(57)【要約】【課題】従来の試験方法から得られる結果と同等以上の精度を有し且つ信頼性をも満足させる耐屈折性データを効率よく短時間で得ることのできる試験方法及びその試験方法を行なう試験装置を提供する【解決手段】少なくとも２以上のリードを並列に接続するリード部を備えた耐屈折性試験用試験片の所定位置を繰り返し屈曲させた時の前記リード部の電圧又は電気抵抗値、或いは電圧と電気抵抗値の両者の経時変化と屈折回数からなる測定データから求めた前記リード部の破断関数を用いて、前記耐屈折性試験用試験片の個々のリードの耐屈折回数を求めることを特徴とする耐屈折性試験方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２以上のリードを並列に接続するリード部を備えた耐屈折性試験用試験片の所定位置を繰り返し屈曲させた時の前記リード部の電圧又は電気抵抗値、或いは電圧と電気抵抗値の両者の経時変化と屈折回数からなる測定データから求めた前記リード部の破断関数を用いて、前記耐屈折性試験用試験片の個々のリードの耐屈折回数を求めることを特徴とする耐屈折性試験方法。
【請求項２】
前記屈折回数が、光学方式若しくは磁気方式により計測されることを特徴とする請求項１記載の耐屈折性試験方法。
【請求項３】
前記測定データが、商用電源の周期、又は前記商用電源の周期の整数倍の周期で計測されることを特徴とする請求項１又は２記載の耐屈折性試験方法。
【請求項４】
少なくとも２以上のリードを並列に接続するリード部を備えた耐屈折性試験用試験片と、
前記耐屈折性試験用試験片を所定位置に装着し繰り返し屈曲を行なう屈折部と、
前記耐屈折性試験用試験片の屈折回数を計測する屈折回数計測部と、
前記リード部の電圧又は電気抵抗値の経時変化、或いは電圧と電気抵抗値の両者の経時変化を測定する電気計測部と
前記屈折回数計測部及び電気計測部が計測した屈折回数、並びに電圧又は電気抵抗値、若しく電圧と電気抵抗値の両者を、測定データとして外部に出力するデータ出力部と、
前記測定データから前記破断関数を求め、前記耐屈折性試験用試験片の個々のリードの耐屈折回数を算出するデータ処理手段と、
を備えることを特徴とする耐屈折性試験装置。
【請求項５】
前記屈折回数計測部が、雑音発生がない光学方式又は磁気方式であることを特徴とする請求項４記載の耐屈折性試験装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フレキシブル配線用基板の耐屈折特性を評価する試験方法及びその試験に使用される耐屈折試験装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
フレキシブル配線基板（ＦＰＣとも称される）は、耐屈折性が良好なことからハードディスクの読み書きヘッドやプリンターヘッド、デジタルカメラ内の屈折配線板用などとして広く用いられている。
このようなフレキシブル配線基板の耐屈折性の評価には、一般的にＪＩＳ−Ｃ−６４７１（非特許文献１）やＪＩＳ−Ｃ−５０１６（非特許文献２）に規格されたＭＩＴ耐折度試験（ｆｏｌｄｉｎｇ  ｅｎｄｕｒａｎｃｅ  ｔｅｓｔ）が工業的に使用されている。この試験では、試験片に形成した回路パターンが断線するまでの屈折回数を以って、耐屈折性の評価を行い、その屈折回数が大きいほど耐折性が良いとしている。
【０００３】
これら非特許文献１及び非特許文献２には、被試験体となる基準試験片の形状、寸法が定義され、図９に示すように、その基準試験片３０は、一本の導通回路３１を曲げて６カ所の屈折部分（Ｂ−Ｂ部）が設けられていて、この６カ所の内、１カ所でも断線すれば試験は終了となり、そのときの屈折回数を耐屈折性の指標として採用している。
【非特許文献１】ＪＩＳ−Ｃ−６４７１「プレキシブルプリント配線板用銅張積層板試験方法」
【非特許文献２】ＪＩＳ−Ｃ−５０１６「プレキシブルプリント配線板試験方法」
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、非特許文献１及び非特許文献２に記載される従来の試験方法では、非常に良好な耐屈折性を備えたフレキシブル配線基板を測定した場合、断線が容易には生じないために、１回の試験に非常に長い測定時間が必要となる。
又、被試験体の耐屈折性の信頼性を評価するためには、その平均値や標準偏差などの統計学的アプローチを備えることが必然であり、そのためには纏まった量の耐屈折性試験データが要求されるが、従来の試験方法では、試験片１個に付き１データしか得られず、従ってより多大な時間を費やすことなり、生産効率や開発効率を低下させたり、更には製造コストの上昇などを招いてしまう問題を抱えている。
【０００５】
そこで、本発明は従来の試験方法から得られる結果と同等以上の精度を有し且つ信頼性をも満足させる耐屈折性データを効率よく得ることのできる試験方法及びその試験方法を行なう試験装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このような課題に鑑み本発明は、１回の試験において複数の耐屈折性データを得ることのできる構造の試験片を用いた耐屈折性試験の測定データを、この試験片と電気的に等価な回路（以下、等価回路と称す）を用いて算出した破断関数と組み合わせることで、試験片の破断状況を明確にして、その破断時の屈折回数を求めるものである。
【０００７】
本発明の第一は、少なくとも２以上のリードを並列に接続するリード部を備えた耐屈折性試験用試験片の所定位置を繰り返し屈曲させた時のリード部の電圧又は電気抵抗値、或いは電圧と電気抵抗値の両者の経時変化と屈折回数からなる測定データから求めたリード部の破断関数を用いて、耐屈折性試験用試験片の個々のリードの耐屈折回数を求める耐屈折性試験方法であって、その屈折回数は、雑音発生のない光学方式若しくは磁気方式により計測され、更に測定データは、商用電源の周期、又は前記商用電源の周期の整数倍の周期で計測されるものである。
【０００８】
本発明の第二は、少なくとも２以上のリードを並列に接続するリード部を備えた耐屈折性試験用試験片と、この耐屈折性試験用試験片を所定位置に装着し繰り返し屈曲を行なう屈折部と、屈折部による試験片の屈折回数を計測する屈折回数計測部と、試験片のリード部の電圧又は電気抵抗値の経時変化、或いは電圧と電気抵抗値の両者の経時変化を測定する電気計測部と、屈折回数計測部及び電気計測部が計測した屈折回数、並びに電圧又は電気抵抗値、若しく電圧と電気抵抗値の両者を、測定データとして外部に出力するデータ出力部と、これらの測定データから破断関数を求めて耐屈折性試験用試験片の個々のリードの耐屈折回数を算出するデータ処理手段とを備える耐屈折性試験装置で、その屈折回数計測部は、雑音発生がない光学方式又は磁気方式であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の耐屈折性試験方法によれば、非常に良好な耐屈折性を備えるフレキシブル配線基板でも、容易に、ＪＩＳ−Ｃ−６４７１及びＪＩＳ−Ｃ−５０１６による耐屈折性試験結果と同等の耐屈折性評価及び信頼性を評価できるだけのデータ数がより少ない試験回数で得ることが可能となり、耐屈折性試験を必要とするフレキシブル配線基板などの開発を促進し、更に製品の生産効率の向上にも大きく寄与する効果を奏するものである。
又、耐屈折性の評価の自動化が推進され、且つ、既存の試験装置へのデータ処理機能を組み込むコスト、又は従来の試験装置では必要とされた、後処理による取得した測定データを用いた評価コストなどを抑えることも可能とするものであり、更には、試験片のリード部に用いられる導体のシート抵抗の評価などにも利用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図を交えて本発明に係る詳細に説明する。
図１は本発明に係る耐屈折性試験方法のフロー図である。
図２はデータ処理手段における演算スキームを示す図である。
図３は本発明に係る耐屈折性試験用試験片の一例を示す模式図で、６本のリード（ｊ＝６：ｊはリード数）を備えるもので、１１は耐屈折性試験用試験片、２０はリード部、２１はリード、２２ａ、２２ｂは出力端部、Ａ−Ａ線は屈折部分である。
図４は本発明の試験装置を表す等価回路である。Ｒ０は試験装置の配線部分の抵抗（以下、配線抵抗）、Ｒｊはリード部の抵抗、Ｒａはリード個々の抵抗（以下、リード抵抗）である。
【００１１】
図５は耐屈折性試験で得られた測定データの電圧ｖと屈折回数ｐの関係Ｖ［ｐ］を表す図で、（ａ）は屈曲回数のカウントを機械式電気接点を用いた場合、（ｂ）は光学式接点を用いた場合である。
【００１２】
図６は本発明に係る耐屈折性試験方法を採用する耐屈折性試験装置の模式図で、（ａ）は全体図、（ｂ）は電気計測部の実施例の一例を示す図である。
図６において、１は耐屈折性試験装置、１１は耐屈折性試験用試験片、１２は耐屈折性試験用試験１１を所定位置に装着し繰り返し屈曲を行なう屈折部、１３はリード部の電圧、電気抵抗値の経時変化を測定する電気計測部、１４は耐屈折性試験用試験片１１の屈折回数を計測する屈折回数計測部、１５は屈折回数計測部及び電気計測部の測定データを外部に出力するデータ出力部、１６は測定データから破断関数を求め、耐屈折性試験用試験片の個々のリード部の破断屈折回数を算出するデータ処理手段である。Ｅは電圧計、Ｒは電気抵抗計である。
【００１３】
次に、図１から図５を用いて、本発明の耐屈折性試験方法について詳細する。
本試験方法は、第一に図１の手順Ｉに示す破断関数Ｆｎを、図２の演算スキームに従って算出する。先ず耐屈折性を知りたい基板に、図３のような複数（ｊ本、図３ではｊ＝６）のリードを並列に持つ試験片、ｍ本を作製し、その試験片を用いて耐屈折性試験を行ない、屈折回数ｐと電圧ｖ：Ｖｍ［ｐ］、或いは電気抵抗ｒ：ｒｍ［ｐ］を測定する。
次に図４に示す本試験装置の等価回路における配線抵抗Ｒ０、リード抵抗Ｒａの値をパラメータに用いて、屈折回数ｐと電圧ｖの測定データ、或いは屈折回数ｐと電気抵抗ｒの測定データにフィッティングする破断関数Ｆｎを算出する。ここで、ｎは一試験片におけるリード破断本数を表し、ｎ＝０，１，・・・，ｊ−１である。
【００１４】
この破断関数Ｆｎの具体的な算出方法の一例を以下に示す。
（１）測定データの電圧ｖ又は電気抵抗値ｒに、最小二乗法を適用して電圧ｖと屈折回数ｐとの一次式：ｖ＝Ｖｍ［ｐ］＝ａｎｐ＋ｂｎ、或いは電気抵抗ｒと屈折回数ｐの一次式；ｒ＝ｒｍ［ｐ］＝ａｎ’ｐ＋ｂｎ’を、各リード破断本数（ｎ＝０〜ｊ−１）毎に求める。
（２）屈折回数ｐ＝０の場合における一次式の値Ｖ１［０］＝ｂｎ又はｒ１［０］＝ｂｎ’と図４の等価回路のリード破断本数毎の回路式から配線抵抗Ｒ０、リードＲａの値を求め、その平均値をそれぞれＲ０＊、Ｒａ＊（図２の近似計算の求めたＲ０、Ｒａに相当）とする。
（３）（２）で得られた平均配線抵抗Ｒ０＊、平均リード抵抗Ｒａ＊を図４の破断本数毎の回路式に代入し、下記数１に示す破断関数Ｆｎを表す一次式のｙ切片ｂｎ又はｂｎ’を新たに求め、破断関数Ｆｎを導出する（図２の破断関数の決定）。尚、ａｎ又はａｎ’は上記（１）で求めた値を使用する。
【００１５】
【数１】
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【００１６】
このようにして求めた破断関数Ｆｎを、耐屈折性試験の測定データをグラフ化した図５（ａ）、（ｂ）に重ねて示す。破断関数Ｆｎは図中でｎ＝０，１，２，３，４，５で指示する直線で示されているもので、屈折回数の増大に伴いリードが破断する毎に電気抵抗は増大するので階段状になり、又屈曲する度に個々のリードは加工されることになり、その電気抵抗は徐々に高まり右肩上がりの直線で示される。
【００１７】
次に、第二に図１の手順IIに示すように、ｍ本の試験片について耐屈折性試験を行ない、Ｖｍ［ｐ］又はｒｍ［ｐ］と屈折回数ｐからなる測定データを得る。次に、この測定データと先に求めた破断関数Ｆｎとから、図２の演算スキームに従ってリード破断本数ｎが０からｊ−１本毎の耐屈折性試験における耐屈折回数Ｐ［ｎ，ｍ］（回）を得る。この場合、（ｊ−１）×ｍ個の耐屈折回数Ｐが得られる。次いで、その平均値、標準偏差値などを求める。
【００１８】
その例として、評価用試験片で得られた電圧の変化の測定データに、この破断関数をプロットして、耐屈折回数を求めたものを図５に示す。図５において、屈折回数の計測を機械式電気接点で行なった図５（ａ）では測定データに雑音が多いが、屈折回数の測定を光学式に変更すると図５（ｂ）のように雑音が少なくなり測定の信頼性を上げることができる。
尚、この耐屈折回数Ｐ［ｎ，ｍ］の求め方の一例は、Ｖｍ［ｐ−１］とＶｍ［ｐ］の隣り合う２測定点の平均値を結ぶ線（図５中の白抜き線）と破断関数Ｆｎの直線が交差する交点を耐屈折回数Ｐ［ｎ，ｍ］とする。又、雑音発生の少ない光学方式や磁気方式などで、よりばらつきの少ない測定データが得られる場合には、測定データが破断関数Ｆｎの各線（ｎ＝１からｊ−１）で決められている閾値を所定頻度以上、超えた時の屈折回数を耐屈折回数Ｐ［ｎ，ｍ］としても良い。
【００１９】
［耐屈折性試験装置］
本発明の耐屈折性試験装置について図を用いて詳細する。
図６に示す耐屈折性試験装置１は、試験片１１を屈折部１２に装着、屈曲を行ない、その時の試験片１１のリード部の電圧ｖ、電気抵抗値ｒを電気計測部１３で測定し、その測定と同調して屈折回数計測部１４で、試験片１１の屈折回数ｐを計測し、各計測部で測定された電圧、電気抵抗値、屈折回数の測定データをデータ出力部１５からデータ処理手段１６に出力し、データ処理手段１６において、測定データから先に示した耐屈折性試験方法を用い、耐屈折回数などの耐屈折性データを求めるもので、通常、このデータ処理手段１６は、図２に示す演算スキームをコンピュータ上で実行して行う。尚、電気計測部１３は、電圧ｖ、電気抵抗値ｒの測定と共に、リード部の全断線をモニターする断線モニターの役目も担っていても良い。
【００２０】
このような耐屈折性試験装置は、各部を個別に作製して配線しても良く、或いは屈折部１２、電気計測部１３、屈折回数計測部１４、データ出力部１５は、これらを備えてＭＩＴ耐折度試験を行なう市販のＭＩＴ試験機や専用に作製した耐屈折性試験機を代わりに用いても良い。
又、電気計測部１３及び屈折回数計測部１４の測定データを外部に出力するデータ出力部１５が装備されているものでは、これを用いて測定データを出力するが、電源の雑音などが測定誤差として気になる場合は外部電源を用いることが望ましい。
又、屈折回数の測定は、一般に機械式の電気接点スイッチを用いることが多いが、雑音が測定値の誤差となるので、光学式又は磁気式などの雑音発生の無いものを用いることが望ましい。
【００２１】
次に、本発明で用いる耐屈折試験用試験片１１は、図３に示すように導通部分のリード２１が並列に接続されたリード部２０を備える試験片である。その寸法、リード２１の厚みｔ０、幅ｗ０、リードピッチｗ１などは非特許文献１のＪＩＳ試験片とほぼ同等のものが望ましいが特に限定しない。
【００２２】
リード部２０の本数は、試験片の寸法がＪＩＳ規定の試験片と同寸法であれば従来の耐屈折性試験装置をそのまま使用できるので、図３のように６本程度が望ましいが、少なくても逆に多くしても良く限定するものではない。リード部２０は、リード２１の上下で各リード２１が並列に接続していることが重要である。尚、この試験片１１の屈折部１２への装着は、用いる耐屈折性試験機に由来する。
【００２３】
耐屈折性試験条件は、ＪＩＳに規定した条件を用いても良いが独自に設定した場合は、得られる耐屈折回数が、ＪＩＳの試験方法との結果と必ずしも一致しないこともあるので注意が必要である。耐屈折試験中の電圧の変化または電気抵抗の変化は、記録可能な入力抵抗の高い電位差計などの電気計測部１３を介してデータ処理手段１６に取り込まれる。
尚、測定精度向上には、サンプリングオシロを用い、サンプリング間隔を商用電源の周波数で決まる周期又は、その整数倍とし、サンプリング間隔の間の測定電圧を平均化して取り込むようにすると良い。
【実施例】
【００２４】
以下、実施例を用いて詳細に本発明を説明する。
［実施例１］
厚み３５μｍのポリイミドフィルムの表面に厚み８μｍの銅箔を複合した銅−ポリイミド基板を用い、リード幅ｗ０＝１ｍｍの６本のリードを並列に配置した耐屈折性試験用試験片をフォトリソグラフィーにて作製し、ＪＩＳ−Ｐ−８１１５のＭＩＴ試験機に所定部に装着して耐屈折性試験を行なった。その耐屈折性試験は、屈折半径Ｒ＝０．３８ｍｍ、荷重５００ｇ、屈折回転数１７５ｒ．ｐ．ｍの条件下で行い、その屈折回数と、屈折回数に同調した電圧変化を測定した。試験は５本の試験片について行なった。
得られた測定データを用いて、本発明の耐屈折性試験方法により耐屈折回数を求めた。その結果を図７に示す。
【００２５】
［従来例］
実施例１と同じ厚み３５μｍのポリイミドフィルムの表面に厚み８μｍの銅箔を複合した銅−ポリイミド基板を用い、ＪＩＳ−Ｐ−８１１５のＭＩＴ試験法パターン（図６）のＭＩＴ試験片をフォトリソグラフィーにて作製し、これらをＪＩＳ−Ｐ−８１１５のＭＩＴ試験機にセットし、屈折半径Ｒ＝０．３８ｍｍ、荷重５００ｇ、屈折回転数１７５ｒ．ｐ．ｍの条件下で１１本の試験片の耐屈折回数を求めた結果を図８に示す。
【００２６】
図７及び図８の結果を比較すると、どちらも累積頻度５０％の耐屈折回数が４５０回程度となり、本発明に係る実施例１は従来例と同等の耐屈折回数を示しており、従来の方法を充分に代替できることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明に係る耐屈折性試験方法のフロー図である。
【図２】データ処理手段における演算スキームを示す図である。
【図３】本発明に係る耐屈折性試験用試験片の一例を示す模式図である。
【図４】本発明の試験装置を表す等価回路の説明図である。
【図５】耐屈折性試験で得られた測定データの電圧ｖと屈折回数ｐの関係Ｖ［ｐ］を表す図で、（ａ）は屈曲回数のカウントを機械式電気接点を用いた場合、（ｂ）は光学式接点を用いた場合である。
【図６】本発明に係る耐屈折性試験方法を採用する耐屈折性試験装置の模式図で、（ｂ）は電気計測部の実施例の一例を示す図である。
【図７】本発明に係る実施例１の試験結果を示す図である。
【図８】従来の試験方法による試験結果を示す図である。
【図９】従来の耐屈折性試験用試験片を示す模式図である。
【符号の説明】
【００２８】
１    耐屈折性試験装置
１１    耐屈折性試験用試験片
１２    屈折部
１３    電気計測部
１４    屈折回数計測部
１５    データ出力部
１６    データ処理手段
２０    リード部
２１    リード
２２ａ、２２ｂ  出力端部
３０    従来の耐屈折性試験用試験片
３１    リード部（導通回路）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2010008281.tif 000007
【図５】
2010008281.tif 000008
【図６】
2010008281.tif 000009
【図７】
2010008281.tif 000010
【図８】
2010008281.tif 000011
【図９】
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