回路劣化試験装置および回路劣化試験方法
【課題】高温の耐イオンマイグレーション性試験を行っても駆動源の故障が少ない回路劣化試験装置および回路劣化試験方法を提供すること。
【解決手段】本発明に係る回路劣化試験装置１は、可撓性を有する配線板６０を繰り返し屈曲させる屈曲運動付与機構１０と、屈曲運動付与機構１０を駆動する駆動源３１と、配線板６０の絶縁された回路間に電圧を印加する電圧印加手段４０と、配線板６０の絶縁された回路間の電気抵抗を測定する絶縁抵抗測定手段５０と、屈曲運動付与機構１０を収容した恒温槽３５とを備え、駆動源３１は恒温槽３５外に配置される。
【解決手段】本発明に係る回路劣化試験装置１は、可撓性を有する配線板６０を繰り返し屈曲させる屈曲運動付与機構１０と、屈曲運動付与機構１０を駆動する駆動源３１と、配線板６０の絶縁された回路間に電圧を印加する電圧印加手段４０と、配線板６０の絶縁された回路間の電気抵抗を測定する絶縁抵抗測定手段５０と、屈曲運動付与機構１０を収容した恒温槽３５とを備え、駆動源３１は恒温槽３５外に配置される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路劣化試験装置および回路劣化試験方法、特にイオンマイグレーションを発生させる雰囲気中でフレキシブルプリント配線板を連続して屈曲させつつフレキシブルプリント配線板の電気抵抗を測定することができる回路劣化試験装置および回路劣化試験方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
フレキシブルプリント配線板は、ポリイミド等の可撓性を有する絶縁層の表面に銅箔を張り合わせた後、銅箔をエッチングする等により回路を形成したものである。
【０００３】
フレキシブルプリント配線板は、高い可撓性を有するため、ヒンジ部を有する折りたたみ式の携帯電話機、ノートパソコンや、可動部を有するＨＤＤやプリンタ等の電子機器に用いられる。
【０００４】
折りたたみ式の携帯電話機やノートパソコン等は、通常、本体と蓋体とがヒンジ部で接続されている。フレキシブルプリント配線板は、たとえば、ヒンジ部内に、ヒンジ部の形状に沿って丸めて挿入されることにより、本体と蓋体とを電気的に接続することができるようになっている。
【０００５】
ＨＤＤでは、フレキシブルプリント配線板は、高速で移動するスイングアームに接続され、スイングアームの動作に追従可能になっている。
【０００６】
フレキシブルプリント配線板は、水分の存在等に起因して、横方向に隣接した回路間でイオンマイグレーションによるデンドライトが発生し、回路間にデンドライトが掛け渡されて回路の短絡が生じることがある。また、多層フレキシブルプリント配線板の場合には、絶縁層を介して深さ方向に隣接する回路層間にもイオンマイグレーションによるデンドライトが発生して短絡するおそれがある。
【０００７】
イオンマイグレーションは、リジッドプリント配線板でも生じる。しかし、可撓性を有するフレキシブルプリント配線板では、電子機器の使用中での屈曲により、イオンマイグレーションがより発生しやすくなる。
【０００８】
屈曲によるイオンマイグレーションの発生の増加は、イオンマイグレーションの発生を抑制するポリイミド等の樹脂層が、フレキシブルプリント配線板の屈曲により、回路層との間で微小な剥離が生じる等によるものと推測される。
【０００９】
また、イオンマイグレーションは、電子機器の使用により、フレキシブルプリント配線板がさらされる８０℃程度の高温下では、常温よりも発生しやすくなる。これは、ポリイミド等の樹脂層が、ガラス転移点付近の高温になることにより、イオンマイグレーションの抑制効果が低下するためと推測される。
【００１０】
このため、フレキシブルプリント配線板は、イオンマイグレーションの測定のため、高温雰囲気下で、屈曲回数と回路の絶縁抵抗との関係を示す耐イオンマイグレーション性を測定することが必要になっている。
【００１１】
従来、フレキシブルプリント配線板の耐屈曲性を測定する装置としては、たとえば、特許文献１（特開平４−１２１６３９号公報）に開示されたものが知られている。
【００１２】
特許文献１に開示されたフレキシブルプリント配線板の耐屈曲性測定装置は、フレキシブルプリント配線板の一方側を固定翼に固定させ、その他方側を可動翼に接合固定させる装置である。可動翼は固定翼と一定間隔を隔てて対向配置され、固定されたフレキシブルプリント配線板を０°から１８０°の曲げ角度に繰り返し折り曲げ可能になっている。フレキシブルプリント配線板の導体には、定電流が通電され、抵抗上昇が検出されるようになっている。
【００１３】
特許文献１に開示されたフレキシブルプリント配線板の耐屈曲性測定装置によれば、フレキシブルプリント配線板の０°から１８０°までの曲げ作業を機械で自動かつ連続して行うことができる。
【特許文献１】特開平４−１２１６３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
特許文献１に開示されたフレキシブルプリント配線板の耐屈曲性測定装置は、常温下で、連続した屈曲で回路内に生じたクラック等により回路の絶縁抵抗が高くなることを測定するものである。
【００１５】
すなわち、特許文献１に開示されたフレキシブルプリント配線板の耐屈曲性測定装置は、高温下で、隣接する回路間に生じたデンドライト等により回路間の絶縁抵抗がゼロになることを測定する耐イオンマイグレーション性を測定するものではない。
【００１６】
また、特許文献１に開示されたフレキシブルプリント配線板の耐屈曲性測定装置を、耐イオンマイグレーション性の測定のために、このまま恒温槽中に載置すると、可動翼の開閉操作等を行う駆動源等が、恒温槽中の高温高湿により故障を生じやすい。
【００１７】
本発明は、高温の耐イオンマイグレーション性試験を行っても駆動源の故障が少ない回路劣化試験装置および回路劣化試験方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明に係る回路劣化試験装置は、上記課題を解決するものであり、可撓性を有する配線板を繰り返し屈曲させる屈曲運動付与機構と、この屈曲運動付与機構を駆動する駆動源と、前記配線板の絶縁された回路間に電圧を印加する電圧印加手段と、前記配線板の前記絶縁された回路間の電気抵抗を測定する絶縁抵抗測定手段と、前記屈曲運動付与機構を収容した恒温槽とを備え、前記駆動源は前記恒温槽外に配置されることを特徴とする。
【００１９】
また、本発明に係る回路劣化試験方法は、上記課題を解決するものであり、可撓性を有する配線板を繰り返し屈曲させる屈曲運動付与機構を恒温槽内に配置するとともに、駆動源を前記恒温槽外に配置し、前記屈曲運動付与機構に前記配線板を取り付け、前記駆動源で前記屈曲運動付与機構を駆動してこの配線板を繰り返し屈曲させるとともに、前記配線板の絶縁された回路間に電圧を印加し、前記配線板の前記絶縁された回路間の電気抵抗を測定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、高温の耐イオンマイグレーション性試験を行っても駆動源の故障が少ない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明に係る回路劣化試験装置の実施の形態について添付図面を参照して説明する。
【００２２】
［第１の実施形態］
図１は、本発明に係る回路劣化試験装置を示す断面図である。図２は、本発明に係る回路劣化試験装置の一部を示す斜視図である。
【００２３】
回路劣化試験装置１は、恒温槽３５内に、可撓性を有する配線板６０を繰り返し屈曲させる屈曲運動付与機構１０が配置される。
【００２４】
ここで、可撓性を有する配線板６０とは、銅箔等から形成された回路層とポリイミド等の樹脂から形成された絶縁層とが積層されてなる、可撓性を有する回路基板を意味する。配線板６０は、回路層が単層であっても多層であってもよい。配線板６０は、回路層が多層である場合は、回路層間に絶縁層が形成される。
【００２５】
配線板６０としては、たとえば、フレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ）、フレキシブルフラットケーブル（ＦＦＣ）等のフレキシブル配線板が用いられる。
【００２６】
図３は、配線板６０である矩形のフレキシブルプリント配線板の一例を模式的に示す平面図である。
【００２７】
配線板６０は、配線板６０の一方端６１側の幅広基部６３から他方端６２側に向かって櫛歯状に延びる細線状の回路層６５ａおよび６５ｂが設けられる。また、配線板６０は、配線板６０の他方端６２側の幅広基部６４から一方端６１側に向かって櫛歯状に延びる細線状の回路層６６ａ、６６ｂおよび６６ｃが設けられる。
【００２８】
一方の櫛歯状の回路層６５ａおよび６５ｂと、他方の櫛歯状の回路層６６ａ、６６ｂおよび６６ｃとは交互に噛み合う。
【００２９】
櫛歯状の回路層６５ａおよび６５ｂと、櫛歯状の回路層６６ａ、６６ｂおよび６６ｃとの間にはジクザグ状の絶縁層６７が形成され、櫛歯状の回路層同士は絶縁される。すなわち、配線板６０は、配線板６０の表面に平行な方向で隣接する回路間の少なくとも一部が絶縁層６７で絶縁される。
【００３０】
また、配線板６０は、回路層が図示しない多層構造である場合には、さらに、配線板６０の表面に垂直な深さ方向で隣接する回路間の少なくとも一部も絶縁層で絶縁される。
【００３１】
イオンマイグレーションは、配線板６０の表面に平行な方向で隣接する回路間にある絶縁層６７や、配線板６０の表面に垂直な深さ方向で隣接する回路間にある絶縁層で生じることがある。
【００３２】
図４は、配線板（フレキシブルプリント配線板）６０にイオンマイグレーションが発生した様子の一例を模式的に示す平面図である。
【００３３】
図４に示す配線板６０は、幅広基部６３から延設された細線状の回路層６５ｂと、幅広基部６４から延設された細線状の回路層６６ａとの間に、回路層６６ａからのイオンマイグレーションにより発生したデンドライト６８が掛け渡されている。回路層６５ｂと回路層６６ａは、このデンドライト６８により短絡している。
【００３４】
屈曲運動付与機構１０は、配線板６０の一方端の表面が固定される第１の支持板１１と、配線板６０の他方端の表面が固定される第２の支持板１２と、アーム機構２０とからなる。
【００３５】
第１の支持板１１は、恒温槽３５内の天井部３６に設けられ、表面が螺刻された螺刻ロッド１５、１５のそれぞれに、ナット１６、１７で表裏面から締め付けることにより固定される。
【００３６】
第１の支持板１１は、螺刻ロッド１５に対するナット１６、１７の締め付け位置を変えて、図中の上下方向の任意の高さに固定することができるようになっている。第１の支持板１１は、ナット１６、１７の締め付け位置の変更により、第２の支持板１２との離間間隔を調整することができるようになっている。
【００３７】
第２の支持板１２は、第１の支持板１１に対向して平行に配置され、かつ第２の支持板１２の表面が第１の支持板１１の表面に対して平行に往復するように設けられる。
【００３８】
第２の支持板１２の表面を、第１の支持板１１の表面に対して平行に往復させる方法としては、たとえば、図示しない複数本の案内ロッドを第１の支持板１１の表面に対して平行に配置し、第２の支持板１２を、この案内ロッドに案内させる方法が挙げられる。
【００３９】
第２の支持板１２の端部近傍には、アーム機構２０の連結アーム２１と回動可能に連結するための挿通孔１８が形成される。
【００４０】
アーム機構２０は、第２の支持板１２を動かして、第１の支持板１１および第２の支持板１２に固定された配線板６０を繰り返し屈曲させるものである。
【００４１】
配線板６０は、配線板６０の一方端６１側の表面が第１の支持板１１の表面に固定され、配線板６０の他方端６２側の表面が第２の支持板１２の表面に固定される。
【００４２】
配線板６０を第１の支持板１１の表面および第２の支持板１２の表面に固定する方法としては、たとえば、ＩＰＣ−ＦＣ２４１Ｃ、ＪＩＳ−Ｃ５０１６等に準拠した屈曲試験機等に用いられる公知の方法を採用することができる。
【００４３】
アーム機構２０は、駆動源３１で駆動されて回転する回転盤２２と、回転盤２２の表面に回動可能に取り付けられ、回転盤２２の回転運動を往復運動に変換して第２の支持板１２を動かす連結アーム２１とから構成される。
【００４４】
駆動源３１としては、駆動モータ、アクチュエータ等が用いられる。
【００４５】
駆動源３１は、恒温槽３５内の温度、湿度や腐食ガス等により故障することを防ぐため、恒温槽３５外に配置される。恒温槽３５外の駆動源３１と恒温槽３５内の回転盤２２とは、恒温槽３５の底面３７の貫通穴４７を貫通して恒温槽３５内に延設される駆動軸３２で接続される。
【００４６】
回転盤２２は、全体が円盤状であり、駆動源３１から突き出た駆動軸３２の先端部が円盤の背面側の中心部に取り付けられる。回転盤２２は、駆動源３１の駆動により回転可能になっている。回転盤２２の表面の一部には、連結アーム２１を取り付けるための挿通孔４４が設けられる。
【００４７】
連結アーム２１の一方端２１ａ近傍には、連結アーム２１を回転盤２２の表面に取り付けるための挿通孔４５が設けられる。
【００４８】
連結ピン２４が、回転盤２２の挿通孔４４と、回転盤２２の表面上に配置された連結アーム２１の挿通孔４５とに挿入され、連結ピン２４の先端部にナット２６が取り付けられると、連結アーム２１が回転盤２２の表面上に取り付けられる。
【００４９】
連結ピン２４は、回転盤２２と連結アーム２１の間にワッシャ２５を介在させた状態で挿通される。ワッシャ２５を介在させることにより、連結アーム２１は、回転盤２２に直接接触せず、回転盤２２に対して連結ピン２４を中心にして回動可能になっている。
【００５０】
回転盤２２の挿通孔４４および連結アーム２１の挿通孔４５と、挿通される連結ピン２４との間には、図示しないベアリング等が介在される。これにより、連結アーム２１は、連結ピン２４を中心にして回転盤２２に対してスムーズに回動可能になっている。
【００５１】
連結アーム２１は、連結ピン２４を中心にして回転盤２２に対して回動可能であるため、回転盤２２の回転運動を、第２の支持板１２の往復運動に変換することができるようになっている。
【００５２】
連結アーム２１の他方端２１ｂ近傍には、第２の支持板１２の端部に取り付けるための挿通孔４６が設けられる。
【００５３】
連結アーム２１の挿通孔４６と、第２の支持板１２の挿通孔４６とに連結ピン２７が挿入され、連結ピン２７の先端部にナット２９が取り付けられると、連結アーム２１に第２の支持板１２が取り付けられる。
【００５４】
連結ピン２７は、連結アーム２１と第２の支持板１２との間にワッシャ２８を介在させた状態で挿通される。ワッシャ２８を介在させることにより、第２の支持板１２は、連結アーム２１に直接接触せず、連結アーム２１に対して連結ピン２７を中心にして回動可能になっている。
【００５５】
連結アーム２１の挿通孔４６および第２の支持板１２の挿通孔１８と、挿通される連結ピン２７との間には、図示しないベアリング等が介在される。これにより、第２の支持板１２は、連結ピン２７を中心にして連結アーム２１に対してスムーズに回動可能になっている。
【００５６】
第２の支持板１２は、回転盤２２の回転運動を往復運動に変換する連結アーム２１に接続されるとともに、図示しない案内ロッド等により表面が第１の支持板１１の表面に対して平行に往復するように規制される。
【００５７】
このため、第２の支持板１２は、駆動源３１の回転に伴い、第１の支持板１１の表面に対して連続して平行に往復するようになっている。
【００５８】
第２の支持板１２の周辺には、第２の支持板１２の往復回数、すなわち、配線板６０の屈曲回数をカウントするカウンターが適宜設けられる。
【００５９】
第１の支持板１１および第２の支持板１２に固定された配線板６０の絶縁された回路間には、電圧を印加する電圧印加手段４０と電気抵抗を測定する絶縁抵抗測定手段５０とが接続される。
【００６０】
ここで、絶縁された回路間とは、配線板６０の表面に平行な方向で絶縁層を介して隣接する回路間および、配線板６０の表面に垂直な深さ方向で絶縁層を介して隣接する回路間の少なくともいずれかを意味する。
【００６１】
電圧印加手段４０としては、たとえば、定電流装置等の公知の手段を用いることができる。また、絶縁抵抗測定手段５０としては、たとえば、絶縁抵抗計等の公知の手段を用いることができる。
【００６２】
電圧印加手段４０および絶縁抵抗測定手段５０は、通常、電圧印加手段４０および絶縁抵抗測定手段５０が配線板６０にそれぞれ独立の接続端子を有する４端子法で接続する。４端子法を用いると、電圧印加手段４０および絶縁抵抗測定手段５０が端子を共有する２端子法に比べて配線板６０の絶縁抵抗を正確に測定することができる。
【００６３】
４端子法による配線板６０への接続は、たとえば、配線板６０の表面にはんだ付け端子４１、４２、５１および５２を設け、はんだ付け端子４１および４２と電圧印加手段４０のプラス端子およびマイナス端子とを接続し、はんだ付け端子５１および５２と絶縁抵抗測定手段５０のプラス端子およびマイナス端子とを接続する方法が用いられる。
【００６４】
はんだ付け端子４１、４２、５１および５２は、必要により、プローブピン等としてもよい。配線板６０の端子４１、４２、５１および５２が、はんだ付け端子であると接触抵抗が少ない点で好ましく、プローブピンであるとはんだ付けが不要であるという点で好ましい。
【００６５】
恒温槽３５は、槽内の少なくとも温度を一定に保つ機能を有する筐体である。恒温槽３５には、適宜、図示しない扉が設けられる。電子機器中のフレキシブルプリント配線板はたとえば８０℃程度の高温下で用いられることがあり、イオンマイグレーションは、高温になるほど発生しやすいため、恒温槽３５を用いることにより電子機器中のフレキシブルプリント配線板におけるイオンマイグレーションの発生状況を再現しやすくなる。
【００６６】
次に、回路劣化試験装置１の作用について図面を参照して説明する。
【００６７】
はじめに、図３に示す配線板６０を、回路層６６ａ等が内側になるように断面Ｕ字状に屈曲させた状態で、第１の支持板１１および第２の支持板１２の表面に取り付ける。
【００６８】
次に、配線板６０と電圧印加手段４０、および配線板６０と絶縁抵抗測定手段５０を、はんだ付け端子４１、４２、５１および５２で接続する。
【００６９】
すなわち、配線板６０の一方端６１側の幅広基部６３に電圧印加手段４０に接続するはんだ付け端子４１を作製し、他方端６２側の幅広基部６４に電圧印加手段４０に接続するはんだ付け端子４２を作製する。
【００７０】
また、配線板６０の一方端６１側の幅広基部６３に絶縁抵抗測定手段５０に接続するはんだ付け端子５１を作製し、他方端６２側の幅広基部６４に絶縁抵抗測定手段５０に接続するはんだ付け端子５２を作製する。
【００７１】
次に、恒温槽３５内の温度を所定の温度に保ち、配線板６０に電圧印加手段４０で電圧を印加し、絶縁抵抗測定手段５０で絶縁抵抗を測定する。
【００７２】
配線板６０にイオンマイグレーションが発生していない状態では、回路層６５ａおよび６５ｂと、回路層６６ａ、６６ｂおよび６６ｃとの間に電気が流れないため、配線板６０の絶縁抵抗は非常に高くなっている。
【００７３】
さらに、駆動源３１を回転させて、回転盤２２を矢印Ｐの向きに回転させると、連結アーム２１および第２の支持板１２が、それぞれ矢印Ｑおよび矢印Ｒに示す往復運動を行う。
【００７４】
第２の支持板１２が矢印Ｒに示す往復運動を行うと、配線板６０は、図５に示すように、断面Ｕ字状に屈曲したまま屈曲部分を変えて符号Ｓの方向に往復運動を行う。配線板６０は、この符号Ｓの方向の往復運動により連続して屈曲動作を受ける。屈曲回数は、図示しないカウンターでカウントされる。
【００７５】
所定の温度下で屈曲試験を連続的に行い、イオンマイグレーションが発生して回路層６５ｂと回路層６６ａとの間に図４に示すようなデンドライト６８が掛け渡されると、回路層６５ｂと回路層６６ａとが短絡し、絶縁抵抗は非常に小さくなる。絶縁抵抗が所定値以下になった時点で耐イオンマイグレーション性試験を終了する。この時点の屈曲回数は、図示しないカウンターでカウントされている。
【００７６】
なお、耐マイグレーション性試験中、恒温槽３５内は高温下にあるが、第２の支持板１２を駆動する駆動源３１は恒温槽３５の外に配置されるから、駆動源３１が高温下にさらされて故障を起こすことがない。
【００７７】
回路劣化試験装置１によれば、高温の耐イオンマイグレーション性試験を行っても駆動源の故障が少ない。
【００７８】
回路劣化試験装置１は、第１の支持板１１の固定を、螺刻ロッド１５にナット１６、１７で締め付ける以外の公知の方法で行ってもよい。
【００７９】
回路劣化試験装置１は、第１の支持板１１をアーム機構２０で第２の支持板１２の表面に対して平行に動かす構成にしてもよい。第１の支持板１１および第２の支持板１２を平行方向の逆方向にそれぞれ動かすようにすると、配線板６０に同じ屈曲ストロークを加える場合に、第１の支持板１１および第２の支持板１２の往復ストロークをたとえば半分に減少させることができ、省スペース性に優れるため好ましい。
【００８０】
恒温槽３５は、温度に加えて湿度も一定にすることが可能な恒温恒湿槽としてもよい。イオンマイグレーションは、一般的に空気中の水分が多いと発生しやすくなるため、イオンマイグレーション発生の加速試験を行うことができる。
【００８１】
駆動源３１は恒温恒湿槽の外に配置されるから、駆動源３１が高温高湿下にさらされて故障を起こすことがない。
【００８２】
恒温槽３５は、腐食性ガスの封入が可能である構成としてもよい。イオンマイグレーションは、一般的に腐食性ガス雰囲気で発生しやすくなるため、イオンマイグレーション発生の加速試験を行うことができる。腐食性ガスとしては、たとえば、Ｈ２Ｓ，ＳＯ２，ＮＯ２，Ｃｌ２、もしくはこれらの混合ガス等が用いられる。
【００８３】
駆動源３１は恒温槽３５の外に配置されるから、駆動源３１が腐食性ガス雰囲気にさらされて故障を起こすことがない。
【００８４】
［第２の実施形態］
次に本発明に係る回路劣化試験装置の第２の実施形態について添付図面を参照して説明する。
【００８５】
図６は、本発明に係る回路劣化試験装置の第２の実施形態の一部を示す斜視図である。
【００８６】
第２に示された実施形態の回路劣化試験装置１Ａは、第１の実施形態に示された回路劣化試験装置１に対し、屈曲運動付与機構１０を屈曲運動付与機構１０Ａに代えた点、および、駆動源３１の取り付け位置を回路劣化試験装置１の恒温槽３５の底面３７下から恒温槽３５の背面３８の裏に変更した点以外の構成および作用は、回路劣化試験装置１と同様である。このため、第２に示された実施形態の回路劣化試験装置１Ａは第１に示された実施形態の回路劣化試験装置１と同じ部材に同じ符号を付し、回路劣化試験装置１Ａの説明を省略または簡略化する。
【００８７】
回路劣化試験装置１Ａの屈曲運動付与機構１０Ａは、回動盤７１と、チャック機構７２とからなる。
【００８８】
回動盤７１は、駆動軸３２を介して駆動源３１で駆動され、可逆回転（図６中、符号Ｕ）を連続して行うことが可能になっている。
【００８９】
駆動源３１は、恒温槽３５内の温度、湿度や腐食ガス等により故障することを防ぐため、恒温槽３５外に配置される。恒温槽３５外の駆動源３１と恒温槽３５内の回動盤７１とは、恒温槽３５の背面３８の貫通穴４８を貫通して恒温槽３５内に延設される駆動軸３２で接続される。
【００９０】
回動盤７１の表面には、チャック機構７２が設けられる。チャック機構７２は、チャック部材７２ａおよび７２ｂからなる。チャック部材７２ａと７２ｂとの間には、配線板６０を表裏両面から挟み込む挟持部７３が設けられる。
【００９１】
チャック部材７２ａおよび７２ｂには、それぞれ、ラウンド加工された先端部７４ａおよび７４ｂが設けられる。このため、チャック機構７２は、一対の先端部７４ａ、７４ｂを有する。
【００９２】
チャック機構７２の一対の先端部７４ａ、７４ｂは、それぞれ、回動盤７１の表面の回動中心の近傍に設けられる。
【００９３】
チャック機構７２の挟持部７３は、隣接するチャック部材７２ａとチャック部材７２ｂとの間に形成されたスリット状の空間が、一対の先端部７４ａ、７４ｂから回動盤７１の表面の径方向に向かって形成される。このため、チャック機構７２の挟持部７３は、回動盤７１の表面の回動中心よりも周辺部に設けられる。
【００９４】
チャック機構７２には、配線板６０の厚さに応じて挟持部７３の離間間隔を調整する調整ねじ７７が設けられる。
【００９５】
次に、回路劣化試験装置１Ａの作用について図面を参照して説明する。
【００９６】
はじめに、図３に示す配線板６０の一方端６１をチャック機構７２の挟持部７３で挟み込み、配線板６０の他方端６２を図示しない挟持部材で挟み込む。配線板６０には、図示しない挟持部材側から所定の荷重で引っ張られることにより、図６中の符号Ｔの向きに張力が生じ、弛まないようになっている。
【００９７】
次に、配線板６０と電圧印加手段４０、および配線板６０と絶縁抵抗測定手段５０を、はんだ付け端子４１、４２、５１および５２で接続する。
【００９８】
さらに、恒温槽３５内の温度を所定の温度に保ち、配線板６０に電圧印加手段４０で電圧を印加し、絶縁抵抗測定手段５０で絶縁抵抗を測定する。
【００９９】
配線板６０にイオンマイグレーションが発生していない状態では、回路層６５ａおよび６５ｂと、回路層６６ａ、６６ｂおよび６６ｃとの間に電気が流れないため、配線板６０の絶縁抵抗は非常に高くなっている。
【０１００】
次に、駆動源３１を回転させて、回動盤７１を矢印Ｕの向きに可逆回転を連続して行わせる。回動盤７１が正回転をしたときは、配線板６０は、チャック部材７２ａの先端部７４ａに当接し、先端部７４ａを支点とした屈曲運動を行う。
【０１０１】
一方、回動盤７１が逆回転をしたときは、配線板６０は、チャック部材７２ｂの先端部７４ｂに当接し、先端部７４ｂを支点とした屈曲運動を行う。
【０１０２】
このため、回動盤７１が可逆回転を連続して行うと、配線板６０は、先端部７４ａを支点とした屈曲運動と、先端部７４ｂを支点とした屈曲運動とを交互に連続して行う。屈曲回数は、図示しないカウンターでカウントされる。
【０１０３】
所定の温度下で屈曲試験を連続的に行い、イオンマイグレーションが発生した後の作用は、回路劣化試験装置１と同じであるため、説明を省略する。
【０１０４】
回路劣化試験装置１Ａによれば、高温の耐イオンマイグレーション性試験を行っても駆動源の故障が少ない。また、回路劣化試験装置１Ａは、配線板６０の表裏両面に屈曲させることができ、回路劣化試験装置１よりも過酷な条件で屈曲試験を行うため、回路劣化試験装置１よりも耐イオンマイグレーション性試験の結果を早く得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
【図１】本発明に係る回路劣化試験装置の第１の実施形態を示す断面図。
【図２】本発明に係る回路劣化試験装置の第１の実施形態の一部を示す斜視図。
【図３】配線板である矩形のフレキシブルプリント配線板の一例を模式的に示す平面図。
【図４】配線板である矩形のフレキシブルプリント配線板にイオンマイグレーションが発生した様子の一例を模式的に示す平面図。
【図５】本発明に係る回路劣化試験装置の第１の実施形態の動作を説明する図。
【図６】本発明に係る回路劣化試験装置の第２の実施形態の一部を示す斜視図。
【符号の説明】
【０１０６】
１ 回路劣化試験装置
１０、１０Ａ 屈曲運動付与機構
１１ 第１の支持板
１２ 第２の支持板
１５ 螺刻ロッド
１６、１７ ナット
１８ 挿通孔
２０ アーム機構
２１ 連結アーム
２１ａ 連結アームの一方端
２１ｂ 連結アームの他方端
２２ 回転盤
２４、２７ 連結ピン
２５、２８ ワッシャ
２６、２９ ナット
３１ 駆動源
３２ 駆動軸
３５ 恒温槽
３６ 恒温槽の天井部
３７ 恒温槽の底面部
３８ 恒温槽の背面部
４０ 電圧印加手段
４１、４２、５１、５２ はんだ付け端子
４３、４４、４５ 挿通孔
４７、４８ 貫通穴
５０ 絶縁抵抗測定手段
６０ 配線板
６１ 配線板の一方端
６２ 配線板の他方端
６３、６４ 配線板の幅広基部
６５ａ、６５ｂ、６５ｃ、６６ａ、６６ｂ、６６ｃ 配線板の回路層
６７ 配線板の絶縁層
６８ デンドライト（イオンマイグレーション発生部）
７１ 回動盤
７２ チャック機構
７２ａ、７２ｂ チャック部材
７３ チャック機構の挟持部
７４、７４ａ、７４ｂ チャック部材の先端部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路劣化試験装置および回路劣化試験方法、特にイオンマイグレーションを発生させる雰囲気中でフレキシブルプリント配線板を連続して屈曲させつつフレキシブルプリント配線板の電気抵抗を測定することができる回路劣化試験装置および回路劣化試験方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
フレキシブルプリント配線板は、ポリイミド等の可撓性を有する絶縁層の表面に銅箔を張り合わせた後、銅箔をエッチングする等により回路を形成したものである。
【０００３】
フレキシブルプリント配線板は、高い可撓性を有するため、ヒンジ部を有する折りたたみ式の携帯電話機、ノートパソコンや、可動部を有するＨＤＤやプリンタ等の電子機器に用いられる。
【０００４】
折りたたみ式の携帯電話機やノートパソコン等は、通常、本体と蓋体とがヒンジ部で接続されている。フレキシブルプリント配線板は、たとえば、ヒンジ部内に、ヒンジ部の形状に沿って丸めて挿入されることにより、本体と蓋体とを電気的に接続することができるようになっている。
【０００５】
ＨＤＤでは、フレキシブルプリント配線板は、高速で移動するスイングアームに接続され、スイングアームの動作に追従可能になっている。
【０００６】
フレキシブルプリント配線板は、水分の存在等に起因して、横方向に隣接した回路間でイオンマイグレーションによるデンドライトが発生し、回路間にデンドライトが掛け渡されて回路の短絡が生じることがある。また、多層フレキシブルプリント配線板の場合には、絶縁層を介して深さ方向に隣接する回路層間にもイオンマイグレーションによるデンドライトが発生して短絡するおそれがある。
【０００７】
イオンマイグレーションは、リジッドプリント配線板でも生じる。しかし、可撓性を有するフレキシブルプリント配線板では、電子機器の使用中での屈曲により、イオンマイグレーションがより発生しやすくなる。
【０００８】
屈曲によるイオンマイグレーションの発生の増加は、イオンマイグレーションの発生を抑制するポリイミド等の樹脂層が、フレキシブルプリント配線板の屈曲により、回路層との間で微小な剥離が生じる等によるものと推測される。
【０００９】
また、イオンマイグレーションは、電子機器の使用により、フレキシブルプリント配線板がさらされる８０℃程度の高温下では、常温よりも発生しやすくなる。これは、ポリイミド等の樹脂層が、ガラス転移点付近の高温になることにより、イオンマイグレーションの抑制効果が低下するためと推測される。
【００１０】
このため、フレキシブルプリント配線板は、イオンマイグレーションの測定のため、高温雰囲気下で、屈曲回数と回路の絶縁抵抗との関係を示す耐イオンマイグレーション性を測定することが必要になっている。
【００１１】
従来、フレキシブルプリント配線板の耐屈曲性を測定する装置としては、たとえば、特許文献１（特開平４−１２１６３９号公報）に開示されたものが知られている。
【００１２】
特許文献１に開示されたフレキシブルプリント配線板の耐屈曲性測定装置は、フレキシブルプリント配線板の一方側を固定翼に固定させ、その他方側を可動翼に接合固定させる装置である。可動翼は固定翼と一定間隔を隔てて対向配置され、固定されたフレキシブルプリント配線板を０°から１８０°の曲げ角度に繰り返し折り曲げ可能になっている。フレキシブルプリント配線板の導体には、定電流が通電され、抵抗上昇が検出されるようになっている。
【００１３】
特許文献１に開示されたフレキシブルプリント配線板の耐屈曲性測定装置によれば、フレキシブルプリント配線板の０°から１８０°までの曲げ作業を機械で自動かつ連続して行うことができる。
【特許文献１】特開平４−１２１６３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
特許文献１に開示されたフレキシブルプリント配線板の耐屈曲性測定装置は、常温下で、連続した屈曲で回路内に生じたクラック等により回路の絶縁抵抗が高くなることを測定するものである。
【００１５】
すなわち、特許文献１に開示されたフレキシブルプリント配線板の耐屈曲性測定装置は、高温下で、隣接する回路間に生じたデンドライト等により回路間の絶縁抵抗がゼロになることを測定する耐イオンマイグレーション性を測定するものではない。
【００１６】
また、特許文献１に開示されたフレキシブルプリント配線板の耐屈曲性測定装置を、耐イオンマイグレーション性の測定のために、このまま恒温槽中に載置すると、可動翼の開閉操作等を行う駆動源等が、恒温槽中の高温高湿により故障を生じやすい。
【００１７】
本発明は、高温の耐イオンマイグレーション性試験を行っても駆動源の故障が少ない回路劣化試験装置および回路劣化試験方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明に係る回路劣化試験装置は、上記課題を解決するものであり、可撓性を有する配線板を繰り返し屈曲させる屈曲運動付与機構と、この屈曲運動付与機構を駆動する駆動源と、前記配線板の絶縁された回路間に電圧を印加する電圧印加手段と、前記配線板の前記絶縁された回路間の電気抵抗を測定する絶縁抵抗測定手段と、前記屈曲運動付与機構を収容した恒温槽とを備え、前記駆動源は前記恒温槽外に配置されることを特徴とする。
【００１９】
また、本発明に係る回路劣化試験方法は、上記課題を解決するものであり、可撓性を有する配線板を繰り返し屈曲させる屈曲運動付与機構を恒温槽内に配置するとともに、駆動源を前記恒温槽外に配置し、前記屈曲運動付与機構に前記配線板を取り付け、前記駆動源で前記屈曲運動付与機構を駆動してこの配線板を繰り返し屈曲させるとともに、前記配線板の絶縁された回路間に電圧を印加し、前記配線板の前記絶縁された回路間の電気抵抗を測定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、高温の耐イオンマイグレーション性試験を行っても駆動源の故障が少ない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明に係る回路劣化試験装置の実施の形態について添付図面を参照して説明する。
【００２２】
［第１の実施形態］
図１は、本発明に係る回路劣化試験装置を示す断面図である。図２は、本発明に係る回路劣化試験装置の一部を示す斜視図である。
【００２３】
回路劣化試験装置１は、恒温槽３５内に、可撓性を有する配線板６０を繰り返し屈曲させる屈曲運動付与機構１０が配置される。
【００２４】
ここで、可撓性を有する配線板６０とは、銅箔等から形成された回路層とポリイミド等の樹脂から形成された絶縁層とが積層されてなる、可撓性を有する回路基板を意味する。配線板６０は、回路層が単層であっても多層であってもよい。配線板６０は、回路層が多層である場合は、回路層間に絶縁層が形成される。
【００２５】
配線板６０としては、たとえば、フレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ）、フレキシブルフラットケーブル（ＦＦＣ）等のフレキシブル配線板が用いられる。
【００２６】
図３は、配線板６０である矩形のフレキシブルプリント配線板の一例を模式的に示す平面図である。
【００２７】
配線板６０は、配線板６０の一方端６１側の幅広基部６３から他方端６２側に向かって櫛歯状に延びる細線状の回路層６５ａおよび６５ｂが設けられる。また、配線板６０は、配線板６０の他方端６２側の幅広基部６４から一方端６１側に向かって櫛歯状に延びる細線状の回路層６６ａ、６６ｂおよび６６ｃが設けられる。
【００２８】
一方の櫛歯状の回路層６５ａおよび６５ｂと、他方の櫛歯状の回路層６６ａ、６６ｂおよび６６ｃとは交互に噛み合う。
【００２９】
櫛歯状の回路層６５ａおよび６５ｂと、櫛歯状の回路層６６ａ、６６ｂおよび６６ｃとの間にはジクザグ状の絶縁層６７が形成され、櫛歯状の回路層同士は絶縁される。すなわち、配線板６０は、配線板６０の表面に平行な方向で隣接する回路間の少なくとも一部が絶縁層６７で絶縁される。
【００３０】
また、配線板６０は、回路層が図示しない多層構造である場合には、さらに、配線板６０の表面に垂直な深さ方向で隣接する回路間の少なくとも一部も絶縁層で絶縁される。
【００３１】
イオンマイグレーションは、配線板６０の表面に平行な方向で隣接する回路間にある絶縁層６７や、配線板６０の表面に垂直な深さ方向で隣接する回路間にある絶縁層で生じることがある。
【００３２】
図４は、配線板（フレキシブルプリント配線板）６０にイオンマイグレーションが発生した様子の一例を模式的に示す平面図である。
【００３３】
図４に示す配線板６０は、幅広基部６３から延設された細線状の回路層６５ｂと、幅広基部６４から延設された細線状の回路層６６ａとの間に、回路層６６ａからのイオンマイグレーションにより発生したデンドライト６８が掛け渡されている。回路層６５ｂと回路層６６ａは、このデンドライト６８により短絡している。
【００３４】
屈曲運動付与機構１０は、配線板６０の一方端の表面が固定される第１の支持板１１と、配線板６０の他方端の表面が固定される第２の支持板１２と、アーム機構２０とからなる。
【００３５】
第１の支持板１１は、恒温槽３５内の天井部３６に設けられ、表面が螺刻された螺刻ロッド１５、１５のそれぞれに、ナット１６、１７で表裏面から締め付けることにより固定される。
【００３６】
第１の支持板１１は、螺刻ロッド１５に対するナット１６、１７の締め付け位置を変えて、図中の上下方向の任意の高さに固定することができるようになっている。第１の支持板１１は、ナット１６、１７の締め付け位置の変更により、第２の支持板１２との離間間隔を調整することができるようになっている。
【００３７】
第２の支持板１２は、第１の支持板１１に対向して平行に配置され、かつ第２の支持板１２の表面が第１の支持板１１の表面に対して平行に往復するように設けられる。
【００３８】
第２の支持板１２の表面を、第１の支持板１１の表面に対して平行に往復させる方法としては、たとえば、図示しない複数本の案内ロッドを第１の支持板１１の表面に対して平行に配置し、第２の支持板１２を、この案内ロッドに案内させる方法が挙げられる。
【００３９】
第２の支持板１２の端部近傍には、アーム機構２０の連結アーム２１と回動可能に連結するための挿通孔１８が形成される。
【００４０】
アーム機構２０は、第２の支持板１２を動かして、第１の支持板１１および第２の支持板１２に固定された配線板６０を繰り返し屈曲させるものである。
【００４１】
配線板６０は、配線板６０の一方端６１側の表面が第１の支持板１１の表面に固定され、配線板６０の他方端６２側の表面が第２の支持板１２の表面に固定される。
【００４２】
配線板６０を第１の支持板１１の表面および第２の支持板１２の表面に固定する方法としては、たとえば、ＩＰＣ−ＦＣ２４１Ｃ、ＪＩＳ−Ｃ５０１６等に準拠した屈曲試験機等に用いられる公知の方法を採用することができる。
【００４３】
アーム機構２０は、駆動源３１で駆動されて回転する回転盤２２と、回転盤２２の表面に回動可能に取り付けられ、回転盤２２の回転運動を往復運動に変換して第２の支持板１２を動かす連結アーム２１とから構成される。
【００４４】
駆動源３１としては、駆動モータ、アクチュエータ等が用いられる。
【００４５】
駆動源３１は、恒温槽３５内の温度、湿度や腐食ガス等により故障することを防ぐため、恒温槽３５外に配置される。恒温槽３５外の駆動源３１と恒温槽３５内の回転盤２２とは、恒温槽３５の底面３７の貫通穴４７を貫通して恒温槽３５内に延設される駆動軸３２で接続される。
【００４６】
回転盤２２は、全体が円盤状であり、駆動源３１から突き出た駆動軸３２の先端部が円盤の背面側の中心部に取り付けられる。回転盤２２は、駆動源３１の駆動により回転可能になっている。回転盤２２の表面の一部には、連結アーム２１を取り付けるための挿通孔４４が設けられる。
【００４７】
連結アーム２１の一方端２１ａ近傍には、連結アーム２１を回転盤２２の表面に取り付けるための挿通孔４５が設けられる。
【００４８】
連結ピン２４が、回転盤２２の挿通孔４４と、回転盤２２の表面上に配置された連結アーム２１の挿通孔４５とに挿入され、連結ピン２４の先端部にナット２６が取り付けられると、連結アーム２１が回転盤２２の表面上に取り付けられる。
【００４９】
連結ピン２４は、回転盤２２と連結アーム２１の間にワッシャ２５を介在させた状態で挿通される。ワッシャ２５を介在させることにより、連結アーム２１は、回転盤２２に直接接触せず、回転盤２２に対して連結ピン２４を中心にして回動可能になっている。
【００５０】
回転盤２２の挿通孔４４および連結アーム２１の挿通孔４５と、挿通される連結ピン２４との間には、図示しないベアリング等が介在される。これにより、連結アーム２１は、連結ピン２４を中心にして回転盤２２に対してスムーズに回動可能になっている。
【００５１】
連結アーム２１は、連結ピン２４を中心にして回転盤２２に対して回動可能であるため、回転盤２２の回転運動を、第２の支持板１２の往復運動に変換することができるようになっている。
【００５２】
連結アーム２１の他方端２１ｂ近傍には、第２の支持板１２の端部に取り付けるための挿通孔４６が設けられる。
【００５３】
連結アーム２１の挿通孔４６と、第２の支持板１２の挿通孔４６とに連結ピン２７が挿入され、連結ピン２７の先端部にナット２９が取り付けられると、連結アーム２１に第２の支持板１２が取り付けられる。
【００５４】
連結ピン２７は、連結アーム２１と第２の支持板１２との間にワッシャ２８を介在させた状態で挿通される。ワッシャ２８を介在させることにより、第２の支持板１２は、連結アーム２１に直接接触せず、連結アーム２１に対して連結ピン２７を中心にして回動可能になっている。
【００５５】
連結アーム２１の挿通孔４６および第２の支持板１２の挿通孔１８と、挿通される連結ピン２７との間には、図示しないベアリング等が介在される。これにより、第２の支持板１２は、連結ピン２７を中心にして連結アーム２１に対してスムーズに回動可能になっている。
【００５６】
第２の支持板１２は、回転盤２２の回転運動を往復運動に変換する連結アーム２１に接続されるとともに、図示しない案内ロッド等により表面が第１の支持板１１の表面に対して平行に往復するように規制される。
【００５７】
このため、第２の支持板１２は、駆動源３１の回転に伴い、第１の支持板１１の表面に対して連続して平行に往復するようになっている。
【００５８】
第２の支持板１２の周辺には、第２の支持板１２の往復回数、すなわち、配線板６０の屈曲回数をカウントするカウンターが適宜設けられる。
【００５９】
第１の支持板１１および第２の支持板１２に固定された配線板６０の絶縁された回路間には、電圧を印加する電圧印加手段４０と電気抵抗を測定する絶縁抵抗測定手段５０とが接続される。
【００６０】
ここで、絶縁された回路間とは、配線板６０の表面に平行な方向で絶縁層を介して隣接する回路間および、配線板６０の表面に垂直な深さ方向で絶縁層を介して隣接する回路間の少なくともいずれかを意味する。
【００６１】
電圧印加手段４０としては、たとえば、定電流装置等の公知の手段を用いることができる。また、絶縁抵抗測定手段５０としては、たとえば、絶縁抵抗計等の公知の手段を用いることができる。
【００６２】
電圧印加手段４０および絶縁抵抗測定手段５０は、通常、電圧印加手段４０および絶縁抵抗測定手段５０が配線板６０にそれぞれ独立の接続端子を有する４端子法で接続する。４端子法を用いると、電圧印加手段４０および絶縁抵抗測定手段５０が端子を共有する２端子法に比べて配線板６０の絶縁抵抗を正確に測定することができる。
【００６３】
４端子法による配線板６０への接続は、たとえば、配線板６０の表面にはんだ付け端子４１、４２、５１および５２を設け、はんだ付け端子４１および４２と電圧印加手段４０のプラス端子およびマイナス端子とを接続し、はんだ付け端子５１および５２と絶縁抵抗測定手段５０のプラス端子およびマイナス端子とを接続する方法が用いられる。
【００６４】
はんだ付け端子４１、４２、５１および５２は、必要により、プローブピン等としてもよい。配線板６０の端子４１、４２、５１および５２が、はんだ付け端子であると接触抵抗が少ない点で好ましく、プローブピンであるとはんだ付けが不要であるという点で好ましい。
【００６５】
恒温槽３５は、槽内の少なくとも温度を一定に保つ機能を有する筐体である。恒温槽３５には、適宜、図示しない扉が設けられる。電子機器中のフレキシブルプリント配線板はたとえば８０℃程度の高温下で用いられることがあり、イオンマイグレーションは、高温になるほど発生しやすいため、恒温槽３５を用いることにより電子機器中のフレキシブルプリント配線板におけるイオンマイグレーションの発生状況を再現しやすくなる。
【００６６】
次に、回路劣化試験装置１の作用について図面を参照して説明する。
【００６７】
はじめに、図３に示す配線板６０を、回路層６６ａ等が内側になるように断面Ｕ字状に屈曲させた状態で、第１の支持板１１および第２の支持板１２の表面に取り付ける。
【００６８】
次に、配線板６０と電圧印加手段４０、および配線板６０と絶縁抵抗測定手段５０を、はんだ付け端子４１、４２、５１および５２で接続する。
【００６９】
すなわち、配線板６０の一方端６１側の幅広基部６３に電圧印加手段４０に接続するはんだ付け端子４１を作製し、他方端６２側の幅広基部６４に電圧印加手段４０に接続するはんだ付け端子４２を作製する。
【００７０】
また、配線板６０の一方端６１側の幅広基部６３に絶縁抵抗測定手段５０に接続するはんだ付け端子５１を作製し、他方端６２側の幅広基部６４に絶縁抵抗測定手段５０に接続するはんだ付け端子５２を作製する。
【００７１】
次に、恒温槽３５内の温度を所定の温度に保ち、配線板６０に電圧印加手段４０で電圧を印加し、絶縁抵抗測定手段５０で絶縁抵抗を測定する。
【００７２】
配線板６０にイオンマイグレーションが発生していない状態では、回路層６５ａおよび６５ｂと、回路層６６ａ、６６ｂおよび６６ｃとの間に電気が流れないため、配線板６０の絶縁抵抗は非常に高くなっている。
【００７３】
さらに、駆動源３１を回転させて、回転盤２２を矢印Ｐの向きに回転させると、連結アーム２１および第２の支持板１２が、それぞれ矢印Ｑおよび矢印Ｒに示す往復運動を行う。
【００７４】
第２の支持板１２が矢印Ｒに示す往復運動を行うと、配線板６０は、図５に示すように、断面Ｕ字状に屈曲したまま屈曲部分を変えて符号Ｓの方向に往復運動を行う。配線板６０は、この符号Ｓの方向の往復運動により連続して屈曲動作を受ける。屈曲回数は、図示しないカウンターでカウントされる。
【００７５】
所定の温度下で屈曲試験を連続的に行い、イオンマイグレーションが発生して回路層６５ｂと回路層６６ａとの間に図４に示すようなデンドライト６８が掛け渡されると、回路層６５ｂと回路層６６ａとが短絡し、絶縁抵抗は非常に小さくなる。絶縁抵抗が所定値以下になった時点で耐イオンマイグレーション性試験を終了する。この時点の屈曲回数は、図示しないカウンターでカウントされている。
【００７６】
なお、耐マイグレーション性試験中、恒温槽３５内は高温下にあるが、第２の支持板１２を駆動する駆動源３１は恒温槽３５の外に配置されるから、駆動源３１が高温下にさらされて故障を起こすことがない。
【００７７】
回路劣化試験装置１によれば、高温の耐イオンマイグレーション性試験を行っても駆動源の故障が少ない。
【００７８】
回路劣化試験装置１は、第１の支持板１１の固定を、螺刻ロッド１５にナット１６、１７で締め付ける以外の公知の方法で行ってもよい。
【００７９】
回路劣化試験装置１は、第１の支持板１１をアーム機構２０で第２の支持板１２の表面に対して平行に動かす構成にしてもよい。第１の支持板１１および第２の支持板１２を平行方向の逆方向にそれぞれ動かすようにすると、配線板６０に同じ屈曲ストロークを加える場合に、第１の支持板１１および第２の支持板１２の往復ストロークをたとえば半分に減少させることができ、省スペース性に優れるため好ましい。
【００８０】
恒温槽３５は、温度に加えて湿度も一定にすることが可能な恒温恒湿槽としてもよい。イオンマイグレーションは、一般的に空気中の水分が多いと発生しやすくなるため、イオンマイグレーション発生の加速試験を行うことができる。
【００８１】
駆動源３１は恒温恒湿槽の外に配置されるから、駆動源３１が高温高湿下にさらされて故障を起こすことがない。
【００８２】
恒温槽３５は、腐食性ガスの封入が可能である構成としてもよい。イオンマイグレーションは、一般的に腐食性ガス雰囲気で発生しやすくなるため、イオンマイグレーション発生の加速試験を行うことができる。腐食性ガスとしては、たとえば、Ｈ２Ｓ，ＳＯ２，ＮＯ２，Ｃｌ２、もしくはこれらの混合ガス等が用いられる。
【００８３】
駆動源３１は恒温槽３５の外に配置されるから、駆動源３１が腐食性ガス雰囲気にさらされて故障を起こすことがない。
【００８４】
［第２の実施形態］
次に本発明に係る回路劣化試験装置の第２の実施形態について添付図面を参照して説明する。
【００８５】
図６は、本発明に係る回路劣化試験装置の第２の実施形態の一部を示す斜視図である。
【００８６】
第２に示された実施形態の回路劣化試験装置１Ａは、第１の実施形態に示された回路劣化試験装置１に対し、屈曲運動付与機構１０を屈曲運動付与機構１０Ａに代えた点、および、駆動源３１の取り付け位置を回路劣化試験装置１の恒温槽３５の底面３７下から恒温槽３５の背面３８の裏に変更した点以外の構成および作用は、回路劣化試験装置１と同様である。このため、第２に示された実施形態の回路劣化試験装置１Ａは第１に示された実施形態の回路劣化試験装置１と同じ部材に同じ符号を付し、回路劣化試験装置１Ａの説明を省略または簡略化する。
【００８７】
回路劣化試験装置１Ａの屈曲運動付与機構１０Ａは、回動盤７１と、チャック機構７２とからなる。
【００８８】
回動盤７１は、駆動軸３２を介して駆動源３１で駆動され、可逆回転（図６中、符号Ｕ）を連続して行うことが可能になっている。
【００８９】
駆動源３１は、恒温槽３５内の温度、湿度や腐食ガス等により故障することを防ぐため、恒温槽３５外に配置される。恒温槽３５外の駆動源３１と恒温槽３５内の回動盤７１とは、恒温槽３５の背面３８の貫通穴４８を貫通して恒温槽３５内に延設される駆動軸３２で接続される。
【００９０】
回動盤７１の表面には、チャック機構７２が設けられる。チャック機構７２は、チャック部材７２ａおよび７２ｂからなる。チャック部材７２ａと７２ｂとの間には、配線板６０を表裏両面から挟み込む挟持部７３が設けられる。
【００９１】
チャック部材７２ａおよび７２ｂには、それぞれ、ラウンド加工された先端部７４ａおよび７４ｂが設けられる。このため、チャック機構７２は、一対の先端部７４ａ、７４ｂを有する。
【００９２】
チャック機構７２の一対の先端部７４ａ、７４ｂは、それぞれ、回動盤７１の表面の回動中心の近傍に設けられる。
【００９３】
チャック機構７２の挟持部７３は、隣接するチャック部材７２ａとチャック部材７２ｂとの間に形成されたスリット状の空間が、一対の先端部７４ａ、７４ｂから回動盤７１の表面の径方向に向かって形成される。このため、チャック機構７２の挟持部７３は、回動盤７１の表面の回動中心よりも周辺部に設けられる。
【００９４】
チャック機構７２には、配線板６０の厚さに応じて挟持部７３の離間間隔を調整する調整ねじ７７が設けられる。
【００９５】
次に、回路劣化試験装置１Ａの作用について図面を参照して説明する。
【００９６】
はじめに、図３に示す配線板６０の一方端６１をチャック機構７２の挟持部７３で挟み込み、配線板６０の他方端６２を図示しない挟持部材で挟み込む。配線板６０には、図示しない挟持部材側から所定の荷重で引っ張られることにより、図６中の符号Ｔの向きに張力が生じ、弛まないようになっている。
【００９７】
次に、配線板６０と電圧印加手段４０、および配線板６０と絶縁抵抗測定手段５０を、はんだ付け端子４１、４２、５１および５２で接続する。
【００９８】
さらに、恒温槽３５内の温度を所定の温度に保ち、配線板６０に電圧印加手段４０で電圧を印加し、絶縁抵抗測定手段５０で絶縁抵抗を測定する。
【００９９】
配線板６０にイオンマイグレーションが発生していない状態では、回路層６５ａおよび６５ｂと、回路層６６ａ、６６ｂおよび６６ｃとの間に電気が流れないため、配線板６０の絶縁抵抗は非常に高くなっている。
【０１００】
次に、駆動源３１を回転させて、回動盤７１を矢印Ｕの向きに可逆回転を連続して行わせる。回動盤７１が正回転をしたときは、配線板６０は、チャック部材７２ａの先端部７４ａに当接し、先端部７４ａを支点とした屈曲運動を行う。
【０１０１】
一方、回動盤７１が逆回転をしたときは、配線板６０は、チャック部材７２ｂの先端部７４ｂに当接し、先端部７４ｂを支点とした屈曲運動を行う。
【０１０２】
このため、回動盤７１が可逆回転を連続して行うと、配線板６０は、先端部７４ａを支点とした屈曲運動と、先端部７４ｂを支点とした屈曲運動とを交互に連続して行う。屈曲回数は、図示しないカウンターでカウントされる。
【０１０３】
所定の温度下で屈曲試験を連続的に行い、イオンマイグレーションが発生した後の作用は、回路劣化試験装置１と同じであるため、説明を省略する。
【０１０４】
回路劣化試験装置１Ａによれば、高温の耐イオンマイグレーション性試験を行っても駆動源の故障が少ない。また、回路劣化試験装置１Ａは、配線板６０の表裏両面に屈曲させることができ、回路劣化試験装置１よりも過酷な条件で屈曲試験を行うため、回路劣化試験装置１よりも耐イオンマイグレーション性試験の結果を早く得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
【図１】本発明に係る回路劣化試験装置の第１の実施形態を示す断面図。
【図２】本発明に係る回路劣化試験装置の第１の実施形態の一部を示す斜視図。
【図３】配線板である矩形のフレキシブルプリント配線板の一例を模式的に示す平面図。
【図４】配線板である矩形のフレキシブルプリント配線板にイオンマイグレーションが発生した様子の一例を模式的に示す平面図。
【図５】本発明に係る回路劣化試験装置の第１の実施形態の動作を説明する図。
【図６】本発明に係る回路劣化試験装置の第２の実施形態の一部を示す斜視図。
【符号の説明】
【０１０６】
１ 回路劣化試験装置
１０、１０Ａ 屈曲運動付与機構
１１ 第１の支持板
１２ 第２の支持板
１５ 螺刻ロッド
１６、１７ ナット
１８ 挿通孔
２０ アーム機構
２１ 連結アーム
２１ａ 連結アームの一方端
２１ｂ 連結アームの他方端
２２ 回転盤
２４、２７ 連結ピン
２５、２８ ワッシャ
２６、２９ ナット
３１ 駆動源
３２ 駆動軸
３５ 恒温槽
３６ 恒温槽の天井部
３７ 恒温槽の底面部
３８ 恒温槽の背面部
４０ 電圧印加手段
４１、４２、５１、５２ はんだ付け端子
４３、４４、４５ 挿通孔
４７、４８ 貫通穴
５０ 絶縁抵抗測定手段
６０ 配線板
６１ 配線板の一方端
６２ 配線板の他方端
６３、６４ 配線板の幅広基部
６５ａ、６５ｂ、６５ｃ、６６ａ、６６ｂ、６６ｃ 配線板の回路層
６７ 配線板の絶縁層
６８ デンドライト（イオンマイグレーション発生部）
７１ 回動盤
７２ チャック機構
７２ａ、７２ｂ チャック部材
７３ チャック機構の挟持部
７４、７４ａ、７４ｂ チャック部材の先端部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性を有する配線板を繰り返し屈曲させる屈曲運動付与機構と、
この屈曲運動付与機構を駆動する駆動源と、
前記配線板の絶縁された回路間に電圧を印加する電圧印加手段と、
前記配線板の前記絶縁された回路間の電気抵抗を測定する絶縁抵抗測定手段と、
前記屈曲運動付与機構を収容した恒温槽とを備え、
前記駆動源は前記恒温槽外に配置されることを特徴とする回路劣化試験装置。
【請求項２】
前記屈曲運動付与機構は、
前記配線板の一方端の表面が固定される第１の支持板と、
この第１の支持板に対向して配置され、前記配線板の他方端の表面が固定される第２の支持板と、
前記第１の支持板および第２の支持板の少なくとも一方を動かして、前記第１の支持板および第２の支持板に固定された前記配線板を繰り返し屈曲させるアーム機構とからなることを特徴とする請求項１記載の回路劣化試験装置。
【請求項３】
前記第２の支持板は、前記第１の支持板に対向して平行に配置されるとともに、前記第１の支持板の表面に対して平行に往復するように設けられ、
前記アーム機構は、前記第２の支持板を前記第１の支持板の表面に対して平行に往復させることを特徴とする請求項２記載の回路劣化試験装置。
【請求項４】
前記屈曲運動付与機構は、
可逆回転を連続して行う回動盤と、
この回動盤の表面に設けられ、前記配線板を表裏両面から挟み込む挟持部およびラウンド加工された一対の先端部を有するチャック機構とからなり、
このチャック機構は、前記先端部が前記回動盤の表面の回動中心近傍に設けられるとともに、前記挟持部が前記回動盤の表面の回動中心よりも周辺部に設けられることを特徴とする請求項１記載の回路劣化試験装置。
【請求項５】
前記恒温槽は、恒温恒湿槽であることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の回路劣化試験装置。
【請求項６】
前記恒温槽は、腐食性ガスの封入が可能であることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の回路劣化試験装置。
【請求項７】
可撓性を有する配線板を繰り返し屈曲させる屈曲運動付与機構を恒温槽内に配置するとともに、駆動源を前記恒温槽外に配置し、
前記屈曲運動付与機構に前記配線板を取り付け、
前記駆動源で前記屈曲運動付与機構を駆動してこの配線板を繰り返し屈曲させるとともに、前記配線板の絶縁された回路間に電圧を印加し、
前記配線板の前記絶縁された回路間の電気抵抗を測定することを特徴とする回路劣化試験方法。
【請求項１】
可撓性を有する配線板を繰り返し屈曲させる屈曲運動付与機構と、
この屈曲運動付与機構を駆動する駆動源と、
前記配線板の絶縁された回路間に電圧を印加する電圧印加手段と、
前記配線板の前記絶縁された回路間の電気抵抗を測定する絶縁抵抗測定手段と、
前記屈曲運動付与機構を収容した恒温槽とを備え、
前記駆動源は前記恒温槽外に配置されることを特徴とする回路劣化試験装置。
【請求項２】
前記屈曲運動付与機構は、
前記配線板の一方端の表面が固定される第１の支持板と、
この第１の支持板に対向して配置され、前記配線板の他方端の表面が固定される第２の支持板と、
前記第１の支持板および第２の支持板の少なくとも一方を動かして、前記第１の支持板および第２の支持板に固定された前記配線板を繰り返し屈曲させるアーム機構とからなることを特徴とする請求項１記載の回路劣化試験装置。
【請求項３】
前記第２の支持板は、前記第１の支持板に対向して平行に配置されるとともに、前記第１の支持板の表面に対して平行に往復するように設けられ、
前記アーム機構は、前記第２の支持板を前記第１の支持板の表面に対して平行に往復させることを特徴とする請求項２記載の回路劣化試験装置。
【請求項４】
前記屈曲運動付与機構は、
可逆回転を連続して行う回動盤と、
この回動盤の表面に設けられ、前記配線板を表裏両面から挟み込む挟持部およびラウンド加工された一対の先端部を有するチャック機構とからなり、
このチャック機構は、前記先端部が前記回動盤の表面の回動中心近傍に設けられるとともに、前記挟持部が前記回動盤の表面の回動中心よりも周辺部に設けられることを特徴とする請求項１記載の回路劣化試験装置。
【請求項５】
前記恒温槽は、恒温恒湿槽であることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の回路劣化試験装置。
【請求項６】
前記恒温槽は、腐食性ガスの封入が可能であることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の回路劣化試験装置。
【請求項７】
可撓性を有する配線板を繰り返し屈曲させる屈曲運動付与機構を恒温槽内に配置するとともに、駆動源を前記恒温槽外に配置し、
前記屈曲運動付与機構に前記配線板を取り付け、
前記駆動源で前記屈曲運動付与機構を駆動してこの配線板を繰り返し屈曲させるとともに、前記配線板の絶縁された回路間に電圧を印加し、
前記配線板の前記絶縁された回路間の電気抵抗を測定することを特徴とする回路劣化試験方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００８−８７４２（Ｐ２００８−８７４２Ａ）
【公開日】平成２０年１月１７日（２００８．１．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１７９２５０（Ｐ２００６−１７９２５０）
【出願日】平成１８年６月２９日（２００６．６．２９）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１月１７日（２００８．１．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年６月２９日（２００６．６．２９）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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