CN101468404A - 钻孔用盖板 - Google Patents

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CN101468404A CNA2008101873372A CN200810187337A CN101468404A CN 101468404 A CN101468404 A CN 101468404A CN A2008101873372 A CNA2008101873372 A CN A2008101873372A CN 200810187337 A CN200810187337 A CN 200810187337A CN 101468404 A CN101468404 A CN 101468404A
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Abstract

本发明揭露一种钻孔用盖板，其包括金属箔和在金属箔的至少一个表面上形成的水溶性树脂组合物层，其中所述的水溶性树脂组合物层包含多分散性Mw/Mn为2.5或更低的聚环氧乙烷，所述盖板几乎不用在钻头周围卷绕盖板树脂(这使得孔定位精确度下降)，因而具有极好的孔定位精确度。

Description

钻孔用盖板
技术领域
[0001]本发明涉及钻孔用盖板(entry sheet)，其在制造印刷线路板的步骤中用于在镀铜层压板或者多层板上钻孔。
背景技术
[0002]作为一种印刷线路板材料用镀铜层压板或多层板的钻孔方法，通常采用的方法是在钻孔前，将通过在铝箔的表面上形成树脂组合物层而获得的钻孔用简单铝箔或盖板作为辅助板置于镀铜层压板或多层板或叠加的两个或多个镀铜层压板或者两个或多个多层板的顶表面上。为了满足可靠性的增长要求和高度致密化的发展，印刷线路板材料要求高质量的钻孔。例如，需要提高孔定位精确度或降低孔壁粗糙度。为了满足上述高质量钻孔的要求，已经建议并在实践中采用了下述制孔方法：使用如聚乙二醇的水溶性树脂的板(例如，JP-A-4-92494)，通过在金属箔上形成水溶性树脂层获得制孔用的润滑板(例如，JP-A-6-344297)和通过在铝箔上形成热固性树脂组合物薄膜和进一步形成水溶性树脂层获得制孔用的盖板(例如，JP-A-2003-136485)。随着印刷线路板的高度致密化的进一步发展以及与该发展相关的钻头的直径的降低，在钻头周围卷绕盖板树脂的影响变大，使得由于钻头跳动(run-out of a drill)、差的屑片排出、树脂剥离等原因更易于发生孔定位精确度的降低和钻头破损(drill breakage)。因此，强烈需要在钻头周围几乎不用卷绕盖板树脂并具有极好孔定位精确度的钻孔用盖板。
发明内容
[0003]本发明的目的是提供一种钻孔用盖板，其解决了常规技术关于在镀铜层压板或者多层板上钻孔的上述问题，即该盖板几乎不用在钻头周围卷绕盖板树脂(这使得孔定位精确度下降或者引起钻头破损)，因而具有极好的孔定位精确度。
[0004]本发明人详细研究了减少在钻头周围卷绕树脂以及孔定位精确度的改进，结果发现了卷绕盖板树脂层与在用于钻孔用盖板的水溶性树脂组合物层中所用的聚环氧乙烷的多分散性Mw/Mn之间的关系。基于上述发现，本发明人实现了本发明。
[0005]即，本发明涉及一种钻孔用盖板，其包括金属箔和在金属箔的至少一个表面上形成的水溶性树脂组合物层，其中所述的水溶性树脂组合物层包含多分散性Mw/Mn为2.5或更低的聚环氧乙烷。在上述的钻孔用盖板中，聚环氧乙烷优选具有50,000至150,000的重均分子量Mw，此外，在水溶性树脂组合物中聚环氧乙烷的含量优选为20重量％至80重量％。
本发明的效果
[0006]根据对由本发明提供的钻孔用盖板的使用，钻孔时在钻头周围盖板树脂的卷绕降低从而使得孔定位精确度提高。据此，在使用小直径钻头的钻孔工作中实现了极好的钻孔质量和产率。
具体实施方式
[0007]本发明涉及一种钻孔用盖板，其包括金属箔和在金属箔的至少一个表面上形成的水溶性树脂组合物层，其中所述的水溶性树脂组合物层包含多分散性Mw/Mn为2.5或更低的聚环氧乙烷。在金属箔上形成的树脂组合物层通常为单层，但树脂组合物层可以是由至少两个树脂组合物层组成的复合层。
[0008]通常地，聚合物的分子量是指聚合物的多个分子量的均值。平均分子量的计算方法通常为以平均分子量/分子计算的数均分子量Mn，或者通过重量比重量计算的重均分子量Mw。通常地，GPC方法适用于测定数均分子量Mn，和重均分子量Mw。可以基于水溶性GPC的分析条件对本发明中所用水溶性树脂的数均分子量的进行测定。通常将聚乙二醇用作标准物质以计算水溶性聚合物化合物的数均分子量和重均分子量。
[0009]通过用具有分子量分布的聚合物化合物的重均分子量Mw除以其数均分子量Mn来获得多分散性Mw/Mn。随着多分散性值的增加，分子量分布变宽。随着多分散性值的降低，分子量分布变窄。通常地，诸如纤维素或者淀粉的天然聚合物具有窄分子量分布，诸如聚乙烯或者聚苯乙烯的合成聚合物具有宽分子量分布。
[0010]并不具体限定由本发明所提供的、在钻孔用盖板的水溶性树脂组合物层中使用的水溶性树脂，只要其是在常温常压下能够以1克或者更多的量溶于100克水中的聚合物化合物即可。优选的水溶性树脂的例子包括聚环氧乙烷、聚环氧丙烷、聚乙烯醇、聚丙烯酸钠、聚丙烯酰胺、聚乙烯吡咯烷酮、羧甲基纤维素、聚丁二醇、聚醚酯、聚乙烯醇、聚乙二醇、聚丙二醇；聚氧乙烯的单醚，例如聚氧乙烯油基醚、聚氧乙烯十六烷基醚、聚氧乙烯硬脂基醚、聚氧乙烯月桂基醚、聚氧乙烯壬基苯基醚和聚氧乙烯辛基苯基醚；聚氧乙烯单硬脂酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇酐单硬脂酸酯；聚丙三醇单硬脂酸酯，例如六丙三醇单硬脂酸酯和十六丙三醇单硬脂酸酯；以及聚氧乙烯丙烯共聚物。按照需要，可以单独使用水溶性树脂或者使用至少两种水溶性树脂的混合物。
[0011]包含在本发明的水溶性树脂组合物层中的聚环氧乙烷的多分散性Mw/Mn优选为2.5或更低，更优选2.0或更低。当聚环氧乙烷的多分散性超过2.5时，分子量分布变宽使得卷绕钻头的树脂量增加。
[0012]在本发明的水溶性树脂组合物层中的多分散性Mw/Mn为2.5或更低的聚环氧乙烷的分子量以重均分子量Mw计优选为50,000至150,000。根据对重均分子量Mw为50,000至150,000的聚环氧乙烷的使用，钻孔时的润滑效果极好，另外，卷绕钻头的树脂的量少使得有可能以高的孔定位精确度完成钻孔。
[0013]在本发明的水溶性树脂组合物中的多分散性Mw/Mn为2.5或更低的聚环氧乙烷的含量优选为20重量％至80重量％，更优选为30重量％至60重量％。当其少于20重量％时，卷绕钻头的树脂量大。当其超过80重量％时，树脂层的强度降低。
[0014]由本发明提供的、在钻孔用盖板的金属箔的至少一个表面上所形成的水溶性树脂组合物层的厚度随着钻孔所用钻头的直径或者待钻孔镀铜层压板或多层板的结构而变化。通常地，水溶性树脂组合物层的厚度优选为5至250微米，更优选为10至200微米。当水溶性树脂组合物层的厚度小于5微米时，不能获得足够的润滑效果。当水溶性树脂组合物层的厚度超过250微米时，卷绕钻头的盖板树脂的量增加。此外，水溶性树脂组合物层可以进一步包含多种添加剂。例如，根据预期目的可以使用有机或者无机填料、染料、着色颜料等。
[0015]由本发明提供的在钻孔用盖板中所用的金属箔优选为厚度为50至300微米的铝箔。当铝箔的厚度小于50微米时，钻孔时易于出现层压板的毛刺(burrs)。当铝箔的厚度超过300微米时，难以排出钻孔时生成的屑片。对于铝箔材料，优选纯度为至少95％的铝。其具体例子包括5052、3004、3003、1N30、1050、1070和1085，其中的每个例子都定义在JIS-H4160中。使用高纯度铝箔作为金属箔减轻了钻头的振动，并改进了钻头的咬合(biting)性能。高纯度铝箔的上述使用和在钻头上的水溶性树脂组合物层的润滑效果改进了钻孔的孔定位精确度。考虑到水溶性树脂组合物的粘合性，优选使用在其上形成的粘膜厚度为0.1微米至10微米的铝箔。用于粘膜的粘合剂的例子包括氨基甲酸乙酯粘合剂、乙酸乙烯酯粘合剂、氯乙烯粘合剂、聚酯粘合剂、这些化合物的共聚物的粘合剂、环氧粘合剂和氰酸酯粘合剂。
[0016]作为在金属箔的至少一个表面上形成水溶性树脂组合物层的方法，例如存在将预先制备的水溶性树脂组合物的板层压在金属箔上的方法，以及通过涂覆法等将水溶性树脂组合物的熔融材料或者水溶性树脂组合物的溶液直接施用于金属箔，然后将其干燥从而在金属箔上形成水溶性树脂组合物层的方法。
[0017]当在诸如镀铜层压板或者多层板的印刷线路板材料上钻孔时，钻孔时将本发明的盖板置于镀铜层压板、多层板或叠加的多个镀铜层压板或者多层板的至少一个顶表面上，使得盖板与印刷线路板材料接触，并且盖板的水溶性树脂组合物层的一面朝上。从钻孔用盖板的水溶性树脂组合物层的表面钻孔。
实施例
[0018]以下将参考实施例和比较实施例具体阐释本发明。
[0019](实施例1)
在130℃的温度、氮气密封下，在捏和机中捏和50重量份多分散性Mw/Mn为1.5、重均分子量Mw为110,000的聚环氧乙烷(ALKOXL11，由Meisei Chemical Works，Ltd.提供)和50重量份的重均分子量Mw为20,000的聚乙二醇(PEG20000，由Sanyo Chemical Industries，Ltd.提供)，然后使捏合的混合物通过100℃下的加热辊，从而获得厚度为50微米的水溶性树脂组合物板。使水溶性树脂组合物板经层压机层压在厚度为100微米的铝箔上(由Mitsubishi Aluminum Co.，Ltd.提供，材料3004)以获得钻孔用盖板A。将钻孔用盖板A置于叠加的各厚度为0.8毫米的三个镀铜层压板的顶表面上(CCL-HL832，两侧的铜箔12微米，由Mitsubishi Gas Chemical Company，Inc.提供)使得盖板A的水溶性树脂组合物层的一面朝上。将垫板(酚醛树脂板)置于叠加的镀铜层压板的下面。在钻头直径为0.2毫米、旋转频率为250,000rpm、进料速度为15微米/转的条件下进行钻孔。每钻头打击数目为2,000，用15个钻头钻孔。评价在钻头周围卷绕树脂的程度和孔定位精确度。表1显示了结果。
[0020](实施例2)
在140℃的温度、氮气气氛下，在捏和机中捏和50重量份多分散性Mw/Mn为1.5、重均分子量Mw为80,000的聚环氧乙烷(ALKOX L8，由Meisei Chemical Works，Ltd.提供)和50重量份的聚氧乙烯单硬脂酸酯(NONION S-40，由NOF CORPORATION提供)，然后用挤出机挤出捏合的混合物，从而获得厚度为100微米的水溶性树脂组合物板。将水溶性树脂组合物板置于厚度为100微米的铝箔的一个表面上(由Nippon Foil MfgCo.，Ltd提供，材料1N30)，其上作为粘膜的聚酯粘合剂(R820，由CEMEDINE Co.，Ltd.提供)已经被涂覆2微米厚度。用100℃下的加热辊使水溶性树脂组合物板与铝箔结合，从而获得钻孔用盖板B。将钻孔用盖板B置于叠加的各厚度为0.4毫米的三个镀铜层压板的顶表面上(CCL-HL832，两侧的铜箔12微米，由Mitsubishi GasChemical Company，Inc.提供)使得盖板B的水溶性树脂组合物层的一面朝上。将垫板(酚醛树脂板)置于叠加的镀铜层压板的下面。在钻头直径为0.15毫米、旋转频率为300,000rpm、进料速度为12微米/转的条件下进行钻孔。每钻头打击数目为2,000，用15个钻头钻孔。评价在钻头周围卷绕树脂的程度和孔定位精确度。表1显示了结果。
[0021](实施例3)
在搅拌槽中，将60重量份多分散性Mw/Mn为1.1、重均分子量Mw为85,000的聚环氧乙烷(SE-8，由Nihon Waters K.K.提供)和40重量份的聚乙二醇(商标名：PEG20000，由Sanyo Chemical Industries，Ltd.提供)溶解在250重量份的水中以制备树脂溶液。用模涂布机(diecoater)将树脂溶液施用于厚度为100微米的铝箔的一个表面(材料：1085)，在其上已经涂覆了厚度为5微米的聚酯粘合剂(R820)，使得施用的树脂溶液的厚度为140微米。通过使所得铝箔以0.1米/秒的速度经过具有3个室(rooms)，每个室的长度为3米的辊支撑型干燥炉，(预定温度：60-100-140℃)，并使热空气以20米/分钟的风速吹过铝箔的施用树脂溶液的表面来干燥施用的树脂溶液，由此得到总厚度为140微米的钻孔用盖板C。将钻孔用盖板C置于叠加的各厚度为0.8毫米的三个镀铜层压板的顶表面上(CCL-HL832，两侧的铜箔12微米，由Mitsubishi Gas Chemical Company，Inc.提供)使得盖板C的水溶性树脂组合物层的一面朝上。将垫板(酚醛树脂板)置于叠加的镀铜层压板的下面。在钻头直径为0.2毫米、旋转频率为250,000rpm、进料速度为15微米/转的条件下进行钻孔。每钻头打击数目为2,000，用15个钻头钻孔。评价在钻头周围卷绕树脂的程度和孔定位精确度。表1显示了结果。
[0022](实施例4)
在搅拌槽中，将20重量份多分散性Mw/Mn为1.5、重均分子量Mw为150,000的聚环氧乙烷(ALKOX L15，由Meisei Chemical Works，Ltd.提供)、50重量份的聚乙二醇·对苯二甲酸二甲酯缩聚物(PaogenPP-15，由Daiichi-Kogyo Seiyaku Co；，Ltd.提供)和30重量份的聚氧乙烯单硬脂酸酯(NONION S-40)溶解在250重量份水中以制备树脂溶液。用模涂布机将树脂溶液施用于厚度为70微米的铝箔的一个表面(材料：1070)，使得施用的树脂溶液的厚度为140微米。使所得铝箔以0.07米/秒的速度经过具有3个室，每个室的长度为3米的辊支撑型干燥炉，(预定温度：60-90-120℃)，并使热空气以15米/分钟的风速吹过铝箔的施用树脂溶液表面，由此得到总厚度为110微米的钻孔用盖板D。将钻孔用盖板D置于叠加的各厚度为0.4毫米的三个镀铜层压板的顶表面上(CCL-HL832，两侧的铜箔12微米，由Mitsubishi Gas ChemicalCompany，Inc.提供)使得盖板D的水溶性树脂组合物层的一面朝上。将垫板(酚醛树脂板)置于叠加的镀铜层压板的下面。在钻头直径为0.15毫米、旋转频率为300,000rpm、进料速度为12微米/转的条件下进行钻孔。每钻头打击数目为2,000，用15个钻头钻孔。评价在钻头周围卷绕树脂的程度和孔定位精确度。表1显示了结果。
[0023](比较实施例1)
在130℃的温度、氮气密封下，在捏和机中捏和50重量份多分散性Mw/Mn为3.5、重均分子量Mw为150,000的聚环氧乙烷(ALKOXR-150，由Meisei Chemical Works，Ltd.提供)和50重量份的重均分子量Mw为20,000的聚乙二醇(PEG20000，由Sanyo Chemical Industries，Ltd.提供)，然后使捏合的混合物通过100℃下的加热辊，从而获得厚度为50微米的树脂组合物板。使树脂组合物板经层压机层压在厚度为100微米的铝箔上(由Mitsubishi Aluminum Co.，Ltd.提供，材料3004)以获得钻孔用盖板E。将钻孔用盖板E置于叠加的各厚度为0.8毫米的三个镀铜层压板的顶表面上(CCL-HL832，两侧的铜箔12微米，由Mitsubishi Gas Chemical Company，Inc.提供)使得盖板E的水溶性树脂组合物层的一面朝上。将垫板(酚醛树脂板)置于叠加的镀铜层压板的下面。在钻头直径为0.2毫米、旋转频率为250,000rpm、进料速度为15微米/转的条件下进行钻孔。每钻头打击数目为2,000，用15个钻头钻孔。评价在钻头周围卷绕树脂的程度和孔定位精确度。表1显示了结果。
[0024](比较实施例2)
在140℃的温度、氮气气氛下，在捏和机中捏和50重量份多分散性Mw/Mn为3.5、重均分子量Mw为150,000的聚环氧乙烷(ALKOXR-150，由Meisei Chemical Works，Ltd.提供)和50重量份的聚氧乙烯单硬脂酸酯(NONION S-40，由NOF CORPORATION提供)，然后用挤出机挤出捏合的混合物，从而获得厚度为100微米的板。将该板置于厚度为100微米的铝箔的一个表面上(由Nippon Foil Mfg Co.，Ltd提供，材料1N30)，其上作为粘膜的聚酯粘合剂(R820，由CEMEDINECo.，Ltd.提供)已经被涂覆2微米厚度。用100℃下的加热辊使该板与铝箔结合，从而获得钻孔用盖板F。将钻孔用盖板F置于叠加的各厚度为0.4毫米的三个镀铜层压板的顶表面上(CCL-HL832，两侧的铜箔12微米，由Mitsubishi Gas Chemical Company，Inc.提供)使得盖板F的水溶性树脂组合物层的一面朝上。将垫板(酚醛树脂板)置于叠加的镀铜层压板的下面。在钻头直径为0.15毫米、旋转频率为300,000rpm、进料速度为12微米/转的条件下进行钻孔。每钻头打击数目为2,000，用15个钻头钻孔。评价在钻头周围卷绕树脂的程度和孔定位精确度。表1显示了结果。
[0025](比较实施例3)
在搅拌槽中，将60重量份多分散性Mw/Mn为3.5、重均分子量Mw为150,000的聚环氧乙烷(ALKOX R-150，由Meisei Chemical Works，Ltd.提供)和40重量份的聚乙二醇(商标名：PEG20000，由SanyoChemical Industries，Ltd.提供)溶解在250重量份的水中以制备树脂溶液。用模涂布机将树脂溶液施用于厚度为100微米的铝箔的一个表面(材料：1085)，在其上已经涂覆了厚度为5微米的聚酯粘合剂(R820)，使得所施用树脂溶液的厚度为140微米。通过使所得铝箔以0.1米/秒的速度经过具有3个室，每个室的长度为3米的辊支撑型干燥炉，(预定温度：60-100-140℃)，并使热空气以20米/分钟的风速吹过铝箔的施用树脂溶液的表面来干燥施用的树脂溶液，由此得到总厚度为140微米的钻孔用盖板G。将钻孔用盖板G置于叠加的各厚度为0.8毫米的三个镀铜层压板的顶表面上(CCL-HL832，两侧的铜箔12微米，由Mitsubishi Gas Chemical Company，Inc.提供)使得盖板G的水溶性树脂组合物层的一面朝上。将垫板(酚醛树脂板)置于叠加的镀铜层压板的下面。在钻头直径为0.2毫米、旋转频率为250,000rpm、进料速度为15微米/转的条件下进行钻孔。每钻头打击数目为2,000，用15个钻头钻孔。评价在钻头周围卷绕树脂的程度和孔定位精确度。表1显示了结果。
[0026](比较实施例4)
在搅拌槽中，将20重量份多分散性Mw/Mn为3.5、重均分子量Mw为150,000的聚环氧乙烷(ALKOX R150，由Meisei Chemical Works，Ltd.提供)、50重量份的聚乙二醇·对苯二甲酸二甲酯缩聚物(PaogenPP-15)和30重量份的聚氧乙烯单硬脂酸酯(NONION S-40)溶解在250重量份水中以制备树脂溶液。用模涂布机将树脂溶液施用于厚度为70微米的铝箔的一个表面(1070)，使得施用的树脂溶液的厚度为140微米。使所得铝箔以0.07米/秒的速度经过具有3个室，每个室的长度为3米的辊支撑型干燥炉，(预定温度：60-90-120℃)，并使热空气以15米/分钟的风速吹过铝箔的施用树脂溶液的表面，由此得到总厚度为110微米的钻孔用盖板H。将钻孔用盖板H置于叠加的各厚度为0.4毫米的三个镀铜层压板的顶表面上(CCL-HL832，两侧的铜箔12微米，由Mitsubishi Gas Chemical Company，Inc.提供)使得盖板H的水溶性树脂组合物层的一面朝上。将垫板(酚醛树脂板)置于叠加的镀铜层压板的下面。在钻头直径为0.15毫米、旋转频率为300,000rpm、进料速度为12微米/转的条件下进行钻孔。每钻头打击数目为2,000，用15个钻头钻孔。评价在钻头周围卷绕树脂的程度和孔定位精确度。表1显示了结果。
[0027]表1
[0028]<评价方法>
[0029]1)卷绕树脂的程度：在2,000次打击的钻孔后，用显微镜以25倍的放大倍数观察15个钻头中的每一个，从而获得以钻头直径计的在钻头周围卷绕的树脂的最大直径。以以下1至3等级评价这15个钻头(小于钻头直径的1.5倍：非常小，钻头直径的1.5至5倍：小，大于钻头直径的5倍：大)。“在15个钻头中的相关钻头的数目”代表卷绕的程度。
[0030]2)孔定位精确度：用孔分析仪(由Hitachi Via Mechanics，Ltd.提供)测量每个钻头通过2,000次打击形成的孔位置相对于在叠加的镀铜层压板的最低镀铜层压板的背面上的目标坐标的位移。得到其平均值和标准偏差(σ)。由此，计算“平均值+3σ”和“最大值”。表1显示了在15个钻孔加工中的“平均值+3σ”和“最大值”的平均值。
[0031]3)分子量测量：采用水溶性GPC进行分子量的测量，其中ShodexSB-G、ShodexSB-803HQ和ShodexSB-806MHQ(由ShowaDenko K.K.提供)的柱顺序排列。在下述条件下测量聚合物化合物的数均分子量和重均分子量。分析样品的测量条件：
载体：50mM-NaCl水溶液。
流速：0.7毫升/分钟。
炉温：35℃。
样品的注入体积：20微升。
检测：差示折光仪(RID-6A，由Shimadzu Corporation提供)。
标准物质：聚乙二醇试剂盒(由POLYMER LABORATORIES Ltd.提供)。

Claims (3)

1、一种钻孔用盖板，其包括金属箔和在金属箔的至少一个表面上形成的水溶性树脂组合物层，
其中所述的水溶性树脂组合物层包含多分散性Mw/Mn为2.5或更低的聚环氧乙烷。
2、根据权利要求1所述的盖板，其中所述聚环氧乙烷的重均分子量Mw为50,000至150,000。
3、根据权利要求1或2所述的盖板，其中在水溶性树脂组合物中的聚环氧乙烷含量为20重量％至80重量％。
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