JP4105601B2 - Bending test method and bending test apparatus for flexible printed wiring board - Google Patents
Bending test method and bending test apparatus for flexible printed wiring board Download PDFInfo
- Publication number
- JP4105601B2 JP4105601B2 JP2003195167A JP2003195167A JP4105601B2 JP 4105601 B2 JP4105601 B2 JP 4105601B2 JP 2003195167 A JP2003195167 A JP 2003195167A JP 2003195167 A JP2003195167 A JP 2003195167A JP 4105601 B2 JP4105601 B2 JP 4105601B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- flexible printed
- wiring board
- printed wiring
- bending
- loop portion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フレキシブルプリント配線板を繰り返し屈曲させ、この屈曲による断線を検出するフレキシブルプリント配線板の屈曲試験方法および屈曲試験装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
折り畳み式の携帯電話機では、たとえば、図6に示すように、本体1に対してフリップ2がヒンジ部3を中心に開閉可能に構成され、本体1には入力キー部が設けられ、フリップ2の本体1との対向面には、液晶でなる情報表示画面が設けられている。
【0003】
折り畳み式の携帯電話機のヒンジ部3には、本体1側の基板5上のコネクタ5aとフリップ2側の基板6上のコネクタ6aとを接続するために、図5に示すような略クランク状のフレキシブルプリント配線板10が円環状にループされた状態で配置されている。この場合のフレキシブルプリント配線板10は、フレキシブルプリント配線板10の曲率半径を一定以下に規制する図示しないヒンジカバーや、フレキシブルプリント配線板10の曲率半径を一定以上に保つための図示しないスポンジ等により、その変形が規制された状態で繰り返し屈曲動作を受ける。このような拘束条件の違いによりフレキシブルプリント配線板10の折り畳み疲労寿命は変わるため、その影響を評価できる試験方法や装置が必要である。
【0004】
フレキシブルプリント配線板の屈曲試験法として、IPC(米国プリント回路学会)法とMIT(JIS-P-8115)法が知られている(たとえば、特許文献1参照)。IPC法では、特許文献1の第7図に記載されているように、平行に配置された固定板と移動板との間にフレキシブルプリント配線板を固定し、移動板を往復平行移動させて屈曲試験を行う。この屈曲試験は自由曲げ形態であり、フレキシブルプリント配線板の曲率半径は、固定板と移動板との間隔によって設定される。
【0005】
一方、MIT法では、特許文献1の第8図に記載されているように、三角柱状の角部先端にアールが形成された2個の固定ダイスによってフレキシブルプリント配線板を挟持し、且つ一定の張力で一方の固定ダイスにフレキシブルプリント配線板を巻掛けた状態で、2個の固定ダイスをフレキシブルプリント配線板を挟持したまま揺動させることで屈曲試験を行う。
【0006】
上記二つの試験方法において、フレキシブルプリント配線板の曲げの加わる部分の内部配線に微電流を流した状態で試験を実施し、屈曲の繰り返しにより断線するまでの屈曲回数をカウントし、寿命予測を行う。
【0007】
【特許文献1】
特開昭63−290938公報(第7図、第8図)
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
上述した既存の試験方法はいずれもフレキシブルプリント配線板単体での試験であるために、上記折り畳み式の携帯電話機のヒンジ部に使われるフレキシブルプリント配線板のように、ヒンジカバー等による拘束を受けた状態で屈曲されるフレキシブルプリント配線板の場合、適切な屈曲試験ができないため、フレキシブルプリント配線板における屈曲寿命を正確に評価できないという問題があった。
【0009】
本発明はこの問題を解決しようとするもので、中間部を円環状にループさせた状態で使用されるフレキシブルプリント配線板の正確な寿命予測が可能な屈曲試験方法および屈曲試験装置を実現することを目的とするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
請求項1に係る発明は、フレキシブルプリント配線板を繰り返し屈曲させ、この屈曲による断線を検出するフレキシブルプリント配線板の屈曲試験方法であって、フレキシブルプリント配線板を円環状にループさせた状態で、且つ、このループ部分の曲率半径の変動範囲を規制した状態で、フレキシブルプリント配線板を繰り返し屈曲させると共に、フレキシブルプリント配線板の屈曲動作を、フレキシブルプリント配線板を屈曲位置に一定時間停止させながら間欠的に繰り返すようにしたものである。
【0011】
本発明では、中間部を円環状にループさせた状態で使用されるフレキシブルプリント配線板を、ループ部分の曲率半径の変動範囲を規制した状態で屈曲させるので、折り畳み式の携帯電話機での使用状態に近い状況で試験できる。このため、この種のフレキシブルプリント配線板の正確な寿命予測が可能になる。
【0012】
また、折り畳み式の携帯電話機では、フレキシブルプリント配線板が最も曲げられ、最も応力がかかった折り畳み状態(フレキシブルプリント配線板が屈曲位置にある状態)に長時間保持されることが多い。このようなフレキシブルプリント配線板における疲労寿命の変動要因としては、応力の加わる時間的要因がある。このため、この屈曲保持時間を模擬できる試験方法が望まれるが、本発明は、フレキシブルプリント配線板を屈曲位置に一定時間停止させながら間欠的に屈曲を繰り返すため、このような試験に最適であり、正確な寿命予測が可能になる。
【0013】
請求項2に係る発明は、請求項1に係る発明において、フレキシブルプリント配線板のループ部分の内側か外側の少なくとも一方に規制部材を配置し、この規制部材にフレキシブルプリント配線板のループ部分を当接させることで、ループ部分の曲率半径の変動範囲を規制することを特徴とするものである。このようにすれば、容易に、ループ部分の曲率半径の変動範囲を規制できる。
【0014】
請求項3に係る発明は、フレキシブルプリント配線板の一端を他端に対して旋回させることによりフレキシブルプリント配線板を繰り返し屈曲させ、この屈曲によるフレキシブルプリント配線板の内部配線上での断線を検出するフレキシブルプリント配線板の屈曲試験装置に関するもので、フレキシブルプリント配線板の中間部に円環状のループ部分が形成されるようにフレキシブルプリント配線板の両端を支持し、フレキシブルプリント配線板の一端を他端に対して旋回させることによりフレキシブルプリント配線板を繰り返し屈曲させることが可能な屈曲支持部と、フレキシブルプリント配線板のループ部分に当接することで、フレキシブルプリント配線板の屈曲動作時におけるループ部分の曲率半径の変動範囲を規制する規制部材と、前記屈曲支持部を駆動し、フレキシブルプリント配線板を屈曲位置と開位置との間で往復させ、且つ、屈曲位置では、フレキシブルプリント配線板の一端をその位置に一定時間停止させる屈曲制御部とを有することを特徴とするものである。
【0015】
本発明でも、中間部を円環状にループさせた状態で使用されるフレキシブルプリント配線板をその使用状態に近い状況で試験できるため、正確な寿命予測が可能になり、折り畳み式の携帯電話機のフレキシブル配線板の寿命試験をするのに最適である。また、規制部材は、簡単な構成でありながら、ループ部分の曲率半径の変動範囲を容易に規制できる。
【0016】
請求項4に係る発明は、請求項3に係る発明の構成に加えて、屈曲時にフレキシブルプリント配線板の内部配線の最大の応力が加わる箇所での歪み振幅を計算する計算手段と、フレキシブルプリント配線板の内部配線上での断線を検出した時の積算屈曲回数の実測値とこの断線した内部配線が屈曲動作時に受けた歪み振幅の前記計算手段による計算値との関係を示す複数のデータから、内部配線が受ける歪み振幅に対する内部配線の寿命の関係を示す寿命予測式を作成する寿命予測部を有することを特徴とするものである。
【0017】
本発明では、使用が想定される屈曲角度における内部配線の歪み振幅を計算し、これを寿命予測式に代入することにより、その屈曲角度での内部配線の寿命を正確に予測できる。また、フレキシブルプリント配線板が同様な材料で構成されている限り、フレキシブルプリント配線板のパターン変更があっても、同一の寿命予測式をそのまま使用して寿命を予測でき、設計変更に容易に対応できる。
【0018】
【実施の形態】
(第1の実施の形態例)
図1および図2を用いて、本発明の第1の実施の形態例(本発明に係る屈曲試験装置であると共に本発明方法を実施する装置でもある)を説明する。ここで、図1は本形態例の分解斜視図、図2は本形態例を示す構成および動作説明図(本形態例を側方から見た主要構成図)である。本形態例では、屈曲試験の対象として、図5に示したように、左右にずれた直線部10m、10nとこれらを斜めに結ぶ中間部10kとからなる略クランク状のフレキシブルプリント配線板10を用いる。
【0019】
このフレキシブルプリント配線板10は、円環状にループされた状態で屈曲試験装置にセットされる。すなわち、フレキシブルプリント配線板10は、その中間部10kに円環状のループ部分10aが形成されるようにして、一方の端部10b、が取り付け部材11を介して固定ベース12に固定され、他方の端部10cが、取り付け部材13を介して移動ベース14に固定されている。
【0020】
移動ベース14は、固定ベース12に対して旋回できるように構成されており、フレキシブルプリント配線板10の端部10cを、端部10bに対して往復旋回させることができる。すなわち、フレキシブルプリント配線板10を繰り返し屈曲させることができる。上記取り付け部材11,13および固定ベース12,移動ベース14は、フレキシブルプリント配線板10を屈曲可能に支持する屈曲支持部15を構成する。
【0021】
なお、フレキシブルプリント配線板10は、その中間部10kが斜めに形成されているため、ループ部分10aは螺旋状に巻かれ、ループ部分10aに重なりは生じない。また、フレキシブルプリント配線板10のループ部分10aの中心軸と移動ベース14の旋回中心軸(回転中心軸)Oとはほぼ一致する。
【0022】
取り付け部材11,13としては、フレキシブルプリント配線板10の端部10b,10cをそれぞれ固定ベース12,移動ベース14に固定できるものであればどのようなものであってもよいが、図6に示したコネクタ5a,6aを取り付け部材11,13として代用し、コネクタ5a,6aをそれぞれ固定ベース12,移動ベース14に固定すれば、取り付け部材11,13を容易に構成できる。
【0023】
固定ベース12には、規制部材20が図示しない固定ねじ等を用いて規制部材20が固定されている。規制部材20は、フレキシブルプリント配線板10のループ部分10aに外側から当接し、フレキシブルプリント配線板10の屈曲動作時におけるループ部分10aの曲率半径の変動範囲を一定値以下に規制するものである。
【0024】
本形態例において、規制部材20は円弧状の当接部20aを有しており、この当接部20aは、フレキシブルプリント配線板10の直線部10nとの干渉を避けるため、図5における左下方からみて右半分(中間部10kの右半分もしくは直線部10m)にのみ当接する。フレキシブルプリント配線板10の左半分(中間部10kの左半分もしくは直線部10n)にも当接するように、別にもう一つ規制部材を設けてもよいが、図5に示したフレキシブルプリント配線板10が対称形状であるため、規制部材20はフレキシブルプリント配線板10の中心に近い位置にも当接しており、右半分に当接するだけで充分である。
【0025】
屈曲制御部30は、屈曲支持部15を図示しないモータを用いて駆動し、フレキシブルプリント配線板10を屈曲位置(図2(b)の閉じた状態)と開位置(図2(a)の開いた状態)との間で往復させ、且つ、少なくとも屈曲位置では、フレキシブルプリント配線板10をその位置に一定時間停止させるものである。
【0026】
なお、折り畳み式の携帯電話機に用いられるようなフレキシブルプリント配線板10の場合、開位置は、屈曲位置から160°程度開いた状態であるため、移動ベース14の屈曲角度θ(範囲)を160°程度に設定する。また、フレキシブルプリント配線板10の屈曲位置での停止時間は、たとえば、一般的なユーザーによる携帯電話の使用時間と非使用時間との比率に合致するように、開位置での停止時間と屈曲位置での停止時間との比率を設定する。これらの設定は、屈曲制御部30に対して操作者が行う。
【0027】
上記屈曲試験装置を用いて、屈曲試験を行う場合、フレキシブルプリント配線板10および屈曲支持部15を恒温漕等に入れて、一定温度および一定湿度の環境下で試験を行う。試験ではフレキシブルプリント配線板10を繰り返し屈曲させ、この屈曲による断線を検出し、この断線に至るまでの積算屈曲回数を求める。積算屈曲回数のデータとしては、たとえば次の値を採用する。
▲1▼所定回数の屈曲動作を行う度に内部配線の断線の有無を確認する実験方法をとる場合は、断線が見つかった場合に、これまでの屈曲動作の累積回数(あるいは、直近の断線有無確認時で断線なしと確認した時点での累積回数)を積算屈曲回数とする。
▲2▼内部配線に常時微弱電流を流して断線を常時監視しながら屈曲試験を行う実験方法をとる場合は、断線の発生を検出した時点での屈曲動作の累積回数を積算屈曲回数とする。
【0028】
本形態例を用いた屈曲試験によれば、中間部10kを円環状にループさせた状態で使用されるフレキシブルプリント配線板10を、ループ部分10aの曲率半径の変動範囲を規制部材20で規制した状態で屈曲させるので、折り畳み式の携帯電話機での使用状態に近い状況で試験できるため、この種のフレキシブルプリント配線板10の正確な寿命予測が可能になる。
【0029】
また、折り畳み式の携帯電話機は、フレキシブルプリント配線板10が最も曲げられ、最も応力がかかった折り畳み状態(フレキシブルプリント配線板10が図2(b)のような屈曲位置にある状態)に長時間保持されることが多い。このようなフレキシブルプリント配線板10の疲労寿命の変動要因として、応力の加わる時間的要因があるが、本形態例を用いた屈曲試験では、フレキシブルプリント配線板10を屈曲位置に一定時間停止させながら間欠的に屈曲を繰り返すため、この屈曲保持時間を模擬でき、寿命予測を正確に行える。
(第2の実施の形態例)
図3を用いて、本発明の第2の実施の形態例(屈曲試験装置)を説明する。図3において、図1および図2と対応する部分には同一符号を付し、その構成の説明は省略する。本形態例が第1の実施の形態例と異なる点は、フレキシブルプリント配線板10のループ部分10aの内側に、スポンジ等でなる円柱状の規制部材21を配置し、この規制部材21にフレキシブルプリント配線板10のループ部分10aを当接させることで、ループ部分10aの曲率半径を一定値以上に規制した点である。
【0030】
折り畳み式の携帯電話機では、フレキシブルプリント配線板10のループ部分10aの内側にヒンジ部が存在することがあり、このような使用状態で用いられるフレキシブルプリント配線板10の寿命予測を行う場合には、本形態例のような規制部材21を設けることは、正確な寿命予測を行う上で有効である。
【0031】
本形態例では、規制部材20の代わりに規制部材21を用いているが、規制部材20と規制部材21の双方を用いてもよい。この規制部材21や規制部材20を用いれば、容易に、ループ部分の曲率半径の変動範囲を規制できる。
(第3の実施の形態例)
図4を用いて、本発明の第3の実施の形態例(屈曲試験装置)を説明する。図4において、図1および図2と対応する部分には同一符号を付し、その構成の説明は省略する。本形態例が第1の実施の形態例と異なる点は、複数(図4では5個の場合を例示)のフレキシブルプリント配線板10を屈曲支持部15の固定ベース12・移動ベース14間に係止し、各フレキシブルプリント配線板10のループ部分10aに外側から、規制部材20を当接させ、フレキシブルプリント配線板10の屈曲動作時におけるループ部分10aの曲率半径の変動範囲を一定値以下に規制したものである。
【0032】
屈曲支持部15の移動ベース14は、両端を軸受31,32でもって旋回可能に支えられており、モータ33の回転駆動力が、減速歯車列34およびクラッチ機構35を介して、軸受32側から移動ベース14に伝達されるように構成されている。軸受32部分には、移動ベース14の旋回量(角度)を検出するためのエンコーダ36が設けられており、この出力をもとに、屈曲制御部30は、屈曲支持部15をモータ33で駆動し、フレキシブルプリント配線板10を屈曲位置(図2(b)の閉じた状態)と開位置(図2(a)の開いた状態)との間で往復させ、且つ、屈曲位置では、フレキシブルプリント配線板10をその位置に一定時間停止させることを行っている。
【0033】
この形態例では、複数のフレキシブルプリント配線板10を同時に屈曲試験できるため、断線が発生するまでの積算屈曲回数のデータを一度に多く取得でき、試験時間を節約できると共に、積算屈曲回数のバラツキを知ることができ、フレキシブルプリント配線板10の正確な寿命予測が可能になる。
(第4の実施の形態例)
本形態例は、屈曲試験装置に、フレキシブルプリント配線板10の寿命予測を行う寿命予測部(図示せず)を設けたものである。この寿命予測部には、内部配線上での断線を検出した時の積算屈曲回数の実測値と、この断線した内部配線が屈曲動作時に受けた歪み振幅の計算値との関係を示す複数のデータが、操作者により(あるいは屈曲制御部30等から自動的に)入力される。また、寿命予測部には、フレキシブルプリント配線板10の形状や構造、材料、動きのデータも入力される。
【0034】
寿命予測部は、まず、フレキシブルプリント配線板10の形状や構造、材料、動きのデータを受けて、有限要素法による解析を行い、各部の歪みを計算する。屈曲時に内部配線に生じる歪みは、規制部材20,21の存在により、必ずしも屈曲角度に相応して単純に増加や減少するものではない。一カ所の歪みに注目し、屈曲角度に対する歪みの特性曲線を描いても、ループ部分10aと規制部材20との位置関係等によって歪みは変化する。
【0035】
上記計算により得られた各部の歪みから、寿命予測部は、フレキシブルプリント配線板10のどの内部配線に最大の歪み振幅が生じるかを求める。ここで、歪み振幅とは、屈曲の1サイクル(開閉の1サイクル)における歪みの変動幅で、フレキシブルプリント配線板10にかかる応力の変動幅と比例関係にある。よって、このデータは応力の変動幅とみなすこともできる。
【0036】
次に、フレキシブルプリント配線板10の内部配線上での断線を検出した時の積算屈曲回数の実測値と、この断線した内部配線が屈曲動作時に受けた歪み振幅の計算値との関係を求める。同じ歪み振幅であっても、積算屈曲回数(寿命サイクル数)はばらつくため、たとえばワイブル処理して、平均値(平均寿命サイクル数)を求める。
【0037】
一例を挙げれば、屈曲角度θ(範囲)が160°のときの計算上の歪み振幅が0.0462(mm/mm)となる内部配線の場合、実測に基づく平均寿命サイクル数が81567であり、屈曲角度θ(範囲)が80°のときの計算上の歪み振幅が0.022(mm/mm)となる内部配線の場合、実測に基づく平均寿命サイクル数が565243であった、というような関係を求める。
【0038】
この関係から、寿命予測部は、疲労の寿命予測式を作成する。この寿命予測式の一例としては、以下のものがある。
【0039】
Nf=27×Δε-n
ここで、Nf;疲労寿命サイクル数(予測値)
Δε;内部配線の歪み振幅(計算値)
n;内部配線の材料によってある程度決まる数値
先に例示した歪み振幅と平均寿命サイクル数の数値例の場合、n=2.6程度になり、寿命予測式は、Nf=27×Δε-2.6 となる。
【0040】
よって、使用が想定される屈曲角度における歪み振幅を計算し、この歪み振幅(計算値)をこの寿命予測式のΔεに代入することにより、その屈曲角度での内部配線の寿命を正確に予測できる。また、フレキシブルプリント配線板10が同様な材料で構成されている限り、フレキシブルプリント配線板10のパターン変更があっても、同一の寿命予測式をそのまま使用して寿命を予測でき、設計変更に容易に対応できる。
【0041】
なお、有限要素法を用いて歪みを求める場合、計算量を少なくするため、最初は、図5に示すフレキシブルプリント配線板全体の解析モデルにて、粗い有限要素解析を行い、この解析結果から最大応力発生位置を求め、次に、この位置周辺の狭い詳細モデル解析により、内部配線の歪みを求め、これを用いて歪み振幅を求める。
(その他の実施の形態例)
本発明は上記第1〜第4の実施の形態例に限定されるものではない。たとえば、上記形態例は、折り畳み式の携帯電話機に用いられるフレキシブルプリント配線板を試験対象にしているが、これに限定されるものではない。
【0042】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1に係る発明では、中間部を円環状にループさせた状態で使用されるフレキシブルプリント配線板を、ループ部分の曲率半径の変動範囲を規制した状態で屈曲させるので、折り畳み式の携帯電話機での使用状態に近い状況で試験でき、この種のフレキシブルプリント配線板の正確な寿命予測が可能になる。
【0043】
また、折り畳み式の携帯電話機では、フレキシブルプリント配線板が最も曲げられた折り畳み状態に長時間保持されることが多く、フレキシブルプリント配線板の疲労寿命の変動要因としては、応力の加わる時間的要因があるが、本発明では、フレキシブルプリント配線板を屈曲位置に一定時間停止させながら間欠的に屈曲を繰り返すため、このような試験に最適であり、正確な寿命予測が可能になる。
【0044】
請求項2に係る発明によれば、規制部材により、フレキシブルプリント配線板のループ部分の曲率半径の変動範囲を容易に規制できる。
【0045】
請求項3に係る発明においても、中間部を円環状にループさせた状態で使用されるフレキシブルプリント配線板をその使用状態に近い状況で試験できるため、正確な寿命予測が可能になり、折り畳み式の携帯電話機のフレキシブル配線板の寿命試験をするのに最適である。また、規制部材は、簡単な構成でありながら、ループ部分の曲率半径の変動範囲を容易に規制できる。
【0046】
請求項4に係る発明によれば、使用が想定される屈曲角度における内部配線の歪み振幅を計算し、これを寿命予測式に代入することにより、その屈曲角度での内部配線の寿命を正確に予測できる。また、フレキシブルプリント配線板が同様な材料で構成されている限り、フレキシブルプリント配線板のパターン変更があっても、同一の寿命予測式をそのまま使用して寿命を予測でき、設計変更に容易に対応できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態例を示す分解斜視図である。
【図2】第1の実施の形態例を示す構成および動作説明図である。
【図3】第2の実施の形態例を示す構成および動作説明図である。
【図4】第3の実施の形態例を示す図である。
【図5】フレキシブルプリント配線板を示す図である。
【図6】フレキシブルプリント配線板の使用状態の一例を示す図である。
【符号の説明】
10 フレキシブルプリント配線板
10a ループ部分
10b,10c 端部
10k 中間部
10m 直線部
10m、10n 直線部
11,13 取り付け部材
12 固定ベース
14 移動ベース
15 屈曲支持部
20,21 規制部材
30 屈曲制御部
33 モータ
34 減速歯車列
35 クラッチ機構
36 エンコーダ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a bending test method and a bending test apparatus for a flexible printed wiring board in which a flexible printed wiring board is repeatedly bent and a disconnection due to the bending is detected.
[0002]
[Prior art]
In a foldable mobile phone, for example, as shown in FIG. 6, a flip 2 is configured to be openable and closable around a hinge portion 3 with respect to a main body 1, and an input key portion is provided on the main body 1. An information display screen made of liquid crystal is provided on the surface facing the main body 1.
[0003]
In order to connect the connector 5a on the
[0004]
IPC (American Society of Printed Circuits) and MIT (JIS-P-8115) methods are known as bending test methods for flexible printed wiring boards (see, for example, Patent Document 1). In the IPC method, as described in FIG. 7 of Patent Document 1, a flexible printed wiring board is fixed between a fixed plate and a moving plate arranged in parallel, and the moving plate is reciprocally translated and bent. Perform the test. This bending test is a free bending form, and the radius of curvature of the flexible printed wiring board is set by the distance between the fixed plate and the moving plate.
[0005]
On the other hand, in the MIT method, as shown in FIG. 8 of Patent Document 1, a flexible printed wiring board is sandwiched between two fixed dies having a rounded corner formed at the end of a triangular prism, and a certain amount is fixed. A bending test is performed by swinging two fixed dies while holding the flexible printed wiring board in a state where the flexible printed wiring board is wound around one fixed die with tension.
[0006]
In the above two test methods, the test is conducted with a minute current flowing in the internal wiring of the flexible printed wiring board where bending is applied, and the number of times of bending until the wire breaks due to repeated bending is counted to predict the life. .
[0007]
[Patent Document 1]
JP-A-63-290938 (FIGS. 7 and 8)
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
Since all of the existing test methods described above are tests using a flexible printed wiring board alone, the flexible printed wiring board used in the hinge part of the folding cellular phone is restricted by a hinge cover or the like. In the case of a flexible printed wiring board bent in a state, since an appropriate bending test cannot be performed, there has been a problem that the bending life of the flexible printed wiring board cannot be accurately evaluated.
[0009]
The present invention is intended to solve this problem, and to realize a bending test method and a bending test apparatus capable of accurately predicting the life of a flexible printed wiring board used in a state where an intermediate portion is looped in an annular shape. It is intended.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to claim 1 is a flexible printed wiring board bending test method for repeatedly bending a flexible printed wiring board and detecting disconnection due to the bending, in a state where the flexible printed wiring board is looped in an annular shape, In addition, while flexibly bending the flexible printed wiring board in a state where the variation range of the curvature radius of the loop portion is regulated, the bending operation of the flexible printed wiring board is intermittently performed while the flexible printed wiring board is stopped at the bending position for a certain period of time. It repeats automatically.
[0011]
In the present invention, the flexible printed wiring board used in a state where the intermediate portion is looped in an annular shape is bent in a state where the variation range of the radius of curvature of the loop portion is regulated, so that it is used in a foldable mobile phone. Can be tested in a situation close to. For this reason, it is possible to accurately predict the lifetime of this type of flexible printed wiring board.
[0012]
In a foldable mobile phone, the flexible printed wiring board is often bent and held in the folded state (the state in which the flexible printed wiring board is in a bent position) that is most stressed for a long time. As a variation factor of the fatigue life in such a flexible printed wiring board, there is a time factor to which stress is applied. For this reason, a test method capable of simulating the bending holding time is desired. However, the present invention is optimal for such a test because the flexible printed wiring board is repeatedly bent while stopping at a bending position for a certain period of time. , Accurate life prediction becomes possible.
[0013]
The invention according to claim 2 is the invention according to claim 1, wherein a regulating member is disposed on at least one of the inside and the outside of the loop portion of the flexible printed wiring board, and the loop portion of the flexible printed wiring board is applied to the regulating member. By making contact, the fluctuation range of the radius of curvature of the loop portion is regulated. In this way, the fluctuation range of the radius of curvature of the loop portion can be easily regulated.
[0014]
In the invention according to claim 3, the flexible printed wiring board is repeatedly bent by turning one end of the flexible printed wiring board with respect to the other end, and the disconnection on the internal wiring of the flexible printed wiring board due to the bending is detected. The present invention relates to a flexible printed wiring board bending test apparatus, and supports both ends of a flexible printed wiring board so that an annular loop portion is formed at an intermediate portion of the flexible printed wiring board, and one end of the flexible printed wiring board is the other end. The bending portion of the flexible printed wiring board can be bent repeatedly by swiveling with respect to the bending portion of the flexible printed wiring board, and the curvature of the loop portion during the bending operation of the flexible printed wiring board A regulating member that regulates the range of variation of the radius; A bending control section that drives the bending support section to reciprocate the flexible printed wiring board between the bending position and the open position, and at the bending position, stops one end of the flexible printed wiring board at that position for a certain period of time. It is characterized by having.
[0015]
Even in the present invention, a flexible printed wiring board that is used in a state where the intermediate portion is looped in an annular shape can be tested in a state close to the state of use, so accurate life prediction is possible, and the flexibility of a foldable mobile phone It is most suitable for the life test of the wiring board. In addition, the restricting member can easily restrict the fluctuation range of the curvature radius of the loop portion while having a simple configuration.
[0016]
According to a fourth aspect of the invention, in addition to the configuration of the third aspect of the invention, a calculation means for calculating a strain amplitude at a portion where the maximum stress of the internal wiring of the flexible printed wiring board is applied during bending, and the flexible printed wiring From a plurality of data showing the relationship between the measured value of the cumulative number of bendings when the disconnection on the internal wiring of the plate is detected and the calculated value by the calculation means of the strain amplitude received during the bending operation of the disconnected internal wiring, It is characterized by having a life prediction unit for creating a life prediction formula showing the relationship of the life of the internal wiring to the strain amplitude received by the internal wiring.
[0017]
In the present invention, by calculating the distortion amplitude of the internal wiring at the bending angle assumed to be used and substituting it into the life prediction formula, the life of the internal wiring at the bending angle can be accurately predicted. In addition, as long as the flexible printed wiring board is made of the same material, even if the pattern of the flexible printed wiring board is changed, the life can be predicted by using the same life prediction formula as it is, and it is easy to respond to design changes it can.
[0018]
Embodiment
(First embodiment)
A first embodiment of the present invention (which is a bending test apparatus according to the present invention and an apparatus for performing the method of the present invention) will be described with reference to FIGS. 1 and 2. Here, FIG. 1 is an exploded perspective view of the present embodiment example, and FIG. 2 is a configuration and operation explanatory diagram showing the present embodiment example (main configuration diagram viewed from the side). In this embodiment, as shown in FIG. 5, a substantially crank-shaped flexible printed
[0019]
The flexible printed
[0020]
The moving
[0021]
In addition, since the
[0022]
The
[0023]
The regulating
[0024]
In this embodiment, the restricting
[0025]
The bending
[0026]
In the case of the flexible printed
[0027]
When performing a bending test using the bending test apparatus, the flexible printed
(1) When an experimental method for confirming the presence or absence of disconnection of the internal wiring every time a predetermined number of bending operations is performed, if a disconnection is found, the cumulative number of bending operations so far (or the presence or absence of the most recent disconnection) The cumulative number of flexures is the cumulative number of times at the time of confirmation that there is no disconnection.
{Circle around (2)} When an experimental method is employed in which a bending test is performed while constantly monitoring a disconnection by passing a weak current through the internal wiring, the cumulative number of bending operations at the time when the occurrence of the disconnection is detected is taken as the cumulative number of bendings.
[0028]
According to the bending test using this embodiment, the fluctuation range of the radius of curvature of the
[0029]
Further, the foldable mobile phone is in a folded state where the flexible printed
(Second Embodiment)
A second embodiment of the present invention (bending test apparatus) will be described with reference to FIG. 3, parts corresponding to those in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals, and description of the configuration is omitted. This embodiment is different from the first embodiment in that a columnar regulating member 21 made of sponge or the like is arranged inside the
[0030]
In a foldable mobile phone, there may be a hinge portion inside the
[0031]
In this embodiment, the regulating member 21 is used instead of the regulating
(Third embodiment)
A third embodiment of the present invention (bending test apparatus) will be described with reference to FIG. 4, portions corresponding to those in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals, and description of the configuration is omitted. This embodiment differs from the first embodiment in that a plurality (five examples are shown in FIG. 4) of flexible printed
[0032]
The moving
[0033]
In this embodiment, since a plurality of flexible printed
(Fourth embodiment)
In this embodiment, the bending test apparatus is provided with a life prediction unit (not shown) that performs life prediction of the flexible printed
[0034]
The life prediction unit first receives data on the shape, structure, material, and movement of the flexible printed
[0035]
From the distortion of each part obtained by the above calculation, the life prediction part determines which internal wiring of the flexible printed
[0036]
Next, the relationship between the measured value of the cumulative number of bendings when the disconnection on the internal wiring of the flexible printed
[0037]
For example, in the case of an internal wiring in which the calculated distortion amplitude when the bending angle θ (range) is 160 ° is 0.0462 (mm / mm), the average life cycle number based on actual measurement is 81567, In the case of an internal wiring in which the calculated strain amplitude when the bending angle θ (range) is 80 ° is 0.022 (mm / mm), the average life cycle number based on actual measurement was 565243. Ask for.
[0038]
From this relationship, the life prediction unit creates a fatigue life prediction formula. An example of this life prediction formula is as follows.
[0039]
Nf = 27 × Δε −n
Where Nf: number of fatigue life cycles (predicted value)
Δε: Distortion amplitude of internal wiring (calculated value)
n: Numerical value determined to some extent by the material of the internal wiring In the case of the numerical example of the strain amplitude and the average life cycle number exemplified earlier, n = 2.6, and the life prediction formula is Nf = 27 × Δε −2.6 .
[0040]
Therefore, by calculating the distortion amplitude at the bending angle assumed to be used and substituting this distortion amplitude (calculated value) into Δε of this life prediction formula, the life of the internal wiring at that bending angle can be accurately predicted. . In addition, as long as the flexible printed
[0041]
When obtaining strain using the finite element method, in order to reduce the amount of calculation, first, a rough finite element analysis is performed using the analysis model of the entire flexible printed wiring board shown in FIG. The stress generation position is obtained, and then the distortion of the internal wiring is obtained by a narrow detailed model analysis around this position, and the distortion amplitude is obtained using this.
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the first to fourth embodiments. For example, in the above embodiment, a flexible printed wiring board used for a foldable mobile phone is used as a test object, but the present invention is not limited to this.
[0042]
【The invention's effect】
As described above, in the invention according to claim 1, the flexible printed wiring board used in a state where the intermediate portion is looped in an annular shape is bent in a state where the variation range of the radius of curvature of the loop portion is regulated. The test can be performed in a state close to the state of use in a foldable mobile phone, and the life expectancy of this type of flexible printed wiring board can be accurately predicted.
[0043]
In a foldable mobile phone, the flexible printed wiring board is often held in the most bent state for a long period of time. However, in the present invention, since the flexible printed wiring board is bent repeatedly intermittently while being stopped at the bending position for a certain period of time, it is optimal for such a test and enables accurate life prediction.
[0044]
According to the invention which concerns on Claim 2, the fluctuation range of the curvature radius of the loop part of a flexible printed wiring board can be easily controlled with a control member.
[0045]
Also in the invention according to claim 3, since it is possible to test the flexible printed wiring board used in a state where the intermediate portion is looped in an annular shape in a state close to the usage state, it is possible to accurately predict the life, and the folding type It is ideal for testing the life of flexible wiring boards in mobile phones. In addition, the restricting member can easily restrict the fluctuation range of the curvature radius of the loop portion while having a simple configuration.
[0046]
According to the invention of claim 4, by calculating the distortion amplitude of the internal wiring at the bending angle assumed to be used and substituting this into the life prediction formula, the life of the internal wiring at the bending angle is accurately determined. Predictable. In addition, as long as the flexible printed wiring board is made of the same material, even if the pattern of the flexible printed wiring board is changed, the life can be predicted by using the same life prediction formula as it is, and it is easy to respond to design changes it can.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an exploded perspective view showing a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a configuration and operation explanatory diagram showing a first embodiment.
FIG. 3 is a configuration and operation explanatory diagram showing a second embodiment.
FIG. 4 is a diagram illustrating a third exemplary embodiment.
FIG. 5 is a diagram showing a flexible printed wiring board.
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a usage state of a flexible printed wiring board.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (4)
フレキシブルプリント配線板を円環状にループさせた状態で、且つ、このループ部分の曲率半径の変動範囲を規制した状態で、フレキシブルプリント配線板を繰り返し屈曲させると共に、フレキシブルプリント配線板の屈曲動作を、フレキシブルプリント配線板を屈曲位置に一定時間停止させながら間欠的に繰り返すようにしたフレキシブルプリント配線板の屈曲試験方法。A flexible printed wiring board bending test method for repeatedly bending a flexible printed wiring board and detecting disconnection due to the bending,
In a state where the flexible printed wiring board is looped in an annular shape and the fluctuation range of the radius of curvature of the loop portion is restricted, the flexible printed wiring board is repeatedly bent and the bending operation of the flexible printed wiring board is performed. A bending test method for a flexible printed wiring board in which the flexible printed wiring board is intermittently repeated while being stopped at a bending position for a certain period of time.
フレキシブルプリント配線板の中間部に円環状のループ部分が形成されるようにフレキシブルプリント配線板の両端を支持し、フレキシブルプリント配線板の一端を他端に対して旋回させることによりフレキシブルプリント配線板を繰り返し屈曲させることが可能な屈曲支持部と、
フレキシブルプリント配線板のループ部分に当接することで、フレキシブルプリント配線板の屈曲動作時におけるループ部分の曲率半径の変動範囲を規制する規制部材と、
前記屈曲支持部を駆動し、フレキシブルプリント配線板を屈曲位置と開位置との間で往復させ、且つ、屈曲位置では、フレキシブルプリント配線板の一端をその位置に一定時間停止させる屈曲制御部と、
を有するフレキシブルプリント配線板の屈曲試験装置。A flexible printed wiring board bending test apparatus for repeatedly bending a flexible printed wiring board by turning one end of the flexible printed wiring board with respect to the other end, and detecting disconnection on the internal wiring of the flexible printed wiring board due to the bending. Because
The flexible printed wiring board is supported by supporting both ends of the flexible printed wiring board so that an annular loop portion is formed in the middle of the flexible printed wiring board, and turning one end of the flexible printed wiring board with respect to the other end. A bending support that can be bent repeatedly;
A regulating member that regulates the variation range of the radius of curvature of the loop portion during the bending operation of the flexible printed wiring board by contacting the loop portion of the flexible printed wiring board,
A bending control unit that drives the bending support unit to reciprocate the flexible printed wiring board between a bending position and an open position, and in the bending position, stops one end of the flexible printed wiring board at that position for a certain period of time;
Bending test apparatus for flexible printed wiring board.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003195167A JP4105601B2 (en) | 2003-07-10 | 2003-07-10 | Bending test method and bending test apparatus for flexible printed wiring board |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003195167A JP4105601B2 (en) | 2003-07-10 | 2003-07-10 | Bending test method and bending test apparatus for flexible printed wiring board |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005030863A JP2005030863A (en) | 2005-02-03 |
JP4105601B2 true JP4105601B2 (en) | 2008-06-25 |
Family
ID=34206098
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003195167A Expired - Fee Related JP4105601B2 (en) | 2003-07-10 | 2003-07-10 | Bending test method and bending test apparatus for flexible printed wiring board |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4105601B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20140095313A (en) * | 2013-01-24 | 2014-08-01 | 삼성디스플레이 주식회사 | Bending apparatus and method using the same |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008102022A (en) * | 2006-10-19 | 2008-05-01 | Nippon Mektron Ltd | High-speed bend testing equipment |
KR102124403B1 (en) * | 2013-08-02 | 2020-06-19 | 삼성디스플레이 주식회사 | Test apparatus of flexible device |
KR102242519B1 (en) * | 2014-06-02 | 2021-04-22 | 삼성디스플레이 주식회사 | Test apparatus of flexible device |
KR102250769B1 (en) * | 2014-08-11 | 2021-05-12 | 삼성디스플레이 주식회사 | Test apparatus of flexible device |
KR102307219B1 (en) * | 2014-09-15 | 2021-10-05 | 삼성디스플레이 주식회사 | Folding test device of display device |
CN107276532B (en) * | 2017-07-21 | 2023-07-18 | 嘉兴学院 | Flexible solar cell bending resistance detector and detection method |
CN110631891B (en) * | 2018-06-21 | 2022-06-10 | 上海和辉光电股份有限公司 | Bending test fixture |
KR20200030699A (en) * | 2018-09-12 | 2020-03-23 | 삼성디스플레이 주식회사 | Folding test device |
CN112304251A (en) * | 2019-08-02 | 2021-02-02 | 三赢科技(深圳)有限公司 | Angle detection device and angle detection method |
CN112414875A (en) * | 2020-11-10 | 2021-02-26 | 天津富通光缆技术有限公司滨海新区分公司 | Test method and device for evaluating L-direction bending performance of long axis of butterfly-shaped optical cable |
CN117871300A (en) * | 2024-03-08 | 2024-04-12 | 荣耀终端有限公司 | Bending test equipment |
-
2003
- 2003-07-10 JP JP2003195167A patent/JP4105601B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20140095313A (en) * | 2013-01-24 | 2014-08-01 | 삼성디스플레이 주식회사 | Bending apparatus and method using the same |
KR101985242B1 (en) * | 2013-01-24 | 2019-06-05 | 삼성디스플레이 주식회사 | Bending apparatus and method using the same |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2005030863A (en) | 2005-02-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4105601B2 (en) | Bending test method and bending test apparatus for flexible printed wiring board | |
CN110178011B (en) | Folding device for durability test of flexible material | |
KR102079644B1 (en) | Reducer life time test bench | |
CN106680084B (en) | A kind of flexible electronic stretch-proof and warp resistance Performance Test System | |
ATE373277T1 (en) | APPARATUS, METHOD AND COMPUTER PROGRAM PRODUCT FOR MEASURING A PHYSICAL OR PHYSIOLOGICAL ACTIVITY OF A TEST SUBJECT AND FOR ASSESSING THE PSYCHOSOMATIC STATE OF THE SUBJECT | |
JP5501192B2 (en) | Hardness test method and program | |
KR102456179B1 (en) | Bending test apparatus of flexible device | |
JP2006214795A (en) | Torsion testing device | |
CN103913368A (en) | Fatigue testing machine for testing tooth appliance | |
JP2009066356A (en) | Bioinformation measuring apparatus | |
JP3683665B2 (en) | Inspection device | |
KR100674825B1 (en) | Apparatus for Testing Reliability of Bending of A Flexible PCB | |
JP4090398B2 (en) | Torsion spring testing machine | |
TW200819724A (en) | High-speed bend testing equipment | |
KR102274810B1 (en) | Apparatus for sensing bending power and jig for use thereof | |
JP2007103843A (en) | Device and method for testing bending property of flexible board | |
JP3686871B2 (en) | Toothed belt noise prediction method and apparatus, and program | |
JP2019113482A (en) | Device for testing flexibility resistance of flexible circuit board | |
JP3754180B2 (en) | Equipment for measuring bending properties of sheet-like samples | |
KR100539368B1 (en) | Simulator for Rustling Sound | |
JP2004294327A (en) | Power train type testing equipment and testing process thereof | |
CN203017124U (en) | Fatigue tester for testing tooth appliance | |
Venek et al. | Towards an imu evaluation framework for human body tracking | |
JPH02190742A (en) | High speed bending and vibrating method for test piece and device therefor | |
KR20230121395A (en) | Electromagnetic shape sensor intergrated with tendon-driven robot |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060627 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20071130 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20071211 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080325 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080327 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110404 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110404 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120404 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130404 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140404 Year of fee payment: 6 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |