しなぷすのハード製作記

ポゴピンを使ったLCDの検査装置の製作(1)

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ポゴピンを使ったLCD検査装置の使用風景
ポゴピンを使ったLCD検査装置の使用風景

はじめに

FMT2013で販売したLCDレベルメータは、完成品として販売しましたが、次はキットとして販売することを計画しています。キット化するにあたって、問題になるのが、部品の品質保証問題です。完成品を販売するなら、組み立て完成後に動作試験を行えますので、不良部品が混入していても、その段階で検知できます。しかし、キットの場合は、お客さんの手に渡る段階では、装置全体としての動作試験ができません。

そこで、LCDモジュール(S12232ZA)だけでも出荷前に単体検査したいと思い、検査装置を作る事にしました。LCDモジュールを単体検査する場合、何らかの方法で、LCDモジュールの電極に試験信号を入力する必要があります。信号線やヘッダを半田付けするわけには行かないので、ポゴピンという検査用の電極を利用することにしました。

ポゴピンとは

ポゴピンはコンタクトプローブ、スプリングピンなどとも呼ばれるようです。簡単に説明すると、バネが内蔵されていて、伸縮できる、棒状(針状)の電極の事をポゴピンと呼びます。ウィキペディアの英語版によると"Named by analogy with the pogo stick toy"、すなわち、ポゴスティックというおもちゃに似ているからポゴピンという名前になったようです。英語版ウィキペディアのポゴスティックの説明を見ると、そこに載っている写真を見て「なるほどね」と思いました。

今回の製作で使ったポゴピンがこちらです。ちっちゃいものくらぶともんさんから、格安で分けていただきました。

写真1、今回の製作で使用したポゴピン
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写真1、今回の製作で使用したポゴピン

矢の様な形をしています。長さをノギスで測ったら、16.75mmありました。銀色の矢尻(上の写真の左側)の部分の直径は1.20mm(ノギスでの実測値)、右側の金色の棒の直径は0.70mm(ノギスでの実測値)でした。ユニバーサル基板は穴の直径が1mm前後のものが多いため、矢尻は穴を通りませんが、金色の棒は穴を通る事になります。

写真2、ポゴピンの先端はユニバーサル基板の穴を通らない
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写真2、ポゴピンの先端はユニバーサル基板の穴を通らない
写真3、ポゴピンの本体はユニバーサル基板の穴を通る
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写真3、ポゴピンの本体はユニバーサル基板の穴を通る

ポゴピンを長手方向に圧縮すると、バネが縮んで短くなります。その時の長さをノギスで測定している様子を撮影したのが下の写真です。なお、ノギスの使い方に慣れていない人のために、普通の定規も写してあります。

写真4、縮ませた状態でポゴピンの長さを測定
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写真4、縮ませた状態でポゴピンの長さを測定

ポゴピンが縮んだ時の長さは14.15mmでした。よって、ストローク(伸縮時の長さの変化)は16.75-14.15=2.60mmあることになります。

完成したLCD検査装置の写真

作り方の説明は後回しにして、完成したLCD検査装置の写真をまずお見せしましょう。

写真5、LCD検査装置の表側
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写真5、LCD検査装置の表側
写真6、LCD検査装置の裏側
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写真6、LCD検査装置の裏側
写真7、LCD検査装置の側面
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写真7、LCD検査装置の側面

ポゴピンを2.54mm間隔で16本、基板に半田付けしてある様子が分かります。

次の写真を見ると分かるように、LCDモジュールを押し当てると、16本のポゴピン全部が、LCDモジュールの電極に密着します。

写真8、ポゴピンをLCDモジュールの電極に押し当てた様子
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写真8、ポゴピンをLCDモジュールの電極に押し当てた様子

この検査装置を作るにあたって、ポゴピンの先端がピッタリLCDモジュールの電極に当たるように、いかに精度良くポゴピンを基板に半田付けするかがポイントになります。

次のページでは、検査装置の組み立て方を説明します。

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