Federkontaktstifte, auch als Prüfkontaktstifte, Prüfnadeln oder Pogo-Pins bekannt, werden in der Prüftechnik zur Herstellung elektrischer Verbindungen eingesetzt. Sie eignen sich ideal für Tests, Programmierungen oder temporäre Verbindungen auf Leiterplatten. Dank ihrer Federmechanik ermöglichen sie eine wiederholbare und zuverlässige Kontaktierung. Federkontaktstifte sind in zahlreichen Größen, Stromstärken, Federkräften und mit unterschiedlichen Spitzentypen verfügbar, die jeweils auf spezifische Anwendungen abgestimmt sind. Die Geometrie der Spitze spielt dabei eine zentrale Rolle für die Zuverlässigkeit der Kontaktierung und variiert je nach Einsatzbereich. Ohne Anspruch auf Vollständigkeit zeigen wir hier die Kopfformen und ihre Einzatzfälle, die im Prüfadapter besonders relevant sind.
Spitz
Die spitze Form ist am verbreitetsten und ermöglicht eine präzise Kontaktierung gängiger Testpunkte, aber auch von besonders kleinen Testpunkten oder Lötpads.
Durch die spitze Form können auch Verschmutzungen durchstochen werden. Bei der Verwendung spezieller Typen kann sogar bei Pads mit Lötstopplack eine stabile Verbindung erreicht werden.
Dank der spitzen Form können diese Stifte problemlos durch Oxidschichten oder Verschmutzungen dringen, um eine zuverlässige Verbindung herzustellen.
Besonders für kleine und dicht gepackte Pads, bei denen eine punktgenaue Kontaktierung erforderlich ist, sind sie ideal.
Waffel
Die waffelförmige Spitze sorgt für eine sichere Verbindung von hervorstehenden Kontakten, insbesondere wenn deren Position etwas variieren kann. Sie kommt beispielsweise bei Steckerpins zum Einsatz, wenn nicht gewährleistet werden kann, dass die Stecker exakt in der vorgesehenen Position bestückt sind. Eine kelchförmige Spitze hätte die Tendenz, die Schrägstellung auszugleichen, was dann aber zu Scherkräften beim Einfedern und so zu erhöhtem Verschleiß führen würde. Wenn eine waffelförmige Spitze nicht mittig trifft, federt sie trotzdem linear ein, ohne sich oder den zu kontaktierenden Pin zu verbiegen.
Auch THT-Lötstellen sind ein typischer Anwendungsfall. Mögliche Schiefstellungen werden durch den großen Kopfdurchmesser kompensiert und mögliche Oxidschichten oder Verschmutzungen, z.B. durch Flussmittelrückstände, werden durch die Spitzengeometrie durchstochen.
Ein weiterer Anwendungsfall sind Hochstromanwendungen. Für hohe Stromstärken stellen Nadeln mit nur einer Spitze ein Nadelöhr dar. Mit waffelförmigen Spitzen und ausreichend großen Testpads können mehrere Kontaktpunkte hergestellt werden, was den Übergangswiderstand sowie die thermische Kopplung erheblich verbessern kann.
Konkav gezahnt
Die konkave, gezahnte Spitze bietet eine feste Verbindung, insbesondere auf kugelförmigen oder leicht erhöhten Kontaktstellen. Sie eignet sich gut für Lötpunkte und BGA-Kugeln.
Die Kombination aus konkaver Form und gezahntem Rand bietet eine optimale Kontaktaufnahme für runde oder halbkugelförmige Oberflächen.
Die konkave Form umschließt die BGA-Kugeln und sorgt für eine stabile Kontaktierung ohne die Gefahr des Abrutschens.
Durch die gezahnte Kante wird ein sicherer Halt erreicht, selbst bei schwer zugänglichen Lötpunkten.
Sie kann auch verwendet werden, wenn IC-Pins kontaktiert werden müssen, für die im Design versäumt wurde, einen Testpunkt vorzusehen. Auch wenn das nicht vorkommen sollte, stellt dies eine Notlösung dar.
Rund
Die abgerundete Version ist ideal für empfindliche Oberflächen, bei denen punktuelle Belastungen vermieden werden sollen oder keine erkennbaren Spuren bei der Prüfung entstehen dürfen. Sie kontaktiert also sehr schonend, ist aber dadurch nicht für alle Oberflächen geeignet. Insbesondere verschmutzte oder oxidierte Oberflächen können nicht zuverlässig kontaktiert werden. Grundsätzlich kann sie auf verzinnten oder vergoldeten Flächen eingesetzt werden.
Sie eignet sich außerdem für die Kontaktierung einiger weiblicher Stecker. Trifft die abgerundete Spitze auf eine Einfuhrschräge eines Steckers wird sie dort nicht verkanten, wie es eine spitze Kopfform würde. Stattdessen zentriert sie sich selbst, was insb. bei begrenzten Platzverhältnissen in Kombination mit einer schwimmenden Lagerung die einzige Möglichkeit sein kann, weibliche Stecker zu kontaktieren.
Konvex
Die konvexe Spitze ermöglicht eine flexible Kontaktierung auf verschiedenen Oberflächen, wird aber insbesondere für Durchkontaktierungen und metallisierte Bohrungen verwendet. Sie passt sich an die Oberfläche an und sorgt für eine zuverlässige Verbindung.
Ihre gezahnte Geometrie hat eine Selbstreinigende Wirkung und schneidet sich in Bohrungen seitlich ein, was die Kontaktierung zuverlässiger macht, als bei dem Einsatz normaler Spitzen.
Kelch
Der Federkontaktstift mit Innenkegel bzw. Kelch ist ideal für kugelförmige oder erhöhte Testpunkte, wie beispielsweise BGA-Kugeln oder Steckerpins. Der Innenkegel umschließt die Kontaktpunkte, wodurch ein stabiler und zuverlässiger Kontakt entsteht. Bei gerigen Rastermaßen verhindert seine zentrierende Wirkung Kurzschlüsse zu benachbarten Kontaktstiften.
Die Kelchförmige Kopfform bietet allerdings den Nachteil, dass beim Einfedern Scherkräfte wirken können, sofern der zu kontaktierende Pin nicht gerade ist. Dies kann zu erhöhtem Verschleiß führen. Zudem hat sie keine selbstreinigende Wirkung und ist anfälliger für Verschmutzungen, als andere Kopfformen.
