JPS63314441A - フレキシブルプリント配線板の屈曲試験方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明はフレキシブルプリント配線板の屈曲寿命を測
定する屈曲試験方法に関する。

「従来の技術」 従来、フレキシブルプリント配線板の屈曲寿命を測定す
る試験方法として、ＩＰＣ（米国プリント回路学会）法
とＭＩＴ（Ｊ　ｌ５−Ｐ−８１１５）法が知られている
。これらの方法はいずれも、フレキシブルプリント配線
板を繰り返し屈曲させ、その屈曲部の回路導体が断線す
るまでの屈曲回数を測定する方法である。この場合、断
線時点の検出は、屈曲部の回路導体にシリーズにリレー
および直流電源を挿入し、該リレーがオフとなった時点
を断線時点として検出する。

「発明が解決しようとする問題点」 ところで、屈曲試験の速度（単位時間当たりの屈曲回数
）か低速（〜３０　ｃｐｍ）の場合は、フレキシブルプ
リント配線板が寿命に達すると、第４図に示すように、
回路導体１に明きらかなりラック２か発生し、したかっ
て、測定結果にバラツキが生じることがほとんどない。

しかじな、がら、屈曲試験の速度が中速（−３００ｃｐ
ｍ）から高速（１０００ｃｐｍ〜）になるにつれて、フ
レキシブルプリント配線板が寿命に達した時回路導体が
金属疲労の状態となり、第５図に示すように回路導体１
に細かいクラックが発生し、かつ、このクラックが屈曲
部全体に生じる。この細かなりラックは、回路導体の表
面から次第に成長していくもので、全体的に発生するた
め屈曲による回路導体への張力が鈍り、極めて短時間の
瞬時断線が発生する。この結果、屈曲試験の速度が中、
高速の場合は、回路導体の抵抗値が第６図に示すように
変化する。すなわち、試験開始後、導体抵抗値はしばら
く増加せず、やがて微増傾向を示す（同図符号Ａ参照）
。その後、抵抗値が急激に上昇しく符号Ｂ参照）、この
上昇後は極めて不安定かつ不規則に変化する（符号Ｃ参
照）。ここで、Ｂ点の状態が断線の状態である。

したがって、屈曲試験においては、このＢ点を正確に検
出することが必要となる。しかしながら、前述したリレ
ーによって断線検出を行うと、Ｂ点を正確に検出できず
、符号Ｃによって示す範囲内のいずれかの時点をランダ
ムに断線として検出してしまい、バラツキの多い測定結
果しか得ることかできない。

また、Ｂ点における抵抗値の急速な立ち上がりを検出す
べく、検出回路の精度を上げると、周囲のスイッチング
ノイズを拾う等雑音による誤動作が避けられず、このた
め、試験装置の設置環境等の条件が難しくなる。

この発明は上述した事情に鑑みてなされたもので、周囲
の雑音の影響を受ｉすることなく、回路導体の断線時点
を正確に検出することができるフレキンプルプリント配
線板の屈曲試験方法を提供することを目的としている。

「問題点を解決するための手段」 この発明は、試験開始時点以降、前記フレキンプルプリ
ント配線板の回路導体抵抗を時間の経過とともに逐次サ
ンプリングし、前記回路導体抵抗の値が第１の一定値を
越えた場合に、サンプリングした各データに基づいて修
正指数曲線の方程式を求め、この求めた方程式によって
、示される修正値が前記第１の一定値より小さい第２の
一定値に達するまでの時間を前記方程式から算出し、こ
の時間から屈曲に対する寿命値を求めることを特徴とし
ている。

「作用」 この発明は、回路導体の抵抗値が、特に第６図の符号Ａ
の部分において、はぼ指数関数ｙ＝ａ−ｂ文・・・・・
・（１） 但し、ｔ：時間 にしたがって変化する点に着目してなされたもので、試
験開始時点以降、回路導体の抵抗値を逐次サンプリング
し、このサンプリングデータを修正指数曲線の方程式ｙ
＝ａ＊ｂ”に回帰させてａ、ｂを求め、次いでこの求め
たａ、ｂの値を代入した方程式に基づいて寿命値を求め
る。なお、このようにサンプリングデータを回帰させる
理由は、雑音等によってサンプリングデータが瞬間的に
太き（変動することによる誤測定を防ぐためである。

「実施例」 以下、図面を参照してこの発明の一実施例について説明
する。第１図は、この発明による屈曲試験方法を適用し
た屈曲試験装置の構成を示すブロック図である。この図
において、符号ＩＯはパーソナルコンピュータ、１１は
キーボード、Ｉ２はディスプレイ装置、Ｉ３はフロッピ
ィディスク装置、１４はプリンタ、Ｉ５はタイマである
。１６−１〜１６−Ｎはサンプルであるフレキシブルプ
リント配線板、１７は端子板、１８はセレクタである。

このセレクタ１８は、パーソナルコンピュータ１０の指
示にしたがって、フレキシブルプリント配線板１６−１
−１６−Ｈの内の１つを選択し、ディジタル抵抗計１９
に接続する。ディジタル抵抗計１９はセレクタＩ８を介
して接続されたフレキシブルプリント配線板１６の回路
導体の抵抗値を測定し、この測定結果を示すディジタル
データをパーソナルコンピュータ１０へ出力する。

次に、上記構成による屈曲試験装置の動作を第２図に示
すフローチャートを参照して説明する。

まず、操作者は試験開始前に、試験を行うフレキシブル
プリント配線板１６の数、す、ンプリング間隔を指示す
る時間データＤし、」−限値データＤ１、断線検出デー
タＤ２、下限値データＤ３を順次キーボードＩＩから人
力する（但し、ＤＩ＞Ｄ２＞Ｄ３）。ここで、−Ｌ限値
データＤ１．断線検出データＤ２．下限値データＤ３は
各々、例えば第６図に示す値のデータである。また、上
限値データＤＩは、測定抵抗値がこの上限値データＤ１
を越えた場合にサンプリングを終了させるためのデータ
であり、この実職例においては、第６図の符号Ｃの範囲
のサンプリングを行わないようになっている。また、断
線検出データＤ２とは、試験開始から断線時点までの時
間を求めるためのデータであり、修正測定値がこのデー
タＤ２に達した時刻が断線時点と判断される。また、下
限値データＤ３は、フレキシブルプリント配線板１６の
通常時の抵抗値である。

」二連したデータ人力が行なわれると、パーソナルコン
ピュータ１０が、入力された各データを内部のメモリに
書き込む（ステップＳｌ）。次に、操作者がスタートボ
タンを押す。スタートボタンが押されると、フレキノプ
ルプリント配線板１６−１〜１６−Ｎが屈曲を開始する
。また、パーソナルコンピュータＩＯは、時間データＤ
ｔをタイマ１５にセットし、そして、タイマ１５を起動
する（ステップＳ２）。以後、タイマ１５が、時間デー
タＤｔが示す時間を計測する。そして、時間データＤｔ
が示す時間が経過すると、信号Ｓｔをパーソナルコンピ
ュータＩＯへ出力する。パーソナルコンピュータＩＯは
この信号Ｓｔを受け（ステップＳ３）、フレキンプルプ
リント配線板１６−１〜１６−Ｎの抵抗値の測定を行う
（ステップＳ４）。すなわち、まず、フレキシブルプリ
ント配線板１６−１を選択するセレクトデータＤｓをセ
レクタＩ８へ出力する。これにより、フレキシブルプリ
ント配線板１６−１がセレクタ１８を介してディジタル
抵抗計１９に接続され、ディジタル抵抗計１９からフレ
キンプルプリント配線板ｌ６−１の回路導体の抵抗値が
出力される。パーソナルコンピュータ１０は、このディ
ジタル抵抗計１９から出力された抵抗値を内部のメモリ
に書き込む。次に、パーソナルコンピュータ１０は、フ
レキシブルプリント配線板ｌ６−２を選択するセレクト
データＤｓをセレクタＩ８へ出力し、そして、ディジタ
ル抵抗計１９から出力される抵抗値を内部のメモリに書
き込む。以下同様にして、フレキシブルプリント配線板
ｌ６−３〜１６−Ｎの各抵抗値を入力する。次に、パー
ソナルコンピュータｌＯは、上記の過程で入力した各抵
抗値をフロッピィディスク装置１３のフロッピィディス
クに書き込む（ステップＳ５）。次に、各抵抗値が最大
値データＤＩより大か否かを判断する。そしてこの判断
結果が「ＮＯ」の場合は、再びステップＳ２へ戻る。

以下、上述し１こステップ８２〜ステツプＳ６が繰り返
し実行されて、各フレキシブルプリント配線板１６−１
〜１６　　Ｎの回路導体抵抗のサンプリングが逐次行な
われる。そして、サンプリングしｆこ抵抗値が最大値デ
ータＤＩより大となると、そのフレキソプルプリント配
線板１６のサンブリンクか終了する。そして、総てのフ
レキシブルプリント配線板１６の抵抗値がデータＤＩよ
り犬となると、次のステップＳ７へ進む。ステップＳ７
では、フレキシブルプリント配線板１６−１のサンプリ
ングデータがフロッピィディスク装置Ｉ３から読み出さ
れる。次にステップＳ８へ進むと、パーソナルコンピュ
ータ１０が、フロッピィディスク装置１３から読み出さ
れたデータに基づいて回帰曲線を求める。すなわち、回
帰曲線の式ｙ＝ａ・ｂｔにおけるａ、ｂの値を求める。

なお、この回帰曲線の求め方は統計学上周知の方法によ
る。次にステップＳ９へ進むと、断線時間の算出を行う
。すなわち、まず、相関係数、寄与率等から、ステップ
Ｓ８で求めた回帰曲線式の適合度をチェックし、次いで
、回帰曲線式のｙの値として断線検出データＤ２を代入
して、時間ｔを求める。求められた時間が、試験開始か
ら断線までの時間を示している。次にステップＳＩＯへ
進み、断線回数の算出を行う。すなわち、ステップＳ９
において算出された断線時間に、単位時間当たりの屈曲
数を乗算して断線回数を求める。

次にステップＳｌｌへ進むと、総、てのフレキシプルプ
リント配線板１６について断線回数の算出が終了したか
否かが判断される。そして、この判断結果が「ＮＯ」の
場合は、ステップＳ７へ戻る。

以下、ステップ８７〜ステツプＳ１１が繰り返し実行さ
れ、これによりフレキシブルプリント配線板１６−１−
１６−Ｈの各断線回数が順次算出される。そして、総て
のフレキシブルプリント配線板１６の断線回数算出が終
了すると、ステップＳ１１の判断結果がｒＹＥｓＪとな
り、°ステップＳ１２へ進む。ステップＳＩ２では、算
出された各断線回数がプリンタ１４へ出力され、プリン
トアウトされる。

なお、下限値データＤ３は、測定された抵抗値の補正に
用いられる。すなわち、ステップｓ４において、測定値
がらこの下限値データＤ３が減算され、この減算結果が
測定値としてフロッピィディスク装置１３に蓄えられる
。

以上が第１図に示す実施例の詳細である。次に、上記実
施例の効果を説明する。

■経過時間−低抗値（または抵抗上昇値）の対データを
用い、その変化状態を逐次表示させることにより、最終
結果のみならず、経時的な耐久性を直感的に検知するこ
とができる。

■個々の対データは独立したデータとして扱われるため
、サンプル数増に伴うサンプル間差異を誤差として分散
化でき、最終結果における代表値の信頼性を明確にでき
る。

■個々のサンプルについてのデータを独立して処理する
ことにより、屈曲寿命に関する特性比較を同時に同一精
度で実施することができる。

■回路導体の抵抗値を代用特性としてピックアップする
ため、瞬時断線を拾うことがなく、したがって、雑音等
の影響をほとんど受けない。

■中、低速の試験においても、第３図の特性線Ｌ２に示
すように、断線によりほぼ垂直な変化点を与えるので、
従来の試験装置と同一の結果を得ることができる。なお
、特性線Ｌ１は高速試験の場合を示す。

■使用するデータは抵抗値の立ち上かり部分のデータで
あり、その後の不安定領域（第６図の符号Ｃ参照）のデ
ータを使用しないので、実用的な評価結果を得ることが
できる。

■個々の対データは独立したデータとして扱われるため
、少ないサンプル数でサンプル間の変動を測ることがで
きる。

「発明の効果」 以上説明したように、この発明によれば、試験開始時点
以降、前記フレキシブルプリント配線板の回路導体抵抗
を時間の経過とともに逐次サンプリングし、前記回路導
体抵抗の値が第１の一定値を越えた場合に、サンプリン
グした各データに基づいて修正指数曲線の方程式を求め
、この求めた方程式によって示される修正値が前記第１
の一定値より小さい第２の一定値に達するまでの時間を
前記方程式から算出し、この時間から屈曲に対する寿命
値を求めるようにしたので、周囲の雑音の影響を受けろ
ことなく、回路導体の断線時点を正確に検出することが
できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の構成を示すブロック図、
第２図は同実施例の動作を説明するためのフローチャー
ト、第３図は同実施例の特性を説明するだめのグラフ、
第４図は低速の屈曲試験におけるクラックの発生状態を
示す図、第５図は中速および高速の屈曲試験におけるク
ラックの発生状態を示す図、第６図は高速屈曲試験にお
ける回路導体の抵抗値の変化を示す図である。 ＩＯ・・・・・・パーソナルコンピュータ、１５・・・
・・・タイマ、１６−１−１６−Ｎ・・・・・・フレキ
シブルプリント配線板、１９・・・・・・ディジタル抵
抗計。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. フレキシブルプリント配線板を繰り返し屈曲させて該フ
   レキシブルプリント配線板の屈曲に対する寿命値を測定
   する屈曲試験方法において、試験開始時点以降、前記フ
   レキシブルプリント配線板の回路導体抵抗を時間経過と
   ともに逐次サンプリングし、前記回路導体抵抗の値が第
   １の一定値を越えた場合に、サンプリングした各データ
   に基づいて修正指数曲線の方程式を求め、この求めた方
   程式によって示される修正値が前記第１の一定値より小
   さい第２の一定値に達するまでの時間を前記方程式から
   算出し、この時間から屈曲に対する寿命値を求めること
   を特徴とするフレキシブルプリント配線板の屈曲試験方
   法。