JP2018004341A - Hitting dot testing device, and hitting dot testing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、打点試験装置及び打点試験方法に関し、詳細には、フレキシブルプリント配線板の打点耐久性を評価する打点試験装置及び打点試験方法に関する。 The present invention relates to a dot test apparatus and a dot test method, and more particularly to a dot test apparatus and a dot test method for evaluating the dot durability of a flexible printed wiring board.
近年、電子機器の小型化、軽量化、省スペース化の進展に伴い、薄く軽量で、可撓性を有し、屈曲を繰り返しても優れた耐久性を持つフレキシブルプリント配線板(FPC;Flexible Printed Circuits)の需要が増大している。FPCは、限られたスペースでも立体的かつ高密度の実装が可能であるため、例えば、HDD、DVD、携帯電話、スマートフォン等の電子機器の可動部分の配線や、ケーブル、コネクター等の部品にその用途が拡大しつつある。 In recent years, with the progress of downsizing, weight reduction, and space saving of electronic devices, flexible printed wiring boards (FPCs) that are thin, light, flexible, and have excellent durability even after repeated bending are used. The demand for Circuits) is increasing. FPC can be mounted three-dimensionally and densely in a limited space. For example, it can be used for wiring of movable parts of electronic devices such as HDDs, DVDs, mobile phones, smartphones, cables, connectors, etc. Applications are expanding.
電子機器のスイッチなどの可動部位には、繰り返し押圧力が加えられることから、当該可動部位に使用されるFPCにおいて、配線の破断による接続不良などの不具合の発生が懸念されている。そのため、電子機器の信頼性を高める上で、FPCの打点耐久性を正確に評価することが求められている。 Since a pressing force is repeatedly applied to a movable part such as a switch of an electronic device, there is a concern about the occurrence of problems such as poor connection due to wiring breakage in the FPC used in the movable part. Therefore, in order to improve the reliability of electronic equipment, it is required to accurately evaluate the hit point durability of FPC.
特許文献1は、抵抗膜式タッチパネルの透明導電膜に対する打鍵耐久性試験において、実機での押圧位置のずれを模して水平方向での打鍵位置を変化させるように工夫した試験装置を提案している。また、特許文献2は、携帯電話などの側部に設けられたサイドキーをクリックしたときのストロークと押圧力を検出する装置を提案している。上記のとおり、電子機器に使用されるタッチパネルやキーのなどの部品について打鍵試験を行う技術は提案されているが、FPCの打点耐久性を直接的に評価できる手法については報告されていない。そのため、本発明者らは、FPCの打点耐久性を評価する打点試験装置の発明を提案した(特願2015−189225)。この打点試験装置は、テープ状をなすFPCの平面の任意の部位に対し、繰り返し直角に圧子を打ち付けて、配線の破断などの損傷の程度を評価するものである。 Patent Document 1 proposes a testing device devised so as to change the keying position in the horizontal direction by imitating the displacement of the pressing position in the actual machine in the keying durability test for the transparent conductive film of the resistive touch panel. Yes. Patent Document 2 proposes a device that detects a stroke and a pressing force when a side key provided on a side portion of a mobile phone or the like is clicked. As described above, a technique for performing a keystroke test on parts such as a touch panel and a key used in an electronic device has been proposed, but a method capable of directly evaluating the FPC hitting durability has not been reported. For this reason, the present inventors have proposed an invention of a dot test apparatus for evaluating the dot durability of an FPC (Japanese Patent Application No. 2015-189225). This dot test apparatus evaluates the degree of damage such as breakage of wiring by hitting an indenter repeatedly at a right angle to an arbitrary part of a flat surface of a tape-like FPC.
スマートフォン等の電子機器では、筐体内の限られたスペースを有効利用すべく、筐体の側部に設けられているサイドキーへの配線のため、筐体の背部の内壁から側部の内壁に沿わせるように、FPCをほぼ直角に屈曲させた状態で配設することがある。この場合、サイドキーによるFPCの押圧部位の近傍に屈曲部位が位置することになり、直接荷重が印加される部位だけでなく、その近傍の屈曲部位にも繰り返し応力が加わることになる。しかし、これまでの打点試験装置では、直接荷重が印加される部位以外の耐久性については測定対象外であり、上記屈曲部位における配線の損傷の程度については評価することができなかった。 In an electronic device such as a smartphone, in order to effectively use the limited space in the housing, wiring from the back wall of the housing to the inner wall of the side is required for wiring to the side keys provided on the side of the housing. In some cases, the FPC may be arranged in a state of being bent at a substantially right angle. In this case, the bent portion is positioned in the vicinity of the pressed portion of the FPC by the side key, and stress is repeatedly applied not only to the portion to which the load is directly applied but also to the bent portion in the vicinity thereof. However, in the hitting point test apparatuses so far, the durability other than the portion to which the direct load is applied is not measured, and the degree of wiring damage at the bent portion cannot be evaluated.
従って、本発明の目的は、FPCにおいて、直接荷重が印加される部位に近接する屈曲部位についても、耐久性を評価できる打点試験装置及び打点試験方法を提供することである。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a dot test apparatus and a dot test method capable of evaluating the durability of a bent part close to a part to which a direct load is applied in FPC.
本発明の打点試験装置は、テープ状をなすフレキシブルプリント配線板を固定する試料固定部と、前記試料固定部に固定された前記フレキシブルプリント配線板に対して一定の移動量で往復運動する圧子によって繰り返し荷重を印加する荷重印加部と、を備えている。そして、本発明の打点試験装置は、前記フレキシブルプリント配線板において、前記圧子によって荷重を印加したときに変形が生じる2箇所以上の部位の耐久性を評価する。 The hitting test apparatus according to the present invention includes a sample fixing portion that fixes a flexible printed wiring board having a tape shape, and an indenter that reciprocates with a certain amount of movement with respect to the flexible printed wiring board fixed to the sample fixing portion. A load application unit that applies a repeated load. The hitting test apparatus of the present invention evaluates the durability of two or more portions where deformation occurs when a load is applied by the indenter in the flexible printed wiring board.
本発明の打点試験装置において、前記フレキシブルプリント配線板は、100度以下の角度に屈曲した屈曲部位を有しており、前記荷重印加部によって前記屈曲部位の近傍の隣接部位に荷重を印加することにより、前記屈曲部位と前記隣接部位の両方における耐久性を評価するものであってもよい。 In the dot test apparatus according to the present invention, the flexible printed wiring board has a bent portion bent at an angle of 100 degrees or less, and a load is applied to an adjacent portion near the bent portion by the load applying unit. Thus, durability at both the bent portion and the adjacent portion may be evaluated.
本発明の打点試験装置において、前記フレキシブルプリント配線板は、前記隣接部位として、前記屈曲部位に隣接する第1の平面部と、前記屈曲部位を間に挟んで前記第1の平面部とは反対側において、前記屈曲部位に隣接する第2の平面部と、を有していてもよく、前記荷重印加部は、前記第1の平面部に荷重を印加するものであってもよい。この場合、前記試料固定部は、前記フレキシブルプリント配線板を支持する基台を有していてもよく、前記基台は、前記第1の平面部を固定するとともに、前記第2の平面部の動きを許容した状態で保持するものであってもよい。 In the dot test apparatus according to the present invention, the flexible printed wiring board is opposite to the first plane portion adjacent to the bent portion and the first plane portion with the bent portion interposed therebetween as the adjacent portion. And a second plane part adjacent to the bent portion, and the load application part may apply a load to the first plane part. In this case, the sample fixing part may have a base that supports the flexible printed wiring board, and the base fixes the first flat part and the second flat part. You may hold | maintain in the state which permitted the movement.
本発明の打点試験装置は、前記基台に装着される交換可能な受け部材を備えていてもよく、前記第1の平面部と前記受け部材は、前記荷重の印加方向において上下に重なり合ってもよい。 The hitting test apparatus of the present invention may include a replaceable receiving member mounted on the base, and the first flat surface portion and the receiving member may overlap each other in the load application direction. Good.
本発明の打点試験装置は、前記受け部材が、弾性変形可能な材質によって構成されていてもよい。 In the dot test apparatus according to the present invention, the receiving member may be made of an elastically deformable material.
本発明の打点試験装置は、さらに、前記フレキシブルプリント配線板の配線に接続されてその電気的パラメータを検出する計測部を備えていてもよい。この場合、前記計測部は、前記屈曲部位を通過するように設けられた配線と、前記第1の平面部に設けられた配線について、別々に前記電気的パラメータを検出するものであってもよい。また、前記電気的パラメータが、抵抗値、電流値、又は電圧値であってもよい。 The dot test apparatus of the present invention may further include a measuring unit that is connected to the wiring of the flexible printed wiring board and detects an electrical parameter thereof. In this case, the measurement unit may separately detect the electrical parameter for the wiring provided so as to pass through the bent portion and the wiring provided for the first plane portion. . The electrical parameter may be a resistance value, a current value, or a voltage value.
本発明の打点試験装置において、前記試料固定部は、前記基台を水平方向に移動させる水平駆動部をさらに備えていてもよい。 In the dot test apparatus according to the present invention, the sample fixing unit may further include a horizontal driving unit that moves the base in a horizontal direction.
本発明の打点試験装置において、前記圧子の移動量は、前記試料固定部に固定された前記フレキシブルプリント配線板に対して荷重の印加が開始される位置から、さらに所定の距離で前記フレキシブルプリント配線板を押し込むように設定されていてもよい。 In the dot test apparatus according to the present invention, the amount of movement of the indenter is such that the flexible printed wiring is further at a predetermined distance from a position where a load is applied to the flexible printed wiring board fixed to the sample fixing portion. You may set so that a board may be pushed in.
本発明の打点試験装置は、前記フレキシブルプリント配線板が両面に配線を有する両面フレキシブルプリント配線板であってもよく、前記計測部は、前記両面フレキシブルプリント配線板の両面の前記配線にそれぞれ接続されて、前記電気的パラメータを個別に検出するものであってもよい。 The dot test apparatus of the present invention may be a double-sided flexible printed wiring board in which the flexible printed wiring board has wiring on both sides, and the measuring units are respectively connected to the wirings on both sides of the double-sided flexible printed wiring board. The electrical parameters may be detected individually.
本発明の打点試験方法は、フレキシブルプリント配線板の打点耐久性を評価する方法である。本発明の打点試験方法は、以下の工程a〜工程c;
工程a)テープ状をなすフレキシブルプリント配線板を固定する工程、
工程b)固定された前記フレキシブルプリント配線板に対して一定の移動量で往復運動する圧子によって繰り返し荷重を印加する工程、
工程c)前記フレキシブルプリント配線板において、前記圧子によって荷重を印加したときに変形が生じる2箇所以上の部位の耐久性を評価する工程、
を含むことを特徴とする。
The dot test method of the present invention is a method for evaluating the dot durability of a flexible printed wiring board. The dot test method of the present invention includes the following steps a to c:
Step a) A step of fixing a flexible printed wiring board having a tape shape,
Step b) A step of repeatedly applying a load by an indenter that reciprocates with a fixed amount of movement with respect to the fixed flexible printed wiring board,
Step c) In the flexible printed wiring board, a step of evaluating durability of two or more portions where deformation occurs when a load is applied by the indenter,
It is characterized by including.
本発明の打点試験方法において、前記フレキシブルプリント配線板は、100度以下の角度に屈曲した屈曲部位を有していてもよく、前記工程bでは、前記屈曲部位の近傍の隣接部位に荷重を印加するとともに、前記工程cでは、前記屈曲部位と前記隣接部位の両方における耐久性を評価してもよい。 In the dot test method of the present invention, the flexible printed wiring board may have a bent portion bent at an angle of 100 degrees or less, and in step b, a load is applied to an adjacent portion in the vicinity of the bent portion. In addition, in the step c, durability in both the bent portion and the adjacent portion may be evaluated.
本発明の打点試験方法において、前記フレキシブルプリント配線板は、前記隣接部位として、前記屈曲部位に隣接する第1の平面部と、前記屈曲部位を間に挟んで前記第1の平面部とは反対側において、前記屈曲部位に隣接する第2の平面部と、を有するものであってもよく、前記工程bでは、前記第1の平面部に荷重を印加してもよい。 In the dot test method according to the present invention, the flexible printed wiring board is opposite to the first plane portion adjacent to the bent portion and the first plane portion with the bent portion interposed therebetween as the adjacent portion. And a second plane portion adjacent to the bent portion. In the step b, a load may be applied to the first plane portion.
本発明の打点試験方法において、前記工程aでは、前記第1の平面部を固定するとともに、前記第2の平面部の動きを許容した状態で保持してもよい。 In the dot test method of the present invention, in the step a, the first flat surface portion may be fixed and held in a state in which movement of the second flat surface portion is allowed.
本発明の打点試験装置及び打点試験方法は、FPCにおいて、荷重を印加したときに変形が生じる2箇所以上の部位について耐久性を評価することができるので、電子機器内における現実の使用状態を模した条件でFPCの打点耐久性を評価できる。従って、本発明の打点試験装置及び打点試験方法を使用してFPCの打点耐久性を評価することによって、FPCの信頼性を高め、さらにはFPCを使用する電子機器の動作信頼性の向上を図ることができる。 The hit point test apparatus and the hit point test method of the present invention can evaluate the durability of two or more parts that are deformed when a load is applied in an FPC. The hit point durability of FPC can be evaluated under the above conditions. Therefore, by evaluating the dot durability of the FPC using the dot test apparatus and the dot test method of the present invention, the reliability of the FPC is improved, and further, the operational reliability of the electronic device using the FPC is improved. be able to.
以下、適宜図面を参照しながら本発明の一実施の形態のフレキシブルプリント配線板(FPC)用打点試験装置(以下、単に「打点試験装置」と記すことがある)について説明する。図1は、本実施の形態の打点試験装置100の概略構成図である。本実施の形態の打点試験装置100は、FPC10を固定する試料固定部20と、試料固定部20に固定されたFPC10へ向けて繰り返し荷重を印加する荷重印加部30と、FPC10の配線に接続されてその電気的パラメータを検出する計測部40と、打点試験装置100の各構成部を制御する制御部50とを備えている。また、図2は、試料固定部20の一構成例を示す分解斜視図である。図3は、試料固定部20にFPC10を固定した状態を示す断面図である。図4は、図3の要部を拡大して示す断面図である。
Hereinafter, a flexible printed wiring board (FPC) dot test apparatus (hereinafter, simply referred to as “dot test apparatus”) according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings as appropriate. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a
<試料>
本実施の形態の打点試験装置100において、試験対象となる試料は、FPC10である。FPC10は、公知の構成であり、詳細は省略するが、樹脂層と、該樹脂層の片面又は両面に形成された配線とを有する可撓性の回路基板である。また、FPC10は、屈曲部10aを有する。FPC10は、屈曲部10aを境界にして、その基端側に隣接する基端側平面部(第1の平面部)10bと、その先端側に隣接する先端側平面部(第2の平面部)10cと、を有している。本実施の形態において、試験対象となるFPC10は、その先端付近で90度前後の角度、好ましくは90度未満の角度で折れ曲がっているものが用いられる。すなわち、FPC10としては、屈曲部10aの基端側平面部10bと先端側平面部10cとのなす角度が、例えば80〜100度の範囲内、好ましくは85度〜95度の範囲内、より好ましくは85〜90度の範囲内で折れ曲がっているものが用いられる。なお、屈曲部10aの角は、所定の曲率半径で湾曲していてもよい。また、「基端側」、「先端側」という表現は、試験に供するFPC10において、屈曲部10aを基準にして便宜的に用いられるものであり、現実のFPC10において、基端側であるか、先端側であることを意味するものではない。
<Sample>
In the
図示は省略するが、基端側平面部10bと、先端側平面部10cには、それぞれ独立して、電気的に非接続状態となる配線を設けておくことができる。例えば、基端側平面部10bの配線と電気的に非接続状態であり、かつ、屈曲部10aを通過する配線を先端側平面部10cに設けておくことができる。
Although illustration is omitted, the base-
<試料固定部>
本実施の形態において、試料固定部20は、基台21と、該基台21に交換可能に装着されるFPC受け部材22と、FPC10の基端側平面部10bを上下から挟み込むように固定する複数の樹脂シート(下部樹脂シート23及び上部樹脂シート24)と、これらの樹脂シートを押さえ込むためのシート固定プレート25と、屈曲したFPC10の先端側に対し、その横方向(X方向)の動きを制限する押えブロック26と、を備えている。
<Sample fixing part>
In the present embodiment, the
(基台)
基台21は、例えばアルミニウムなどの金属製の部材であり、その上面に、FPC受け部材22を収容するための凹部21aと、シート固定プレート25やFPC10などを位置決め固定するための凹部21bが形成されている。また、基台21の片側には、押えブロック26を挿入するための開口部21cが形成されている。基台21の開口部21cに臨む壁21dの上端には、角が面取りされて傾斜面21eが形成されている。
(Base)
The
(FPC受け部材)
FPC受け部材22は、基台21とFPC10との間に介在配置される。FPC受け部材22は、基台21に形成された凹部21aに嵌合され、FPC10が基台21に固定された状態で、基端側平面部10bと上下に重なるように基端側平面部bの下方に位置決めされる。FPC受け部材22としては、現実に電子機器に搭載されるリジット基板、リチウムイオン電池などの硬さを模した材質から選択することが好ましく、例えばアルミニウムなどの材質の金属製のブロックやバネ、例えばウレタンなどの材質の樹脂製のブロックなどを用いることができる。ここで、ブロックは、例えば板、直方体、柱状体などを意味する。FPC受け部材22が、例えばバネや樹脂製のブロックなどの弾性体である場合、その弾性変形を利用することによって、可撓性を有するFPC10に対し、実際の電子機器のスイッチ部などの動きを模した曲げ応力を加えることができる。
(FPC receiving member)
The
(樹脂シート)
試料固定部20は、FPC10を安定的に固定するとともに、実際の電子機器のスイッチ部などの環境に近似させるため、複数の樹脂シートを含んでいてもよい。複数の樹脂シートは、FPC10の基端側平面部10bの上方又は下方に積層され、適度なクッション性を付与して圧子31による荷重をやわらげる緩衝材として機能する。
(Resin sheet)
The
図2に示す例においては、基台21側から順に、下部樹脂シート23、上部樹脂シート24を有している。下部樹脂シート23は、FPC10より下方の基台21側、例えばFPC10とFPC受け部材22との間に配置されている。上部樹脂シート24は、FPC10より上方の圧子31側、例えばFPC10とシート固定プレート25との間に配置されている。下部樹脂シート23及び上部樹脂シート24は、試験時には、例えば図3に示すようにFPC10に積層され、FPC10の基端側平面部10bを上下から挟み込むように配置される。これによって、圧子31による荷重に対して、緩衝材として機能する。
In the example shown in FIG. 2, a
下部樹脂シート23及び上部樹脂シート24は、実際の電子機器のスイッチ部などの環境に近似させるため、例えばポリテトラフルオロエチレン(PTFE)樹脂、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂等の材質で構成することが好ましい。また、これら樹脂シートの厚さは、圧子31による荷重に対して十分な緩衝作用を持たせるため、例えば0.1mm〜1.0mmの範囲内とすることが好ましい。なお、下部樹脂シート23及び上部樹脂シート24は、任意の構成であり、必ずしも配置しなくてもよい。また、下部樹脂シート23及び上部樹脂シート24は、それぞれ1枚に限らず、2枚以上を使用してもよい。
The
(シート固定プレート)
シート固定プレート25は、例えばSUS等によって構成される金属製の平板である。また、シート固定プレート25の外縁部は、基台21の凹部21bの輪郭に対応して全体として矩形をなしている。シート固定プレート25は、凹部21bに嵌め込むことによって位置決めが可能になっている。
(Seat fixing plate)
The
シート固定プレート25は、積層された下部樹脂シート23、FPC10、及び上部樹脂シート24を上方から押圧して固定する。シート固定プレート25によって、試料であるFPC10が試験途中で位置ずれしないように確実に固定できる
The
(押えブロック)
押えブロック26は、基台21に形成された開口部21cに挿入される凸部26aを有している。図2〜図4に示すように、押えブロック26は、横方向(X方向)にスライドさせることにより、凸部26aを開口部21cに嵌合させることができる。凸部26aの先端の上部には、角が面取りされて傾斜面26bが形成されている。
(Presser block)
The
本実施の形態では、凸部26aを開口部21cに嵌合させた状態で、凸部26aの先端と、基台21の壁21dとの間には、所定の幅Lで隙間Sが形成される。隙間Sの幅Lは、例えば0.5〜2mmの範囲内、好ましくは1〜2mmの範囲内とすることができる。この隙間Sに、FPC10の屈曲部10aよりも先端側(先端側平面部10cを含む部分)が挿入される。この状態で、先端側平面部10cは、その平面に対して交差する横方向(X方向)の動きが許容されるように、所定の遊びを有する状態で保持される。なお、FPC10の先端部分(先端側平面部10cの最も先端)は、任意の固定手段、例えば粘着テープ、ねじ止め、細溝への嵌め込み、挟持機構などで基台21の壁21dに固定しておくことが好ましい。また、隙間Sによって所定の自由度を以て保持されるFPC10に対し、鋭い角により損傷を与えないようにするため、凸部26aの先端の上部の傾斜面26b、及び、基台21の壁21dの傾斜面21eが形成されている。
In the present embodiment, a gap S is formed with a predetermined width L between the tip of the
(水平駆動部)
試料固定部20は、基台21を水平方向(XY方向)に移動させる水平駆動部29をさらに備えている。水平駆動部29は、図示は省略するが、例えば基台21をX軸ガイドに沿って移動させるX軸アクチュエータと、基台21をY軸ガイドに沿って移動させるY軸アクチュエータと、X軸、Y軸のそれぞれに設けられたエンコーダ等を備えている。X軸アクチュエータ、Y軸アクチュエータとしては、例えばリニアモータ、エアシリンダー、ボールねじなどを用いることができる。水平駆動部29は、基台21をXY方向に例えば±50mmの範囲で移動させることができる。水平駆動部29によって、圧子31の中心がFPC受け部材22の中心から外れた位置に荷重を印加することが可能になる。そのため、実際の電子機器のスイッチ部などの操作時の押圧力の偏心を模した試験を行うことができる。
(Horizontal drive unit)
The
<荷重印加部>
荷重印加部30は、FPC10に荷重を加えるための圧子31と、圧子31を一定の移動量(ストローク)でZ軸方向(垂直方向)に直線的に往復移動させるZ軸駆動部32と、圧子31及びZ軸駆動部32を連結する軸部33を備えている。
<Load application part>
The
圧子31は全体として円柱状をなし、その先端部分は丸みを帯びた円錐状をなしている。圧子31は、図示は省略するが、例えばSUSなどからなる金属芯と該金属芯を被覆する樹脂層とによって構成されている。樹脂層を構成する樹脂としては、例えばウレタン樹脂、ポリアセタール樹脂、シリコーン樹脂などを使用できる。圧子31の先端部分の硬度は、FPC10が搭載される電子機器の使用形態の観点から、例えばショア硬さA50〜ロックウェル硬さM90の範囲内が好ましい。また、圧子31の先端部分の曲率半径は、FPC10が搭載される電子機器の使用形態の観点から、例えば0.8mm〜12mmの範囲内が好ましい。
The
(Z軸駆動部)
Z軸駆動部32は、図示は省略するが、例えばエアシリンダー等のアクチュエータや、荷重を検知するためのロードセルなどを備えている。
(Z-axis drive unit)
Although not shown in the figure, the Z-
荷重印加部30は、圧子31によって、試料固定部20に固定されたFPC10の基端側平面部10bに対して、予め設定した荷重を印加できるように構成されている。
The
また、荷重印加部30は、試料固定部20に固定されたFPC10の基端側平面部10bに対して圧子31による荷重の印加が開始される位置(ゼロ点位置)から、さらに所定の距離でFPC10の基端側平面部10bを押し込むことができるように圧子31の移動量を設定することができる。図5はゼロ点位置P0に圧子31が到達した状態を模式的に示している。図6は、図5に示すゼロ点位置P0から、さらに圧子31を位置P1まで押し込んだ状態を模式的に示している。なお、図5及び図6では、説明の便宜上、FPC10、下部樹脂シート23及び上部樹脂シート24の厚みを誇張して描いている。ここで、圧子31による押し込み量(ゼロ点位置P0から位置P1までの距離;P0〜P1)は、例えば0.1mm〜1.9mmの範囲内で任意に設定できる。このように、打点試験装置100では、FPC受け部材22による弾性変形を利用して耐久性試験を行うことから、押し込み量P0〜P1を可変に設定できるようにすることで、可撓性を有するFPC10に特化した打点耐久性の評価が可能になる。
Further, the
<計測部>
計測部40は、試験の間、試料固定部20に固定されたFPC10に連続的又は間欠的に電流を流し、電気的パラメータを検出する。計測部40で検出する電気的特性としては、例えば抵抗値、電流値、電圧値などを挙げることができる。これらの中でも、配線の断線等による変化を検出しやすい抵抗値を検出することが好ましい。
<Measurement unit>
During the test, the measuring
計測部40は、複数のリード線41によってFPC10の配線(図示省略)に接続される。例えば、FPC10の全体に亘って一本の配線を形成し、2本のリード線41を基端側平面部10bと先端側平面部10cの両方を間に挟むように接続することができる。このようにすれば、FPC10の全体について、電気的パラメータを検出することができる。また、例えば2本のリード線41を基端側平面部10bにのみ形成された配線に接続し、他の2本のリード線41を、屈曲部10aを通過し、かつ、先端側平面部10cに形成された配線に接続しておくことができる。このようにすれば、屈曲部10aを間に挟む基端側平面部10bと先端側平面部10cについて、それぞれ個別に電気的パラメータを検出できる。この場合、先端側平面部10cの電気的パラメータの異常は、屈曲部10aにおける配線の損傷に起因すると推認できる。なお、図1では、代表的に2本のリード線41しか図示していない。
The measuring
FPC10が両面に配線を有する両面FPCである場合は、両面のそれぞれに形成された配線に個別にリード線41を接続することができる。これにより、計測部40は、両面の配線の電気的パラメータを個別に検出することができる。
When the
<制御部>
制御部50は、打点試験装置100の各構成部を制御する。制御部50は、典型的にはコンピュータであり、図示は省略するが、CPU(中央処理装置)やRAM(ランダムアクセスメモリ)を有する主制御部と、キーボード、マウス等の入力装置と、プリンタ等の出力装置と、ディスプレイ等の表示装置と、ハードディスクなどの記憶装置と、を備えている。
<Control unit>
The
制御部50は、本実施の形態の打点試験装置100において、FPC10に対する打点試験が実行されるように、打点試験装置100の各構成部(例えば、水平駆動部29、荷重印加部30、計測部40等)を制御する。これらは、制御部50のCPUが、RAMを作業領域として用いて、記憶装置に格納されたソフトウエア(プログラム)を実行することによって実現される。
The
以上の構成を有する打点試験装置100では、圧子31の打ち込み回数、打ち込み荷重、打ち込み速度、圧子31の移動量などを適切に設定してFPC10への打点試験を実施できる。
In the hitting
また、例えば抵抗値を測定する場合、FPC10において、基端側平面部10bの配線と先端側平面部10cの配線に、それぞれ例えば直流1.0V/10mA以下の電流を通電し、計測部40では、初期抵抗値に対する計測値の比率を演算する。制御部50では、計測部40で得られた前記計測値の比率を所定のしきい値と比較することによって、FPC10の耐久性についての判定を行い、その結果を例えばディスプレイに表示する。ここで、基端側平面部10bと、屈曲部10aを通過し、かつ、先端側平面部10cの配線を独立して形成しておくことにより、先端側平面部10cの計測値に異常が検出された場合、屈曲部10aにおける配線の損傷に起因すると推認できる。
For example, when measuring the resistance value, in the
<作用>
図7及び図8を参照しながら、本実施の形態の打点試験装置100の作用について説明する。図7は、屈曲部10aを有するFPC10の側面図であり、図8は、図7の状態から、基端側平面部10bに対して荷重を印加した状態を示している。図8中に白矢印で示すように、荷重印加部30による荷重は、FPC10の基端側平面部10bの表面に対して、ほぼ直角に加えられる。上記のとおり、打点試験装置100では、FPC受け部材22の材質を選択することによって、圧子31による荷重の印加が開始されるゼロ点位置P0よりも、さらに圧子31を押し込むことができるように構成されている。そのため、FPC10における基端側平面部10bは、荷重の印加方向と同方向に歪み、図8の紙面において、下に凸の弓状に変形する。また、押えブロック26の凸部26aと基台21の壁21dとの間の隙間Sは、先端側平面部10cの変形を許容する。従って、基端側平面部10bの変形に伴い、FPC10の先端部に近い先端側平面部10cは、図8の紙面において、向かって右側に引っ張られ、結果として左側に凸の弓状に変形する。
<Action>
With reference to FIG. 7 and FIG. 8, the operation of the hit
打点試験装置100において、圧子31による荷重の印加を繰り返すことにより、図7の状態と図8の状態が交互に繰り返されることになる。そして、ほぼ直角に近い角度で折れ曲がった状態の屈曲部10aには、その両側の基端側平面部10b及び先端側平面部10cの変形と復帰の度に、大きな応力が加わり、配線の破断などの損傷が生じやすくなる。つまり、屈曲部10aを有するFPC10は、荷重の印加によって生じる変形により、歪が蓄積する部位が少なくとも2箇所以上存在することになる。これは、現実の電子機器において、サイドキーなどの内側に屈曲部10aを有する状態で搭載されたFPC10においても同様であると考えられ、その状態を模したものである。つまり、本実施の形態の打点試験装置100では、FPC10の基端側平面部10bに対して加えられる一方向(Z軸方向)の荷重に起因する配線の損傷だけでなく、FPC10の変形によって生じる応力が集中しやすい屈曲部10aにおける配線の損傷についても、検査できるように構成されている。
In the
<打点試験方法>
次に、打点試験装置100において実施される本実施の形態の打点試験方法の手順の一例について説明する。ここでは、電気的パラメータとして抵抗値を測定する場合を例に挙げる。
<Dot test method>
Next, an example of the procedure of the dot test method of the present embodiment performed in the
本実施の形態の打点試験方法は、次の工程(a)〜(c)を含むことができる。
(a)テープ状をなすFPC10を固定する工程。
(b)固定されたFPC10に対して一定の移動量で往復運動する圧子31によって繰り返し荷重を印加する工程。
(c)FPC10において、圧子31によって荷重を印加したときに変形が生じる2箇所以上の部位の耐久性を評価する工程。
The dot test method of the present embodiment can include the following steps (a) to (c).
(a) A step of fixing the
(b) A step of repeatedly applying a load to the fixed
(c) In the
工程a:
本工程では、試料固定部20に屈曲部10aを有するFPC10をセットする。このとき、押えブロック26により、FPC10の屈曲部10aよりも先端側(先端側平面部10cを含む部分)が隙間Sに挿入され、先端側平面部10cの動きが許容されるように所定の遊びを持った状態に保持する。ここで、FPC10の先端部分(先端側平面部10cの先端)を例えば粘着テープなどで基台21の壁21dに固定しておくことが好ましい。そして、FPC10の片面又は両面の配線と、計測部40とをリード線41で接続し、初期抵抗値を測定する。例えば、2本のリード線41を、基端側平面部10bに形成された配線に接続し、他の2本のリード線41を、屈曲部10aを通過し、かつ、先端側平面部10cに形成された配線に接続しておくことにより、屈曲部10aを間に挟む基端側平面部10bと先端側平面部10cについて、それぞれ個別に抵抗値を検出できる。
Step a:
In this step, the
工程b:
本工程では、まず、荷重印加部30の圧子31を下降させてFPC10の基端側平面部10bに荷重を印加し、ゼロ点位置の検出を行う。そして、必要に応じて、ゼロ点位置から所定の距離でFPC10の基端側平面部10bを基台21側へ向けて押し込むように打ち込み距離を設定する。
Step b:
In this step, first, the
次に、圧子31を上下させることによって、設定された打ち込み距離でFPC10を押圧し、繰り返し所定の荷重を印加する。
Next, by moving the
工程c:
本工程では、FPC10において、圧子31によって荷重を印加したときに変形が生じる2箇所以上の部位の耐久性を評価する。より具体的には、FPC10の屈曲部位10aの隣接部位である基端側平面部10bに荷重を印加することにより変形が生じる部位として、屈曲部位10a及び基端側平面部10bの両方における耐久性を評価する。計測部40では、連続的又は間欠的に抵抗値を計測し、計測された抵抗値と初期抵抗値との比率(変動比率)を演算する。そして、制御部50では、得られた抵抗値の変動比率を所定のしきい値と比較し、変動比率がしきい値を超えた場合にFPC10に断線などの不具合が生じたと判定する。一方、予め設定された回数の打ち込みを行っても、変動比率がしきい値以下である場合には、FPC10の打点耐久性を合格と判定することができる。なお、本工程cは、工程bを実施している間に並行して実施してもよいし、あるいは、工程bを終了した後、実施してもよい。
Step c:
In this step, in the
打点耐久性の評価においては、検出された抵抗値から得られる種々の情報によって、評価を行うことができる。例えば、上記変動比率をしきい値と比較することに替えて、抵抗値を予め適切に設定されたしきい値と直接比較してもよいし、あるいは、所定時間内における抵抗値の変化率をモニタし、該変化率をしきい値と比較して評価を行ってもよい。なお、電気的パラメータとして、抵抗値以外のパラメータを用いる場合についても同様である。 In the evaluation of the hit point durability, the evaluation can be performed based on various information obtained from the detected resistance value. For example, instead of comparing the fluctuation ratio with a threshold value, the resistance value may be directly compared with a threshold value set appropriately in advance, or the rate of change of the resistance value within a predetermined time may be calculated. The evaluation may be performed by monitoring and comparing the rate of change with a threshold value. The same applies to the case where a parameter other than the resistance value is used as the electrical parameter.
以上のように、本実施の形態の打点試験装置100及び打点試験方法によれば、FPC10において、荷重を印加したときに変形が生じる2箇所以上の部位について、電子機器内における現実の使用状態を模した条件でFPC10の耐久性を評価できる。具体的には、屈曲部10aを有するFPC10において、荷重が印加される基端側平面部10bだけでなく、屈曲部10aについても耐久性を評価できる。
As described above, according to the hit
本実施の形態の打点試験装置100は、FPC10の配線に接続されてその電気的パラメータを検出する計測部40を備えているので、簡易な構成であるにも関わらず、FPC10の打点耐久性を確実に評価できる。
Since the
また、本実施の形態の打点試験装置100は、片面に配線を有する片面FPCだけでなく、両面に配線を有する両面FPCに対しても対応しており、両面の配線の電気的パラメータを同時に検出できる。そのため、両面FPCに対する打点試験を迅速に行うことができる。
In addition, the
また、本実施の形態の打点試験装置100は、試料固定部20にFPC受け部材22を備えているので、実際の電子機器のスイッチ部などの動きを模して所定の荷重を印加できる。そのため、実際の使用環境に近い状態でFPC10の打点耐久性を評価することができる。
In addition, since the
また、本実施の形態の打点試験装置100は、複数の樹脂シートによって、実際の電子機器のスイッチ部などの環境に近似させた条件でFPC10の打点耐久性を評価することができる。
Moreover, the
さらに、本実施の形態の打点試験装置100は、基台21を水平方向(XY方向)に移動させる水平駆動部29を備えているので、圧子31の中心がFPC受け部材22の中心から外れた位置に荷重を印加することが可能であり、実際の電子機器のスイッチ部などの操作時の押圧力の偏心を模した試験が可能である。
Furthermore, since the
このように、本実施の形態の打点試験装置100及び打点試験方法を使用してFPC10の耐久性を評価することによって、FPC10の信頼性を高め、さらにはFPC10を使用する電子機器の動作信頼性の向上を図ることができる。
As described above, by evaluating the durability of the
以上、本発明の実施の形態を例示の目的で詳細に説明したが、本発明は上記実施の形態に制約されることはない。例えば、上記実施の形態では電気的パラメータの検出によって、配線の損傷を検査する構成としたが、例えば電子顕微鏡観察などの他の方法によって配線の損傷を検査することも可能である。その場合、電気的パラメータを検出する計測部40に代えて、他の計測手段を設けることができる。
As mentioned above, although embodiment of this invention was described in detail for the purpose of illustration, this invention is not restrict | limited to the said embodiment. For example, in the above embodiment, the wiring damage is inspected by detecting an electrical parameter. However, it is also possible to inspect the wiring damage by other methods such as electron microscope observation. In that case, it can replace with the
10…フレキシブルプリント配線板(FPC)、10a…屈曲部、10b…基端側平面部、10c…先端側平面部、20…試料固定部、21…基台、21a,21b…凹部、21c…開口部、21d…壁、21e…傾斜面、22…FPC受け部材、23…下部樹脂シート、24…上部樹脂シート、25…シート固定プレート、26…押えブロック、26a…凸部、26b…傾斜面、29…水平駆動部、30…荷重印加部、31…圧子、32…Z軸駆動部、33…軸部、40…計測部、41…リード線、50…制御部、100…フレキシブルプリント配線板(FPC)用打点試験装置、S…隙間
DESCRIPTION OF
Claims (16)
前記試料固定部に固定された前記フレキシブルプリント配線板に対して一定の移動量で往復運動する圧子によって繰り返し荷重を印加する荷重印加部と、
を備え、
前記フレキシブルプリント配線板において、前記圧子によって荷重を印加したときに変形が生じる2箇所以上の部位の耐久性を評価する打点試験装置。 A sample fixing part for fixing a flexible printed wiring board in the form of a tape;
A load application unit that repeatedly applies a load by an indenter that reciprocates with a certain amount of movement with respect to the flexible printed wiring board fixed to the sample fixing unit;
With
In the flexible printed wiring board, a dot test apparatus for evaluating durability of two or more portions where deformation occurs when a load is applied by the indenter.
前記屈曲部位に隣接する第1の平面部と、
前記屈曲部位を間に挟んで前記第1の平面部とは反対側において、前記屈曲部位に隣接する第2の平面部と、を有し、
前記荷重印加部は、前記第1の平面部に荷重を印加する請求項2に記載の打点試験装置。 The flexible printed wiring board, as the adjacent portion,
A first plane portion adjacent to the bent portion;
A second plane portion adjacent to the bent portion on the opposite side of the first plane portion with the bent portion interposed therebetween,
The hitting test apparatus according to claim 2, wherein the load application unit applies a load to the first plane portion.
前記基台は、前記第1の平面部を固定するとともに、前記第2の平面部の動きを許容した状態で保持する請求項3に記載の打点試験装置。 The sample fixing part has a base for supporting the flexible printed wiring board,
The hitting point testing device according to claim 3, wherein the base holds the first flat surface portion and holds the second flat surface portion in a state where the second flat surface portion is allowed to move.
前記第1の平面部と前記受け部材は、前記荷重の印加方向において上下に重なり合う請求項1から4のいずれか1項に記載の打点試験装置。 Comprising a replaceable receiving member mounted on the base;
The hitting test apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the first flat portion and the receiving member overlap vertically in the load application direction.
前記計測部は、前記両面フレキシブルプリント配線板の両面の前記配線にそれぞれ接続されて、前記電気的パラメータを個別に検出するものである請求項1から11のいずれか1項に記載の打点試験装置。 The flexible printed wiring board is a double-sided flexible printed wiring board having wiring on both sides,
12. The dot test apparatus according to claim 1, wherein the measuring unit is connected to the wirings on both sides of the double-sided flexible printed wiring board and individually detects the electrical parameters. .
工程a)テープ状をなすフレキシブルプリント配線板を固定する工程、
工程b)固定された前記フレキシブルプリント配線板に対して一定の移動量で往復運動する圧子によって繰り返し荷重を印加する工程、
工程c)前記フレキシブルプリント配線板において、前記圧子によって荷重を印加したときに変形が生じる2箇所以上の部位の耐久性を評価する工程、
を含むことを特徴とする打点試験方法。 A dot test method for evaluating the dot durability of a flexible printed wiring board, comprising the following steps a to c:
Step a) A step of fixing a flexible printed wiring board having a tape shape,
Step b) A step of repeatedly applying a load by an indenter that reciprocates with a fixed amount of movement with respect to the fixed flexible printed wiring board,
Step c) In the flexible printed wiring board, a step of evaluating durability of two or more portions where deformation occurs when a load is applied by the indenter,
The dot test method characterized by including.
前記工程bでは、前記屈曲部位の近傍の隣接部位に荷重を印加するとともに、前記工程cでは、前記屈曲部位と前記隣接部位の両方における耐久性を評価する請求項13に記載の打点試験方法。 The flexible printed wiring board has a bent portion bent at an angle of 100 degrees or less,
The striking test method according to claim 13, wherein a load is applied to an adjacent portion in the vicinity of the bent portion in the step b, and durability in both the bent portion and the adjacent portion is evaluated in the step c.
前記屈曲部位に隣接する第1の平面部と、
前記屈曲部位を間に挟んで前記第1の平面部とは反対側において、前記屈曲部位に隣接する第2の平面部と、
を有するものであり、
前記工程bでは、前記第1の平面部に荷重を印加する請求項14に記載の打点試験方法。 The flexible printed wiring board, as the adjacent portion,
A first plane portion adjacent to the bent portion;
A second flat portion adjacent to the bent portion on the side opposite to the first flat portion across the bent portion;
Having
The striking test method according to claim 14, wherein a load is applied to the first plane portion in the step b.
The hitting test method according to claim 15, wherein, in the step a, the first plane portion is fixed and held in a state in which movement of the second plane portion is allowed.
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