JP2014130048A - フレキシブル回路基板の耐折り曲げ性試験装置および方法 - Google Patents

Abstract

【課題】二つ折りにされて使用されるフレキシブル回路基板の耐折り曲げ性を適切に評価できるようにする。
【解決手段】耐折り曲げ性試験方法は、折り曲げ手順、挟み込み手順および展開手順を、繰り返し実行する。折り曲げ手順では、ステージ２１に載置されたフレキシブル回路基板４０を二つ折りに折り曲げる。挟み込み手順では、二つ折りに折り曲げられたフレキシブル回路基板４０の折り曲げ部４０Ｃを、ステージ２１と接触子２２によって挟み込むと共に、ステージ２１と接触子２２の間隔を、設定された値に調整する。展開手順では、二つ折りに折り曲げられたフレキシブル回路基板４０を展開する。
【選択図】図１０

Description

本発明は、フレキシブル回路基板の耐折り曲げ性の試験を行うためのフレキシブル回路基板の耐折り曲げ性試験装置および方法に関する。

近年、携帯電話機、ノート型パーソナルコンピュータ、ハードディスク装置、光ピックアップ装置、プリンタ等の電子機器において、フレキシブル回路基板が広く利用されている。フレキシブル回路基板は、折り曲げて使用することができることから、電子機器において繰り返し折り曲げられる部分に使用されたり、配線の省スペース化のために折り曲げられた状態で電子機器内に収納されたりする。このようなフレキシブル回路基板には、高い耐屈曲性や高い耐折性が要求される。

フレキシブル回路基板の耐屈曲性や耐折性を評価するための試験としては、ＪＩＳ（日本工業規格）で規定されたＩＰＣ法による耐屈曲性試験（以下、ＩＰＣ試験と記す。）とＭＩＴ法による耐折性試験（以下、ＭＩＴ試験と記す。）が知られている。ＩＰＣ試験は、Ｕ字形状に屈曲させたフレキシブル回路基板の長手方向の一端部を固定し、他端部をフレキシブル回路基板の長手方向に往復運動させることによって行われる。ＭＩＴ試験は、引っ張り荷重を加えた状態のフレキシブル回路基板の折り曲げ動作を繰り返すことによって行われる。

また、特許文献１には、ステージ上に載置されたフレキシブル回路基板を、フレキシブル回路基板中の所定の位置で折り曲げるステップと、ステージの上方において上下に移動可能な接触子によって、折り曲げられたフレキシブル回路基板の上記所定の位置の近傍に、予め設定された一定の荷重を印加するステップと、折り曲げられたフレキシブル回路基板を展開するステップと、展開されたフレキシブル回路基板の上記所定の位置の近傍に、上記接触子によって荷重を印加するステップを繰り返す試験装置および方法が記載されている。

特開２００７−１０３８４３号公報

フレキシブル回路基板の使用態様の一つとしては、二つ折りに折り曲げられた状態で、所定の大きさのギャップ内に収納される態様がある。「二つ折り」という折り曲げ方は、「はぜ折り」または「１８０°折り曲げ」とも呼ばれる。以下、二つ折りに折り曲げられたフレキシブル回路基板の態様を、二つ折り態様と呼ぶ。この二つ折り態様では、フレキシブル回路基板の折り曲げ部分は一定の部分であり、この折り曲げ部分に大きな応力が生じる。

二つ折り態様で使用されるフレキシブル回路基板の信頼性すなわち耐折り曲げ性を適切に評価するには、実際に使用されたときの態様に近い状態になるようにフレキシブル回路基板を折り曲げて試験を行う必要がある。

ＩＰＣ試験とＭＩＴ試験は、いずれも、二つ折り態様とは異なる態様でフレキシブル回路基板を変形させて試験を行うため、二つ折り態様で使用されるフレキシブル回路基板の耐折り曲げ性を適切に評価するのには適していない。すなわち、ＩＰＣ試験では、フレキシブル回路基板において、大きな応力が生じる屈曲部が一定の部分ではなく、前述の往復運動に伴って移動する。ＭＩＴ試験では、フレキシブル回路基板は、一定の部分を中心して一方向（片側）に対しては１８０°よりも小さい角度でしか曲げられない。そのため、ＭＩＴ試験は、フレキシブル回路基板に折り目を付けるような厳しい試験態様とは異なるものであった。

このように、二つ折り態様で使用されるフレキシブル回路基板では、他の態様で使用されるフレキシブル回路基板に比べて、高い耐折り曲げ性が要求される。この要求に応じて、フレキシブル回路基板の耐折り曲げ性が向上してくると、ＩＰＣ試験やＭＩＴ試験によってフレキシブル回路基板の耐折り曲げ性を評価しようとすると、長時間の測定が必要になる。

特許文献１に記載された試験方法は、二つ折り態様でフレキシブル回路基板を折り曲げて試験を行うため、二つ折り態様で使用されるフレキシブル回路基板の耐折り曲げ性を評価するのに適している。

しかし、特許文献１に記載された試験方法では、以下のような問題点があった。すなわち、特許文献１に記載された試験方法では、接触子によって、折り曲げられたフレキシブル回路基板の所定の位置の近傍に、予め設定された一定の荷重を印加する。この場合、試験対象のフレキシブル回路基板の構成が異なってフレキシブル回路基板の厚みや剛性が異なると、上述のように印加する荷重が一定であっても、接触子とステージとの間隔が変化する。接触子とステージとの間隔は、二つ折り態様で使用されるフレキシブル回路基板が収容されるギャップの大きさに対応するものである。そのため、特許文献１に記載された試験方法では、構成が異なる複数種類のフレキシブル回路基板を、一定の大きさのギャップを想定した条件で適切に評価することができないという問題点があった。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、二つ折り態様で使用されるフレキシブル回路基板の耐折り曲げ性を、フレキシブル回路基板が収容される一定の大きさのギャップを想定した条件で適切に評価することができるようにしたフレキシブル回路基板の耐折り曲げ性試験装置および方法を提供することにある。

本発明のフレキシブル回路基板の耐折り曲げ性試験装置は、二つ折りに折り曲げられるフレキシブル回路基板の耐折り曲げ性の試験を行うための装置である。本発明の試験装置は、フレキシブル回路基板を二つ折りに折り曲げる動作と、折り曲げられたフレキシブル回路基板を展開する動作とが可能な折り曲げ機構と、二つ折りに折り曲げられたフレキシブル回路基板の折り曲げ部を挟み込む挟み込み機構と、折り曲げ機構と挟み込み機構を制御する制御部とを備えている。挟み込み機構は、フレキシブル回路基板が載置されるステージと、ステージの上方に配置されて上下動可能な接触子とを有している。

制御部は、ステージに載置されたフレキシブル回路基板を、折り曲げ機構によって二つ折りに折り曲げる折り曲げ動作と、二つ折りに折り曲げられたフレキシブル回路基板の折り曲げ部を、ステージと接触子によって挟み込むと共に、ステージと接触子の間隔を、設定された値に調整する挟み込み動作と、二つ折りに折り曲げられたフレキシブル回路基板を、折り曲げ機構によって展開する展開動作とが、繰り返し実行されるように、折り曲げ機構と挟み込み機構を制御する。

本発明の試験装置において、制御部は、展開動作の後で、フレキシブル回路基板のうち展開前に折り曲げ部であった部分をステージと接触子によって挟み込む第２の挟み込み動作が実行されて、折り曲げ動作、挟み込み動作、展開動作および第２の挟み込み動作が繰り返し実行されるように、折り曲げ機構と挟み込み機構を制御してもよい。

また、本発明の試験装置において、接触子は、フレキシブル回路基板の折り曲げ部の一部にのみ接触する大きさを有し、挟み込み動作では、ステージと接触子の間隔を、設定された値に保持したまま、折り曲げ部に対する接触子の相対的位置を変化させることによって、折り曲げ部における接触子の接触位置を変化させてもよい。

また、フレキシブル回路基板は、パターン化された導体よりなる配線部と、配線部を保持する保持部とを備え、本発明の試験装置は、更に、配線部の抵抗値を測定する抵抗測定器を備えていてもよい。

本発明のフレキシブル回路基板の耐折り曲げ性試験方法は、二つ折りに折り曲げられるフレキシブル回路基板の耐折り曲げ性の試験を行う方法である。本発明の試験方法は、ステージに載置されたフレキシブル回路基板を二つ折りに折り曲げる折り曲げ手順と、二つ折りに折り曲げられたフレキシブル回路基板の折り曲げ部を、ステージと、ステージの上方に配置されて上下動可能な接触子によって挟み込むと共に、ステージと接触子の間隔を、設定された値に調整する挟み込み手順と、二つ折りに折り曲げられたフレキシブル回路基板を展開する展開手順とを繰り返し実行する。

本発明の試験方法は、展開手順の後で、フレキシブル回路基板のうち展開前に折り曲げ部であった部分をステージと接触子によって挟み込む第２の挟み込み手順を含み、折り曲げ手順、挟み込み手順、展開手順および第２の挟み込み手順を繰り返し実行してもよい。

また、本発明の試験方法において、接触子は、フレキシブル回路基板の折り曲げ部の一部にのみ接触する大きさを有し、挟み込み手順では、ステージと接触子の間隔を、設定された値に保持したまま、折り曲げ部に対する接触子の相対的位置を変化させることによって、折り曲げ部における接触子の接触位置を変化させてもよい。

また、フレキシブル回路基板は、パターン化された導体よりなる配線部と、配線部を保持する保持部とを備え、本発明の試験方法は、更に、配線部の抵抗値を測定する手順を備えていてもよい。

本発明のフレキシブル回路基板の耐折り曲げ性試験装置および方法では、二つ折りに折り曲げられたフレキシブル回路基板の折り曲げ部を、ステージと接触子によって挟み込むと共に、ステージと接触子の間隔を、設定された値に調整する。そのため、本発明によれば、二つ折り態様で使用されるフレキシブル回路基板の耐折り曲げ性を、フレキシブル回路基板が収容される一定の大きさのギャップを想定した条件で適切に評価することが可能になるという効果を奏する。

本発明の一実施の形態に係るフレキシブル回路基板の耐折り曲げ性試験装置の側面図である。 図１に示した試験装置の平面図である。 図１に示した試験装置の制御部の構成を示すブロック図である。 図１に示した試験装置の試験対象のフレキシブル回路基板の平面図である。 図４に示したフレキシブル回路基板の配線部を拡大して示す平面図である。 図４に示したフレキシブル回路基板の一部を示す断面図である。 本発明の一実施の形態に係るフレキシブル回路基板の耐折り曲げ性試験方法を示すフローチャートである。 本発明の一実施の形態に係るフレキシブル回路基板の耐折り曲げ性試験方法における一手順を示す説明図である。 図８に示した手順に続く手順を示す説明図である。 図９に示した手順に続く手順を示す説明図である。 図１０に示した手順に続く手順を示す説明図である。 図１１に示した手順に続く手順を示す説明図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。始めに、図１ないし図３を参照して、本発明の一実施の形態に係るフレキシブル回路基板の耐折り曲げ性試験装置（以下、単に、試験装置と記す。）の構成について説明する。図１は、本実施の形態に係る試験装置の側面図である。図２は、図１に示した試験装置の平面図である。図３は、図１に示した試験装置の制御部の構成を示すブロック図である。

本実施の形態に係る試験装置１は、二つ折りに折り曲げられるフレキシブル回路基板の耐折り曲げ性の試験を行うための装置である。図１および図２に示したように、試験装置１は、上面２ａを有するベース２と、このベース２の上面２ａの一部から上方に延びる支柱部３とを備えている。

ここで、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向を以下のように定義する。Ｘ方向とＹ方向は、ベース２の上面２ａに平行で、且つ互いに直交する方向である。Ｙ方向は、図１における左右方向である。Ｚ方向は、ベース２の上面２ａに垂直な方向である。支柱部３は、ベース２の上面２ａのうちの図１における右端に近い部分から上方に延びている。

試験装置１は、更に、折り曲げ機構１０と、挟み込み機構２０と、制御部３０（図３参照）とを備えている。折り曲げ機構１０は、フレキシブル回路基板を二つ折りに折り曲げる動作と、折り曲げられたフレキシブル回路基板を展開する動作とが可能である。挟み込み機構２０は、二つ折りに折り曲げられたフレキシブル回路基板の折り曲げ部を挟み込むものである。制御部３０は、折り曲げ機構１０と挟み込み機構２０を制御する。

なお、フレキシブル回路基板が二つ折りにされる際には、フレキシブル回路基板の特定の位置を中心として、フレキシブル回路基板の一部が、フレキシブル回路基板の他の部分に対して回動させられる。フレキシブル回路基板の折り曲げ部とは、フレキシブル回路基板のうちの、上記の特定の位置およびその近傍の部分であって、折り曲げられる前に比べて大きく変形している部分である。

以下、挟み込み機構２０、折り曲げ機構１０および制御部３０について、詳しく説明する。始めに、図１および図２を参照して、挟み込み機構２０について詳しく説明する。挟み込み機構２０は、フレキシブル回路基板が載置されるステージ２１と、ステージ２１の上方に配置されて、上下動可能な接触子２２とを有している。ステージ２１は、上面２１ａを有している。図２では、接触子２２を省略している。

図２に示したように、ステージ２１は、上面２１ａで開口した複数の吸着用孔２１ｂと、上面２１ａに設けられた固定部２１ｃとを有している。固定部２１ｃは、上面２１ａ上に載置されたフレキシブル回路基板の一部を固定するためのものである。挟み込み機構２０は、更に、複数の吸着用孔２１ｂを通して上面２１ａより上方の空気を吸引する図示しない吸引手段を備えている。このような構成により、フレキシブル回路基板の一部が複数の吸着用孔２１ｂの上に位置するように、ステージ２１の上面２１ａ上にフレキシブル回路基板を載置し、複数の吸着用孔２１ｂを通して上面２１ａより上方の空気を吸引することにより、フレキシブル回路基板の一部をステージ２１の上面２１ａ上に吸着させて固定することができる。

図１に示したように、挟み込み機構２０は、更に、ベース２内に収納されたＸＹステージ２３を有している。ＸＹステージ２３は、ステージ本体と、このステージ本体をＸ方向およびＹ方向に移動可能な駆動装置とを含んでいる。駆動装置は、ボールねじ、ステッピングモータ等によって構成されている。ステージ２１は、ＸＹステージ２３のステージ本体に取り付けられている。従って、ステージ２１は、Ｘ方向およびＹ方向に移動可能である。なお、例えば、ＸＹステージ２３の代わりにＸＹＺステージを設けて、ステージ２１を、Ｘ方向、Ｙ方向およびＺ方向に移動可能にしてもよい。

挟み込み機構２０は、更に、接触子２２を支持する支持部２５と、支柱部３内に収納されて支持部２５に連結された駆動装置２６と、荷重センサ２７とを備えている。図２では、支持部２５、駆動装置２６および荷重センサ２７を省略している。荷重センサ２７は、支持部２５の下端部に取り付けられ、接触子２２は、この荷重センサ２７の下端部に取り付けられている。駆動装置２６は、ボールねじ、ステッピングモータ等によって構成され、支持部２５をＺ方向に移動可能である。これにより、接触子２２は、Ｚ方向に移動可能である。

荷重センサ２７は、支持部２５に着脱自在になっていてもよい。荷重センサ２７は、接触子２２が、それに接触する物に対して加えるＺ軸方向の荷重を検出し、その荷重の検出値を電気信号として出力する。荷重センサ２７としては、例えば、ピエゾ抵抗効果を利用した高感度、高精度、高レスポンスの半導体荷重センサを使用することができる。

後で詳しく説明するが、接触子２２は、ステージ２１上に載置されたフレキシブル回路基板に接触する。接触子２２は、例えば、円柱状のローラでもよいし、ブロック形状の部材や、フレキシブル回路基板に接触する面が湾曲している形状の部材でもよい。接触子２２がローラの場合には、ローラの直径は２０ｍｍ程度である。

次に、図１および図２を参照して、折り曲げ機構１０について詳しく説明する。折り曲げ機構１０は、作動片１１と、連結機構１２と、回転軸１３と、駆動装置１４（図１参照）とを備えている。図２に示したように、作動片１１は、２つの脚部１１Ａ，１１Ｂと、２つの基板取り付け部１１Ｃ，１１Ｄとを有している。２つの脚部１１Ａ，１１Ｂは、互いにＹ方向に離れた位置に配置され、それぞれの一端の近傍部分が連結機構１２を介して、ステージ２１に対して回動可能に連結されている。２つの基板取り付け部１１Ｃ，１１Ｄは、２つの脚部１１Ａ，１１Ｂの他端の近傍部分同士を連結している。基板取り付け部１１Ｄから連結機構１２までの距離は、基板取り付け部１１Ｃから連結機構１２までの距離と異なっている。

駆動装置１４は、支柱部３内に収納されている。脚部１１Ａの一端の近傍部分は、回転軸１３を介して駆動装置１４に接続されている。駆動装置１４は、ステッピングモータ等によって構成され、回転軸１３を回転させる。回転軸１３を回転させることにより、作動片１１は、回転軸１３を中心としてほぼ１８０度回動可能である。

基板取り付け部１１Ｃ，１１Ｄは、それぞれ、例えばスリットを有している。このスリットにフレキシブル回路基板の一端の近傍部分を挿入することによって、フレキシブル回路基板の一端の近傍部分は、基板取り付け部１１Ｃ，１１Ｄの一方に固定される。このように基板取り付け部１１Ｃ，１１Ｄの一方にフレキシブル回路基板の一端の近傍部分を固定し、作動片１１をほぼ１８０度回動させることにより、フレキシブル回路基板の一端の近傍部分もほぼ１８０度回動する。これにより、フレキシブル回路基板を二つ折りに折り曲げる動作と、折り曲げられたフレキシブル回路基板を展開する動作とが可能になる。なお、折り曲げられたフレキシブル回路基板を展開するというのは、フレキシブル回路基板を、折り曲げられる前の平坦な状態またはそれに近い状態に戻すことである。

作動片１１が２つの基板取り付け部１１Ｃ，１１Ｄを有することにより、異なる長さの複数種類のフレキシブル回路基板の試験が可能になる。なお、作動片１１は、基板取り付け部１１Ｃ，１１Ｄの一方のみを有していてもよい。

図２には、フレキシブル回路基板４０の一例を、二点鎖線で示している。この例では、フレキシブル回路基板４０は、一方向に長く、長手方向がＸ方向に向くようにステージ２１の上面２１ａ上に載置されている。また、フレキシブル回路基板４０は、Ｙ方向についての幅が異なる２つの部分を含んでいる。このうち、幅が相対的に大きい部分を幅広部４０Ａと呼び、幅が相対的に小さい部分を細幅部４０Ｂと呼ぶ。幅広部４０Ａの一部は、複数の吸着用孔２１ｂの上に位置し、上面２１ａ上に固定されている。細幅部４０Ｂの一部は、作動片１１の基板取り付け部１１Ｄに固定されている。この場合、作動片１１をほぼ１８０度回動させると、基板取り付け部１１Ｄに固定された細幅部４０Ｂの一部がほぼ１８０度回動する。これにより、フレキシブル回路基板４０が二つ折りに折り曲げられる。

二つ折りに折り曲げられたフレキシブル回路基板４０の折り曲げ部は、接触子２２のほぼ真下に位置する。試験の際には、接触子２２が下降してフレキシブル回路基板４０の折り曲げ部に接触する。このときのステージ２１と接触子２２の間隔は、予め設定された値に調整される。

接触子２２は、フレキシブル回路基板４０の折り曲げ部の一部にのみ接触する大きさを有していてもよい。この場合、ステージ２１と接触子２２の間隔を、設定された値に保持したまま、折り曲げ部に対する接触子２２の相対的位置を変化させることによって、折り曲げ部における接触子２２の接触位置を変化させてもよい。折り曲げ部に対する接触子２２の相対的位置を変化させることは、具体的には、ＸＹステージ２３を駆動して、ステージ２１およびその上のフレキシブル回路基板４０を移動させることによって行われる。

次に、図３を参照して、制御部３０について詳しく説明する。制御部３０は、折り曲げ機構１０の駆動装置１４を制御する折り曲げ制御部３１と、挟み込み機構２０の駆動装置２６とＸＹステージ２３を制御する挟み込み制御部３２と、シーケンス制御部３３とを備えている。

試験装置１は、更に、抵抗測定器６０を備えている。この抵抗測定器６０は、後で説明するフレキシブル回路基板の配線部の抵抗値を測定するものである。抵抗測定器６０は、シーケンス制御部３３に接続されている。また、挟み込み機構２０の荷重センサ２７も、シーケンス制御部３３に接続されている。シーケンス制御部３３は、荷重センサ２７と抵抗測定器６０の各出力信号を入力し、折り曲げ制御部３１と挟み込み制御部３２とを制御して、フレキシブル回路基板の耐折り曲げ性の試験を行う際の試験装置１の一連の動作を制御する。

制御部３０は、例えばマイクロコンピュータによって実現される。この場合、折り曲げ制御部３１、挟み込み制御部３２およびシーケンス制御部３３は、物理的に別個の要素ではなく、ソフトウェアによって実現される。また、図３に示したように、シーケンス制御部３３は、有線または無線により、例えばパーソナルコンピュータ６１と通信を行ってもよい。この場合、パーソナルコンピュータ６１は、シーケンス制御部３３に対して、試験を行う際の各種のパラメータの入力や試験装置１の各種の動作の指示を行ったり、試験結果の出力（表示を含む）を行ったりすることができる。なお、試験装置１が、パラメータの入力や試験装置１の各種の動作の指示を行うための入力装置と、試験結果を出力するための出力装置とを備えていてもよい。

次に、図４ないし図６を参照して、試験装置１の試験対象のフレキシブル回路基板４０の構成の一例について詳しく説明する。このフレキシブル回路基板４０は、試験用に作製されたものである。図４は、試験対象のフレキシブル回路基板４０の平面図である。図５は、図４に示したフレキシブル回路基板４０の配線部を拡大して示す平面図である。図６は、図４に示したフレキシブル回路基板４０の一部を示す断面図である。

図４は、図２と同様に、長手方向がＸ方向に向くようにステージ２１の上面２１ａ上に載置された状態のフレキシブル回路基板４０を示している。このフレキシブル回路基板４０は、前述の幅広部４０Ａと細幅部４０Ｂを含んでいる。また、フレキシブル回路基板４０は、パターン化された導体よりなる配線部４２と、配線部４２を保持する保持部４３とを備えている。

図５に示した例では、配線部４２は、試料の長手方向（Ｘ方向）に延びる複数の直線状部分５１と、パターン化された導体の全体がミアンダ形状となるように、隣接する２つの直線状部分の端部同士を連結する複数の連結部分５２とを有している。

図６は、Ｘ方向に垂直な断面を示している。この断面において、複数の直線状部分５１は、Ｙ方向に並んでいる。Ｙ方向についての直線状部分５１の幅を線幅ＬＷと定義し、隣接する２つの直線状部分５１の間隔を線間幅ＳＷと定義する。線幅ＬＷと線間幅ＳＷは、いずれも、例えば１０〜１０００μｍの範囲内であり、汎用的には５０〜５００μｍの範囲内である。

図６に示したように、保持部４３は、例えば、ベース層５３と、このベース層５３の上面上に順に積層された接着層５４およびカバー層５５を含んでいる。配線部４２は、ベース層５３の上面上に配置され、接着層５４によって覆われている。ベース層５３、接着層５４およびカバー層５５は、いずれも、絶縁材料よりなり、柔軟性を有している。ベース層５３およびカバー層５５の材料としては、例えば絶縁性樹脂が用いられ、その中でも柔軟性および耐熱性が良好なポリイミド樹脂または液晶ポリマーを用いることが好ましい。接着層５４の材料としては、エポキシ系接着剤、アクリル系接着剤等の合成系接着剤が用いられる。配線部４２の材料としては、銅等の金属が用いられる。

ベース層５３の厚みは、例えば５〜１００μｍの範囲内であり、好ましくは９〜５０μｍの範囲内である。配線部４２の厚みは、例えば２〜５０μｍの範囲内であり、好ましくは９〜３５μｍの範囲内である。ベース層５３とカバー層５５との間における接着層５４の厚みは、配線部４２の厚み以上である。カバー層５５の厚みは、例えば３〜１００μｍの範囲内であり、好ましくは１０〜７５μｍの範囲内である。

なお、フレキシブル回路基板４０は、カバー層５５を備えていなくてもよい。この場合には、接着層５４の代わりに、絶縁材料よりなり、柔軟性を有する絶縁層を設けてもよい。

図４および図５に示したように、Ｙ方向の両端に位置する２つの直線部分５１は、他の直線部分５１よりもＸ方向に長く延びている。フレキシブル回路基板４０は、この２つの直線部分５１の端部に電気的に接続された端子４４，４５を備えている。抵抗測定器６０は、端子４４，４５に接続されて、配線部４２の抵抗値を測定する。

また、図４に示したように、フレキシブル回路基板４０は、配線部４２のＹ方向の両側に配置された導体層４６，４７を備えている。この導体層４６，４７は、配線部４２と同じ材料によって形成され、ベース層５３の上に配置されている。導体層４６，４７は、試験用に作製されたフレキシブル回路基板４０の剛性等の性質が、電子機器に実際に使用されるフレキシブル回路基板に近いものとなるように設けられている。

試験の際には、フレキシブル回路基板４０は、図４において記号Ａ−Ａを付した一点鎖線で示す位置を中心として、ベース層５３が外側になるように二つ折りに折り曲げられる。具体的には、フレキシブル回路基板４０のうち、一点鎖線よりも右側の大部分がステージ２１の上面２１ａ上に固定され、左端の近傍部分が折り曲げ機構１０によってほぼ１８０度回動させられることによって、フレキシブル回路基板４０が二つ折りに折り曲げられる。

次に、本実施の形態に係るフレキシブル回路基板の耐折り曲げ性試験方法（以下、単に、試験方法と記す。）について説明する。本実施の形態に係る試験方法は、二つ折りに折り曲げられるフレキシブル回路基板４０の耐折り曲げ性の試験を行う方法である。この試験方法は、折り曲げ手順と挟み込み手順と展開手順と第２の挟み込み手順を、この順に繰り返し実行する。折り曲げ手順では、ステージ２１に載置されたフレキシブル回路基板４０を二つ折りに折り曲げる。挟み込み手順では、二つ折りに折り曲げられたフレキシブル回路基板４０の折り曲げ部を、ステージ２１と接触子２２によって挟み込むと共に、ステージ２１と接触子２２の間隔を、設定された値に調整する。展開手順では、二つ折りに折り曲げられたフレキシブル回路基板４０を展開する。第２の挟み込み手順では、フレキシブル回路基板４０のうち展開前に折り曲げ部であった部分をステージ２１と接触子２２によって挟み込む。なお、試験方法は、第２の挟み込み手順を含んでいなくてもよい。この場合には、試験方法は、折り曲げ手順、挟み込み手順および展開手順を、この順に繰り返し実行する。

制御部３０は、上記試験方法が実行されるように、折り曲げ機構１０と挟み込み機構２０を制御する。すなわち、制御部３０は、ステージ２１に載置されたフレキシブル回路基板４０を、折り曲げ機構１０によって二つ折りに折り曲げる折り曲げ動作と、二つ折りに折り曲げられたフレキシブル回路基板４０の折り曲げ部を、ステージ２１と接触子２２によって挟み込むと共に、ステージ２１と接触子２２の間隔を、設定された値に調整する挟み込み動作と、二つ折りに折り曲げられたフレキシブル回路基板４０を、折り曲げ機構１０によって展開する展開動作と、フレキシブル回路基板４０のうち展開前に折り曲げ部であった部分をステージ２１と接触子２２によって挟み込む第２の挟み込み動作が、繰り返し実行されるように、折り曲げ機構１０と挟み込み機構２０を制御する。なお、試験方法が第２の挟み込み手順を含まない場合には、制御部３０は、折り曲げ動作、挟み込み動作および展開動作が繰り返し実行されるように、折り曲げ機構１０と挟み込み機構２０を制御する。

以下、図７ないし図１２を参照して、本実施の形態に係る試験方法と試験装置１の動作について詳しく説明する。図７は、本実施の形態に係る試験方法を示すフローチャートである。図８ないし図１２は、本実施の形態に係る試験方法における一連の手順を示す説明図である。

本実施の形態に係る試験方法では、まず、図７におけるステップＳ１０１において、図３に示した制御部３０のシーケンス制御部３３に対して、試験を行う際の各種のパラメータを入力する。これは、例えば、パーソナルコンピュータ６１を用いて行ってもよいし、試験装置１が備えた入力装置を用いて行ってもよい。パラメータの１つには、二つ折りに折り曲げられたフレキシブル回路基板４０の折り曲げ部を、ステージ２１と接触子２２によって挟み込む際のステージ２１と接触子２２の間隔の設定値（以下、間隔設定値と記す。）がある。この間隔設定値は、例えば１４μｍ〜１０ｍｍの範囲内である。また、パラメータの他の１つには、試験中に、配線部４２が断線したと判断するときの配線部４２の抵抗値の設定値（以下、抵抗設定値と記す。）がある。

次に、ステップＳ１０２において、ステージ２１上にフレキシブル回路基板４０を載置していない状態で、Ｚ方向のゼロ点の設定を行う。なお、試験装置１の初期状態では、接触子２２は、予め設定された距離だけステージ２１の上面２１ａから離れた初期位置にある。ゼロ点の設定の動作は、試験装置１の使用者が、シーケンス制御部３３に対して、ゼロ点の設定の指示を与えることによって開始する。この動作では、まず、挟み込み制御部３２が駆動装置２６を制御して、接触子２２を所定の速度で下降させると共に、荷重センサ２７の出力信号をシーケンス制御部３３が監視する。接触子２２がステージ２１の上面２１ａに接触すると、荷重センサ２７によって検出されるＺ方向の荷重が急激に増加する。これにより、シーケンス制御部３３は、接触子２２がステージ２１の上面２１ａに接触した時点、すなわちステージ２１と接触子２２の間隔がゼロになった時点における接触子２２のＺ方向の位置を認識し、この接触子２２の位置をゼロ点として設定する。これ以降、接触子２２が任意の位置にあるときのステージ２１と接触子２２の間隔は、ゼロ点を基準とした接触子２２の位置として求められる。なお、接触子２２の位置は、例えば、駆動装置２６を構成するステッピングモータに対する制御信号から、挟み込み制御部３２が認識することができる。ゼロ点の設定後、接触子２２は初期位置に戻される。接触子２２が下降する際の接触子２２の移動速度は、ステップＳ１０１において、シーケンス制御部３３に対して設定することができる。この移動速度は、例えば０．５〜５ｍｍ／秒の範囲内であり、通常は１．０ｍｍ／秒程度である。

次に、ステップＳ１０３において、試験対象のフレキシブル回路基板４０（図７では、試料と記す。）を取り付ける。具体的には、フレキシブル回路基板４０をステージ２１の上面２１ａ上に載置し、フレキシブル回路基板４０の一部を複数の吸着用孔２１ｂを用いて上面２１ａ上に吸着させて固定し、フレキシブル回路基板４０の一端の近傍部分を、折り曲げ機構１０の作動片１１における基板取り付け部１１Ｃ，１１Ｄの一方に固定する。また、抵抗測定器６０を端子４４，４５に接続する。図８は、ステップＳ１０３におけるステージ２１、作動片１１およびフレキシブル回路基板４０の状態を簡単に表している。

次に、試験装置１の使用者が、シーケンス制御部３３に対して、試験開始の指示を与えることによって、実際の試験が開始する。試験が開始されると、常時あるいは所定の時間間隔をおいて、抵抗測定器６０が配線部４２の抵抗値を測定し、シーケンス制御部３３は、この抵抗測定器６０の出力信号、すなわち配線部４２の抵抗値を監視する。この動作は、本発明における「配線部の抵抗値を測定する手順」に対応する。

試験では、ステップＳ１０４において、折り曲げ制御部３１が駆動装置１４を制御することによって、折り曲げ機構１０によって、フレキシブル回路基板４０を二つ折りに折り曲げる。図９は、ステップＳ１０４におけるステージ２１、作動片１１、フレキシブル回路基板４０および接触子２２の状態を簡単に表している。図９において、符号４０Ｃは、フレキシブル回路基板４０の折り曲げ部を示している。ステップＳ１０４は、前記折り曲げ手順および折り曲げ動作に対応する。

次に、ステップＳ１０５において、挟み込み制御部３２が駆動装置２６を制御することによって、接触子２２を下降させて、フレキシブル回路基板４０の折り曲げ部４０Ｃに接触させる。このようにして、フレキシブル回路基板４０の折り曲げ部４０Ｃを、ステージ２１と接触子２２によって挟み込む。図１０は、ステップＳ１０５におけるステージ２１、作動片１１、フレキシブル回路基板４０および接触子２２の状態を簡単に表している。ステップＳ１０５において、図１０に示したステージ２１と接触子２２との間隔Ｇは、ステップＳ１０１において予め設定された値に調整される。ステップＳ１０５は、前記挟み込み手順および挟み込み動作に対応する。

ここで、接触子２２が、フレキシブル回路基板４０の折り曲げ部４０Ｃの一部にのみ接触する大きさを有している場合におけるステップＳ１０５について、更に説明する。この場合、ステップＳ１０５では、ステージ２１と接触子２２の間隔を、設定された値に保持したまま、折り曲げ部４０Ｃに対する接触子２２の相対的位置を変化させることによって、折り曲げ部４０Ｃにおける接触子２２の接触位置を変化させる。

以下、この動作を具体的に説明する。ここでは、フレキシブル回路基板４０が、図４に示したように配線部４２と導体層４６，４７とを備えているものとする。また、フレキシブル回路基板４０は、図４において記号Ａ−Ａを付した一点鎖線で示す位置を中心として、一点鎖線よりも左側の部分が回動させられることによって二つ折りに折り曲げられる。二つ折りに折り曲げられたフレキシブル回路基板４０の折り曲げ部４０Ｃは、一点鎖線で示す位置およびその近傍の部分である。この折り曲げ部４０Ｃには、配線部４２を横断する部分と、導体層４６を横断する部分と、導体層４７を横断する部分とが含まれる。

接触子２２は、最初に、フレキシブル回路基板４０の折り曲げ部４０Ｃのうち、導体層４６を横断する部分に接触する。その後、ステージ２１と接触子２２の間隔を、設定された値に保持したまま、挟み込み制御部３２がＸＹステージ２３を制御して、ステージ２１およびフレキシブル回路基板４０をＹ方向に移動させる。これにより、折り曲げ部４０Ｃにおける接触子２２の接触位置は、導体層４６を横断する部分から、配線部４２を横断する部分を経由して、導体層４７を横断する部分まで変化する。この動作の後、挟み込み制御部３２がＸＹステージ２３を制御して、ステージ２１およびフレキシブル回路基板４０を逆方向に移動させて、折り曲げ部４０Ｃにおける接触子２２の接触位置を、更に、導体層４７を横断する部分から、配線部４２を横断する部分を経由して、導体層４６を横断する部分まで変化させてもよい。また、このような折り曲げ部４０Ｃにおける接触子２２の接触位置の往復移動を複数回行ってもよい。折り曲げ部４０Ｃにおける接触子２２の接触位置の変化の態様は、ステップＳ１０１において、シーケンス制御部３３に対して設定することができる。また、Ｙ方向についてのＸＹステージ２３の移動速度も、ステップＳ１０１において、シーケンス制御部３３に対して設定することができる。この移動速度は、例えば１〜１００ｍｍ／秒の範囲内であり、通常は１０ｍｍ／秒程度である。

次に、ステップＳ１０６において、接触子２２を初期位置に戻し、折り曲げ制御部３１が駆動装置１４を制御することによって、折り曲げ機構１０によって、折り曲げられたフレキシブル回路基板４０を展開する。図１１は、ステップＳ１０６におけるステージ２１、作動片１１、フレキシブル回路基板４０および接触子２２の状態を簡単に表している。ステップＳ１０６は、前記展開手順および展開動作に対応する。

次に、ステップＳ１０７において、挟み込み制御部３２が駆動装置２６を制御することによって、接触子２２を下降させて、フレキシブル回路基板４０のうち展開前に折り曲げ部４０Ｃであった部分に、接触子２２を所定の荷重で押し付けて、その部分をステージ２１と接触子２２によって挟み込む。所定の荷重の大きさは、ステップＳ１０１において、シーケンス制御部３３に対して設定することができる。図１２は、ステップＳ１０７におけるステージ２１、作動片１１、フレキシブル回路基板４０および接触子２２の状態を簡単に表している。接触子２２が、フレキシブル回路基板４０の折り曲げ部４０Ｃの一部にのみ接触する大きさを有している場合におけるステップＳ１０７の動作は、ステップＳ１０５と同様である。ステップＳ１０７は、前記第２の挟み込み手順および第２の挟み込み動作に対応する。

ステップＳ１０５で、フレキシブル回路基板４０の折り曲げ部４０Ｃを、ステージ２１と接触子２２によって挟み込んだ後では、ステップＳ１０６で、フレキシブル回路基板４０を展開しても、フレキシブル回路基板４０は、折り曲げられる前の平坦な状態に戻らない可能性がある。その場合でも、ステップＳ１０７を実行することによって、ステップＳ１０７を実行しない場合に比べて、展開後のフレキシブル回路基板４０を、折り曲げられる前の平坦な状態により近い状態に戻すことが可能になる。ただし、本実施の形態に係る試験方法は、ステップＳ１０７を含んでいなくてもよい。

次に、ステップＳ１０８において、シーケンス制御部３３は、試験の終了条件に到達したかどうかを判断する。具体的には、シーケンス制御部３３は、配線部４２の抵抗値が抵抗設定値に達していないときには、試験の終了条件に到達していないと判断する（ステップＳ１０８におけるＮ）。この場合には、ステップＳ１０４に戻り、ステップＳ１０４からステップＳ１０８を再度実行する。このようにして、試験の終了条件に到達するまで、ステップＳ１０４からステップＳ１０７まで、すなわち折り曲げ手順、挟み込み手順、展開手順および第２の挟み込み手順が繰り返し実行される。シーケンス制御部３３は、折り曲げ手順、挟み込み手順、展開手順および第２の挟み込み手順の繰り返しの回数をカウントし、記憶する。

シーケンス制御部３３は、配線部４２の抵抗値が抵抗設定値に達しているときには、試験の終了条件に到達したと判断する（ステップＳ１０８におけるＹ）。この場合には、ステップＳ１０９で、試験の結果を出力して、試験を終了する。試験の結果は、シーケンス制御部３３が記憶している繰り返しの回数を含む。この繰り返しの回数は、フレキシブル回路基板４０の耐折り曲げ性の指標となる。すなわち、この繰り返しの回数が多いほど、フレキシブル回路基板４０の耐折り曲げ性が高いと言える。

以上説明したように、本実施の形態では、挟み込み手順および挟み込み動作において、二つ折りに折り曲げられたフレキシブル回路基板４０の折り曲げ部４０Ｃを、ステージ２１と接触子２２によって挟み込むと共に、ステージ２１と接触子２２の間隔Ｇを、設定された値に調整する。そのため、本実施の形態によれば、二つ折り態様で使用されるフレキシブル回路基板４０の耐折り曲げ性を、フレキシブル回路基板４０が収容される一定の大きさのギャップを想定した条件で適切に評価することが可能になる。すなわち、本実施の形態によれば、実際に使用されたときの態様に近い状態になるようにフレキシブル回路基板４０を折り曲げて試験を行うことができ、これにより、二つ折り態様で使用されるフレキシブル回路基板４０の耐折り曲げ性を適切に評価することが可能になる。

また、本実施の形態によれば、二つ折り態様でフレキシブル回路基板４０を折り曲げないＩＰＣ試験やＭＩＴ試験に比べて、短時間で、二つ折り態様で使用されるフレキシブル回路基板４０の耐折り曲げ性を評価することが可能になる。

なお、本発明は、上記実施の形態に限定されず、種々の変更が可能である。例えば、接触子２２は、フレキシブル回路基板４０の折り曲げ部４０Ｃの全体に接触する大きさを有していてもよい。この場合には、ステップＳ１０５において、折り曲げ部４０Ｃにおける接触子２２の接触位置を変化させる動作は不要になる。

また、接触子２２がフレキシブル回路基板４０の折り曲げ部４０Ｃの一部にのみ接触する大きさを有している場合、フレキシブル回路基板４０を移動させずに、接触子２２を移動させて、折り曲げ部４０Ｃにおける接触子２２の接触位置を変化させてもよい。

１…試験装置、１０…折り曲げ機構、１４…駆動装置、２０…挟み込み機構、２１…ステージ、２２…接触子、２３…ＸＹステージ、２６…駆動装置、２７…荷重センサ、３０…制御部、６０…抵抗測定器。

Claims (8)

1. 二つ折りに折り曲げられるフレキシブル回路基板の耐折り曲げ性の試験を行うためのフレキシブル回路基板の耐折り曲げ性試験装置であって、
   フレキシブル回路基板を二つ折りに折り曲げる動作と、折り曲げられた前記フレキシブル回路基板を展開する動作とが可能な折り曲げ機構と、
   二つ折りに折り曲げられた前記フレキシブル回路基板の折り曲げ部を挟み込む挟み込み機構と、
   前記折り曲げ機構と挟み込み機構を制御する制御部とを備え、
   前記挟み込み機構は、前記フレキシブル回路基板が載置されるステージと、前記ステージの上方に配置されて上下動可能な接触子とを有し、
   前記制御部は、前記ステージに載置された前記フレキシブル回路基板を、前記折り曲げ機構によって二つ折りに折り曲げる折り曲げ動作と、二つ折りに折り曲げられた前記フレキシブル回路基板の折り曲げ部を、前記ステージと接触子によって挟み込むと共に、前記ステージと接触子の間隔を、設定された値に調整する挟み込み動作と、二つ折りに折り曲げられた前記フレキシブル回路基板を、前記折り曲げ機構によって展開する展開動作とが、繰り返し実行されるように、前記折り曲げ機構と挟み込み機構を制御することを特徴とするフレキシブル回路基板の耐折り曲げ性試験装置。
2. 前記制御部は、前記展開動作の後で、前記フレキシブル回路基板のうち展開前に前記折り曲げ部であった部分を前記ステージと接触子によって挟み込む第２の挟み込み動作が実行されて、前記折り曲げ動作、挟み込み動作、展開動作および第２の挟み込み動作が繰り返し実行されるように、前記折り曲げ機構と挟み込み機構を制御することを特徴とする請求項１記載のフレキシブル回路基板の耐折り曲げ性試験装置。
3. 前記接触子は、前記フレキシブル回路基板の折り曲げ部の一部にのみ接触する大きさを有し、
   前記挟み込み動作では、前記ステージと接触子の間隔を、設定された値に保持したまま、前記折り曲げ部に対する前記接触子の相対的位置を変化させることによって、前記折り曲げ部における前記接触子の接触位置を変化させることを特徴とする請求項１または２記載のフレキシブル回路基板の耐折り曲げ性試験装置。
4. 前記フレキシブル回路基板は、パターン化された導体よりなる配線部と、前記配線部を保持する保持部とを備え、
   耐折り曲げ性試験装置は、更に、前記配線部の抵抗値を測定する抵抗測定器を備えたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のフレキシブル回路基板の耐折り曲げ性試験装置。
5. 二つ折りに折り曲げられるフレキシブル回路基板の耐折り曲げ性の試験を行うフレキシブル回路基板の耐折り曲げ性試験方法であって、
   ステージに載置されたフレキシブル回路基板を二つ折りに折り曲げる折り曲げ手順と、
   二つ折りに折り曲げられた前記フレキシブル回路基板の折り曲げ部を、前記ステージと、前記ステージの上方に配置されて上下動可能な接触子によって挟み込むと共に、前記ステージと接触子の間隔を、設定された値に調整する挟み込み手順と、
   二つ折りに折り曲げられた前記フレキシブル回路基板を展開する展開手順と
   を繰り返し実行することを特徴とするフレキシブル回路基板の耐折り曲げ性試験方法。
6. 前記展開手順の後で、前記フレキシブル回路基板のうち展開前に前記折り曲げ部であった部分を前記ステージと接触子によって挟み込む第２の挟み込み手順を含み、
   前記折り曲げ手順、挟み込み手順、展開手順および第２の挟み込み手順を繰り返し実行することを特徴とする請求項５記載のフレキシブル回路基板の耐折り曲げ性試験方法。
7. 前記接触子は、前記フレキシブル回路基板の折り曲げ部の一部にのみ接触する大きさを有し、
   前記挟み込み手順では、前記ステージと接触子の間隔を、設定された値に保持したまま、前記折り曲げ部に対する前記接触子の相対的位置を変化させることによって、前記折り曲げ部における前記接触子の接触位置を変化させることを特徴とする請求項５または６記載のフレキシブル回路基板の耐折り曲げ性試験方法。
8. 前記フレキシブル回路基板は、パターン化された導体よりなる配線部と、前記配線部を保持する保持部とを備え、
   耐折り曲げ性試験方法は、更に、前記配線部の抵抗値を測定する手順を備えたことを特徴とする請求項５ないし７のいずれかに記載のフレキシブル回路基板の耐折り曲げ性試験方法。

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