CN1821766A - 柔性印刷电路衬底的电检查装置 - Google Patents

Abstract

本发明的课题在于提供一种对柔性印刷电路衬底不造成损伤，另外，即使在安装部件的底侧，仍检测导体图案中产生的微小裂缝的下述电检查装置，其包括夹持柔性印刷电路衬底(30)的上基部(11)和下基部(12)，在该上基部(11)和下基部(12)中的，比如，上基部(11)中凹设有平插部(13)，在该平插部(13)中设置有压力调整机构(14)，并且具有电阻值检测机构(19)，该电阻值检测机构(19)测定设置于上述柔性印刷电路衬底(30)上的导体图案的电阻值。如果使压力调整机构(14)的吸引泵(17)动作，使柔性印刷电路衬底(30)按照向平插部(13)侧鼓出的方式变形，则在该部分产生微小裂缝，微小裂缝的间隙因压力变形而扩大的话，通过电阻值检测机构(19)测定的电阻值增加，由此可知，产生了微小裂缝。

Description

柔性印刷电路衬底的电检查装置

技术领域

本发明涉及电子设备所采用的柔性印刷电路衬底的电检查装置，本发明特别是涉及检测在柔性印刷电路衬底的导体图案中产生的微小裂缝的电检查装置。

背景技术

从特性方面来说，柔性印刷电路衬底由较薄的材料制作，按照容易弯曲的方式构成。在柔性印刷电路衬底的构成中，根据用途对导体图案的表面通过绝缘性薄膜、绝缘性的树脂进行绝缘处理。另外，为了实现增强，在必须增加硬度、厚度的部位添加薄膜、玻璃环氧树脂叠置板、金属板等。

因这样的构成的不同，抗弯强度产生差异，如果对产生容易弯曲的差异的边界附近施加弯曲应力、拉伸应力，则会因该应力在该导体图案中产生微小裂缝。

为了检查微小裂缝，人们知道有下述的构成，其中，形成具有2个端部而连续的电阻紧密贴合设置于基本沿铝衬底的至少1个面的外周部的位置的电路衬底，使交流电流通过上述电阻的两端进行第3次高频波变形的检查等作业，由此，可检测电阻所在的部分微小裂缝的有无(比如，参照专利文献1)。

另外，人们还知道有在陶瓷衬底的至少1个面上设置具有导电性的液体，测定衬底的电特性值来检测裂缝的方法(比如，参照专利文献2)。

此外，人们也知道下述的装置，其中，在顶侧板部件和底侧板部件之间夹持柔性印刷电路衬底，将装载于衬底上的安装部件固定，沿从安装部件拉开衬底的方向作用力，进行衬底和部件之间的导通试验，由此，检测焊接的状态(比如，参照专利文献3)。

专利文献1：JP特开平7-66520号文献

专利文献2：JP特开平9-304324号文献

专利文献3：JP特开2004-273726号文献

发明内容

专利文献1所述的发明必须在铝衬底上预先设置测定用的电阻，在电路上装载过多的部件。另外，由于专利文献2所述的发明在陶瓷衬底中的至少1个面上设置导电性的液体，故装置非常大、检查也麻烦。

专利文献3所述的发明为用于确认安装部件的焊接是否良好的装置，难以检测导体图案的微小裂缝。另外，在焊接部分、柔性印刷电路衬底上施加过大的应力，由此，具有对正常的制品造成损伤的危险性。

另外，在安装有部件的柔性印刷电路衬底的场合，如果在安装部件的外侧部分，则通过将柔性印刷电路衬底弯曲，则即使在过去通过显微镜等的放大检查，仍可检测某种程度的微小裂缝，但是，对于安装部件的底侧的微小裂缝，不可能采用显微镜而进行放大检查。

因此，产生为了不对柔性印刷电路衬底造成损伤，另外，即使在安装部件的底侧，仍检测在导体图案中产生的微小裂缝而应解决的技术课题，本发明的目的在于解决该课题。

本发明是为了实现上述目的而提出的，第1方案所述的发明涉及一种柔性印刷电路衬底的电检查装置，其特征在于该电检查装置包括夹持柔性印刷电路衬底的上基部和下基部，在该上基部和下基部中的任何一者的基部中凹设有平插部，在该平插部中设置有压力调整机构，并且具有电阻值检测机构，该电阻值检测机构测定设置于上述柔性印刷电路衬底上的导体图案的电阻值。

按照该构成，在上基部和下基部之间夹持柔性印刷电路衬底，通过压力调整机构调整平插部的压力，由此，位于柔性印刷电路衬底中的平插部的部分微小地变形。如果在该部分的导体图案中产生微小裂缝，微小裂缝的间隙因压力变形而扩大的话，则知道，由于通过电阻值测定机构测定的电阻值增加，故产生了微小裂缝。

第2方案所述的发明提供第1方案所述的柔性印刷电路衬底的电检查装置，其中，在上述下基部上设置有连接端子，在该连接端子上设置有柔性印刷电路衬底的定位用导向板，并且该连接端子用于与导体图案电导通；上基部检测用传感器。

按照该构成，通过定位用导向板，按照柔性印刷电路衬底的特定部分位于平插部中的方式定位。另外，在设置有连接端子的部位，实现应对柔性印刷电路衬底的导体图案进行电导通的部位的定位。此外，在上基部将下基部下压到规定位置时，上基部检测用传感器对该情况进行检测，压力调整机构动作的同时从连接端子与柔性印刷电路衬底的导体图案之间电导通，电阻值测定机构测定导体图案的电阻值。

第3方案所述的发明提供第1或2方案所述的柔性印刷电路衬底的电检查装置，其中，按照在上述柔性印刷电路衬底中的导体图案中容易产生微小裂缝的部位位于上述任意一个平插部中的方式设置上述定位用导向板。

按照该构成，柔性印刷电路衬底的导体图案中的容易产生微小裂缝的部位可假定为比如，设置防护薄膜、玻璃环氧树脂叠置板等，厚度、硬度不同的边界附近，或者安装部件的焊接处附近，按照这样的微小裂缝的发生假想部位的内面侧位于上述平插部中的方式通过定位导向件而定位。

第4方案所述的发明提供第1，2或3方案所述的柔性印刷电路衬底的电检查装置，其中，按照上述柔性印刷电路衬底中的容易发生微小裂缝的部位的内面侧在上述任意一个平插部中鼓出而弯曲的方式设置上述压力调整机构。

按照该构成，如果压力调整机构动作，则由于柔性印刷电路衬底的内面侧按照在上述平插部中鼓出的方式弯曲，故如果在导体图案的表面上产生微小裂缝，则微小裂缝的间隙扩大，电阻值上升，这样，可检测微小裂缝的发生。

第5方案所述的发明提供第1，2，3或4方案所述的柔性印刷电路衬底的电检查装置，其中，按照通过上基部和下基部夹持上述柔性印刷电路衬底，在微小裂缝容易发生的部位变形时，通过4端子法测定导体图案的电阻值的变化，检测微小裂缝的有无的方式设置上述电阻值检测机构。

按照该构成，通过4端子法测定导体图案的电阻值的变化。在通过2端子法测定的场合，检查从对象部位到检查装置的触点之间的接触电阻造成误差，无法测定正确的电阻值，但是如果通过4端子法测定，由于电压测定端子和电流测定端子是独立的，故可去除接触阻力的影响、可测定正确的电阻值。

在本发明中，像上述那样，在柔性印刷电路衬底的导体图案中的，容易产生微小裂缝的部位的内面侧设置平插部，通过压力调整机构的动作，使柔性印刷电路衬底按照向平插部侧弯曲的方式变形，由此，在导体图案中产生微小裂缝的场合，微小裂缝产生间隙电阻值上升。于是，没有对柔性印刷电路衬底施加过大的应力对其造成损伤的情况，另外，即使在安装部件的底侧，仍可确实检测微小裂缝。

附图说明

图1表示实施例1，其为电检查装置的示意图；

图2(1)为2端子法的电路图，图2(2)为4端子法的电路图；

图3为检测微小裂缝的原理的说明图，其为柔性印刷电路衬底平坦的状态的剖视图；

图4为检测微小裂缝的原理的说明图，其为柔性印刷电路衬底变形的状态的剖视图；

图5表示实施例2，其为柔性印刷电路衬底平坦的状态的剖视图；

图6为图5所示的柔性印刷电路衬底变形的状态的剖视图；

图7为表示实施例2的变形实例，柔性印刷电路衬底平坦的状态的剖视图；

图8为图7所示的柔性印刷电路衬底变形的状态的剖视图；

图9表示实施例3，其为安装有部件的柔性印刷电路衬底的剖视图；

图10为图9所示的柔性印刷电路衬底平坦的状态的剖视图；

图11为图9所示的柔性印刷电路衬底变形的状态的剖视图；

图12表示实施例3的变形实例，其为柔性印刷电路衬底平坦的状态的剖视图；

图13为图12所示的柔性印刷电路衬底变形的状态的剖视图。

具体实施方式

下面列举适合的实施例而对本发明的柔性印刷电路衬底的电检查装置进行描述。对柔性印刷电路衬底不造成损伤，检测导体图案中产生的微小裂缝的目的通过下述方式而实现，该方式为：比如，在柔性印刷电路衬底的导体图案中容易产生微小裂缝的部位的内面侧设置平插部，通过压力调整机构的动作，按照在平插部侧弯曲的方式使柔性印刷电路衬底变形，在导体图案中产生微小裂缝，在此场合，对微小裂缝产生间隙通过读取电阻值变化来实现。

实施例1

图1为电检查装置10的示意图，上基部11和下基部12以可开闭的方式设置，上基部11和下基部12中的至少任意一个的基部中凹设平插部13，在该平插部13中设置压力调整机构14。在该图中，作为一个实例，在凹设于上述上基部11中的平插部13中安装配管连接部15，在该配管连接部15上，通过吸引用配管16连接带切换阀的吸引泵17，构成压力调整机构14。

在上述下基部12上，设置有连接端子19，在该连接端子19上设置有柔性印刷电路衬底30的定位用导向板18，并且该连接端子19用于与柔性印刷电路衬底30的导体图案的电导通；上基部检测用传感器20，该上基部检测用传感器20检测上基部11下降到规定位置的情况。像后述的那样，形成电阻测定机构，该电阻测定机构实现从上述连接端子19到导体图案的导电，测定导体图案的电阻值。

另外，在上述定位用导向板18上，设置有在规定部位对柔性印刷电路衬底30进行定位的导向销和上述连接端子19用的通孔，虽然关于这一点的图示省略。另外，在上述上基部检测用传感器20不但可采用接近传感器，还可采用限位开关等的开关。另外，该上基部检测用传感器20也可不安装于下基部12上，而安装于上基部11的外周部或上下运动机构部上。

下面对上述电检查装置10的动作进行描述。如果将检查对象的柔性印刷电路衬底30放置于下基部12的定位用导向板18上，则按照容易产生微小裂缝的部位位于平插部13的方式设定，连接端子19接触柔性印刷电路衬底30的导体图案。

如果将上述上基部11下压到规定位置，则上基部检测用传感器20工作，切换阀切换吸引泵17动作压力调整机构14动作。因此，空气的吸引从安装于平插部13上的配管连接部15开始，通过该吸引张拉柔性印刷电路衬底30，上述平插部13的部分稍稍变形。

在柔性印刷电路衬底30的导体图案中产生微小裂缝的场合，因柔性印刷电路衬底30的变形，微小裂缝的间隙扩大，通过电阻值检测机构测定的导体图案的电阻值增加，因此，可检测产生微小裂缝的情况。此时的电阻值的增加在数十毫Ω或以上。

此外，在柔性印刷电路衬底预先平坦的状态时，将导体图案的电阻值作为初始值而存储，然后，使上述吸引泵17动作，进行吸引，此时，测定导体图案的电阻值。如果计算此时的测定值和上述初始值的差检测到微小裂缝的发生，则可进行更加正确的检测。在任何的测定方法中，最好通过4端子法进行电阻值的测定。

在这里，简单地对该4端子法进行描述。图2(1)表示2端子法的电路图，具有两个端子T1、T2与被测定体Rx的接触电阻的影响，按照高于实际值的方式检测电阻值。图2(2)表示4端子法的电路图，通过将电流施加用的端子T1、T2与电压施加用的端子T3、T4分离，可去除接触电阻的影响、可进行高精度的测定。

下面对检测在导体图案中产生的微小裂缝的原理进行描述。像图3所示的那样，柔性印刷电路衬底30通过粘接剂32，在基部薄膜31的表面上设置导体图案33，在该导体图案33上产生由虚线A所示的那样的微小裂缝。

由于该微小裂缝为在导体金属的晶体之间产生的龟裂，故在平坦的状态、导体图案33向内侧弯曲变形的场合，处于微小裂缝部分的导体紧密接触的状态，因此，通过电阻检测机构测定的电阻值不发生变化，无法检测微小裂缝。另外，即使在于导体图案33的厚度方向的整体中产生裂缝的情况下，由于具有多个接触点，故电阻值的上升较小，在进行测定装置的误差、导电电阻的误差的总和计算的场合，电阻值的增加量在误差范围内无法进行裂缝的检测。

因此，在本发明中，像图4所示的那样，利用柔性印刷电路衬底30的特性，按照基部薄膜31位于内侧的方式弯曲变形，由此，像由虚线B所示的那样微小裂缝开放，裂缝内的触点大幅度地减少。因此，由于伴随该触点的减少导体图案33的电阻值增加，故像前述那样，通过电阻值检测机构测定电阻值的变化，这样可容易并且确实检测微小裂缝的有无。另外，由于柔性印刷电路衬底30的变形量可仅为微小裂缝部分移动数微米，故在正常的柔性印刷电路衬底30中不产生微小裂缝。

实施例2

一般，在柔性印刷电路衬底中，在不是防护薄膜的某部分的部分抗弯强度产生差异，特别是，防护薄膜的边界附近弯曲应力集中，容易产生微小裂缝。为了检测该微小裂缝，必须沿导体图案的微小裂缝扩大的方向变形。即，通过从柔性印刷电路衬底的基部薄膜侧吸引，在导体图案中产生的微小裂缝扩大，电阻值变化，由此，可检测裂缝的有无。按照该方法，即使在于基部薄膜的内面上贴合增强用薄膜、玻璃环氧树脂叠置板的情况下，仍可检测微小裂缝。

图5表示在下基部12中凹设平插部13，在该平插部13中设置吸引用通口21的构成，在柔性印刷电路衬底30的导体图案33的一部分上，局部地通过粘接剂34粘贴防护薄膜35。像前述那样，由于在由虚线C表示的防护薄膜35的边界附近容易产生微小裂缝，故为了按照该部分位于外侧的方式变形，在基部薄膜31位于底侧的状态，将柔性印刷电路衬底30放置于下基部12。

通过图1描述的定位用导向板18和连接端子19按照柔性印刷电路衬底30的检查部位位于图5所示的平插部13中的方式设定，如果在该状态，将上基部下压到规定位置，上基部检测用传感器工作，切换阀切换，从下基部12的吸引用通口21开始空气的吸引。像图6所示的那样，通过该吸引张拉柔性印刷电路衬底30，基部薄膜31侧按照在上述平插部13鼓出的方式弯曲。

因此，如果万一在由虚线C所示的检查部位具有微小裂缝，则像通过图4描述的那样，在柔性印刷电路衬底30中产生的微小裂缝(图4中的虚线B部分)扩大，导体图案33的电阻值变化，由此，可检测裂缝的有无。

作为吸引以外的压力调整机构，包括有从柔性印刷电路衬底30的部件安装面加压的方法。比如，像图7所示的那样，在上基部11中凹设顶部平插部13a，并且设置加压用通口22，在下基部12中设置底部平插部13b和通孔23。在上基部11的加压用通口22中连接加压泵(图中未示出)的排出口。

与图5和图6的场合相同，按照柔性印刷电路衬底30的检查部位位于图7所示的平插部13b中的方式进行定位，在该状态，如果将上基部11下压到规定位置，则上基部检测用传感器工作，切换阀切换，从上基部11的加压用通口22注入压缩空气，像图8所示的那样，通过该加压按压柔性印刷电路衬底30，基部薄膜31侧按照在上述平插部13中鼓出的方式弯曲。

即使在代替前述的空气的加压，而通过发泡氨基甲酸乙酯等的固态物体，对柔性印刷电路衬底30的部件安装面进行加压，虽然这一点在图中未示出，仍可获得相同的作用效果。由于发泡氨基甲酸乙酯等的固态物体可反复地使用，故可有助于检查装置的成本的降低。

实施例3

一般，在于柔性印刷电路衬底上安装部件的场合，通过焊料回流、不需要焊料等方式进行焊接，将柔性印刷电路衬底和安装部件加热到焊料熔融温度或以上，如果在固相温度或以下，则安装部件固定于柔性印刷电路衬底上。通过加热，柔性印刷电路衬底和安装部件均膨胀，通过之后的冷却均收缩。

在多数场合，安装部件和柔性印刷电路衬底的相应线膨胀系数有较大不同。比如，在陶瓷部件的场合，其线膨胀系数约为7ppm/℃，与此相对，用作柔性印刷电路衬底的导体图案的铜线膨胀系数约为17ppm/℃，故有很大的差异。因此，在铅回流焊接时，陶瓷部件与铜的收缩差由下述式确定。[17(ppm)-7(ppm)]×240(℃)＝2400(ppm)。

像图9所示的那样，在柔性印刷电路衬底30上焊接安装部件36的场合，由虚线D和E表示的防护薄膜35和焊料37之间的边界部分的强度最弱，应力集中于该部分，容易产生微小裂缝。

因此，像图10所示的那样，在下基部12中凹设平插部13，并且在该平插部13中设置吸引用通口21，比如，按照由图9的虚线D所示的检查部位位于图10所示的平插部13中的方式，对柔性印刷电路衬底30进行定位，在该状态，将上基部下压到规定位置，切换阀切换，从下基部12的吸引用通口21开始空气的吸引。像图11所示的那样，通过该吸引张拉柔性印刷电路衬底30，基部薄膜31侧按照在上述平插部13中鼓出的方式弯曲。

因此，如果万一在由虚线D表示的检查部位具有微小裂缝，则在柔性印刷电路衬底30中产生的微小裂缝扩大，导体图案33的电阻值变化，由此，可检测裂缝的有无。像这样，即使在于安装部件36的底侧，在过去不可能进行微小裂缝的检测的部位，仍可通过将柔性印刷电路衬底30的基部薄膜31侧向平插部31吸引的方式，容易并且确实地检测微小裂缝的有无。

另外，也可从柔性印刷电路衬底30的部件安装面进行加压实现变形。比如，像图12所示的那样，在上基部11中凹设顶部平插部13a，并且设置加压用通口22，在下基部12中设置底部平插部13b和通孔23。另外，如果从上基部11的加压通口22注入压缩空气，压缩气体，则像图13所示的那样，通过该加压按压柔性印刷电路衬底30，基部薄膜31侧按照在上述平插部13b中鼓出的方式弯曲。

此外，在本实施例中，使柔性印刷电路衬底30的基部薄膜31位于下基部12侧，使其向下基部的平插部变形，但是，也可与此相反，使柔性印刷电路衬底30的基部薄膜31位于上基部11侧，使其向上基部11的平插部变形。此外，也可不以水平状态设置上基部和下基部，而以垂直状态或倾斜状态设置该上基部和下基部，夹持柔性印刷电路衬底。

还有，只要不脱离本发明的精神可进行各种改变，另外，显然，本发明涉及该改变的构成。

Claims (5)

1.一种柔性印刷电路衬底的电检查装置，其特征在于该电检查装置包括夹持柔性印刷电路衬底的上基部和下基部，在该上基部和下基部中的任何一者的基部中凹设有平插部，在该平插部中设置有压力调整机构，并且具有电阻值检测机构，该电阻值检测机构测定设置于上述柔性印刷电路衬底上的导体图案的电阻值。

2.根据权利要求1所述的柔性印刷电路衬底的电检查装置，其特征在于在上述下基部上设置有连接端子，在该连接端子上设置有柔性印刷电路衬底的定位用导向板，并且该连接端子用于与导体图案电导通；上基部检测用传感器。

3.根据权利要求1或2所述的柔性印刷电路衬底的电检查装置，其特征在于按照在上述柔性印刷电路衬底中的导体图案中容易产生微小裂缝的部位位于上述任意一个平插部中的方式设置上述定位用导向板。

4.根据权利要求1，2或3所述的柔性印刷电路衬底的电检查装置，其特征在于按照上述柔性印刷电路衬底中的容易发生微小裂缝的部位的内面侧在上述任意一个平插部中鼓出弯曲的方式设置上述压力调整机构。

5.根据权利要求1，2，3或4所述的柔性印刷电路衬底的电检查装置，其特征在于按照通过上基部和下基部夹持上述柔性印刷电路衬底，在微小裂缝容易发生的部位变形时，通过4端子法测定导体图案的电阻值的变化，检测微小裂缝的有无的方式设置上述电阻值检测机构。

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