KR20100138889A - Method of predicting bend lifetime of laminated body, prediction device of bend lifetime of laminated body, prediction program of bend lifetime of laminated body, and recording medium - Google Patents
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Abstract
복수의 층을 갖는 적층체의 굴곡수명 예측 방법에서는, 가상의 적층체에 대하여, 가상의 적층체를 구성하는 각 층의 두께와, 가상의 적층체를 구성하는 각 층에 있어서의 응력과 변형의 관계와, 굴곡시험에 있어서의 고정판과 가동판의 간격과, 가상의 적층체의 배선층에 있어서의 선폭 및 선간 폭의 각 정보를 사용하여, 가상의 적층체에 있어서의 배선층에 발생하는 응력을 산출하고, 이 산출된 응력과, 응력과 굴곡수명과의 관계에 기초하여, 가상의 적층체의 굴곡수명을 예측한다. In the method for predicting the bending life of a laminate having a plurality of layers, the thickness of each layer constituting the virtual laminate and the stress and strain in each layer constituting the virtual laminate are measured. The stress generated in the wiring layer in the virtual laminate is calculated using the relationship, the distance between the fixed plate and the movable plate in the bending test, and the line width and the line width in the wiring layer of the virtual laminate. Then, the bending life of the virtual laminate is predicted based on the calculated stress and the relationship between the stress and the bending life.
Description
본 발명은 베이스층과, 패턴화된 도체로 이루어지는 배선층을 포함하는 적층된 복수의 층을 갖는 굴곡 가능한 적층체의 굴곡 수명을 예측하는 방법 및 장치, 및, 상기 적층체의 굴곡수명을 예측하기 위하여 사용되는 프로그램 및 기록매체에 관한 것이다. The present invention provides a method and apparatus for predicting the bending life of a flexible laminate having a plurality of laminated layers including a base layer and a wiring layer made of a patterned conductor, and to predict the bending life of the laminate. It relates to a program and a recording medium used.
최근, 휴대전화기, 하드디스크 장치, 프린터 등의, 가동부를 갖는 전자기기에 있어서, 플랙시블 프린트 배선판(이하, FPC라고 지재한다.)이 널리 이용되고 있다. 이 FPC는, 예를 들면, 베이스층과, 이 베이스층의 일방의 면에 접합된 패턴화된 도체로 이루어지는 배선층과, 이 배선층을 덮는 접착층과, 이 접착층에 접합된 커버층을 가지고 있다. Background Art In recent years, flexible printed wiring boards (hereinafter referred to as FPCs) have been widely used in electronic devices having movable parts, such as mobile phones, hard disk devices, and printers. This FPC has a base layer, the wiring layer which consists of a patterned conductor joined to one surface of this base layer, the adhesive layer which covers this wiring layer, and the cover layer bonded to this adhesive layer, for example.
가동부를 갖는 전자기기에서 사용되는 FPC에는, 높은 내굴곡 특성이 요구된다. FPC의 내굴곡 특성을 평가하기 위한 시험의 하나로서, IPC 시험이라고 불리는 굴곡시험이 있다. 이 굴곡시험은, 소정의 간격을 두고 배치된 고정판과 가동판 사이에 FPC를 U자 형상으로 굴곡시켜 끼워넣고 또한 FPC의 길이방향의 각 단부를 각각 고정판과 가동판에 고정하고, 가동판을 그 면에 평행한 방향으로 왕복운동시킴으로써 행해진다. 이 굴곡시험에서는, 예를 들면, 시험의 개시로부터, 배선층이 파단될 때까지의 가동판의 왕복운동의 회수가 굴곡수명으로서 측정된다. The high flex resistance property is required for the FPC used in the electronic apparatus which has a movable part. One of the tests for evaluating the bending resistance characteristics of the FPC is a bending test called the IPC test. In this bending test, the FPC is bent into a U-shape between a fixed plate and a movable plate arranged at predetermined intervals, and each end of the FPC in the longitudinal direction is fixed to the fixed plate and the movable plate, respectively. This is done by reciprocating in a direction parallel to the plane. In this bending test, for example, the number of reciprocating motions of the movable plate from the start of the test until the wiring layer is broken is measured as the bending life.
그런데, 원하는 내굴곡 특성을 충족시키도록 FPC를 설계하고 싶은 경우, FPC의 시험제작과 굴곡시험을 반복해서 행한다는 것은 막대한 노동력, 시간 및 비용을 요한다. 그래서, 시뮬레이션에 의해 FPC의 굴곡 수명을 예측할 수 있다면, 노동력, 시간 및 비용을 저감하는 것이 가능하게 된다. However, if the FPC is to be designed to meet the desired bending resistance characteristics, it is enormously labor, time and cost to repeat the FPC test production and bending test. Thus, if the flex life of the FPC can be predicted by simulation, it becomes possible to reduce labor, time and cost.
종래, FPC와 같은 굴곡 가능한 배선 부재에 관하여, 시뮬레이션에 의해 굴곡수명 등의 내굴곡 특성을 예측하는 방법으로서는, 크게 나누어, 이하의 제 1 및 제 2의 방법이 있었다. 제 1 방법은, 예를 들면, 특허문헌 1에 기재되어 있는 바와 같이, 마스터 커브와 예측 대상의 실측치를 사용하는 방법이다. 제 2 방법은, 예를 들면, 특허문헌 2나 특허문헌 3에 기재되어 있는 바와 같이, 유한요소법을 사용하는 방법이다. Conventionally, regarding the flexible wiring member like FPC, as a method of predicting the bending resistance characteristics, such as a bending life, by simulation, it divided largely, and there existed the following 1st and 2nd methods. For example, as described in
특허문헌 1에는, 플랫 케이블 등의 복합체의 굴곡수명을 예측하는 방법이 기재되어 있다. 이 방법에서는, 우선, 내굴곡성 평가 시험 장치에 장착했을 때의 복합체의 도체부의 최대 변형량 및/또는 굴곡 형상의 이상 반경으로부터의 편차량과, 실측한 굴곡수명과의 관계를 나타내는 마스터 커브를 작성한다. 다음에, 내굴곡성 평가 시험 장치에 장착한 예측대상의 복합체에 있어서의 도체부의 최대 변형량 및/또는 굴곡 형상의 이상 반경으로부터의 편차량을 측정한다. 다음에 측정된 예측대상의 복합체에 있어서의 도체부의 최대 변형량 및/또는 굴곡 형상의 이상 반경으로부터의 편차량을 상기 마스터 커브에 대조하고, 예측대상의 복합체의 굴곡수명을 예측한다.
특허문헌 2에는, 적어도 중심도체선을 갖는 전선 또는 전선다발의 굴곡수명을 예측하는 방법이 기재되어 있다. 이 방법에서는, 우선, 단일 전선의 굴곡수명과 변형 변화량과의 관계를 나타내는 마스터 커브를 취득한다. 다음에 예측대상의 전선 또는 전선다발의 중심도체선의 최대 변형 변화량을 유한 요소법을 사용하여 산출한다. 다음에 산출된 최대 변형 변화량을 상기 마스터 커브에 대조하고, 예측대상의 전선 또는 전선다발의 굴곡수명을 예측한다. Patent Document 2 describes a method of predicting the bending life of an electric wire or an electric wire bundle having at least a center conductor line. In this method, first, a master curve showing the relationship between the bending life of a single wire and the amount of deformation change is obtained. Next, the maximum deformation change of the center conductor line of the wire or bundle of wires to be predicted is calculated using the finite element method. Next, the calculated maximum deformation change amount is compared with the master curve to predict the bending life of the wire or bundle of wires to be predicted.
특허문헌 3에는, 굴곡부에 부착되는 복수의 전선 및 굴곡보호 부재의 굴곡 내구성을 예측하는 방법이 기재되어 있다. 이 방법에서는, 우선, 복수의 전선 및 굴곡보호 부재의 각각의 유한요소 모델을 작성한다. 다음에 유한요소 모델의 각 유한요소에 있어서의 응력을 계산한다. 다음에 계산된 각 응력 중에서 최대 응력을 검색한다. 다음에 예측함수를 참조하여, 복수의 전선 및 굴곡보호 부재마다의 최대 응력에 대응하는 각 굴곡 내구회수를 취득하고, 이 중에서 최단 굴곡 내구회수를 구한다. Patent Document 3 describes a method of predicting flexural durability of a plurality of electric wires and a flexural protection member attached to the flexion portion. In this method, first, each finite element model of a plurality of electric wires and a bend protection member is created. Next, the stress in each finite element of the finite element model is calculated. Next, the maximum stress among the calculated stresses is retrieved. Next, with reference to the prediction function, each bending endurance number corresponding to the maximum stress for each of the plurality of electric wires and the bending protection member is obtained, and the shortest bending endurance number is obtained therefrom.
(발명의 개시)(Initiation of invention)
(발명이 해결하고자 하는 과제)(Tasks to be solved by the invention)
그런데, FPC와 같이 복수의 층을 갖는 굴곡 가능한 적층체에서는, 복수의 층의 조건을 바꿈으로써 다수의 구성을 생각할 수 있다. 이러한 다수의 구성의 각각에 대하여, 시험 제작과 굴곡시험을 반복해서 행하는 것은 막대한 노동력, 시간 및 비용을 요한다. 그 때문에 원하는 굴곡수명을 갖는 적층체를 설계하고 싶을 경우, 적층체를 구성하는 각 층의 조건을 임의로 설정하고, 굴곡수명을 예측하는 시뮬레이션이 가능하면, 노동력, 시간 및 비용을 대폭 저감하는 것이 가능하게 된다. 또, 이러한 시뮬레이션이 가능하면, 용이하게, 적층체를 구성하는 각 층의 조건의 바람직한 조합을 구하는 것도 가능하게 된다. By the way, in the flexible laminate which has several layers like FPC, many structures can be considered by changing the conditions of several layers. For each of these many configurations, repeating the trial fabrication and flexural tests requires enormous labor, time, and money. Therefore, in order to design a laminate having a desired bending life, it is possible to drastically reduce labor, time, and cost, if the simulation of predicting the bending life is possible by arbitrarily setting the conditions of each layer constituting the laminate. Done. In addition, if such a simulation is possible, it is also possible to easily obtain a preferable combination of the conditions of each layer constituting the laminate.
그렇지만, 시뮬레이션에 의해 굴곡수명 등의 내굴곡 특성을 예측하는 종래의 방법 중 제 1 방법에서는, 예측대상의 실측치를 사용하기 때문에, 적층체를 구성하는 각 층의 조건을 임의로 설정하여 시뮬레이션을 행할 수 없다고 하는 문제점이 있다. 또, 제 1 방법에서는, 시뮬레이션을 사용하여, 적층체를 구성하는 각 층의 조건의 바람직한 조합을 구할 수도 없다. However, since the first method of the conventional method of predicting bending resistance such as bending life by simulation uses the actual measurement value of the prediction object, the simulation can be performed by arbitrarily setting the conditions of each layer constituting the laminate. There is a problem that no. Moreover, in a 1st method, a preferable combination of the conditions of each layer which comprises a laminated body cannot also be calculated | required using simulation.
또, 시뮬레이션에 의해 굴곡수명 등의 내굴곡 특성을 예측하는 종래의 방법 중 제 1 방법에서는, 유한요소법을 사용하기 때문에, 유한요소 모델의 작성에 많은 시간과 노동력을 필요로 한다고 하는 문제점이 있다. In addition, since the finite element method is used in the first method of the conventional method of predicting the bending resistance characteristics such as the bending life by simulation, there is a problem that a lot of time and labor are required to prepare the finite element model.
본 발명의 목적은, 용이하게, 적층체를 구성하는 각 층의 조건을 임의로 설정하여, 적층체의 굴곡수명을 예측할 수 있게 한 적층체의 굴곡수명 예측 방법, 적층체의 굴곡수명 예측 장치, 적층체의 굴곡수명 예측 프로그램 및 기록매체를 제공하는 것에 있다. An object of the present invention is to easily set the conditions of each layer constituting the laminate, and to predict the bending life of the laminate, the bending life prediction method of the laminate, the bending life prediction apparatus of the laminate, and the laminate It is to provide a bending life prediction program and recording medium of the sieve.
본 발명의 적층체의 굴곡수명 예측 방법은 베이스층과, 패턴화된 도체로 이루어지는 배선층을 포함하는 적층된 복수의 층을 갖고, 일방향으로 뻗고, 굴곡 가능한 적층체에 대하여, 소정의 간격을 두고 배치된 고정판과 가동판 사이에 적층체를 U자 형상으로 굴곡시켜 끼워넣고 또한 적층체의 길이방향의 각 단부를 각각 고정판과 가동판에 고정하고, 가동판을 그 면에 평행한 방향으로 왕복운동시켜서 행하는 굴곡시험에 의해 측정되는 굴곡수명을 예측하는 방법이다. The bending life prediction method of the laminate of the present invention has a plurality of laminated layers including a base layer and a wiring layer made of a patterned conductor, and extends in one direction and are arranged at predetermined intervals with respect to the bendable laminate. The laminate is bent into a U-shape between the fixed plate and the movable plate, and each end in the longitudinal direction of the laminate is fixed to the fixed plate and the movable plate, respectively, and the movable plate is reciprocated in a direction parallel to the plane thereof. It is a method of predicting the bending life measured by the bending test performed.
본 발명의 적층체의 굴곡수명 예측 방법은,The bending life prediction method of the laminate of the present invention,
서로 다른 구성의 복수의 적층체의 시료의 각각에 대하여, 시료를 구성하는 각 층의 두께와, 시료를 구성하는 각 층에 있어서의 응력과 변형의 관계와, 굴곡시험에 있어서의 고정판과 가동판의 간격과, 시료의 배선층에 있어서의 선폭 및 선간 폭의 각 정보를 사용하여, 시료의 배선층에 발생하는 응력을 산출하는 제 1 산출 수순과,For each of the samples of a plurality of laminates having different configurations, the thickness of each layer constituting the sample, the relationship between stress and strain in each layer constituting the sample, the fixed plate and the movable plate in the bending test. A first calculation procedure for calculating the stress generated in the wiring layer of the sample by using the information on the interval between the lines and the line width and the line width in the wiring layer of the sample;
복수의 시료의 각각에 대하여, 굴곡시험에 의해 굴곡수명을 측정하는 수순과,A procedure for measuring a bending life by a bending test for each of a plurality of samples;
제 1 산출 수순에 의해 산출된 각 시료의 배선층에 발생하는 응력과, 굴곡수명을 측정하는 수순에 의해 측정된 각 시료의 굴곡수명에 기초하여, 임의의 구성의 적층체에 있어서의 배선층에 발생하는 응력과 굴곡수명의 관계를 구하는 수순과,Based on the stress generated in the wiring layer of each sample calculated by the first calculation procedure and the bending life of each sample measured by the procedure for measuring the bending life, the wiring layer in the laminate of any configuration The procedure for calculating the relationship between stress and bending life,
굴곡수명을 예측하는 대상인 가상의 적층체에 대하여, 가상의 적층체를 구성하는 각 층의 두께와, 가상의 적층체를 구성하는 각 층에 있어서의 응력과 변형의 관계와, 굴곡시험에 있어서의 고정판과 가동판의 간격과, 가상의 적층체의 배선층에 있어서의 선폭 및 선간 폭의 각 정보를 사용하여, 가상의 적층체의 배선층에 발생하는 응력을 산출하는 제 2 산출 수순과,For the virtual laminate which is the object of predicting the bending life, the thickness of each layer constituting the virtual laminate, the relationship between stress and strain in each layer constituting the virtual laminate, and the bending test A second calculation procedure for calculating stress generated in the wiring layer of the virtual laminate using information of the interval between the fixed plate and the movable plate, and the line width and the line width in the wiring layer of the virtual laminate;
제 2 산출 수순에 의해 산출된 가상의 적층체의 배선층에 발생하는 응력과, 응력과 굴곡수명과의 관계를 구하는 수순에 의해 구해진 응력과 굴곡수명과의 관계에 기초하여, 가상의 적층체의 굴곡수명을 예측하는 수순을 구비하고 있다. The curvature of the virtual laminated body based on the relationship between the stress which generate | occur | produces in the wiring layer of the virtual laminated body computed by the 2nd calculation procedure, and the stress and bending life calculated by the procedure which calculates the relationship between a stress and a bending lifespan. It has a procedure for predicting the life.
본 발명의 적층체의 굴곡수명 예측 방법에서는, 각 층에 있어서의 응력과 변형의 관계로서, 각 층을 구성하는 재료의 탄성율을 사용해도 된다. In the bending life prediction method of the laminated body of this invention, you may use the elasticity modulus of the material which comprises each layer as a relationship of the stress and deformation in each layer.
또, 본 발명의 적층체의 굴곡수명 예측 방법에 있어서, 각 층에 있어서의 응력과 변형의 관계는 각 층을 구성하는 재료에 관한 인장시험에 의해 취득되는 것이어도 된다. Moreover, in the bending life prediction method of the laminated body of this invention, the relationship of the stress and strain in each layer may be acquired by the tension test regarding the material which comprises each layer.
또, 본 발명의 적층체의 굴곡수명 예측 방법에 있어서, 제 1 산출 수순에서는, 시료의 배선층에 발생하는 응력으로서, 수직응력과 전단응력으로부터 구해지는 주응력을 산출하고, 제 2 산출 수순에서는, 가상의 적층체의 배선층에 발생하는 응력으로서 수직응력과 전단응력으로부터 구해지는 주응력을 산출해도 된다. Moreover, in the bending life prediction method of the laminated body of this invention, in the 1st calculation procedure, the main stress calculated | required from a perpendicular stress and a shear stress is calculated as a stress which arises in the wiring layer of a sample, and in a 2nd calculation procedure, The main stress obtained from the vertical stress and the shear stress may be calculated as the stress generated in the wiring layer of the laminate.
또, 본 발명의 적층체의 굴곡수명 예측 방법에 있어서, 응력과 굴곡수명의 관계를 구하는 수순에서는, 굴곡시험이 행해질 때의 온도를 패러미터로 한, 배선층에 발생하는 응력과 굴곡수명과의 관계를 구하고, 굴곡수명을 예측하는 수순에서는, 제 2 산출 수순에 의해 산출된 응력과, 온도를 패러미터로 한 응력과 굴곡수명과의 관계에 기초하여, 임의의 온도하에서의 가상의 적층체의 굴곡수명을 예측해도 된다. In the method for predicting the bending life of the laminate according to the present invention, in the procedure for obtaining the relationship between the stress and the bending life, the relationship between the stress and the bending life generated in the wiring layer with the temperature at the time of the bending test as a parameter is determined. In the procedure for calculating and predicting the bending life, the bending life of the virtual laminate under an arbitrary temperature is predicted based on the relationship between the stress calculated by the second calculation procedure, the stress whose temperature is a parameter, and the bending life. You may also
또, 본 발명의 적층체의 굴곡수명 예측 방법에 있어서, 응력과 굴곡수명과의 관계를 구하는 수순에서는, 굴곡시험에 있어서의 가동판의 왕복운동의 주파수를 패러미터로 한 배선층에 발생하는 응력과 굴곡수명과의 관계를 구하고, 굴곡수명을 예측하는 수순에서는, 제 2 산출 수순에 의해 산출된 응력과, 주파수를 패러미터로 한 응력과 굴곡수명과의 관계에 기초하여, 임의의 주파수하에서의 가상의 적층체의 굴곡수명을 예측해도 된다. Moreover, in the bending life prediction method of the laminated body of this invention, in the procedure which calculates the relationship between a stress and a bending life, the stress and the bending which generate | occur | produce in the wiring layer which made the frequency of the reciprocating motion of the movable plate in a bending test the parameter. In the procedure for obtaining the relationship with the life and predicting the bending life, the virtual laminate under an arbitrary frequency based on the relationship between the stress calculated by the second calculation procedure, the stress with the frequency as the parameter, and the bending life. The bending life of may be predicted.
본 발명의 적층체의 굴곡수명 예측 장치는 베이스층과, 패턴화된 도체로 이루어지는 배선층을 포함하는 적층된 복수의 층을 갖고, 일방향으로 뻗고, 굴곡 가능한 적층체에 대하여, 소정의 간격을 두고 배치된 고정판과 가동판 사이에 적층체를 U자 형상으로 굴곡시켜 끼워넣고 또한 적층체의 길이방향의 각 단부를 각각 고정판과 가동판에 고정하고, 가동판을 그 면에 평행한 방향으로 왕복운동시켜서 행하는 굴곡시험에 의해 측정되는 굴곡수명을 예측하는 장치이다. The bending life prediction apparatus of the laminate according to the present invention has a plurality of laminated layers including a base layer and a wiring layer made of a patterned conductor, and extends in one direction and is arranged at predetermined intervals with respect to the bendable laminate. The laminate is bent into a U-shape between the fixed plate and the movable plate, and each end in the longitudinal direction of the laminate is fixed to the fixed plate and the movable plate, respectively, and the movable plate is reciprocated in a direction parallel to the plane thereof. It is an apparatus which predicts the bending life measured by the bending test performed.
본 발명의 적층체의 굴곡수명 예측 장치는,The bending life predicting device of the laminate of the present invention,
서로 다른 구성의 복수의 적층체의 시료의 각각에 대하여, 시료를 구성하는 각 층의 두께와, 시료를 구성하는 각 층에 있어서의 응력과 변형의 관계와, 굴곡시험에 있어서의 고정판과 가동판의 간격과, 시료의 배선층에 있어서의 선폭 및 선간 폭의 각 정보를 입력하는 제 1 입력 수단과,For each of the samples of a plurality of laminates having different configurations, the thickness of each layer constituting the sample, the relationship between stress and strain in each layer constituting the sample, the fixed plate and the movable plate in the bending test. First input means for inputting respective pieces of information about the interval between the lines and the line width and line width in the wiring layer of the sample;
제 1 입력 수단에 의해 입력된 정보를 사용하여, 시료의 배선층에 발생하는 응력을 산출하는 제 1 산출 수단과,First calculation means for calculating the stress generated in the wiring layer of the sample using the information input by the first input means,
굴곡시험에 의해 측정된 복수의 시료의 각각의 굴곡수명을 입력하는 제 2 입력 수단과,Second input means for inputting each bending life of the plurality of samples measured by the bending test;
제 1 산출 수단에 의해 산출된 각 시료의 배선층에 발생하는 응력과, 제 2 입력 수단에 의해 입력된 각 시료의 굴곡수명에 기초하여, 임의의 구성의 적층체에 있어서의 배선층에 발생하는 응력과 굴곡수명과의 관계를 구하는 수단과,The stress generated in the wiring layer in the laminate of any configuration based on the stress generated in the wiring layer of each sample calculated by the first calculating means, the bending life of each sample input by the second input means, Means for obtaining a relationship with flex life,
굴곡수명을 예측하는 대상인 가상의 적층체에 대하여, 가상의 적층체를 구성하는 각 층의 두께와, 가상의 적층체를 구성하는 각 층에 있어서의 응력과 변형의 관계와, 굴곡시험에 있어서의 고정판과 가동판의 간격과, 가상의 적층체의 배선층에 있어서의 선폭 및 선간 폭의 각 정보를 입력하는 제 3 입력 수단과,For the virtual laminate which is the object of predicting the bending life, the thickness of each layer constituting the virtual laminate, the relationship between stress and strain in each layer constituting the virtual laminate, and the bending test Third input means for inputting respective information of the line width and the line width in the wiring layer of the virtual laminate, and the space between the fixed plate and the movable plate;
제 3 입력 수단에 의해 입력된 정보를 사용하여, 가상의 적층체의 배선층에 발생하는 응력을 산출하는 제 2 산출 수단과,Second calculation means for calculating a stress generated in the wiring layer of the virtual laminate using information input by the third input means,
제 2 산출 수단에 의해 산출된 가상의 적층체의 배선층에 발생하는 응력과, 응력과 굴곡수명과의 관계를 구하는 수단에 의해 구해진 응력과 굴곡수명과의 관계에 기초하여 가상의 적층체의 굴곡수명을 예측하는 수단을 구비하고 있다. Flexural life of the virtual laminate based on the relationship between the stress generated in the wiring layer of the virtual laminate calculated by the second calculation means and the relationship between the stress and the bending life calculated by the means for calculating the relationship between the stress and the bending life. It has a means for predicting.
본 발명의 적층체의 굴곡수명 예측 장치에 있어서, 제 1 산출 수단은, 시료의 배선층에 발생하는 응력으로서, 수직응력과 전단응력으로부터 구해지는 주응력을 산출하고, 제 2 산출 수단은, 가상의 적층체의 배선층에 발생하는 응력으로서, 수직응력과 전단응력으로부터 구해지는 주응력을 산출해도 된다. In the bending life predicting apparatus of the laminate of the present invention, the first calculating means calculates a main stress obtained from the vertical stress and the shear stress as stress generated in the wiring layer of the sample, and the second calculating means is a virtual lamination. As a stress which generate | occur | produces in the wiring layer of a sieve, you may calculate main stress calculated | required from a normal stress and a shear stress.
또, 본 발명의 적층체의 굴곡수명 예측 장치에 있어서, 응력과 굴곡수명과의 관계를 구하는 수단은, 굴곡시험이 행해질 때의 온도를 패러미터로 한, 배선층에 발생하는 응력과 굴곡수명과의 관계를 구하고, 굴곡수명을 예측하는 수단은, 제 2 산출 수단에 의해 산출된 응력과, 온도를 패러미터로 한 응력과 굴곡수명과의 관계에 기초하여, 임의의 온도하에서의 가상의 적층체의 굴곡수명을 예측해도 된다. Moreover, in the bending life prediction apparatus of the laminated body of this invention, the means which calculates the relationship between a stress and a bending life is a relationship between the stress and the bending life which generate | occur | produce in a wiring layer which made the temperature at the time of a bending test a parameter. The means for predicting the bending life is calculated based on the relationship between the stress calculated by the second calculating means, the stress whose temperature is a parameter, and the bending life, and the bending life of the virtual laminate under an arbitrary temperature. You may predict.
또, 본 발명의 적층체의 굴곡수명 예측 장치에 있어서, 응력과 굴곡수명과의 관계를 구하는 수단은, 굴곡시험에 있어서의 가동판의 왕복운동의 주파수를 패러미터로 한, 배선층에 발생하는 응력과 굴곡수명과의 관계를 구하고, 굴곡수명을 예측하는 수단은, 제 2 산출 수단에 의해 산출된 응력과, 주파수를 패러미터로 한 응력과 굴곡수명과의 관계에 기초하여 임의의 주파수하에서의 가상의 적층체의 굴곡수명을 예측해도 된다. Moreover, in the bending life prediction apparatus of the laminated body of this invention, the means which calculates the relationship between a stress and a bending life consists of the stress which generate | occur | produces in the wiring layer which made the frequency of the reciprocating motion of the movable plate in a bending test the parameter, The means for calculating the relationship with the bending life and for predicting the bending life is based on the relationship between the stress calculated by the second calculation means, the stress whose frequency is the parameter, and the bending life, under an arbitrary frequency. The bending life of may be predicted.
본 발명의 적층체의 굴곡수명 예측 프로그램은 베이스층과, 패턴화된 도체로 이루어지는 배선층을 포함하는 적층된 복수의 층을 갖고, 일방향으로 뻗고, 굴곡 가능한 적층체에 대하여, 소정의 간격을 두고 배치된 고정판과 가동판 사이에 적층체를 U자 형상으로 굴곡시켜 끼워넣고 또한 적층체의 길이방향의 각 단부를 각각 고정판과 가동판에 고정하고, 가동판을 그 면에 평행한 방향으로 왕복운동시켜서 행하는 굴곡시험에 의해 측정되는 굴곡수명을 예측하기 위하여, 컴퓨터를, 이하의 각 수단으로서 기능시키기 위한 프로그램이다. The bending life prediction program of the laminate of the present invention has a plurality of laminated layers including a base layer and a wiring layer composed of a patterned conductor, and extends in one direction and is arranged at predetermined intervals with respect to the bendable laminate. The laminate is bent into a U-shape between the fixed plate and the movable plate, and each end in the longitudinal direction of the laminate is fixed to the fixed plate and the movable plate, respectively, and the movable plate is reciprocated in a direction parallel to the plane thereof. It is a program for making a computer function as each of the following means, in order to predict the bending life measured by the bending test performed.
본 발명의 적층체의 굴곡수명 예측 프로그램은, 컴퓨터를,The bending life prediction program of the laminate of the present invention is a computer,
서로 다른 구성의 복수의 적층체의 시료의 각각에 대하여, 시료를 구성하는 각 층의 두께와, 시료를 구성하는 각 층에 있어서의 응력과 변형의 관계와, 굴곡시험에 있어서의 고정판과 가동판의 간격과, 시료의 배선층에 있어서의 선폭 및 선간 폭의 각 정보를 입력하는 제 1 입력 수단,For each of the samples of a plurality of laminates having different configurations, the thickness of each layer constituting the sample, the relationship between stress and strain in each layer constituting the sample, the fixed plate and the movable plate in the bending test. First input means for inputting respective pieces of information of the line width and the line width in the wiring layer of the sample,
제 1 입력 수단에 의해 입력된 정보를 사용하여, 시료의 배선층에 발생하는 응력을 산출하는 제 1 산출 수단,First calculation means for calculating a stress generated in the wiring layer of the sample using the information input by the first input means,
굴곡시험에 의해 측정된 복수의 시료의 각각의 굴곡수명을 입력하는 제 2 입력 수단,Second input means for inputting each bending life of the plurality of samples measured by the bending test,
제 1 산출 수단에 의해 산출된 각 시료의 배선층에 발생하는 응력과, 제 2 입력 수단에 의해 입력된 각 시료의 굴곡수명에 기초하여, 임의의 구성의 적층체에 있어서의 배선층에 발생하는 응력과 굴곡수명과의 관계를 구하는 수단,The stress generated in the wiring layer in the laminate of any configuration based on the stress generated in the wiring layer of each sample calculated by the first calculating means, the bending life of each sample input by the second input means, Means for obtaining a relationship with flex life,
굴곡수명을 예측하는 대상인 가상의 적층체에 대하여, 가상의 적층체를 구성하는 각 층의 두께와, 가상의 적층체를 구성하는 각 층에 있어서의 응력과 변형의 관계와, 굴곡시험에 있어서의 고정판과 가동판의 간격과, 가상의 적층체의 배선층에 있어서의 선폭 및 선간 폭의 각 정보를 입력하는 제 3 입력 수단,For the virtual laminate which is the object of predicting the bending life, the thickness of each layer constituting the virtual laminate, the relationship between stress and strain in each layer constituting the virtual laminate, and the bending test Third input means for inputting each piece of information of the line width and the line width in the wiring layer of the virtual laminate and the space between the fixed plate and the movable plate;
제 3 입력 수단에 의해 입력된 정보를 사용하여, 가상의 적층체의 배선층에 발생하는 응력을 산출하는 제 2 산출 수단, 및Second calculation means for calculating stress generated in the wiring layer of the virtual laminate using information input by the third input means, and
제 2 산출 수단에 의해 산출된 가상의 적층체의 배선층에 발생하는 응력과, 응력과 굴곡수명과의 관계를 구하는 수단에 의해 구해진 응력과 굴곡수명과의 관계에 기초하여 가상의 적층체의 굴곡수명을 예측하는 수단으로서 기능하게 한다. Flexural life of the virtual laminate based on the relationship between the stress generated in the wiring layer of the virtual laminate calculated by the second calculation means and the relationship between the stress and the bending life calculated by the means for calculating the relationship between the stress and the bending life. Function as a means for predicting
본 발명의 컴퓨터 판독 가능한 기록매체는, 본 발명의 적층체의 굴곡수명 예측 프로그램을 기록한 것이다. The computer-readable recording medium of the present invention records the bending life prediction program of the laminate of the present invention.
본 발명의 적층체의 굴곡수명 예측 방법, 적층체의 굴곡수명 예측 장치, 적층체의 굴곡수명 예측 프로그램 또는 기록매체에 의하면, 가상의 적층체에 대하여, 가상의 적층체를 구성하는 각 층의 두께와, 가상의 적층체를 구성하는 각 층에 있어서의 응력과 변형의 관계와, 굴곡시험에 있어서의 고정판과 가동판의 간격과, 가상의 적층체의 배선층에 있어서의 선폭 및 선간 폭의 각 정보를 사용하여, 가상의 적층체의 배선층에 발생하는 응력을 산출하고, 이 산출된 응력과, 응력과 굴곡수명과의 관계에 기초하여 가상의 적층체의 굴곡수명을 예측하는 것이 가능하게 된다. 이것에 의해, 본 발명에 의하면, 용이하게, 적층체를 구성하는 각 층의 조건을 임의로 설정하여, 적층체의 굴곡수명을 예측하는 것이 가능하게 된다. According to the bending life prediction method of the laminate, the bending life prediction apparatus of the laminate, the bending life prediction program of the laminate or the recording medium, the thickness of each layer constituting the virtual laminate for the virtual laminate. And information on the relationship between stress and strain in each layer constituting the virtual laminate, the interval between the fixed plate and the movable plate in the bending test, and the line width and line width in the wiring layer of the virtual laminate. It is possible to calculate the stress generated in the wiring layer of the virtual laminate, and to predict the bending life of the virtual laminate based on the calculated stress and the relationship between the stress and the bending life. Thereby, according to this invention, it becomes possible to easily set the conditions of each layer which comprises a laminated body easily, and to predict the bending life of a laminated body.
본 발명의 그 밖의 목적, 특징 및 이익은 이하의 설명을 가지고 충분히 밝혀질 것이다. Other objects, features and advantages of the present invention will become fully apparent with the following description.
도 1은 본 발명의 1실시형태에 있어서의 적층체의 일부를 도시하는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 1실시형태에 있어서의 적층체의 배선층을 도시하는 평면도이다.
도 3은 굴곡시험에 사용되는 굴곡시험 장치에 적층체를 장착한 상태를 나타내는 설명도이다.
도 4는 본 발명의 1실시형태에 따른 굴곡수명 예측 장치를 실현하는 컴퓨터의 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 5는 본 발명의 1실시형태에 따른 굴곡수명 예측 장치의 기능 구성을 나타내는 기능 블럭도이다.
도 6은 본 발명의 1실시형태에 따른 적층체의 굴곡수명 예측 방법을 나타내는 플로우차트이다.
도 7은 본 발명의 1실시형태에 있어서의 응력의 계산방법의 설명에 사용하는 적층체의 모델의 단면도이다.
도 8은 본 발명의 1실시형태에 있어서의 응력-굴곡 수명 관계식에 의해 표시되는 주응력과 굴곡수명과의 관계를 나타내는 특성도이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a perspective view which shows a part of laminated body in 1 Embodiment of this invention.
It is a top view which shows the wiring layer of the laminated body in 1 Embodiment of this invention.
3 is an explanatory view showing a state in which a laminate is mounted on a bending test apparatus used for a bending test.
4 is a block diagram showing the configuration of a computer for realizing a bending life predicting apparatus according to an embodiment of the present invention.
Fig. 5 is a functional block diagram showing the functional configuration of the bending life predicting apparatus according to the embodiment of the present invention.
6 is a flowchart showing a bending life prediction method of a laminate according to one embodiment of the present invention.
It is sectional drawing of the model of the laminated body used for description of the calculation method of the stress in one Embodiment of this invention.
Fig. 8 is a characteristic diagram showing the relationship between the principal stress and the bending life expressed by the stress-flex life lifetime equation in one embodiment of the present invention.
(발명을 실시하기 위한 최량의 형태)Best Mode for Carrying Out the Invention [
이하, 본 발명의 1실시형태에 따른 적층체의 굴곡수명 예측 방법, 적층체의 굴곡수명 예측 장치, 적층체의 굴곡수명 예측 프로그램 및 기록매체에 대하여 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 처음에, 본 실시형태에 있어서의 적층체에 대하여 설명한다. 본 실시형태에 있어서의 적층체는 베이스층과, 패턴화된 도체로 이루어지는 배선층을 포함하는 적층된 복수의 층을 갖고, 일방향으로 뻗고, 굴곡 가능한 것이다. 이러한 적층체로서는, 예를 들면, FPC(플랙시블 프린트 배선판)이 있다. Hereinafter, the bending life prediction method of a laminate, the bending life prediction apparatus of a laminate, the bending life prediction program of a laminate, and a recording medium according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. First, the laminated body in this embodiment is demonstrated. The laminate in the present embodiment has a plurality of stacked layers including a base layer and a wiring layer made of a patterned conductor, and extends in one direction and is bent. As such a laminated body, there exists FPC (flexible printed wiring board), for example.
여기에서, 도 1 및 도 2를 참조하여, 본 실시형태에 있어서의 적층체의 구성의 일례에 대하여 설명한다. 도 1은 적층체의 일부를 도시하는 사시도이다. 도 1에 있어서, 해칭을 한 면은 단면을 나타내고 있다. 도 2는 적층체의 배선층을 나타내는 평면도이다. 도 1 및 도 2에 도시한 적층체는 구체적으로는 FPC이다. 단, 이 FPC는 굴곡시험에 의해 굴곡수명을 측정하기 위하여 사용되는 시험용의 FPC이다. Here, with reference to FIG. 1 and FIG. 2, an example of the structure of the laminated body in this embodiment is demonstrated. 1 is a perspective view showing a part of a laminate. In FIG. 1, the hatched surface has shown the cross section. 2 is a plan view showing a wiring layer of a laminate. The laminate shown in Figs. 1 and 2 is specifically FPC. However, this FPC is a test FPC used for measuring the bending life by the bending test.
도 1에 도시한 바와 같이, 적층체(1)는 베이스층(11)과, 이 베이스층(11)의 일방의 면에 접합된 패턴화된 도체로 이루어지는 배선층(12)과, 이 배선층(12)을 덮는 접착층(13)과, 이 접착층(13)에 접합된 커버층(14)을 구비하고 있다. 또, 적층체(1)는 일방향으로 뻗고, 굴곡 가능하다. 또한, 적층체(1)는, 베이스층(11)과 배선층(12)의 사이에 배치된 다른 접착층을 더 구비하고 있어도 된다. As shown in FIG. 1, the
도 2에 도시한 바와 같이, 배선층(12)은 미앤더(meander) 형상을 가지고 있다. 보다 상세하게 설명하면, 배선층(12)은 적층체(1)의 길이방향(도 2에 있어서의 좌우방향)으로 뻗는 복수의 직선 형상 부분(12a)과, 배선층(12)의 전체가 미앤더 형상으로 되도록, 인접하는 2개의 직선 형상 부분(12a)의 단부끼리를 연결하는 연결부분(12b)을 가지고 있다. 여기에서, 직선 형상 부분(12a)의 폭(도 2에 있어서의 상하방향의 치수)을 선폭(LW)으로 정의하고, 인접하는 2개의 직선 형상 부분(12a)의 간격을 선간 폭(SW)으로 정의한다. As shown in FIG. 2, the
베이스층(11) 및 커버층(14)의 재료로서는 폴리이미드계 수지 등의 수지가 사용된다. 배선층(12)의 재료로서는 구리 등의 금속이 사용된다. 접착층(13)의 재료로서는 에폭시계 접착제, 아크릴계 접착제 등의 합성계 접착제가 사용된다. As a material of the
또한, 이하의 설명에서는, 적층체(1)에 관련하여 「적층체의 시료」, 「임의의 구성의 적층체」 및 「가상의 적층체」라고 하는 용어가 사용되고 있다. 「적층체의 시료」란 뒤에서 설명하는 임의의 구성의 적층체에 있어서의 배선층(12)에 발생하는 응력과 굴곡수명과의 관계로서의 응력-굴곡수명 관계식을 작성하기 위하여, 실제로 제작되는 적층체(1)이다. 「임의의 구성의 적층체」란 적층체(1)의 최저한의 요건 이외의 조건은 특정되지 않는 상상의 적층체(1)이다. 「가상의 적층체 」란 굴곡수명을 예측하는 대상인 상상 적층체(1)이다. 「가상의 적층체」는 적층체(1)를 구성하는 각 층의 두께와, 적층체(1)를 구성하는 각 층에 있어서의 응력과 변형의 관계와, 굴곡시험에 있어서의 고정판과 가동판의 간격과, 적층체(1)의 배선층(12)에 있어서의 선폭(LW) 및 선간 폭(SW)의 각 정보에 의해 특정된다. 이하, 「적층체의 시료」, 「임의의 구성의 적층체」 및 「가상의 적층체」를 구별하기 위하여, 「적층체의 시료」에는 부호 1A를 붙이고, 「임의의 구성의 적층체」에는 부호 1B를 붙이고, 「가상의 적층체」에는 부호 1C를 붙인다. In addition, in the following description, the terms "sample of a laminated body", "the laminated body of arbitrary structure", and "virtual laminated body" are used with respect to the
다음에 도 3을 참조하여, 적층체(1)의 굴곡수명을 측정하기 위한 굴곡시험에 대하여 설명한다. 도 3은 굴곡시험에 사용되는 굴곡시험 장치에 적층체(1)를 장착한 상태를 나타내는 설명도이다. 굴곡시험 장치는 소정의 간격(H)을 두고 배치된 고정판(21)과 가동판(22)을 구비하고 있다. 굴곡시험은 고정판(21)과 가동판(22) 사이에 적층체(1)를 U자 형상으로 굴곡시켜 끼워넣고 또한 적층체(1)의 길이방향의 각 단부를 각각 고정구(23, 24)에 의해 고정판(21)과 가동판(22)에 고정하고, 가동판(22)을 그 면에 평행한 방향으로 왕복운동시켜 행해진다. 또, 굴곡시험시에는, 배선층(12)에 통전되어, 배선층(12)의 저항값이 검출된다. 그리고, 배선층(12)의 저항값이 소정값 이상으로 되었을 때에 배선층(12)이 파단했다고 판단된다. 굴곡시험에서는, 시험의 개시부터, 배선층(12)이 파단할 때까지, 즉 배선층(12)의 저항값이 소정값 이상이 될 때까지의 가동판(22)의 왕복운동의 회수가 굴곡수명으로서 측정된다. Next, with reference to FIG. 3, the bending test for measuring the bending life of the
다음에, 도 4 및 도 5를 참조하여, 본 실시형태에 따른 굴곡수명 예측 장치에 대하여 설명한다. 본 실시형태에 따른 굴곡수명 예측 장치(30)는 적층체(1)에 대하여 전술의 굴곡시험에 의해 측정되는 굴곡수명을 예측하는 장치이다. 굴곡수명 예측 장치(30)는 컴퓨터를 사용하여 실현된다. Next, with reference to FIG. 4 and FIG. 5, the bending life predicting apparatus which concerns on this embodiment is demonstrated. The bending
도 4는 굴곡수명 예측 장치(30)를 실현하는 컴퓨터(30C)의 구성을 나타내는 블럭도이다. 도 4에 도시한 바와 같이, 컴퓨터(30C)는 주제어부(31)와, 입력장치(32)와, 출력장치(33)와, 표시장치(34)와, 기억장치(33)와, 이것들을 서로 접속하는 버스(36)를 구비하고 있다. 주제어부(31)는 CPU(중앙처리장치), ROM(리드 온리 메모리) 및 RAM(랜덤 억세스 메모리)를 가지고 있다. 기억 장치(33)는 정보를 기억할 수 있는 것이면, 그 형태는 상관없지만, 예를 들면, 하드 디스크 장치 또는 광디스크 장치이다. 또, 기억 장치(33)는 컴퓨터 판독 가능한 기록매체(37)에 대하여 정보를 기록하고, 또 기록매체(37)로부터 정보를 재생하게 되어 있다. 기록매체(37)는 정보를 기억할 수 있는 것이라면, 그 형태는 상관없지만, 예를 들면, 하드디스크 또는 광디스크이다. 기록매체(37)는 본 실시형태에 따른 적층체의 굴곡수명 예측 프로그램을 기록한 기록매체이어도 된다. 4 is a block diagram showing the configuration of a
도 5는 굴곡수명 예측 장치(30)의 기능 구성을 나타내는 기능 블럭도이다. 도 5에 도시한 바와 같이, 굴곡수명 예측 장치(30)는 제 1 입력 수단(41)과, 제 1 산출 수단(42)과, 제 2 입력 수단(43)과, 응력-굴곡수명 관계식 작성 수단(44)과, 제 3 입력 수단(45)과, 제 2 산출 수단(46)과, 굴곡수명 예측 수단(47)을 구비하고 있다. 5 is a functional block diagram illustrating a functional configuration of the bending
제 1 입력 수단(41)은 서로 다른 구성의 복수의 적층체의 시료(1A)의 각각에 대하여, 시료(1A)을 구성하는 각 층의 두께와, 시료(1A)을 구성하는 각 층에 있어서의 응력과 변형의 관계와, 굴곡시험에 있어서의 고정판(21)과 가동판(22)의 간격(H)과, 시료(1A)의 배선층(12)에 있어서의 선폭(LW) 및 선간 폭(SW)의 각 정보를 입력한다. 제 1 산출 수단(42)은, 제 1 입력 수단(41)에 의해 입력된 정보를 사용하여, 시료(1A)의 배선층(12)에 발생하는 응력을 산출한다. 제 2 입력 수단(43)은 굴곡시험에 의해 측정된 복수의 시료(1A)의 각각의 굴곡수명을 입력한다. The first input means 41 has a thickness of each layer constituting the
응력-굴곡수명 관계식 작성 수단(44)은, 제 1 산출 수단(42)에 의해 산출된 각 시료(1A)의 배선층(12)에 발생하는 응력과, 제 2 입력 수단(43)에 의해 입력된 각 시료(1A)의 굴곡수명에 기초하여 임의의 구성의 적층체(1B)에 있어서의 배선층(12)에 발생하는 응력과 굴곡수명과의 관계를 구한다. 응력-굴곡수명 관계식 작성 수단(44)은, 구체적으로는, 임의의 구성의 적층체(1B)에 있어서의 배선층(12)에 발생하는 응력과 굴곡수명과의 관계로서, 응력-굴곡수명 관계식을 작성한다. 응력-굴곡수명 관계식 작성 수단(44)은 본 발명에 있어서의 「응력과 굴곡수명과의 관계를 구하는 수단」에 대응한다. The stress-flexion life relationship creation means 44 includes the stress generated in the
제 3 입력 수단(45)은, 가상의 적층체(1C)에 대하여, 가상의 적층체(1C)를 구성하는 각 층의 두께와, 가상의 적층체(1C)을 구성하는 각 층에 있어서의 응력과 변형의 관계와, 굴곡시험에 있어서의 고정판(21)과 가동판(22)의 간격(H)과, 가상의 적층체(1C)의 배선층(12)에 있어서의 선폭(LW) 및 선간 폭(SW)의 각 정보를 입력한다. 제 2 산출 수단(46)은, 제 3 입력 수단(45)에 의해 입력된 정보를 사용하고, 가상의 적층체(1C)의 배선층(12)에 발생하는 응력을 산출한다. The 3rd input means 45 has the thickness of each layer which comprises the virtual
굴곡수명 예측 수단(47)은, 제 2 산출 수단(46)에 의해 산출된 가상의 적층체(1C)의 배선층(12)에 발생하는 응력과, 응력-굴곡수명 관계식 작성 수단(44)에 의해 작성된 응력-굴곡수명 관계식에 기초하여, 가상의 적층체(1C)의 굴곡수명을 예측한다. The bending life predicting means 47 uses the stress generated in the
본 실시형태에 따른 적층체의 굴곡수명 예측 프로그램은, 적층체(1)에 대하여 전술의 굴곡시험에 의해 측정되는 굴곡수명을 예측하기 위하여, 도 4에 도시한 컴퓨터(30C)를 도 5에 도시한 각 수단으로서 기능하게 하는 것이다. 이 적층체의 굴곡수명 예측 프로그램은, 도 4에 있어서의 기록매체(37) 또는 주제어부(31) 내의 ROM에 기록되어 있다. The bending life prediction program of the laminate according to the present embodiment shows the
다음에 본 실시형태에 따른 적층체의 굴곡수명 예측 방법에 대하여 설명한다. 본 실시형태에 따른 적층체의 굴곡수명 예측 방법은 적층체(1)에 대하여 전술의 굴곡시험에 의해 측정되는 굴곡수명을 예측하는 방법이다. Next, the bending life prediction method of the laminated body which concerns on this embodiment is demonstrated. The bending life prediction method of the laminate according to the present embodiment is a method of predicting the bending life measured by the above-described bending test for the
도 6은 본 실시형태에 따른 적층체의 굴곡수명 예측 방법을 나타내는 플로우차트이다. 도 6에 도시한 바와 같이, 본 실시형태에 따른 적층체의 굴곡수명 예측 방법에서는, 우선, 서로 다른 구성의 복수의 적층체의 시료(1A)의 각각에 대하여, 시료(1A)를 구성하는 각 층의 두께와, 시료(1A)를 구성하는 각 층에 있어서의 응력과 변형의 관계와, 굴곡시험에 있어서의 고정판(21)과 가동판(22)의 간격(H)과, 시료(1A)의 배선층(12)에 있어서의 선폭(LW) 및 선간 폭(SW)의 각 정보를 사용하여, 시료(1A)의 배선층(12)에 발생하는 응력을 산출한다(스텝 101). 이 스텝 S101은 본 발명에 있어서의 제 1 산출 수순에 대응한다. 다음에, 복수의 시료(1A)의 각각에 대하여, 굴곡시험에 의해 굴곡수명을 측정한다(스텝 S102). 6 is a flowchart showing the bending life prediction method of the laminate according to the present embodiment. As shown in FIG. 6, in the bending life prediction method of the laminated body which concerns on this embodiment, first, each which comprises the
다음에 스텝 S101에 의해 산출된 각 시료(1A)의 배선층(12)에 발생하는 응력과, 스텝 S101에 의해 측정된 각 시료(1A)의 굴곡수명에 기초하여, 임의의 구성의 적층체(1B)에 있어서의 배선층(12)에 발생하는 응력과 굴곡수명과의 관계로서, 응력-굴곡수명 관계식을 구한다(스텝 S103). Next, the
다음에 가상의 적층체(1C)에 대하여, 가상의 적층체(1C)를 구성하는 각 층의 두께와, 가상의 적층체(1C)를 구성하는 각 층에 있어서의 응력과 변형의 관계와, 굴곡시험에 있어서의 고정판(21)과 가동판(22)의 간격(H)과, 가상의 적층체(1C)의 배선층(12)에 있어서의 선폭(LW) 및 선간 폭(SW)의 각 정보를 사용하여, 가상의 적층체(1C)의 배선층(12)에 발생하는 응력을 산출한다(스텝 S104). 이 스텝 S104는 본 발명에 있어서의 제 2 산출 수순에 대응한다. Next, with respect to the virtual
다음에 스텝 S10에 의해 산출된 가상의 적층체(1C)의 배선층(12)에 발생하는 응력과, 스텝 S103에 의해 구해진 응력과 굴곡수명과의 관계에 기초하여, 가상의 적층체(1C)의 굴곡수명을 예측한다(스텝 S105). Next, based on the stress which generate | occur | produces in the
이상의 각 스텝(공정)에 의해, 가상의 적층체(1C)의 굴곡수명이 예측된다. 또한, 스텝 S101과 스텝 S102의 순서는 상기의 설명과는 반대이어도 된다. Each step (step) described above predicts the bending life of the
다음에 본 실시형태에 따른 굴곡수명 예측 장치(30)에 의해, 상기의 적층체의 굴곡수명 예측 방법을 실현하는 경우에 있어서의 굴곡수명 예측 장치(30)의 동작에 대하여 설명한다. 스텝 S101에서는, 우선, 제 1 입력 수단(41)에 의해, 서로 다른 구성의 복수의 적층체(1)의 시료(1A)의 각각에 대하여, 시료(1A)를 구성하는 각 층의 두께와, 시료(1A)를 구성하는 각 층에 있어서의 응력과 변형의 관계와, 굴곡시험에 있어서의 고정판(21)과 가동판(22)의 간격(H)과, 시료(1A)의 배선층(12)에 있어서의 선폭(LW) 및 선간 폭(SW)의 각 정보를 입력한다. 다음에 제 1 입력 수단(41)에 의해 입력된 정보를 사용하여, 제 1 산출 수단(42)에 의해, 시료(1A)의 배선층(12)에 발생하는 응력을 산출한다. Next, the operation of the bending
스텝 S102에서는, 제 2 입력 수단(43)에 의해, 굴곡시험에 의해 측정된 복수의 시료(1A)의 각각의 굴곡수명을 입력한다. In step S102, the 2nd input means 43 inputs the bending life of each of
스텝 S103에서는, 제 1 산출 수단(42)에 의해 산출된 각 시료(1A)의 배선층(12)에 발생하는 응력과, 제 2 입력 수단(43)에 의해 입력된 각 시료(1A)의 굴곡수명에 기초하여, 응력-굴곡수명 관계식 작성 수단(44)에 의해, 임의의 구성의 적층체(1B)에 있어서의 배선층(12)에 발생하는 응력과 굴곡수명과의 관계로서, 응력-굴곡수명 관계식을 작성한다. In step S103, the stress which arises in the
스텝 S104에서는, 제 3 입력 수단(45)에 의해, 가상의 적층체(1C)에 대하여, 가상의 적층체(1C)를 구성하는 각 층의 두께와, 가상의 적층체(1C)를 구성하는 각 층에 있어서의 응력과 변형의 관계와, 굴곡시험에 있어서의 고정판(21)과 가동판(22)의 간격(H)과, 가상의 적층체(1C)의 배선층(12)에 있어서의 선폭 및 선간 폭의 각 정보를 입력한다. 다음에 제 3 입력 수단(45)에 의해 입력된 정보를 사용하여, 제 2 산출 수단(46)에 의해, 가상의 적층체(1C)의 배선층(12)에 발생하는 응력을 산출한다. In step S104, the
스텝 S105에서는, 제 2 산출 수단(46)에 의해 산출된 가상의 적층체(1C)의 배선층(12)에 발생하는 응력과, 응력-굴곡수명 관계식 작성 수단(44)에 의해 작성된 응력-굴곡수명 관계식에 기초하여 굴곡수명 예측 수단(47)에 의해, 가상의 적층체(1C)의 굴곡수명을 예측한다. In step S105, the stress which generate | occur | produces in the
이하, 본 실시형태에 따른 적층체의 굴곡수명 예측 방법에 대하여, 보다 상세하게 설명한다. 우선, 스텝 S101과 스텝 S104에 있어서의 배선층(12)에 발생하는 응력의 계산방법에 대하여, 도 7을 참조하여 상세하게 설명한다. 도 7은 응력의 계산방법의 설명에 사용하는 적층체(1)의 모델의 단면도이다. 도 7에는, 편의상, 적층체(1)가 3층인 모델을 사용하고 있는데, 이하의 설명은, 적층체가 2층 이상일 경우의 전반에 적합하다. 여기에서, 적층체(1)의 층의 수를 n(n은 2 이상의 정수)로 한다. 또, 이 적층체(1)를 구성하는 각 층 중 밑에서부터 세어 i번째(i=1, 2,…n)의 층을 제i층이라고 부른다. 도 7에서, 부호 B는 적층체(1)의 폭을 나타내고 있다. 또한, 여기에서 말하는 폭이란 제1층의 하면에 평행하며, 적층체(1)의 길이방향에 수직한 방향의 치수이다. Hereinafter, the bending life prediction method of the laminated body which concerns on this embodiment is demonstrated in detail. First, the calculation method of the stress which generate | occur | produces in the
또한, 본 실시형태에 있어서의 적층체(1)에서는, 배선층(12)이 예를 들면 도 2에 도시한 바와 같이 패터닝되어 있기 때문에, 적층체(1)를 위에서 보았을 때, 적층체(1)에는, 배선층(12)이 존재하는 부분과, 배선층(12)이 존재하지 않는 부분이 있다. 여기에서, 배선층(12)이 존재하는 부분을 배선부라고 부르고, 배선층(12)이 존재하지 않는 부분을 스페이스부라고 부른다. 배선부와 스페이스부에서는, 구성이 다르다. 예를 들면, 도 1에 도시한 적층체(1)의 경우, 배선부는 4층으로 구성되고, 스페이스부는 3층으로 구성되어 있다. 그 때문에 이하, 필요에 따라, 배선부와 스페이스부를 나누어 생각한다. In addition, in the
[중립면 위치의 계산][Calculation of neutral plane position]
여기에서, 제1층의 하면을 기준면(SP)으로 한다. 이하, 기준면(SP)이 도 7에 있어서의 하측에 볼록 형상으로 되도록 적층체(1)를 굴곡시키는 경우에 대하여 생각한다. 도 7에 있어서, 부호 NP는 적층체(1)의 중립면을 나타내고 있다. 여기에서, 중립면(NP)과 기준면(SP)과의 거리를 중립면 위치[NP]로 하고, 이 중립면 위치[NP]를 배선부와 스페이스부에서 각각 계산한다. 중립면 위치[NP]는 다음 식(1)에 의해 산출된다. Here, the lower surface of the first layer is referred to as the reference plane SP. Hereinafter, the case where the
여기에서, Ei는 제i층을 구성하는 재료의 탄성율이다. 이 탄성율(Ei)은 본 실시형태에서의 「각 층에 있어서의 응력이라고 변형의 관계」에 대응한다. Bi는 제i층의 폭이며, 도 7에 도시한 폭(B)에 상당한다. 배선부의 중립면 위치[NP]를 구하는 경우에는, Bi로서 선폭(LW)의 값을 사용하고, 스페이스부의 중립면 위치[NP]를 구하는 경우에는, Bi로서 선간 폭(SW)의 값을 사용한다. hi는 제i층의 중앙면과 기준면(SP)과의 거리이다. 또한, 제i층의 중앙면이란 제i층의 두께방향의 중앙에 위치하는 가상의 면이다. ti는 제i층의 두께이다. 또한 기호 "Σi=1 n"은 i가 1부터 n까지의 총합을 나타낸다. 이하, 배선부의 중립면 위치를[NP]Line으로 기재한다. Here, E i is the elastic modulus of the material constituting the i-th layer. This elastic modulus E i corresponds to the "relationship between stress and strain in each layer" in the present embodiment. B i is the width of the i-th layer and corresponds to the width B shown in FIG. 7. When the neutral plane position [NP] of the wiring portion is obtained, the value of the line width LW is used as B i , and when the neutral plane position [NP] of the space portion is obtained, the value of the line width SW is used as B i . use. h i is the distance between the center plane of the i-th layer and the reference plane SP. In addition, the center surface of the i-th layer is an imaginary surface located in the center of the thickness direction of an i-th layer. t i is the thickness of the i th layer. The symbol "Σ i = 1 n " represents the sum of i from 1 to n. Hereinafter, the neutral plane position of a wiring part is described as [NP] Line .
[유효곡률 반경의 계산][Calculation of the effective radius of curvature]
다음에 도 3에 도시한 바와 같이 고정판(21)과 가동판(22) 사이에 적층체(1)를 U자 형상으로 굴곡시켜 끼워 넣었을 때의 적층체(1)의 굴곡부에 있어서의 배선부의 유효 곡률반경(R)을 계산한다. 유효 곡률반경(R)은 적층체(1)의 굴곡부의 굴곡중심으로부터 배선부의 중립면(NP)까지의 거리이다. 유효 곡률반경(R)은 고정판(21)과 가동판(22)의 간격(H)과 배선부의 중립면 위치[NP]Line로부터, 다음 식(2)에 의해 산출된다. Next, as shown in FIG. 3, the wiring part in the bent part of the
[굽힘 수직응력의 계산][Calculation of Bending Vertical Stress]
다음에 순굽힘에 의해 배선층(12)에 발생하는 길이방향의 최대 인장 수직응력인 굽힘 수직응력(σc)을 계산한다. 굽힘 수직응력(σc)은 다음 식(3)에 의해 산출된다. Next, the bending vertical stress? C which is the maximum tensile vertical stress in the longitudinal direction generated in the
여기에서, Ec는 배선층(12)의 탄성율이다. yc는 기준면(SP)으로부터, 배선층(12)의 상면과 하면 중 굽힘시에 볼록 형상으로 되는 면(여기에서는 하면)까지의 거리이다. Here, Ec is the elastic modulus of the
[등가 굽힘 강성의 계산][Calculation of equivalent bending stiffness]
다음에 적층체(1) 전체의 굽힘 강성인 등가 굽힘 강성[BR]을 계산한다. 등가 굽힘 강성[BR]은 다음 식(4)에 의해 산출된다. Next, the equivalent bending stiffness [BR] which is the bending stiffness of the whole
여기에서, BLine은 선폭(LW)의 총합, BSpace는 선간 폭(SW)의 총합이다. 또, 도 7에 도시하는 바와 같이, ai는 제i층의 상면과 중립면(NP)과의 거리, bi는 제i층의 하면과 중립면(NP)과의 거리이다. {Σi=1 nEi(ai 3-bi 3)/3}Line은 배선부에 있어서의 Ei(ai 3-bi 3)/3의 값의, i가 1부터 n까지의 총합이다. {Σi=1 nEi(ai 3-bi 3)/3}Space는 스페이스부에 있어서의 Ei(ai 3-bi 3)/3의 값의, 1부터 n까지의 총합이다. 또한, 식(4)에 관련되지만, 제i층에 관하여, Bi(ai 3-bi 3)/3은 일반적으로 단면 2차 모멘트라고 불리는 단면의 기하학적인 특성을 나타내는 패러미터이다. 이 제i층의 단면 2차 모멘트에 제i층의 탄성율을 곱한 값이 제i층의 굽힘 강성이다. Here, B Line is the total of the line width (LW), B Space is the total of the line width (SW). As shown in Fig. 7, a i is the distance between the upper surface of the i-th layer and the neutral plane NP, and b i is the distance between the lower surface and the neutral plane NP of the i-th layer. {Σ i = 1 n E i (a i 3 -b i 3 ) / 3} Line is the value of E i (a i 3 -b i 3 ) / 3 in the wiring section, i is from 1 to n Is the total of. {Σ i = 1 n E i (a i 3 -b i 3 ) / 3} Space is the sum of 1 to n of values of E i (a i 3 -b i 3 ) / 3 in the space section. to be. Also related to equation (4), with respect to the i-th layer, B i (a i 3 -b i 3 ) / 3 is a parameter representing the geometrical characteristics of the cross section, commonly referred to as the cross section secondary moment. The value obtained by multiplying the cross-sectional secondary moment of the i-th layer by the elastic modulus of the i-th layer is the bending rigidity of the i-th layer.
[굽힘 모멘트의 계산][Calculation of Bending Moment]
다음에 적층체(1)의 굽힘 모멘트(M)를 계산한다. 굽힘 모멘트(M)는 다음 식(5)에 의해 산출된다. Next, the bending moment M of the
[전단응력의 계산][Calculation of Shear Stress]
다음에 적층체(1)에 발생하는 전단응력(τ)을 계산한다. 전단응력(τ)은 다음 식(6)에 의해 산출된다. Next, the shear stress τ generated in the
여기에서, k는 전단 수정계수이다. 굴곡시험시의 유효 곡률반경(R)이 1mm 정도인 경우에는, k의 값으로서는, 1차 전단 수정계수로서 일반적으로 잘 사용되고 있는 5/6라고 하는 값을 사용한다. Le는 유효한 굴곡부의 둘레길이의 반값이다. A는 적층체(1)의 길이방향에 수직한 적층체(1)의 단면의 면적이다. Where k is the shear modulus. When the effective radius of curvature R at the bending test is about 1 mm, a value of 5/6, which is generally used as the first shear modulus, is used as the value of k. Le is half of the perimeter of the effective bend. A is the area of the cross section of the
다음에 배선층(12)에 발생하는 주응력(S)을 계산한다. 주응력(S)은 다음 식(7)에 의해 산출된다. Next, the main stress S generated in the
이렇게 하여, 수직응력(σc)과 전단응력(τ)으로부터 배선층(12)에 발생하는 응력으로서의 주응력(S)이 산출된다. 또, 이 주응력(S)은, 상기의 설명과 같이, 적층체(1)를 구성하는 각 층의 두께와, 적층체(1)를 구성하는 각 층에 있어서의 응력과 변형의 관계(탄성율)와, 굴곡시험에 있어서의 고정판(21)과 가동판(22)의 간격(H)과, 배선층(12)에 있어서의 선폭(LW) 및 선간 폭(SW)의 각 정보를 사용하여 산출된다. In this way, the main stress S as a stress which arises in the
스텝 S101에서는, 서로 다른 구성의 복수의 적층체의 시료(1A)의 각각에 대하여, 상기의 방법에 의해, 배선층(12)에 발생하는 주응력(S)을 산출한다. 스텝 S104에서는, 굴곡수명을 예측하는 대상인 가상의 적층체(1C)에 대하여, 상기의 방법에 의해, 배선층(12)에 발생하는 주응력(S)을 산출한다. In step S101, the principal stress S which arises in the
스텝 S102에서는, 복수의 시료(1A)의 각각에 대하여, 도 3을 참조하여 설명한 굴곡시험에 의해 굴곡수명(N)을 측정한다. 이 굴곡시험에 있어서의 가동판(22)의 왕복운동의 주파수를 f라고 한다. 또, 굴곡시험이 행해질 때의 온도를 T라고 한다. 굴곡시험은 모든 시료(1A)에 대하여 주파수(f)와 온도(T)를 일정하게 하여 행해도 되고, 시료(1A)마다 주파수(f)와 온도(T) 중 적어도 한쪽을 다르게 하여 행해도 된다. 또는, 1개의 종류에 대하여 복수개씩, 복수종류의 시료(1A)를 제작하고, 1개의 종류의 복수개의 시료(1A)의 각각에 대하여, 주파수(f)와 온도(T) 중 적어도 한쪽을 다르게 하여 굴곡시험을 행해도 된다. 복수의 시료(1A)에 대하여, 주파수(f)와 온도(T) 중 적어도 한쪽을 다르게 하여 굴곡시험을 행했을 경우에는, 스텝 S103에서 작성하는 응력-굴곡수명 관계식을, 주파수(f)와 온도(T)의 적어도 일방을 패러미터로 한 함수로 하는 것이 가능하게 된다. In step S102, the bending life time N is measured with respect to each of the some
다음에 스텝 S103에 있어서, 임의의 구성의 적층체(1B)에 있어서의 배선층(12)에 발생하는 응력과 굴곡수명과의 관계로서, 응력-굴곡수명 관계식을 구하는 방법에 대하여 설명한다. 다수의 시료(1A)에 대하여, 배선층(12)에 발생하는 주응력(S)과 굴곡수명을 구한 결과, 임의의 구성의 적층체(1B)에 대하여, 배선층(12)에 발생하는 주응력(S)과 굴곡수명(N)과의 관계는 다음 식(8)로 근사할 수 있는 것을 알았다. 그래서, 본 실시형태에서는, 다음 식(8)을 임의의 구성의 적층체(1B)에 있어서의 배선층(12)에 발생하는 주응력(S)과 굴곡수명(N)과의 관계를 의미하는 응력-굴곡수명 관계식이라 한다. 식(8)에 의해 표시되는 주응력(S)과 굴곡수명(N)과의 관계는, 도면으로 나타내면, 도 8에 나타낸 바와 같다. Next, in Step S103, a method for obtaining the stress-bending life relationship equation as a relationship between the stress generated in the
여기에서, α, β, χ, δ는 물성 패러미터(정수)이다. 스텝 S103에서는, 식(8)이, 복수의 시료(1A)에 대한 배선층(12)에 발생하는 주응력(S) 및 굴곡수명(N)의 데이터를 근사하는 식이 되도록, 최소 제곱법에 의해 α, β, χ, δ의 값을 결정한다. 이것에 의해, 식(8)은, 임의의 구성의 적층체(1B)에 대하여, 주응력(S)과 굴곡수명(N)과의 관계를 나타내는 식으로 된다. Here, α, β, χ and δ are property parameters (integers). In step S103, the expression (8) is a formula for approximating the data of the principal stress S and the bending life span N generated in the
스텝 S105에서는, 스텝 S104에 의해 산출된 가상의 적층체(1C)의 배선층(12)에 발생하는 주응력(S)을, 스텝 S103에 의해 구해진 상기의 식(8)에 대입함으로써, 가상의 적층체(1C)의 굴곡수명(N)을 산출한다. 또한, 식(8)에 있어서, 온도(T)와 주파수(f) 중 적어도 한쪽이 패러미터가 되어 있는 경우에는, 가상의 적층체(1C)의 굴곡수명(N)을 산출할 때는, 그 패러미터의 값을 특정하고, 식(8)에 대입한다. In step S105, the virtual laminate is substituted by substituting the main stress S generated in the
주파수(f)와 온도(T)를 각각 일정한 값으로 하여 복수의 시료(1A)에 대한 굴곡시험을 행하고, 그 굴곡시험에 의해 얻어진 데이터를 사용하여 식(8)을 작성한 경우에는, 식(8)은 주파수(f)와 온도(T)가 각각 상기의 일정한 값인 조건으로 굴곡시험을 행한 경우에 있어서의 주응력(S)과 굴곡수명(N)과의 관계를 나타내는 식이 된다. 이 경우에는, 식(8)을 사용하여, 가상의 적층체(1C)에 대하여, 주파수(f)와 온도(T)가 각각 상기의 일정한 값인 조건으로 굴곡시험을 행한 경우에 있어서의 굴곡수명(N)을 예측하는 것이 가능하게 된다. In a case where a bending test is performed on a plurality of
주파수(f)를 일정한 값으로 하고, 온도(T)를 바꾸어 복수의 시료(1A)에 관한 굴곡시험을 행하고, 그 굴곡시험에 의해 얻어진 데이터를 사용하여 식(8)을 작성한 경우에는, 식(8)은, 주파수(f)가 상기의 일정한 값인 조건으로 굴곡시험을 행한 경우에 있어서의, 온도(T)를 패러미터로 한, 주응력(S)과 굴곡수명(N)과의 관계를 나타내는 식으로 된다. 이 경우에는, 식(8)을 사용하여, 가상의 적층체(1C)에 대하여, 임의의 온도(T)하에서, 주파수(f)가 상기의 일정한 값인 조건으로 굴곡시험을 행한 경우에 있어서의 굴곡수명(N)을 예측하는 것이 가능하게 된다. When the frequency f is set to a constant value, the temperature T is changed to perform a bending test on the plurality of
온도(T)를 일정한 값으로 하고, 주파수(f)를 바꾸어 복수의 시료(1A)에 대한 굴곡시험을 행하고, 그 굴곡시험에 의해 얻어진 데이터를 사용하여 식(8)을 작성한 경우에는, 식(8)은 온도(T)가 상기의 일정한 값인 조건으로 굴곡시험을 행한 경우에 있어서의, 주파수(f)를 패러미터로 한, 주응력(S)과 굴곡수명(N)과의 관계를 나타내는 식으로 된다. 이 경우에는, 식(8)을 사용하여, 가상의 적층체(1C)에 대하여, 임의의 주파수(f)하에서, 온도(T)가 상기의 일정한 값인 조건으로 굴곡시험을 행한 경우에 있어서의 굴곡수명(N)을 예측하는 것이 가능하게 된다. When the temperature T is set to a constant value and the frequency f is changed to perform a bending test on a plurality of
주파수(f)와 온도(T)의 양쪽을 바꾸어 복수의 시료(1A)에 관한 굴곡시험을 행하고, 그 굴곡시험에 의해 얻어진 데이터를 사용하여 식(8)을 작성한 경우에는, 식(8)은 주파수(f) 및 온도(T)를 패러미터로 한, 주응력(S)과 굴곡수명(N)과의 관계를 나타내는 식으로 된다. 이 경우에는, 식(8)을 사용하여, 가상의 적층체(1C)에 대하여, 임의의 온도(T) 및 임의의 주파수(f)하에서 굴곡시험을 행한 경우에 있어서의 굴곡수명(N)을 예측하는 것이 가능하게 된다. When both the frequency f and the temperature T are changed to perform a bending test on a plurality of
또한, 식(1)∼(7)을 사용한 설명에서는, 적층체(1)를 구성하는 각 층에 있어서의 응력과 변형의 관계로서 각 층을 구성하는 재료의 탄성율을 사용했지만, 적층체(1)를 구성하는 각 층에 있어서의 응력과 변형의 관계는, 각 층을 구성하는 재료에 관한 인장시험에 의해 취득되는 것이어도 된다. 각 층을 구성하는 재료에 대한 인장시험에 의해 취득되는 것이어도 되는 것은, 구체적으로는, 인장시험에 의해 취득되는 응력과 변형의 관계의 실척 데이터(이하, SS 커브라고 한다.)이다. In addition, in description using Formula (1)-(7), although the elasticity modulus of the material which comprises each layer was used as a relationship of the stress and deformation in each layer which comprises the
이하, 각 층에 있어서의 응력과 변형의 관계로서 SS 커브를 사용하는 경우에 있어서의, 배선층(12)에 발생하는 주응력(S)의 계산방법의 일례에 대하여 설명한다. 이 방법에서는, 우선, 각 층을 구성하는 재료(이하, 구성재료라고 한다.)의 각각에 대하여, 인장시험을 행하여 SS 커브를 취득한다. 다음에 적층체(1)가 똑바른 상태로부터, 굴곡시험 시의 굴곡한 상태까지를, 계산이 발산하지 않을 정도로 충분히 미세한 복수의 계산 스텝으로 분할한다. 다음에, 각 구성재료의 SS 커브에 있어서, 계산 스텝마다의 기울기를 계산한다. 이 계산 스텝마다의 기울기는, 각 구성재료에 있어서의 계산 스텝마다의 탄성율이 된다. 다음에 이렇게 하여 구한 각 구성재료에 있어서의 계산 스텝마다의 탄성율을, 식(1)∼(7)의 일련의 계산에서 사용한 탄성율 대신에 사용하고, 갱신형 라그란지법에 의해, 적층체(1)가 똑바른 상태로부터, 굴곡시험 시의 굴곡한 상태까지, 계산 스텝마다 식(1)∼(7)의 일련의 계산을 반복해서 행하여, 굴곡시험 시의 굴곡한 상태에서 배선층(12)에 발생하는 주응력(S)을 계산한다. 이러한 갱신형 라그란지법을 사용한 주응력(S)의 계산방법에 의하면, 각 층에 있어서의 응력과 변형의 관계(SS 커브)가 비선형일 경우에 있어서도, 주응력(S)을 정밀도 좋게 산출하는 것이 가능하게 된다. Hereinafter, an example of the calculation method of the principal stress S which generate | occur | produces in the
이상에서 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 의하면, 가상의 적층체(1C)에 대하여, 가상의 적층체(1C)를 구성하는 각 층의 두께와, 가상의 적층체(1C)를 구성하는 각 층에 있어서의 응력과 변형의 관계와, 굴곡시험에 있어서의 고정판(21)과 가동판(22)의 간격(H)과, 가상의 적층체(1C)의 배선층(12)에 있어서의 선폭(LW) 및 선간 폭(SW)의 각 정보를 사용하여, 가상의 적층체(1C)의 배선층(12)에 발생하는 응력(주응력)을 산출하고, 이 산출된 응력과, 응력-굴곡수명 관계식에 기초하여 가상의 적층체(1C)의 굴곡수명(N)을 예측하는 것이 가능하게 된다. 본 실시형태에서는, 가상의 적층체(1C)의 굴곡수명(N)을 예측할 때는, 실제로 적층체(1)를 시험제작할 필요는 없다. 또, 본 실시형태에서는, 유한 요소법을 사용하지 않고, 상기의 각 정보를 사용한 연산에 의해, 가상의 적층체(1C)의 굴곡수명(N)을 예측할 수 있다. 따라서, 본 실시형태에 의하면, 용이하게, 적층체(1)를 구성하는 각 층의 조건을 임의로 설정하여, 적층체(1)의 굴곡수명을 예측하는 것이 가능하게 된다. 또, 이것에 의해, 본 실시형태에 의하면, 적층체(1)를 구성하는 각 층의 조건의 바람직한 조합을 구하는 것도 가능하게 된다. As explained above, according to this embodiment, with respect to the virtual
또한, 본 발명은 상기 각 실시형태에 한정되지 않고, 여러 변경이 가능하다. 예를 들면, 본 발명이 적용되는 적층체는 베이스층의 일방의 면에만 배선층이 설치된 FPC에 한하지 않고, 베이스층의 양면에 배선층이 설치된 FPC이어도 된다. In addition, this invention is not limited to each said embodiment, A various change is possible. For example, the laminated body to which this invention is applied is not limited to the FPC in which a wiring layer was provided only in one surface of a base layer, but the FPC in which wiring layers were provided in both surfaces of a base layer may be sufficient.
이상의 설명에 기초하여, 본 발명의 여러 태양이나 변형예를 실시가능한 것은 명확하다. 따라서, 이하의 청구범위의 균등한 범위에 있어서, 상기의 최선의 형태 이외의 형태라도 본 발명을 실시하는 것이 가능하다. Based on the above description, it is clear that various aspects and modifications of this invention can be implemented. Therefore, in the equal range of the following claims, even if it is a form other than said best form, it is possible to implement this invention.
1…적층체 11…베이스층
12…배선층 13…접착층
14…커버층 21…고정판
22…가동판 30…굴곡수명 예측 장치One…
12... Wiring layer 13.. Adhesive layer
14...
22...
Claims (12)
서로 상이한 구성의 복수의 상기 적층체의 시료의 각각에 대하여, 상기 시료를 구성하는 각 층의 두께와, 상기 시료를 구성하는 각 층에 있어서의 응력과 변형의 관계와, 상기 굴곡시험에 있어서의 고정판과 가동판의 간격과, 상기 시료의 배선층에 있어서의 선폭 및 선간 폭의 각 정보를 사용하여, 상기 시료의 배선층에 발생하는 응력을 산출하는 제 1 산출 수순과,
상기 복수의 시료의 각각에 대하여, 상기 굴곡시험에 의해 굴곡수명을 측정하는 수순과,
상기 제 1 산출 수순에 의해 산출된 각 시료의 배선층에 발생하는 응력과, 상기 굴곡수명을 측정하는 수순에 의해 측정된 각 시료의 굴곡수명에 기초하여 임의의 구성의 상기 적층체에 있어서의 상기 배선층에 발생하는 응력과 굴곡수명과의 관계를 구하는 수순과,
굴곡수명을 예측하는 대상인 가상의 상기 적층체에 대하여, 상기 가상의 적층체를 구성하는 각 층의 두께와, 상기 가상의 적층체를 구성하는 각 층에 있어서의 응력과 변형의 관계와, 상기 굴곡시험에 있어서의 고정판과 가동판의 간격과, 상기 가상의 적층체의 배선층에 있어서의 선폭 및 선간 폭의 각 정보를 사용하여, 상기 가상의 적층체의 배선층에 발생하는 응력을 산출하는 제 2 산출 수순과,
상기 제 2 산출 수순에 의해 산출된 상기 가상의 적층체의 배선층에 발생하는 응력과, 상기 응력과 굴곡수명과의 관계를 구하는 수순에 의해 구해진 상기 응력과 굴곡수명과의 관계에 기초하여 상기 가상의 적층체의 굴곡수명을 예측하는 수순을 구비한 것을 특징으로 하는 적층체의 굴곡수명 예측 방법.The laminate is provided between a fixed plate and a movable plate having a plurality of laminated layers including a base layer and a wiring layer made of a patterned conductor and extending in one direction and arranged at predetermined intervals with respect to the bendable laminate. Flexure measured by a flexural test performed by bending the U-shape and fixing each end in the longitudinal direction of the laminate to the fixed plate and the movable plate, and reciprocating the movable plate in a direction parallel to the plane. As a method of predicting lifespan,
For each of the samples of the plurality of laminates having different configurations, the thickness of each layer constituting the sample, the relationship between stress and strain in each layer constituting the sample, and the bending test A first calculation procedure for calculating stress generated in the wiring layer of the sample by using the information between the interval between the fixed plate and the movable plate, and the line width and the line width in the wiring layer of the sample;
A procedure for measuring a bending life by the bending test for each of the plurality of samples;
The said wiring layer in the said laminated body of arbitrary structures based on the stress which arises in the wiring layer of each sample computed by the said 1st calculation procedure, and the bending life of each sample measured by the procedure which measures the said bending life. The procedure for obtaining the relationship between stress and bending life
For the virtual laminate as a target for predicting the bending life, the thickness of each layer constituting the virtual laminate, the relationship between stress and strain in each layer constituting the virtual laminate, and the bending 2nd calculation which calculates the stress which arises in the wiring layer of the said virtual laminated body using each information of the space | interval of the fixed board and movable board in a test, and the line width and the line width in the wiring layer of the said virtual laminated body. Procedure,
The said virtual based on the relationship between the stress which arises in the wiring layer of the said virtual laminated body computed by the said 2nd calculation procedure, and the said stress calculated | required by the procedure which calculates the relationship of the said stress and a bending life, and the said bending life. A method for predicting the bending life of a laminate, comprising a procedure for predicting the bending life of the laminate.
상기 제 2 산출 수순에서는, 상기 가상의 적층체의 배선층에 발생하는 응력으로서, 수직응력과 전단응력으로부터 구하는 주응력을 산출하는 것을 특징으로 하는 적층체의 굴곡수명 예측 방법.The main stress as set forth in claim 1, wherein in the first calculation procedure, a main stress obtained from vertical stress and shear stress as stress generated in the wiring layer of the sample is calculated.
In the second calculation procedure, the principal stress obtained from the vertical stress and the shear stress is calculated as the stress generated in the wiring layer of the virtual laminate, characterized in that the bending life prediction method of the laminate.
상기 굴곡수명을 예측하는 수순에서는, 상기 제 2 산출 수순에 의해 산출된 응력과, 상기 온도를 패러미터로 한 응력과 굴곡수명과의 관계에 기초하여 임의의 온도하에서의 상기 가상의 적층체의 굴곡수명을 예측하는 것을 특징으로 하는 적층체의 굴곡수명 예측 방법.The procedure according to claim 1, wherein the relationship between the stress generated in the wiring layer and the life span of the wiring layer in which the temperature at the time of the bending test is performed as a parameter is determined in the procedure for obtaining the relationship between the stress and the bending life.
In the procedure for predicting the bending life, the bending life of the virtual laminate under an arbitrary temperature is determined based on the relationship between the stress calculated by the second calculation procedure, the stress with the temperature as the parameter, and the bending life. Prediction method of bending life of a laminate.
상기 굴곡수명을 예측하는 수순에서는, 상기 제 2 산출 수순에 의해 산출된 응력과, 상기 주파수를 패러미터로 한 응력과 굴곡수명과의 관계에 기초하여, 임의의 주파수하에서의 상기 가상의 적층체의 굴곡수명을 예측하는 것을 특징으로 하는 적층체의 굴곡수명 예측 방법.The procedure according to claim 1, wherein the relationship between the stress generated in the wiring layer and the bending life is obtained by setting the frequency of the reciprocating motion of the movable plate in the bending test as a parameter. ,
In the procedure for predicting the bending life, the bending life of the virtual laminate under an arbitrary frequency is based on the relationship between the stress calculated by the second calculation procedure, the stress with the frequency as the parameter, and the bending life. Flexural life prediction method of the laminate, characterized in that for predicting.
서로 다른 구성의 복수의 상기 적층체의 시료의 각각에 대하여, 상기 시료를 구성하는 각 층의 두께와, 상기 시료를 구성하는 각 층에 있어서의 응력과 변형의 관계와, 상기 굴곡시험에 있어서의 고정판과 가동판의 간격과, 상기 시료의 배선층에 있어서의 선폭 및 선간 폭의 각 정보를 입력하는 제 1 입력 수단과,
상기 제 1 입력 수단에 의해 입력된 정보를 사용하여, 상기 시료의 배선층에 발생하는 응력을 산출하는 제 1 산출 수단과,
상기 굴곡시험에 의해 측정된 상기 복수의 시료의 각각의 굴곡수명을 입력하는 제 2 입력 수단과,
상기 제 1 산출 수단에 의해 산출된 각 시료의 배선층에 발생하는 응력과, 상기 제 2 입력 수단에 의해 입력된 각 시료의 굴곡수명에 기초하여 임의의 구성의 상기 적층체에 있어서의 상기 배선층에 발생하는 응력과 굴곡수명과의 관계를 구하는 수단과,
굴곡수명을 예측하는 대상인 가상의 상기 적층체에 대하여, 상기 가상의 적층체를 구성하는 각 층의 두께와, 상기 가상의 적층체를 구성하는 각 층에 있어서의 응력과 변형의 관계와, 상기 굴곡시험에 있어서의 고정판과 가동판의 간격과, 상기 가상의 적층체의 배선층에 있어서의 선폭 및 선간 폭의 각 정보를 입력하는 제 3 입력 수단과,
상기 제 3 입력 수단에 의해 입력된 정보를 사용하여, 상기 가상의 적층체의 배선층에 발생하는 응력을 산출하는 제 2 산출 수단과,
상기 제 2 산출 수단에 의해 산출된 상기 가상의 적층체의 배선층에 발생하는 응력과, 상기 응력과 굴곡수명과의 관계를 구하는 수단에 의해 구해진 상기 응력과 굴곡수명과의 관계에 기초하여, 상기 가상의 적층체의 굴곡수명을 예측하는 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 적층체의 굴곡수명 예측 장치.The laminate is provided between a fixed plate and a movable plate having a plurality of laminated layers including a base layer and a wiring layer made of a patterned conductor and extending in one direction and arranged at predetermined intervals with respect to the bendable laminate. Flexure measured by a flexural test performed by bending the U-shape and fixing each end in the longitudinal direction of the laminate to the fixed plate and the movable plate, and reciprocating the movable plate in a direction parallel to the plane. As a device for predicting lifetime,
For each of the samples of the plurality of laminates having different configurations, the thickness of each layer constituting the sample, the relationship between stress and strain in each layer constituting the sample, and the bending test First input means for inputting information of the interval between the fixed plate and the movable plate, and the line width and line width in the wiring layer of the sample;
First calculation means for calculating a stress generated in the wiring layer of the sample using information input by the first input means;
Second input means for inputting each bending life of the plurality of samples measured by the bending test;
The stress generated in the wiring layer of each sample calculated by the first calculating means and the wiring layer in the laminate of any configuration based on the bending life of each sample input by the second input means. Means for determining the relationship between stress and bending life
For the virtual laminate as a target for predicting the bending life, the thickness of each layer constituting the virtual laminate, the relationship between stress and strain in each layer constituting the virtual laminate, and the bending Third input means for inputting information of the interval between the fixed plate and the movable plate in the test, the line width and the line width in the wiring layer of the virtual laminate;
Second calculation means for calculating a stress generated in the wiring layer of the virtual laminate using information input by the third input means;
The virtual based on the stress generated in the wiring layer of the virtual laminate calculated by the second calculating means and the relationship between the stress and the bending life calculated by the means for obtaining the relationship between the stress and the bending life. And a means for predicting the bending life of the laminate.
상기 제 2 산출 수단은, 상기 가상의 적층체의 배선층에 발생하는 응력으로서, 수직응력과 전단응력으로부터 구하는 주응력을 산출하는 것을 특징으로 하는 적층체의 굴곡수명 예측 장치.The said first calculation means calculates the main stress calculated | required from a normal stress and a shear stress as a stress which arises in the wiring layer of the said sample,
And said second calculating means calculates a main stress obtained from vertical stress and shear stress as stress generated in the wiring layer of said virtual laminate.
상기 굴곡수명을 예측하는 수단은, 상기 제 2 산출 수단에 의해 산출된 응력과, 상기 온도를 패러미터로 한 응력과 굴곡수명과의 관계에 기초하여, 임의의 온도하에서의 상기 가상의 적층체의 굴곡수명을 예측하는 것을 특징으로 하는 적층체의 굴곡수명 예측 장치.The method according to claim 7, wherein the means for calculating the relationship between the stress and the bending life is obtained by obtaining a relationship between the stress generated in the wiring layer and the bending life using the temperature when the bending test is performed as a parameter.
The means for predicting the bending life is based on the relationship between the stress calculated by the second calculating means, the stress with the temperature as the parameter and the bending life, and the bending life of the virtual laminate under an arbitrary temperature. Bending life prediction apparatus for a laminate, characterized in that for predicting.
상기 굴곡수명을 예측하는 수단은, 상기 제 2 산출 수단에 의해 산출된 응력과, 상기 주파수를 패러미터로 한 응력과 굴곡수명과의 관계에 기초하여, 임의의 주파수하에서의 상기 가상의 적층체의 굴곡수명을 예측하는 것을 특징으로 하는 적층체의 굴곡수명 예측 장치.8. The means for obtaining a relationship between the stress and the bending life is according to claim 7, wherein the relationship between the stress and the bending life generated in the wiring layer in which the frequency of the reciprocating motion of the movable plate in the bending test is a parameter. Obtaining
The means for predicting the bending life is based on the relationship between the stress calculated by the second calculating means, the stress with the frequency as the parameter, and the bending life, and the bending life of the virtual laminate under an arbitrary frequency. Bending life prediction apparatus for a laminate, characterized in that for predicting.
서로 다른 구성의 복수의 상기 적층체의 시료의 각각에 대하여, 상기 시료를 구성하는 각 층의 두께와, 상기 시료를 구성하는 각 층에 있어서의 응력과 변형의 관계와, 상기 굴곡시험에 있어서의 고정판과 가동판의 간격과, 상기 시료의 배선층에 있어서의 선폭 및 선간 폭의 각 정보를 입력하는 제 1 입력 수단,
상기 제 1 입력 수단에 의해 입력된 정보를 사용하여, 상기 시료의 배선층에 발생하는 응력을 산출하는 제 2 산출 수단,
상기 굴곡시험에 의해 측정된 상기 복수의 시료의 각각의 굴곡수명을 입력하는 제 2 입력 수단,
상기 제 1 산출 수단에 의해 산출된 각 시료의 배선층에 발생하는 응력과, 상기 제 2 입력 수단에 의해 입력된 각 시료의 굴곡수명에 기초하여 임의의 구성의 상기 적층체에 있어서의 상기 배선층에 발생하는 응력과 굴곡수명과의 관계를 구하는 수단,
굴곡수명을 예측하는 대상인 가상의 상기 적층체에 대하여, 상기 가상의 적층체를 구성하는 각 층의 두께와, 상기 가상의 적층체를 구성하는 각 층에 있어서의 응력과 변형의 관계와, 상기 굴곡시험에 있어서의 고정판과 가동판의 간격과, 상기 가상의 적층체의 배선층에 있어서의 선폭 및 선간 폭의 각 정보를 입력하는 제 3 입력 수단,
상기 제 3 입력 수단에 의해 입력된 정보를 사용하여, 상기 가상의 적층체의 배선층에 발생하는 응력을 산출하는 제 2 산출 수단, 및
상기 제 2 산출 수단에 의해 산출된 상기 가상의 적층체의 배선층에 발생하는 응력과, 상기 응력과 굴곡수명과의 관계를 구하는 수단에 의해 구해진 상기 응력과 굴곡수명과의 관계에 기초하여 상기 가상의 적층체의 굴곡수명을 예측하는 수단,으로서 기능하게 하기 위한 적층체의 굴곡수명 예측 프로그램.The laminate is provided between a fixed plate and a movable plate having a plurality of laminated layers including a base layer and a wiring layer made of a patterned conductor and extending in one direction and arranged at predetermined intervals with respect to the bendable laminate. Flexure measured by a flexural test performed by bending the U-shape and fixing each end in the longitudinal direction of the laminate to the fixed plate and the movable plate, and reciprocating the movable plate in a direction parallel to the plane. To predict lifespan,
For each of the samples of the plurality of laminates having different configurations, the thickness of each layer constituting the sample, the relationship between stress and strain in each layer constituting the sample, and the bending test First input means for inputting respective pieces of information of the line width and line width in the wiring layer of the sample and the gap between the fixed plate and the movable plate;
Second calculation means for calculating a stress generated in the wiring layer of the sample by using the information input by the first input means,
Second input means for inputting each bending life of the plurality of samples measured by the bending test,
The stress generated in the wiring layer of each sample calculated by the first calculating means and the wiring layer in the laminate of any configuration based on the bending life of each sample input by the second input means. Means for determining the relationship between stress and bending life
For the virtual laminate as a target for predicting the bending life, the thickness of each layer constituting the virtual laminate, the relationship between stress and strain in each layer constituting the virtual laminate, and the bending Third input means for inputting respective information of the line width and the line width in the wiring layer of the virtual laminate, and the interval between the fixed plate and the movable plate in the test;
Second calculation means for calculating stress generated in the wiring layer of the virtual laminate using information input by the third input means, and
The virtual based on the stress generated in the wiring layer of the virtual laminate calculated by the second calculating means and the relationship between the stress and the bending life calculated by the means for obtaining the relationship between the stress and the bending life. A bending life prediction program of a laminate for functioning as a means for predicting the bending life of the laminate.
상기 프로그램은 베이스층과, 패턴화된 도체로 이루어지는 배선층을 포함하는 적층된 복수의 층을 갖고, 일방향으로 뻗고, 굴곡 가능한 적층체에 대하여, 소정의 간격을 두고 배치된 고정판과 가동판 사이에 상기 적층체를 U자 형상으로 굴곡시켜 끼워넣고 또한 상기 적층체의 길이방향의 각 단부를 각각 상기 고정판과 가동판에 고정하고, 가동판을 그 면에 평행한 방향으로 왕복운동시켜서 행하는 굴곡시험에 의해 측정되는 굴곡수명을 예측하기 위하여, 컴퓨터를,
서로 다른 구성의 복수의 상기 적층체의 시료의 각각에 대하여, 상기 시료를 구성하는 각 층의 두께와, 상기 시료를 구성하는 각 층에 있어서의 응력과 변형의 관계와, 상기 굴곡시험에 있어서의 고정판과 가동판의 간격과, 상기 시료의 배선층에 있어서의 선폭 및 선간 폭의 각 정보를 입력하는 제 1 입력 수단,
상기 제 1 입력 수단에 의해 입력된 정보를 사용하여, 상기 시료의 배선층에 발생하는 응력을 산출하는 제 1 산출 수단,
상기 굴곡시험에 의해 측정된 상기 복수의 시료의 각각의 굴곡수명을 입력하는 제 2 입력 수단,
상기 제 1 산출 수단에 의해 산출된 각 시료의 배선층에 발생하는 응력과, 상기 제 2 입력 수단에 의해 입력된 각 시료의 굴곡수명에 기초하여, 임의의 구성의 상기 적층체에 있어서의 상기 배선층에 발생하는 응력과 굴곡수명과의 관계를 구하는 수단,
굴곡수명을 예측하는 대상인 가상의 상기 적층체에 대하여, 상기 가상의 적층체를 구성하는 각 층의 두께와, 상기 가상의 적층체를 구성하는 각 층에 있어서의 응력과 변형의 관계와, 상기 굴곡시험에 있어서의 고정판과 가동판의 간격과, 상기 가상의 적층체의 배선층에 있어서의 선폭 및 선간 폭의 각 정보를 입력하는 제 3 입력 수단,
상기 제 3 입력 수단에 의해 입력된 정보를 사용하여, 상기 가상의 적층체의 배선층에 발생하는 응력을 산출하는 제 2 산출 수단, 및
상기 제 2 산출 수단에 의해 산출된 상기 가상의 적층체의 배선층에 발생하는 응력과, 상기 응력과 굴곡수명과의 관계를 구하는 수단에 의해 구해진 상기 응력과 굴곡수명과의 관계에 기초하여 상기 가상의 적층체의 굴곡수명을 예측하는 수단,으로서 기능하게 하는 것을 특징으로 하는 기록매체.A computer-readable recording medium recording a bending life prediction program of a laminate,
The program includes a plurality of stacked layers including a base layer and a wiring layer made of a patterned conductor, and extends in one direction and is disposed between the fixed plate and the movable plate at predetermined intervals with respect to the bendable laminate. By a bending test performed by bending the laminate into a U shape and fixing each end in the longitudinal direction of the laminate to the fixed plate and the movable plate, and reciprocating the movable plate in a direction parallel to the plane. In order to predict the bend life measured, the computer,
For each of the samples of the plurality of laminates having different configurations, the thickness of each layer constituting the sample, the relationship between stress and strain in each layer constituting the sample, and the bending test First input means for inputting respective pieces of information of the line width and line width in the wiring layer of the sample and the gap between the fixed plate and the movable plate;
First calculation means for calculating a stress generated in the wiring layer of the sample by using the information input by the first input means,
Second input means for inputting each bending life of the plurality of samples measured by the bending test,
On the wiring layer in the laminate of any configuration, based on the stress generated in the wiring layer of each sample calculated by the first calculating means and the bending life of each sample input by the second input means. Means for determining the relationship between stress and bending life
For the virtual laminate as a target for predicting the bending life, the thickness of each layer constituting the virtual laminate, the relationship between stress and strain in each layer constituting the virtual laminate, and the bending Third input means for inputting respective information of the line width and the line width in the wiring layer of the virtual laminate, and the interval between the fixed plate and the movable plate in the test;
Second calculation means for calculating stress generated in the wiring layer of the virtual laminate using information input by the third input means, and
The virtual based on the stress generated in the wiring layer of the virtual laminate calculated by the second calculating means and the relationship between the stress and the bending life calculated by the means for obtaining the relationship between the stress and the bending life. And a function of predicting the bending life of the stack.
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