paládio + Ouro (Pd/Au)
Maior dureza que o ouro puro, excelente resistência ao desgaste e à oxidação em altas temperaturas. Padrão em aplicações de teste de resistência a queima (burn-in) e programas de teste automatizado (ATE) de semicondutores de alta frequência.
Níquel eletrolítico (EN)
Cobertura uniforme, independentemente da geometria. Utilizado na parte externa do cano para resistência à corrosão e soldabilidade. O aço inoxidável (EN) sozinho não é adequado para superfícies de contato — é necessário um revestimento de ouro.
Ródio (Rh)
Dureza extrema (800–900 HV). Utilizado em aplicações de placas de teste de wafers com altíssimo número de ciclos, superiores a 1 milhão de inserções, onde o ouro padrão sofre desgaste prematuro. Custo mais elevado, justificado pela maior vida útil.
Prata (Ag)
Maior condutividade entre os revestimentos de contato comuns. Utilizado em aplicações de teste de potência onde a capacidade de condução de corrente é o requisito fundamental. Requer armazenamento em atmosfera controlada.
Revestimento personalizado em pilha
Trabalhamos de acordo com as suas especificações. Qualquer combinação de barreira/dureza/camada de contato. Espessura verificada pelo analisador XRF Seiko SII SEA1000A. Análise da seção transversal disponível mediante solicitação.
Onde os pinos de nossas sondas entram em ação.
Os pinos de teste aparecem em todas as etapas do teste de semicondutores — em nível de wafer, em nível de encapsulamento e em nível de placa. Cada etapa tem requisitos distintos de geometria, material e revestimento.
Placas de teste de wafer
Agulhas em balanço em contato com pads de ligação em wafers não cortados para testes paramétricos e funcionais. Passo fino (≥120 µm entre os pads), uniformidade de força ≤±20% e extrema retilineidade são os requisitos essenciais.
Soquetes de teste de circuitos integrados (ATE)
Pinos de contato com mola em manipuladores automatizados para teste final de circuitos integrados encapsulados — BGA, LGA, QFP, CSP. Baixa resistência de contato, passo fino e vida útil de 100 mil a mais de 1 milhão de ciclos são os parâmetros críticos.
Soquetes de teste
Testes de estresse térmico em temperaturas elevadas de 125 a 150 °C. São necessários material BeCu, revestimento de Pd/Au e força de contato consistente em toda a faixa de temperatura. Meta de vida útil em ciclos: 500 mil+.
Teste em circuito de PCB (ICT)
Dispositivos de teste tipo "cama de pregos" para placas com componentes instalados. Pinos de contato com mola comprimem-se sobre vias e pads de teste. A força da mola, o espaçamento entre os pinos, o curso e a geometria da ponta são especificados pelo projetista do dispositivo.
Teste de dispositivo de energia
Contatos de sonda de alta corrente para teste de IGBT, MOSFET de SiC e módulos de potência. Diâmetros de êmbolo maiores (Ø2–6 mm), revestimento de prata ou ouro espesso e forças de mola mais elevadas otimizam a capacidade de condução de corrente.
Teste de Produção e Funcional
Contatos de carregamento, interfaces de programação e conexões de teste específicas para cada produto em linhas de produção de alto volume. Usinamos a geometria exata que se integra ao layout dos pads ou à interface de carregamento do seu produto.
Protocolos de inspeção para a produção de pinos de teste
Os pinos de medição falham no limite de medição — alguns mícrons de erro dimensional na folga entre o êmbolo e o cilindro alteram diretamente a resistência de contato. A inspeção não é uma etapa final para nós; é um ciclo contínuo de feedback em cada estação de usinagem.
Cada lote de produção é enviado com um relatório de inspeção dimensional. Para programas automotivos ou aeroespaciais, emitimos uma inspeção completa do primeiro artigo (PPAP Nível 3 ou AS9100D FAI) antes da aprovação da produção.
IATF 16949: 2016
FMEA, PPAP, planos de controle, CEP. Aplica-se a programas de pinos de sondagem automotiva, incluindo contatos de carregamento de veículos elétricos e pinos de conectores de sensores.
AS9100D — Sistema de Gestão da Qualidade Aeroespacial
Inspeção do primeiro artigo, controle de configuração e rastreabilidade de lotes para componentes de soquetes de teste e sondas estruturais aeroespaciais.
ISO 10012:2003 — Gestão de Medições
Todos os instrumentos de medição utilizados na inspeção de pinos de sonda operam sob um sistema de calibração documentado e rastreável. Nenhuma medição não verificada chega ao relatório de inspeção.
Equipamento de inspeção para verificação de pinos de sonda
Documentos enviados com cada pedido
O que nos torna o fabricante certo?
Nós vamos até Ø0.5 mm — a maioria não vai.
Nossas alças CITIZEN A16 processam barras de aço com diâmetro a partir de 0.5 mm. Para esse diâmetro, o cabeçote móvel tipo suíço é a única abordagem de usinagem viável. Possuímos 4 unidades dedicadas a esse método, além de 15 unidades A20 que abrangem diâmetros de até 25 mm.
Acabamento do furo verificado em todos os lotes
A qualidade do furo do cilindro determina o atrito do êmbolo, o que, por sua vez, determina a variação da resistência de contato em toda a sua amostra de teste. Verificamos o Ra em cada lote de produção com um rugosímetro Mitutoyo, e não apenas na primeira peça.
Fabricamos componentes, não códigos de produto de catálogo.
Usinamos o seu desenho. Isso significa que o raio da ponta, o sulco de retenção, a rosca, o diâmetro de encaixe por pressão — tudo exatamente como projetado. Sem concessões forçadas para se adequar a uma geometria padrão que por acaso temos em estoque.
Capacidade de volume sem risco de entrega
Com mais de 54 tornos tipo suíço e máquinas de torneamento e fresamento, executamos vários programas simultaneamente. O prazo de entrega de um pedido de um cliente não afeta o seu. O prazo de entrega é confirmado no momento da cotação e cumprido.
Galvanoplastia em nossa rede — um conjunto de documentos
Coordenamos os revestimentos em ouro, níquel, paládio/ouro e ródio através da nossa rede de parceiros certificados. Um único pedido de compra, um único número de lote, um único pacote de documentos. Você não precisa gerenciar um fornecedor de revestimento separado nem uma segunda cadeia de rastreabilidade.
Histórico da Indústria de Semicondutores
Já produzimos corpos de válvulas semicondutoras, acessórios para videocassetes, componentes para processos de eletroforese e hardware para montagem de circuitos integrados para clientes nos EUA, Coreia e Japão. Os pinos de teste são uma extensão natural desse trabalho, não uma categoria desconhecida.
Do desenho à sonda de qualidade
Os pinos de teste não toleram ambiguidade. Nosso processo foi projetado para identificar lacunas nas especificações logo no início — antes da usinagem — e documentar cada decisão para que não haja desalinhamento na entrega.
Revisão de desenhos e avaliação DFM
Analisamos seu desenho 2D e arquivo STEP 3D, verificamos as tolerâncias em relação à nossa capacidade de processo e sinalizamos quaisquer características que se aproximem do limite do processo — espessura da parede, concentricidade entre o furo e o diâmetro externo, raio mínimo da ponta — antes de apresentarmos um orçamento.
Resultados comuns da DFM: espessura da parede do cano inferior a 0.15 mm, concentricidade entre o diâmetro interno e o diâmetro externo inferior a ±0.003 mm, raio da ponta inferior a R0.05 mm. Documentamos todos os resultados antes de citá-los — sem surpresas no primeiro artigo.
Orçamento — 24 a 48 horas
Orçamento detalhado incluindo material, ciclo de usinagem, revestimento, inspeção e embalagem. Preços unitários para o volume desejado, com opções de quantidades alternativas caso haja impacto significativo no prazo de entrega ou no custo.
Planejamento de Processos e Ferramentas
A seleção da máquina, a especificação da ferramenta de mandrilamento, o projeto da fixação e o plano de controle de qualidade são documentados antes do corte da primeira peça. Para os pinos de teste, especificamos o tipo de barra de mandrilamento, os parâmetros de corte e o intervalo de verificação da rugosidade Ra nesta etapa.
Primeiro artigo com relatório dimensional completo
Usinamos um lote de primeira peça (normalmente de 5 a 20 peças), realizamos uma inspeção dimensional completa de acordo com o seu desenho e emitimos um relatório de inspeção. As peças ficam retidas até a sua aprovação. A produção de peças não aprovadas não é iniciada.
O relatório FAI abrange todas as dimensões do desenho com valores reais, leituras de acabamento superficial, referência de certificação de materiais e assinatura do operador. Disponível nos formatos FAI (AS9100D) ou PPAP Nível 3 (IATF 16949).
Produção com controle de qualidade em processo
Produção completa com inspeção IPQC em intervalos definidos. Classificadores automáticos CCD realizam verificação de 100% do diâmetro externo dos êmbolos. O acabamento do furo é verificado na configuração e em intervalos regulares durante toda a produção.
Inspeção final, revestimento e envio.
Inspeção de controle de qualidade antes da entrega para galvanoplastia. Verificação da espessura da camada por fluorescência de raios X (XRF) após a galvanoplastia, mediante solicitação. Pacote completo de documentação montado e enviado com cada pedido.
Perguntas frequentes dos engenheiros de teste
Qual o formato de arquivo necessário para um orçamento de pinos de sonda?
Um desenho 2D em PDF ou DXF com todas as dimensões críticas e especificações GD&T é o mínimo necessário. Um arquivo STEP 3D é altamente recomendado para geometrias de ponta complexas, pois elimina erros de interpretação no raio da ponta, ângulo de chanfro e transições de recursos. Se você tiver apenas um pino de amostra que deseja analisar por engenharia reversa, envie-o — podemos medir e gerar um desenho a partir da peça física.
Você consegue reproduzir exatamente as dimensões dos pinos do catálogo de um concorrente?
Sim — forneça-nos um desenho ou uma amostra que possamos medir e usinaremos a peça nas dimensões desejadas, utilizando o material de sua escolha. Produzimos regularmente substitutos diretos para pinos padrão de catálogo, frequentemente com um material aprimorado ou uma geometria de ponta que o fornecedor original não oferece. Precisamos de uma base de engenharia legítima (seu desenho ou uma amostra medida) — não faremos engenharia reversa de um projeto proprietário sem isso.
Qual a tolerância mínima que se pode obter para um diâmetro interno de cano de Ø1 mm?
Para furos de Ø1 mm, nosso padrão é de +0.005/0.000 mm com circularidade do furo ≤ 0.002 mm. Tolerâncias mais rigorosas (±0.002 mm) são alcançáveis em diâmetros de furo específicos com configuração dedicada — confirmadas durante a revisão de DFM e documentadas no plano de controle. O acabamento do furo (Ra ≤ 0.2 µm) é mantido independentemente do tamanho do furo, verificado em cada lote por um rugosímetro Mitutoyo.
Qual é a sua quantidade mínima de encomenda?
Não há quantidade mínima fixa. Para novos designs de soquetes em desenvolvimento, é comum a produção de protótipos e primeiras tiragens de 5 a 50 peças. A produção em larga escala normalmente varia de 5,000 a mais de 500,000 peças por pedido. O preço unitário é proporcional ao volume — seu orçamento mostra os preços em diferentes faixas de quantidade para que você possa planejar seu estoque e sua estratégia de pedidos.
Vocês fornecem conjuntos completos de pinos de mola (êmbolo + cilindro + mola)?
Somos especializados na usinagem do êmbolo e do cilindro. A aquisição da mola e a montagem final podem ser coordenadas — discuta isso durante a revisão do DFM (Design for Manufacturing) e confirmaremos o escopo. Muitos clientes preferem receber os componentes usinados e montá-los internamente; outros desejam conjuntos completos. Trabalhamos de acordo com sua preferência e documentamos o escopo explicitamente no pedido de compra.
É possível usinar cobre-berílio com segurança? É necessário algum cuidado especial?
Sim — o BeCu (C17200, C17510) é um dos materiais mais comuns para pinos de sonda e nossas máquinas são configuradas para manuseá-lo com segurança. A usinagem do BeCu gera poeira contendo berílio, que é controlada por meio de ambientes de usinagem fechados e filtragem adequada — uma prática padrão em nosso processo. As peças usinadas em BeCu podem ser manuseadas com segurança sem precauções especiais; o risco é específico da poeira gerada durante a usinagem, e não da liga sólida.
Qual é o prazo de entrega típico para o primeiro artigo e para a produção?
Primeiro artigo: normalmente de 10 a 15 dias úteis para geometrias padrão, de 15 a 25 dias para perfis de ponta complexos ou materiais incomuns. Produção após a aprovação do primeiro artigo: de 15 a 35 dias úteis, dependendo da quantidade e do cronograma. Fornecemos um prazo de entrega confirmado na fase de orçamento — é um indicador-chave de desempenho (KPI) que cumprimos, não apenas um número impresso.
Você pode verificar a espessura do revestimento nos pinos acabados?
Sim. Nosso analisador de fluorescência de raios X (XRF) Seiko SII SEA1000A fornece medições não destrutivas da espessura e composição da camada de revestimento — ouro sobre níquel, paládio sobre níquel e outras composições. Os relatórios de XRF podem ser incluídos na documentação de envio mediante solicitação. Para aplicações que exigem verificação da seção transversal, providenciamos análises destrutivas em um laboratório externo, com os resultados documentados no registro do lote.
Pronto para discutir suas necessidades de pinos de sonda?
Envie seu desenho e analisaremos as tolerâncias, confirmaremos a viabilidade e retornaremos com um orçamento em 24 a 48 horas. Sem compromisso na fase de orçamento.
- Orçamento em 24 a 48 horas.
- Feedback da DFM incluído sem custo adicional.
- Ø0.5 mm diâmetro mínimo da barra
- Tolerância padrão de ±0.005 mm
- Revestimentos de Au, Pd/Au e Rh disponíveis.
- Certificado IATF 16949 e AS9100D