JP2017049116A - 耐折性試験方法、およびそれに用いられる耐折性試験装置 - Google Patents

Abstract

【課題】銅張積層板から作成されるフレキシブル基板の耐折性試験は、破断に至るまでの回数の統計分布はワイブル分布に従う。このワイブル分布による統計処理を適切に行うためには多数回の測定が必要になり、時間がかかるという問題があった。よって、少ない試験回数で複数のデータを効率よく取得することが可能な耐折性試験装置を提供する。
【解決手段】耐折性試験片を保持する保持手段と、耐折性試験片の、耐折性試験のために曲げられる折曲げ部分を中心に前記保持手段を往復回転運動させる駆動手段と、駆動手段を制御する制御手段と、耐折性試験片と電気的に接続された電圧測定手段と、を含んで構成されており、電圧測定手段が二以上備えられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、フレキシブル基板の耐折性試験方法、およびそれに用いられる耐折性試験装置、さらに詳しくは一度の試験で複数個の結果を得る試験を行うことができる、フレキシブル基板の耐折性試験方法、およびそれに用いられる耐折性試験装置に関する。

樹脂フィルム等の絶縁材に銅等の導体が積層されたフレキシブル基板は、耐折曲げ性（以下、本明細書で耐折性と称する）が良好なことから、液晶パネル、ノートパソコン、デジタルカメラ、携帯電話等の内部で、各種電子回路部品の配線や実装のために広く用いられている。

このようなフレキシブル基板は、用途に応じて、樹脂フィルムの片面に銅箔を設けたものや、両面に銅箔を設けたものなど、様々な構成を有する。また絶縁体と導体との接着方法も様々である。そのため構成や接着方法等を変えるごとに、それぞれのフレキシブル基板に対して、抜き取りで耐折性の試験を行う必要がある。耐折性の試験は、フレキシブル基板の折曲げ部位を折曲げ、そこの導電体が破断に至るまで繰り返す。そして破断に至った時の回数が閾値に達しているか否かが確認され、所定の閾値よりも大きい場合は、その構成等を有するフレキシブル基板は十分な耐折性を有し、問題ないと判断される。

この耐折性試験は、非特許文献１の「８．機械的性能試験」で示すように規格化されている。すなわち、規格内の付図５にあるような試料を上記の構成や接着方法で作成する。そして規格内の図８に示すような方法で試料を耐折性試験装置に取り付け、導電体が破断に至るまでの回数を測定する試験を行う。ここで、破断は破壊挙動なので、破断に至るまでの回数の分布はワイブル分布に従う。このワイブル分布による統計処理を適切に行うためには多数回の測定が必要になり、時間がかかるという問題があった。特許文献１には、試料の構成を変更し、その試料の電圧等の測定から得られる破断関数から、破断に至るまでの回数を推定する方法が開示されている。

なお特許文献２では非特許文献１の参考３に示す耐屈曲性試験について、耐屈曲寿命を予測する方法が開示されている。この耐屈曲性試験は、所定の距離を保持するように位置された二つの平行板の間に試料を折曲げて配置させたうえで、これらの試料の両端を二つの平行板に固定し、二つの平行板の一方が、他方に対して所定の距離を保持したまま平行に移動することで試料の導電体の破断による寿命を測定するものであり、試料において折曲げられる部分の場所が移動する点で、耐折性試験とは異なっている。

特開２０１０−８２８１号公報 特開平８−１６６３３３号公報

ＪＩＳ−Ｃ−６４７１

本発明は、上記事情に鑑み、フレキシブル基板の導電体の破断までの回数を測定するための耐折性試験装置であって、一回の試験で複数のデータを効率よく取得することが可能な耐折性試験装置を提供することを目的とする。

第１発明の耐折性試験方法は、耐折性試験片の折曲げ部分を中心に往復回転運動させることで耐折性を評価する耐折性試験方法において、耐折性試験片は、可撓性のある絶縁体と、該絶縁体上に形成されかつ前記折曲げ部分を挟んで延伸する二以上の導電線と、を含んで構成され、二以上の導電線に対して、互いに電気的に独立した電気回路が形成され、電気回路における前記往復回転運動の１サイクル中の前記二以上の導電線の電圧が、同時に独立して測定されることを特徴とする。
第２発明の耐折性試験方法は、第１発明において、往復回転運動の１サイクル中に、導電線の電圧が１０点以上測定されることを特徴とする。
第３発明の耐折性試験方法は、第１発明または第２発明において、耐折性試験片の折曲げ部分を撮影する画像撮影手段が備えられ、導電線の電圧の測定と、画像撮影手段による画像による観察とが、同時に行われることを特徴とする。
第４発明の耐折性試験装置は、耐折性試験片を着脱保持可能な保持手段と、耐折性試験片の、耐折性試験のために曲げられる折曲げ部分を中心に、保持手段を往復回転運動させる駆動手段と、耐折性試験片に電気を供給する電力供給手段と、耐折性試験片の電圧を測定する電圧測定手段と、駆動手段および電圧測定手段と接続された制御手段と、を含んで構成されており、電圧測定手段が二以上備えられていることを特徴とする。
第５発明の耐折性試験装置は、第４発明において、耐折性試験片は、可撓性のある絶縁体と、該絶縁体上に形成された二以上の導電線と、を含んで構成され、該導電線は互いに電気的に独立し、かつ該導電線が電圧測定手段にそれぞれ電気的に接続されていることを特徴とする。
第６発明の耐折性試験装置は、第５発明において、電力供給手段を二以上備え、該電力供給手段が導電線と電圧測定手段と、にそれぞれ電気的に独立して接続されていることを特徴とする。
第７発明の耐折性試験装置は、第５発明または第６発明において、導電線の両端が、折曲げ部分を挟んで設けられていることを特徴とする。
第８発明の耐折性試験装置は、第４発明から第７発明において、制御手段には、データ保存手段が備えられており、駆動手段が、電動モータであり、該電動モータの角度信号と、電圧測定手段により測定された電圧信号とが制御手段により同時にデータ保存手段に取り込まれていることを特徴とする。
第９発明の耐折性試験装置は、第８発明において、制御手段には、該制御手段に対する信号の入出力を行う入出力手段が備えられており、電動モータが前記制御手段により正逆転可能に制御されると共に、入出力手段に入力された信号に基づいて、制御手段が、電動モータを自在に制御することを特徴とする。
第１０発明の耐折性試験装置は、第４発明から第９発明において、折曲げ部分を撮影する画像撮影手段が備えられていることを特徴とする。
第１１発明の耐折性試験装置は、第１０発明において、画像撮影手段は、電動モータの角度信号にしたがって撮影が行われていることを特徴とする。

第１発明によれば、耐折性試験方法において、耐折性試験片の二以上の導電線に対して、互いに電気的に独立した電気回路が形成され、電気回路における前記往復回転運動の１サイクル中の前記二以上の導電線の電圧が、同時に独立して測定されることにより、一度の試験で複数の導電線の抵抗を測定することができる。これにより、少ない試験回数で複数のデータを効率よく取得することができる。
第２発明によれば、記往復回転運動の１サイクル中に、前記導電線の電圧が１０点以上測定されることにより、試験回数をより少なくでき、複数のデータをより効率よく取得することができる。
第３発明によれば、耐折性試験片の折曲げ部分を撮影する画像撮影手段を備え、導電線の電圧の測定と、画像撮影手段による画像による観察とが、同時に行われることにより、耐折性試験時に、導電体の外観を観察することができる。これにより電圧では検知が難しい初期のクラック発生から進行までの状況も確認することができる。
第４発明によれば、耐折性試験装置に電圧測定手段が二以上備えられていることにより、一度の試験で複数の導電線の抵抗を測定することができる。これにより、少ない試験回数で複数のデータを効率よく取得することができる。
第５発明によれば、耐折性試験片は、互いに電気的に独立した複数の導電線を含んで構成されていることにより、同じ工程で張り合わせ等を行った導電線の寿命を測定できるので、導電線ごとの製造時の条件が異なることが少なくなり、破断するまでの折曲げ回数のばらつきを抑えることができる。
第６発明によれば、二以上の電力供給手段を備え、この電力供給手段と導電線と電圧測定手段とがそれぞれ電気的に独立して接続されていることで、別の導電線の電気回路で発生した事象の影響を受けることなく、微小な電位の変化を検出することができる。
第７発明によれば、導電線の両端が、折曲げ部分を挟んで設けられていることにより、導電体と電圧測定手段との接続を、耐折性試験片の両端で行うことができる。耐折性試験片の片側で、電圧測定手段と接続する場合、折曲げ部分を２本の導電線が通過する必要があったが、両端で導電体と電圧測定手段とが接続されるので、折曲げ部分を通過する、導電線の数を減らすことができ、同じ幅の試験片の中により多くの導電線を配置できる。
第８発明によれば、電動モータが制御手段により制御されることにより、従来機械的機構では行えなかった最大折曲げ角度を自在に設定することが可能となると共に、折曲げのための往復運動を、簡易な構成で行うことができる。また、電動モータの角度信号と、電圧測定手段からの電圧信号とが、同時にデータ保存手段に取り込まれていることにより、耐折性試験片の折曲げ状態と電圧信号による抵抗の値との関係のデータを得て、耐折性試験片の状態を正確に知ることができる。
第９発明によれば、入出力手段に入力された信号に基づいて、制御手段が、電動モータを自在に制御することにより、操作者が入出力手段の数値を変更するだけで、電動モータを制御して耐折性試験片の折曲げ角度等を容易に変更できる。
第１０発明によれば、折曲げ部分を撮影する撮影手段が設けられていることにより、耐折性試験時に、導電体の外観を観察することができる。これにより電圧では検知が難しい初期のクラック発生から進行までの状況も確認することができる。
第１１発明によれば、画像撮影手段は、電動モータの角度信号にしたがって撮影が行われていることにより、耐折性試験片の状態を適切に観察できるときの画像のみを撮影でき、不必要なデータを取り込むことがなくなる。

本発明の第１実施形態に係る耐折性試験装置の回路図である。 本発明の第１実施形態に係る耐折性試験装置のブロック構成図である。 本発明の第１実施形態に係る耐折性試験装置の耐折性試験手段の斜視構成図である。 本発明の第１実施形態に係る耐折性試験装置の耐折性試験手段の正面図である。 本発明の第１実施形態に係る耐折性試験装置で使用される耐折性試験片の正面図である。 耐折性試験片の折曲げ回数と電圧との関係を示したグラフである。 耐折性試験片の破断までの折曲げ回数と、累積頻度との関係を示したグラフである。 ５０回折曲げ時の折曲げ部分の拡大図である。 １００回折曲げ時の折曲げ部分の拡大図である。

つぎに、本発明の第１実施形態に係る耐折性試験装置３０について図面に基づき説明する。

図３は本発明の第１実施形態に係る耐折性試験装置３０の耐折性試験手段１を斜め前方上側から見た斜視構成図、図４は耐折性試験手段１の回転軸の軸心方向前方から見た、耐折性試験手段１の正面図である。なお図３では、画像撮影手段５は省略している。耐折性試験手段１は、フレキシブル基板である耐折性試験片６を保持する保持手段４と、この保持手段４を往復回転運動させる駆動手段２と、を含んで構成されている。ベース３１に固定された駆動手段２は、円筒形の回転軸３と保持手段４とを、回転軸３の円筒軸心を中心に回転させる。そして扇形の保持手段４の中心側である先端部が、回転軸３に対向するように配置されている。この状態で保持手段４が耐折性試験片６を挟み込み、駆動手段２により回転させられると、耐折性試験片６は、一定の折曲げ部分７を中心に折曲げられる。

平板状の耐折性試験片６は、電動モータである駆動手段２の回転軸３に連結された一対の保持手段４に挟持され、駆動手段２があらかじめ定められた周期で、かつあらかじめ定められた角度まで正転、逆転の繰り返し回転運動を行うことで所定の位置で耐折性試験片６が折曲げられ、導電体が破断に至るまでの繰り返し回数、つまり折曲げ回数を評価する。なお耐折性試験片６は、図示しない錘やばね等の手段で、所定の張力Ｎが鉛直下向きに負荷されている。

保持手段４の正反転の角度は任意に設定できるが、たとえば、直上位置を起点として左限界までが１３５°、同様に右限界までが１３５°、計２７０°の範囲で正反転の折り曲げを行わせることができる。保持部４は、２個一対のクランプ４ａ，４ｂからなり、一対のクランプ４ａ，４ｂの間に耐折性試験片６を挟んで、その状態をネジ止め等で固定できるようになっている。各クランプ４ａ，４ｂは正面視で扉形をしており、その先端部は湾曲するように仕上げられている。換言すれば、この先端部は駆動手段２の回転運動により耐折性試験片６が曲げられる箇所であって、所定の湾曲半径Ｒを付けられて仕上げられている。この半径ＲはＪＩＳ−Ｃ−６４７１の規格に準拠して適宜設定すればよく、例えば２ｍｍとすることができる。

駆動手段２である電動モータは回転角度およびその速度が精度よく制御できるものが良く、例えばステッピングモータやサーボモータが好適である。これらの駆動手段２の回転軸３に連結された保持手段４は、折曲げ時間や単位時間当たりの折曲げ回数を容易に変更することができるようにするために、カム等を介さず、直接モータの回転軸３に取り付けることが好ましい。このような構成とすることで、従来から行われてきたカム動作では不可能であった、最大折曲げ角度を自在に設定することが可能となる。なお、駆動手段２の回転速度と、トルクとの関係から、電動モータ先端に遊星減速機等を備える構成も可能である。

また本発明の耐折性試験装置３０の折曲げ試験部１には、図４に示すように、耐折性試験中の破断に至るまでの挙動を観察するために、カメラ等の画像撮影手段５が備えられている。画像撮影手段５は、耐折性試験片６上の複数本の導電線１０が折曲げにより最も伸長される箇所、すなわち折曲げ部分７（図５参照）が撮影できる位置に設置される。なお、この画像撮像手段５は特に限定されるものではなく、カメラ等の公知の方法を用いることができる。折曲げ部分７では、耐折性試験中に導電線１０の表面にクラックが入り、それが深さ方向に進行して最深部まで到達して破断に至る。このような構成により、後述する電圧だけでは検知することが難しい初期のクラック発生から進行の状況も確認することができる。また、例えば耐折性試験が行われ、他の導電線１０と比較して一つだけ非常に早い段階で破断した場合等に、それが耐折性試験片６の取付時に発生したものであったり、導電線を形成する工程で導電線１０の側面に発生したものであったりして、全体評価に含めることが不適切なものであると判断することができる。

本発明の耐折性試験に用いられる耐折性試験片６は、図５に示すように、可撓性のある絶縁体に導電層が積層されたフレキシブル基板が略長方形形状に切り出され、フレキシブル基板の銅層がエッチングされて、略長方形の長辺に略平行な１０本の導電線１０が加工される。それぞれの導電線１０の幅および導電線１０間の間隔は、フレキシブル基板の用途等によって適宜設定される。これら複数本の導電線１０は互いに電気的に独立しており、それぞれ配線の両端、すなわち耐折性試験片６の折曲げ部分７を挟んで、電気抵抗を測定するための端子部１１が形成されている。このように構成されることで、各導電線１０が本発明に係る耐折性試験にて折曲げられる箇所は、各配線内に１カ所とすることができると共に、複数本の導電線１０を互いに独立して同時に評価することができる。すなわち繰返し行われる折曲げ動作の１サイクル中の、折曲げの角度に対する各導電線１０の折曲げ箇所の状態変化を電圧変化として測定することが可能となる。折曲げ動作により、折曲げ箇所の導電線１０の表面にクラックが発生し、そのクラックが深さ方向に進行して、最深部まで到達すると導電線は破断したことになる。クラックが進行することにより、電圧は脈動しながら徐々に上昇し、破断時には急激な電圧上昇が認められる。従って初期電圧値より高い電圧を閾値として、この閾値を超えた時点で破断と判定することができる。なお独立して電圧変化を評価される配線数は、耐折性試験の効率化の観点から、１０点以上とするのが好ましい。

耐折性試験片６は、互いに独立した複数の導電線１０を含んで構成されていることにより、同じ工程で張り合わせ等を行った導電線１０の寿命を測定できるので、導電線１０ごとの製造時の条件が異なることが少なくなり、破断するまでの折曲げ回数のばらつきを抑えることができる。

導電線１０の両端が、折曲げ部分７を挟んで設けられていることにより、導電体１０と電圧測定手段１３との接続を、耐折性試験片６の両端で行うことができる。耐折性試験片６の片側で、電圧測定手段１３と接続する場合、折曲げ部分７を少なくとも２本の導電線１０が通過する必要があったが、両端で導電線１０と電圧測定手段１３とが接続されるので、折曲げ部分７を通過する、導電線１０の数を減らすことができ、同じ幅の試験片の中により多くの導電線１０を配置できる。

図１には、本発明の第１実施形態に係る耐折性試験装置３０の回路図を示す。なお図１では、電圧測定手段１３である１０台の電圧計の一部を省略している。図５のような複数本の導電線１０の各端子部１１に、それぞれの導電線１０に対して互いに電気的に独立して電力供給手段１２と電圧測定手段１３を含む電気回路を形成して、折曲げにより破断に至るまでの電圧変化を評価する。すなわち１０本の独立した導電線１０があるときは、電圧測定手段１３である電圧計は１０台備えられる。電力供給手段１２は、複数本の導電線１０に対して共通の電力供給手段を用いても、折曲げ動作による導電線の破断は検出することができる。しかし、折曲げ動作による導電線の折曲げ箇所の伸縮に伴う微小な電位の変化や、上記説明したクラックの発生から進行に至る微小な電位の変化まで検出しようとすると、共通の電力供給手段を用いた場合、１つの導電線の電気回路に対して別の導電線の電気回路で発生した事象（クラックの発生やその進行）の影響で電位の変動が現れ、微小な電位の変化の検出には障害となることもあり、それぞれの導電線１０に対して互いに電気的に独立して電力供給手段１２を含む電気回路を形成するのが好ましい。また、図１では、二端子測定法で測定のための電気回路が記載されているが、端子部１１での接続抵抗の影響が少ない四端子測定法により測定されるのが好ましい。電力供給手段１２は、直流で定電圧が供給できれば特に限定されることはなく、市販の定電圧電源が用いられる。また、図１のように、導電線１０に対して互いに電気的に独立して電力供給手段１２と電圧測定手段１３を含む電気回路に直列に抵抗１４を接続する。このような構成とすることで、折曲げ部分７を含む導電線１０の電位変化を電圧測定手段１３にて測定することができる。なお抵抗１４は、導電線１０の電位変化を測定しやすくできるように適宜その抵抗値を設定すればよい。

耐折性試験装置３０に電圧測定手段１３が二以上備えられていることにより、一度の試験で複数の導電線の抵抗を測定することができる。これにより、少ない試験回数で複数のデータを効率よく取得することができる。

なお本発明の耐折性試験に用いられる耐折性試験片６は、上記説明したフレキシブル基板、すなわちいわゆる銅張積層板から回路を形成したものだけでなく、樹脂フィルム等の可撓性のある絶縁体上に、導電性ペースト、インクなどを印刷して形成された複数本の導電線を配するものも含まれる。

図２には、本発明の第１実施形態に係る耐折性試験装置３０のブロック構成図を示す。耐折性試験装置３０は、耐折性試験手段１を構成する駆動手段２、複数の電圧測定手段１３、および画像撮影手段５は電気的に制御手段２１に接続されている。また制御手段２１には、耐折性試験手段１の駆動手段２の動作条件を入力したり、得られたデータを表示させる入出力手段２２と、耐折性試験手段１の動作条件や、得られたデータを保存するデータ保存手段２３と、が電気的に接続されている。駆動手段２の制御信号と角度信号、電圧測定手段１３からの電圧信号、及び画像撮影手段５の制御信号と映像信号は、制御手段２１への出入力信号となる。耐折試験装置３０の操作者は、入出力手段２２に数値を入力することで、制御手段２１は、耐折試験片６の折曲げ角度等を、モータを自在に制御して自在に変更する。また駆動手段２の角度信号、電圧測定手段１３からの電圧信号、及び画像撮影手段５からの映像信号は、制御手段２１から入出力手段２２とデータ保存手段２３に出力される。そして電動モータの角度信号と、電圧測定手段１３により測定された電圧信号とが制御手段２１により同時に前記データ保存手段２３に取り込まれている。

入出力手段に入力された信号に基づいて、制御手段が、電動モータを自在に制御することにより、操作者が入出力手段の数値を変更するだけで、電動モータを制御して耐折性試験片の折曲げ角度等を容易に変更できる。

電動モータの角度信号と、電圧測定手段１３からの電圧信号とが、同時にデータ保存手段２３に取り込まれていることにより、耐折性試験片６の折曲げ状態と電圧信号による抵抗の値との関係のデータを得て、耐折性試験片６の状態を正確に知ることができる。

折曲げの１サイクル中に測定される電圧データの点数は、折曲げの動作に対応した電圧値を取得することを考えると１サイクル中の測定点数が１０点以上であることが好ましい。耐折性試験装置３０の操作者は、入出力手段２２によりサンプリング周期を設定し、１サイクル中の測定点数が１０点以上、より好ましくは１００点以上、さらに好ましくは５００点以上とする。

また、耐折性試験手段１の最大曲げ角度、単位時間当たりの折曲げ回数等の条件は、耐折試験装置３０の操作者が、入出力手段２２上で自在に設定でき、設定された条件は制御信号として制御手段２１を介して駆動手段２であるモータのアンプに入力され、このアンプによりモータの回転動作が制御される。なお、画像撮影手段５の折曲げ部分７の撮影は、制御手段２１により、保持手段４が最適な姿勢となった時に撮影を行う、撮影タイミングを制御される方法が好ましい。ただし、画像撮影手段５の撮影タイミングは制御せず常に制御手段２１へ画像信号を出力させ、画像データの保存及び表示にて、保持手段４が最適な姿勢となった時の画像を得る方法でも問題ない。制御手段２１及びそれに接続された出入力手段２２とデータ保存手段２３は、公知のものを利用すればよく、例えば市販のパーソナルコンピュータに制御ユニットを装着したものや、タッチパネル等の出入力手段とデータ保存装置とを接続したプログラマブルコントローラー等を利用することができる。

画像撮影手段５は、電動モータの角度信号にしたがって撮影が行われていることにより、耐折性試験片６の状態を適切に観察できるときの画像のみを撮影でき、不必要なデータを取り込むことがなくなる。

得られた電圧変化のデータは、一定の電圧を超えた場合を破断と判断して、それに至るまでの折曲げ回数を、各導電線１０における破断までの折曲げ回数とする。これらの破断までの折曲げ回数は上記説明した通りワイブル分布に従うと考えられるため、破断までの折曲げ回数と各配線の累積頻度からワイブル分布とみなしたデータ解析が行われ、ワイブル分布のパラメータηから累積頻度５０％の折曲げ回数が得られる。

耐折性試験に使用する試料として、３５μｍポリイミドフィルム上に８μｍの銅が成膜されたフレキシブル基板から図５に示すような耐折性試験片６が作製された。耐折性試験片６の導電線１０は、長さ１００ｍｍ、幅０．１ｍｍの導電線１０が互いに電気的には接続しない状態で０．１ｍｍ隔てて５０本形成された。このうち１０本の導電線１０の両端には、電気抵抗測定用の端子部１１が設けられた。

続いて、抵抗を測定するための電気回路について説明する。図１に示すように各導電線１０は、一方の端子部１１に１５０Ωの抵抗１４が直列に接続され、この抵抗１４の他端部が電圧９．５Ｖに設定された電力供給手段１２に接続されている。同じく導電線１０のもう一方の端子部１１が電力供給手段１２に接続される。そして各導電線１０の両端の端子部１１が、互いに絶縁され独立した電圧測定手段１３に接続されている。なお端子部１１の一方は、保持手段４によりモータの筐体とは相対的位置を変えることになるが、回転軸３の軸心に近い部分を通ったうえで、保持手段４にそのケーブルを固定させて配線されることにより、電気的な接続が不安定になることはない。

続いて耐折性試験手段１について具体的に説明する。図３および図４は、保持手段４が、図４の紙面の手前側から見た時に、左側へ９０度回転した状態である。駆動手段２としてはステッピングモータが用いられ、ステッピングモータの回転軸３に、保持手段４が直接取り付けられている。この保持手段４は、二つの部材から構成され、この二つの部材により耐折試験片６を挟み込むことにより保持手段４に対して耐折性試験片６が固定されている。また保持手段４の各部材の、回転軸３の軸心に向かう端部には、図４の手前側から見て、２ｍｍの試料曲げ半径を持つ面取りが施されている。図３又は図４で、耐折性試験片６の下端には、下方向へ荷重を付加する重りが備えられている。

加えて図４に示すように、最大折曲げ角度で、折曲げ部分７を撮影できる位置に画像撮影手段５が備えられている。ズームレンズにて、電気回路を形成した１０本の配線が１視野に入るように拡大して、折曲げを繰り返すことにより発生するクラックを観察できるようになっている。

耐折性試験手段１に耐折性試験片６が配置された後、耐折性試験装置３０を構成する電圧測定手段１３、ステッピングモータを制御するアンプ、及び画像撮影手段５が、制御ユニットを内蔵させた制御手段２１であるパーソナルコンピュータに接続された。この構成により、抵抗測定、ステッピングモータの回転制御、カメラの撮影タイミングは一台の制御手段２１で同期測定、制御されている。また制御手段２１に付属したモニタにデータが表示され、同じく制御手段２１に付属したデータ保存手段２３であるハードディスクにデータが保存される。

抵抗測定は、電圧データとして毎秒１０００回のサンプリング周期で行われ、そのデータがパーソナルコンピュータに取り込まれた。同時にステッピングモータの角度信号もパルス列にてパーソナルコンピュータに取り込まれた。ステッピングモータは、操作者がパーソナルコンピュータに付属したキーボードを用いて予め回転角度と回転側を設定することができる。この設定された条件に従い駆動手段２は連続的に繰り返し回転動作を行い、耐折性試験片は繰り返し折曲げられる。実施例では、従来の試験装置で用いられていたカム動作の動きを再現するようにプログラミングされた。

保持手段４は、耐折性試験片６を二つの部材で挟み込み、この耐折性試験片６が全体として鉛直方向になる位置を原点位置とする。そして、図４の紙面に向かっての左右を、左右と称する。折曲げ動作は、保持手段４が原点位置から、右方向のあらかじめ定められた角度（通常１３５°±５°）まで動作した後、原点位置まで戻り、次の動作として左方向のあらかじめ定められた角度まで動作した後原点位置まで戻る動作であり、この折曲げ動作の回数は１０回／分とされ、最大折曲げ角度は、左右に１３５°とされた。この条件から、折曲げの１サイクル中に、６，０００点の電圧データがパーソナルコンピュータに取り込まれる。

この条件にて測定した各配線両端の電圧の測定結果の一例を図６に示す。図６の横軸は折り曲げ回数、縦軸は各導電線１０の電圧値である。図６には１０本の導電線１０の電圧値が表示されており、導電線１０の折曲げ部分７の電気抵抗が増加していることが読み取れる。そして破断に至る前には、大きな抵抗変動があることがわかる。加えて、１回目の曲げからも伸縮に伴い、電圧の増減が発生していることがわかる。なお、本実施例では、各配線の初期電圧値は０．２Ｖ以下であるため、電圧値が９Ｖを超えた場合を導電体１０が破断したとし、それまでの折曲げ回数を破断までの折曲げ回数とする。

図７は、破断までの折曲げ回数と累積頻度との関係を示したグラフである。横軸が破断までの折曲げ回数、縦軸が累積頻度である。実施例で同時測定を行った１０本の導電線１０のデータをプロットされている。ここで縦軸の累積頻度は、０から始まり、１本目の破断が起きた折曲げ回数が縦軸０．１の位置にプロットされ、１０本目の破断が起きた折曲げ回数が縦軸１の位置にプロットされている。図７の曲線は、ワイブル分布に従う曲線であるので、実験データとフィッティングすることにより、同分布の二つのパラメータが図７から計算される。本実施例ではη＝１２３．２となるため、累積頻度５０％の折曲げ回数は１２３回となる。

一方、画像撮影手段５により撮影したものを図８、９に示す。折曲げ回数５０回の状態である図８では、図の４本配線のうち左端の１本の配線だけに白矢印で示すようにクラックが入っていることが認められる。折曲げ回数１００回の図９では、左端の１本の配線だけでなく、右から１本目と２本目の２本の配線にもクラックが入っているのが認められる。図８、および図９から、今回観察されたクラックは、取付時に誤って発生した欠陥等から進展したものでないことがわかる。

１ 耐折性試験手段
２ 駆動手段
４ 保持手段
５ 画像撮影手段
６ 耐折性試験片
７ 折曲げ部分
１０ 導電線
１１ 端子部
１３ 電圧測定手段
２１ 制御手段
２３ データ保存手段
３０ 耐折性試験装置

Claims (11)

1. 耐折性試験片の折曲げ部分を中心に往復回転運動させることで耐折性を評価する耐折性試験方法において、
   前記耐折性試験片は、可撓性のある絶縁体と、該絶縁体上に形成されかつ前記折曲げ部分を挟んで延伸する二以上の導電線と、を含んで構成され、
   前記二以上の導電線に対して、互いに電気的に独立した電気回路が形成され、
   前記電気回路における前記往復回転運動の１サイクル中の前記二以上の導電線の電圧が、同時に独立して測定される、
   ことを特徴とする耐折性試験方法。
2. 前記往復回転運動の１サイクル中に、前記導電線の電圧が１０点以上測定される、
   ことを特徴とする請求項１に記載の耐折性試験方法。
3. 前記耐折性試験片の折曲げ部分を撮影する画像撮影手段が備えられ、
   前記導電線の電圧の測定と、前記画像撮影手段による画像による観察とが、同時に行われることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の耐折性試験方法。
4. 耐折性試験片を着脱保持可能な保持手段と、
   前記耐折性試験片の、耐折性試験のために曲げられる折曲げ部分を中心に、前記保持手段を往復回転運動させる駆動手段と、
   前記耐折性試験片に電気を供給する電力供給手段と、
   前記耐折性試験片の電圧を測定する電圧測定手段と、
   前記駆動手段および前記電圧測定手段と接続された制御手段と、を含んで構成されており、
   前記電圧測定手段が二以上備えられている、
   ことを特徴とする耐折性試験装置。
5. 前記耐折性試験片は、
   可撓性のある絶縁体と、該絶縁体上に形成された二以上の導電線と、を含んで構成され、
   該導電線は互いに電気的に独立し、
   かつ該導電線が前記電圧測定手段にそれぞれ電気的に接続されている、
   ことを特徴とする請求項４記載の耐折性試験装置。
6. 前記電力供給手段を二以上備え、
   該電力供給手段が前記導電線と前記電圧測定手段と、にそれぞれ電気的に独立して接続されている、
   ことを特徴とする請求項５記載の耐折性試験装置。
7. 前記導電線の両端が、前記折曲げ部分を挟んで設けられている、
   ことを特徴とする請求項５または請求項６に記載の耐折性試験装置。
8. 前記制御手段には、データ保存手段が備えられており、
   前記駆動手段が、電動モータであり、
   該電動モータの角度信号と、前記電圧測定手段により測定された電圧信号とが前記制御手段により同時に前記データ保存手段に取り込まれている、
   ことを特徴とする請求項４から請求項７のいずれか１項に記載の耐折性試験装置。
9. 前記制御手段には、該制御手段に対する信号の入出力を行う入出力手段が備えられており、
   前記電動モータが前記制御手段により正逆転可能に制御されると共に、
   前記入出力手段に入力された信号に基づいて、前記制御手段が、前記電動モータを自在に制御する、
   ことを特徴とする請求項８に記載の耐折性試験装置。
10. 前記折曲げ部分を撮影する画像撮影手段が備えられている、
    ことを特徴とする請求項４から９のいずれか１項に記載の耐折性試験装置。
11. 前記画像撮影手段は、
    前記電動モータの角度信号にしたがって撮影が行われている、
    ことを特徴とする請求項１０に記載の耐折性試験装置。