CN104117715A - 钻孔工具 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种钻孔工具，维持耐折损性和其它性能并且能够进一步改善孔位置精度，实用性优异。在工具主体（1）的外周上形成有一个或多个从工具前端朝向基端侧的螺旋状的切屑排出槽（2），从工具前端起沿轴向为工具直径（D）的1倍以下的范围内的刃带（3）满足下面两个条件：（1）外周方向长度的合计为工具直径（D）的圆的圆周长度的20%以上且60%以下；（2）在所述刃带（3）中，外周方向长度最长的刃带（3）的该外周方向长度为所述工具直径（D）的圆的圆周长度的20%以上且50%以下，而且，在所述刃带（3）上设有硬质覆膜（4），该硬质覆膜（4）被设置成越靠工具前端侧越厚。

Description

钻孔工具

技术领域

本发明涉及钻孔工具。

背景技术

近年来，印刷布线板（PCB）逐渐小型化、薄型化和轻量化，并为了提高可靠性而逐渐高耐热化和高刚性化。因此，玻璃纤维布和绝缘部的树脂结构变得难切削，相应地，在PCB的钻孔加工中使用的钻头（下面，称为PCB钻头。）变得容易磨耗，从而与磨耗相伴的孔位置精度的变差成为问题。

因此，提出有各种各样的钻头，例如在专利文献1中公开那样的、覆盖有用于提高耐摩耗性的硬质覆膜的钻头，虽实现了上述孔位置精度的改善，但迫切期望进一步的改善。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012-11489号公报

本发明人等为了实现孔位置精度的进一步改善，反复对覆盖有硬质覆膜的钻头进行各种研究，结果得到了以下的见解。

作为引起孔位置精度变差的主要原因，列举了图1中图示那样的钻头向被切削材料切入时的位置偏离、以及图2中图示那样的钻头进入到被切削材料中之后的行进方向偏离。而且，在由于与被切削材料的接触导致钻头的磨耗严重的情况下，钻头向被切削材料切入时的位置偏离和钻头进入到被切削材料中之后的行进方向偏离变得显著，孔位置精度容易变差。另外，图1和图2为利用PCB钻头对被盖板和垫板夹持的PCB实施钻孔加工时的例子。

具体来说，考虑到下述方面：由于钻头的副切削刃（先端切れ刃）、后刀面和后刀面棱线（横刃）磨耗等导致的切入性的降低，所以钻头向被切削材料切入时的位置偏离变差，由于工具前端部的工具外周与切削刃相交形成的角部附近的外周磨耗而随着朝向前端侧外周逐渐缩径的、所谓正锥化，所以钻头进入到被切削材料中之后的行进方向偏离严重。

对于钻头向被切削材料切入时的位置偏离，能够变更盖板即进行某种程度控制，但除盖板的变更以外对钻头的形状等尚有改善的余地。并且，钻头进入到被切削材料中之后的行进方向偏离在变更盖板等的情况下也无法控制，因此，特别地需要通过钻头的形状变更等来尽量减小钻头进入到被切削材料中之后的行进方向偏离的影响。

发明内容

本发明是基于发明人等的上述见解而完成的，提供一种钻孔工具，通过将硬质覆膜设置成在规定的外周方向长度的刃带上越靠工具前端侧越厚，来防止钻头向被切削材料切入时的位置偏离并抑制钻头进入到被切削材料中之后的行进方向偏离，从而维持耐折损性和其它性能并能够进一步改善孔位置精度，实用性优异。

参照附图对本发明的要旨进行说明。

本发明涉及钻孔工具，在工具主体1的外周上形成有一个或多个从工具前端朝向基端侧的螺旋状的切屑排出槽2，其特征在于，从工具前端起沿轴向为工具直径D的1倍以下的范围内的刃带3满足下面两个条件：

（1）外周方向长度的合计为工具直径D的圆的圆周长度的20%以上且60%以下，

（2）在所述刃带3中，外周方向长度最长的刃带3的该外周方向长度为所述工具直径D的圆的圆周长度的20%以上且50%以下，

而且，在所述刃带3上设有硬质覆膜4，该硬质覆膜4被设置成越靠工具前端侧越厚。

此外，在技术方案1记载的钻孔工具的基础上，本发明涉及的钻孔工具的特征在于，所述刃带3的工具前端侧位置的所述硬质覆膜4的膜厚T1、与所述刃带3的从工具前端起沿轴向为工具直径D的2倍或工具直径D的2倍以下的范围内的工具后端侧位置的所述硬质覆膜4的膜厚T2的比T2／T1为0.50以上且0.98以下。

此外，在技术方案1记载的钻孔工具的基础上，本发明涉及的钻孔工具的特征在于，在所述硬质覆膜4中，作为金属成分至少含有Al和Cr，作为非金属成分至少含有N，从工具前端起沿轴向为工具直径D的1倍以下的范围内的膜厚为1μm以上且5μm以下。

此外，在技术方案2记载的钻孔工具的基础上，本发明涉及的钻孔工具的特征在于，在所述硬质覆膜4中，作为金属成分至少含有Al和Cr，作为非金属成分至少含有N，从工具前端起沿轴向为工具直径D的1倍以下的范围内的膜厚为1μm以上且5μm以下。

此外，在技术方案1记载的钻孔工具的基础上，本发明涉及的钻孔工具的特征在于，切削刃5为一个。

此外，在技术方案2记载的钻孔工具的基础上，本发明涉及的钻孔工具的特征在于，切削刃5为一个。

此外，在技术方案3记载的钻孔工具的基础上，本发明涉及的钻孔工具的特征在于，切削刃5为一个。

此外，在技术方案4记载的钻孔工具的基础上，本发明涉及的钻孔工具的特征在于，切削刃5为一个。

此外，在技术方案1～8中的任一项中记载的钻孔工具的基础上，本发明涉及的钻孔工具的特征在于，在工具前端面上未设置所述硬质覆膜4。

此外，在技术方案1～8中的任一项中记载的钻孔工具的基础上，本发明涉及的钻孔工具的特征在于，在工具前端面和所述切屑排出槽2的内表面上未设置所述硬质覆膜4。

此外，在技术方案1～8中的任一项中记载的钻孔工具的基础上，本发明涉及的钻孔工具的特征在于，在从工具前端起沿轴向为工具直径D的1倍以下的范围内存在多个所述刃带3，在该设置有多个的刃带3中，设置于外周方向长度最长的刃带3上的所述硬质覆膜4的膜厚TW、与设置于外周方向长度最短的刃带3上的所述硬质覆膜4的膜厚TN的比TW／TN为0.60以上且0.98以下。

此外，涉及钻孔工具，在技术方案9记载的钻孔工具的基础上，本发明涉及的所述钻孔工具的特征在于，在从工具前端起沿轴向在为工具直径D的1倍以下的范围内存在多个所述刃带3，在该设置了有多个的刃带3中，设置于最外周方向长度最长的刃带3上的所述硬质覆膜4的膜厚TW、与设置于最外周方向长度最短的刃带3上的所述硬质覆膜4的膜厚TN的比TW／TN为0.60以上且0.98以下。

此外，在技术方案10记载的钻孔工具的基础上，本发明涉及的钻孔工具的特征在于，在从工具前端起沿轴向为工具直径D的1倍以下的范围内存在多个所述刃带3，在该设置有多个的刃带3中，设置于外周方向长度最长的刃带3上的所述硬质覆膜4的膜厚TW、与设置于外周方向长度最短的刃带3上的所述硬质覆膜4的膜厚TN的比TW／TN为0.60以上且0.98以下。

此外，在技术方案11记载的钻孔工具的基础上，本发明涉及的钻孔工具的特征在于，在从工具前端起沿轴向为工具直径D的1倍以下的范围内存在两个所述刃带3。

此外，在技术方案12记载的钻孔工具的基础上，本发明涉及的钻孔工具的特征在于，在从工具前端起沿轴向为工具直径D的1倍以下的范围内存在两个所述刃带3。

此外，在技术方案13记载的钻孔工具的基础上，本发明涉及的钻孔工具的特征在于，在从工具前端起沿轴向为工具直径D的1倍以下的范围内存在两个所述刃带3。

此外，在技术方案14记载的钻孔工具的基础上，本发明涉及的钻孔工具的特征在于，工具直径D为0.2mm以上且1.0mm以下，至少从前端到切屑排出槽后端部为含有WC和Co的超硬合金制成的。

此外，在技术方案15记载的钻孔工具的基础上，本发明涉及的钻孔工具的特征在于，工具直径D为0.2mm以上且1.0mm以下，至少从前端到切屑排出槽后端部为含有WC和Co的超硬合金制成的。

此外，在技术方案16记载的钻孔工具的基础上，本发明涉及的钻孔工具的特征在于，工具直径D为0.2mm以上且1.0mm以下，至少从前端到切屑排出槽后端部为含有WC和Co的超硬合金制成的。

发明效果

本发明如上述那样构成，因此成为维持耐折损性和其它性能并能够进一步改善孔位置精度的、实用性优异的钻孔工具。

附图说明

图1为对钻头向被切削材料切入时的位置偏离进行说明的概略说明图。

图2为对钻头进入到被切削材料中之后的行进方向偏离进行说明的概略说明图。

图3为本实施例的概略说明立体图。

图4为图3中的前端侧的放大立体图。

图5为示出钻孔工具的工具前端部的结构例的概略说明主视图。

图6为沿图4中的A-A线的剖视图。

图7为本实施例的概略说明侧视图。

图8为将图7的主要部分简化并放大的概略说明侧视图。

图9为对成膜方法进行说明的概略说明图。

图10为示出实验条件和实验结果的表。

图11为示出实验条件和实验结果的表。

图12为示出实验条件和实验结果的表。

图13为示出实验条件和实验结果的表。

标号说明

1：工具主体；

2：切屑排出槽；

3：刃带；

4：硬质覆膜；

5：切削刃；

D：工具直径。

具体实施方式

根据附图示出本发明的作用并对本发明的优选的实施方式进行简单说明。

在工具前端部，使刃带3的外周方向长度足够长，从而提高硬质覆膜4的耐久性，并且，将该硬质覆膜4设置成越靠工具前端侧越厚，由此，工具前端侧的硬质覆膜4不易磨耗，而且，即使磨耗也不易成为随着朝向工具前端侧外周逐渐缩径的（正锥）形状，因此，能够良好地抑制由于工具前端部的工具外周与切削刃相交形成的角部附近的外周磨耗造成的正锥化。

而且，例如，采用下述材料作为硬质覆膜4：作为金属成分至少含有Al和Cr，作为非金属成分至少含有N，在将从工具前端沿轴向在工具直径D的1倍以下的范围内的膜厚设定为1μm以上且5μm以下的情况下，能够改善切入时的位置偏离。并且，在构成为工具前端面和切屑排出槽2的内表面不设置硬质覆膜4的情况下，也能够改善切入时的位置偏离。

由此，本发明能够防止钻头向被切削材料切入时的位置偏离并尽量减小钻头进入到被切削材料中之后的行进方向偏离的影响，从而能够实现孔位置精度的进一步的改善。

实施例

根据附图对本发明的具体实施例进行说明。

本实施例为钻孔工具，其中，在工具主体1的外周形成有一条或多条从工具前端朝向基端侧的螺旋状的切屑排出槽2，从工具前端沿轴向在工具直径D的1倍（1D）以下的范围内存在的一个或多个刃带3的外周方向长度的合计为工具直径D的圆的圆周长度（πD，π为圆周率）的20%以上且60%以下，该刃带3中，外周方向长度最长的刃带3的外周方向长度为所述πD的20%以上且50%以下，在所述刃带3设有硬质覆膜4，该硬质覆膜4被设置成越靠工具前端侧越厚。

具体来说，如图3、4中图示那样，所述钻孔工具为由以下部分构成的PCB钻头：工具主体1，其在外周设有螺旋状的切屑排出槽2；柄锥部，其与工具主体1连接设置且随着朝向工具基端侧逐渐扩径；以及直径为3.175mm的柄部，其与柄锥部连续设置。工具主体1至少从前端到切屑排出槽后端部含有WC和Co，工具主体1由与后述的硬质覆膜4良好地紧密结合的超硬合金部件形成，柄部由不锈钢部件形成，该两者以接合的方式构成。另外，优选所述超硬合金部件的Co含有量的重量百分比为3%以上且15%以下。柄锥部的锥角度在本实施例中形成为30°。

并且，工具主体1（刃部）的直径D为包括设置于刃带3的硬质覆膜4在内的最大直径（参照图8），在本实施例中被设定为0.3mm。并且，不包括硬质覆膜4的工具主体1的刃部形状可以为从工具主体1的前端侧到基端侧直径恒定的所谓平直形状（参照图8的（A）），也可以为在基端侧直径减小一阶的所谓底切（under-cut）形状（参照图8的（B））。另外，若为孔位置精度容易变差的0.2mm以上且1.0mm以下的直径，则与本实施例同样地特别发挥本发明的效果。

并且，本实施例是切削刃为一个且设有两个切屑排出槽2的、图5的（A）中图示那样的所谓1刃2槽形状的钻头。关于刃带3，设置有外周方向长度长的刃带3和外周方向长度短的刃带3共两个，具体来说，将切削刃5的靠工具旋转方向后方侧的刃带3的外周方向长度设定得更长。在本发明中，刃带是指与孔内壁面接触的外周面。即，如图5的（B）中图示那样，在构成为在刃带3设置铲齿面（二番取り面）8的情况下，铲齿面不被视为刃带。图中，标号6为第一后刀面，标号7为第二后刀面。

另外，在如图5的（C）中图示那样的普通的所谓2刃2槽形状的钻头的情况下，存在下述情况：若使刃带3的外周方向长度变长（若使刃带3变大），则槽容积相应地减小，切屑排出性变差而孔内壁粗糙度变大。在这方面，若为1刃形状，则即使使刃带3的外周方向长度变长，也能够使相对于一个切削刃5的槽容积足够大，能够获得良好的切屑排出性，孔内壁粗糙度相应地得到改善。并且，图5的（A）、（B）那样的1刃2槽形状的钻头的两个刃带保持平衡，稳定地切入到被切削材料中，因此，与图5的（D）中图示那样的切削刃5为一个且设有一个切屑排出槽2的普通的所谓1刃1槽形状相比，能够进一步提高切入性。

并且，在本实施例中，在工具前端面（第一后刀面6和第二后刀面7）和切屑排出槽2的内表面未设置所述硬质覆膜4，如图3、4中图示那样，构成为所述硬质覆膜4仅设置在刃带3上设置。因此，在工具前端的后刀面和与前刀面之间的交差交叉棱线部存在的切削刃没有被硬质覆膜4覆盖，从而能够使切削角锋利，相应地，向被切削材料的切入性提高，因此，向被切削材料切入时的孔位置精度变得良好。另外，在工具前端面和切屑排出槽2的内表面也设置了硬质覆膜4的情况也在本发明的范围内，但该情况下，工具整体被硬质覆膜4覆盖，因而耐磨耗性提高，但硬质覆膜4中的被称为飞沫（droplet）的微小金属粒子存在于切屑排出槽2的内表面，从而切屑排出性变差，而且由于工具前端的后刀面和前刀面上的硬质覆膜4，刃倾角变钝且切削阻力增大，因此，与在工具前端面和切屑排出槽2的内表面不设置所述硬质覆膜4的情况相比，钻孔时折损的可能性稍高。并且，由于刃倾角变钝，向被切削材料切入时容易产生位置偏离，与在工具前端面和切屑排出槽2的内表面不设置所述硬质覆膜4的情况相比，孔位置精度稍变差。

在本实施例中，采用下述材料作为硬质覆膜4：作为金属成分至少含有Al和Cr，作为非金属成分至少含有N。这样的硬质覆膜4抑制工具母材的磨耗，但在加工的同时覆膜自身磨耗，因此需要适当的厚度，优选为1μm以上。另一方面，若过厚，则在工具前端面和切屑排出槽2的内表面也设置硬质覆膜4的情况下，切削刃和横刃的锋利性丧失，向被切削材料切入时容易产生位置偏离，因此优选为5μm以下。因此，硬质覆膜4被设定成：从工具前端沿轴向在1D以下的范围内的膜厚为1μm以上且5μm以下。

在本实施例中，从工具前端沿轴向在1D以下的范围内存在的一个或多个刃带3的外周方向长度的合计为πD的20%以上且60%以下，在设置了两个的刃带3中，设定成外周方向长度长的刃带3的外周方向长度为πD的20%以上且50%以下。

这里，若各刃带3的外周方向长度的合计变长，则刃带3的覆膜耐久性变好，相应地，工具前端部的角部附近的外周磨耗不易变大，孔位置精度不易变差，但在各刃带3的外周方向长度的合计为比πD的60%长的情况下，切削阻力变大，容易折损，在比πD的20%短的情况下，刃带3的覆膜耐久性变差，工具前端部的角部附近的外周磨耗容易变大，孔位置精度容易变差。并且，在外周方向长度最长的刃带3的外周方向长度比πD的50%长的情况下，由于上述同样的理由，容易折损，在比πD的20%短的情况下，由于上述同样的理由，孔位置精度容易变差。

本实施例为上述那样的1刃2槽形状，如图4中图示那样，在从工具前端沿轴向为1D以下的范围内存在两个刃带3，该两个刃带3的外周方向长度的合计被设定为πD的43%，外周方向长度长的刃带3的外周方向长度被设定为πD的33%。如上述那样，在本实施例中，将切削刃5的靠工具旋转方向后方侧的刃带3的外周方向长度设定得更长。这种情况下，利用外周方向长度长的刃带3支撑切削刃5，从而能够确保刚性，抑制工具的振动，因此，能够防止孔位置精度变差。

并且，关于钻头，越靠前端部，承受的切削阻力越大，因此，在工具前端部的角部附近，覆膜的耐久性变差，或磨耗容易变大。由此，最好将硬质覆膜4形成为越靠近工具前端侧的刃带3就越厚（最好设置成膜厚从工具主体1的根部侧朝向前端侧而逐渐增加），这样容易抑制孔位置精度的变差。

因此，在本实施例中，如图7中图示那样，刃带3的工具前端侧位置（工具前端部的角部位置）L1的硬质覆膜4的膜厚T1、与刃带3的从工具前端沿轴向为工具直径的2倍（2D）或2D以下的范围内的工具后端侧位置L2的硬质覆膜4的膜厚T2的比T2／T1，被设定为0.50以上且0.98以下。另外，图7中的膜厚T1和T2为粗略地示出被设置成膜厚从工具主体1的根部侧到朝向前端侧逐渐增加的情况。具体来说，如图8所示，图8的（A）为L2在刃带3的从工具前端沿轴向为2D的位置的例子，图8的（B）为L2在刃带3的从工具前端沿轴向为2D以下的范围内的工具后端侧位置的例子。另外，在从工具前端沿轴向为1D以下的范围内存在多个刃带3的情况下，T2／T1的值按各刃带3设定。

这里，在T2／T1比0.5小的情况下，在位置L1处覆膜成为向工具径向突出的形状，切削负载集中，产生覆膜强度以上的应力，因此，在该附近反而覆膜容易缺损，招致孔位置精度的变差。在T2／T1比0.98大的情况下，膜厚从工具主体1的根部侧到前端侧大致恒定，或者膜厚从根部侧朝向前端侧逐渐减小，因此，在工具前端部的角部附近没有足够的膜厚，前端部的覆膜的耐久性容易变差，磨耗容易变大，孔位置精度容易变差。

关于该T2／T1，例如，如图9中图示那样，使在形成覆膜的成膜炉内保持钻头的夹具相对于钻头的直径D在水平方向足够大，使钻头相对于夹具的插入深度变化，由此能够适当设定该T2／T1。具体来说，若使钻头的插入深度加深，则能够减小T2／T1（能够增加L1处的膜厚T1），若使钻头的插入深度变浅，则能够增大T2／T1（能够减薄L1处的膜厚T1）。

而且，在设置多个切屑排出槽2的情况下，外周方向长度最短的刃带3的覆膜的耐久性变差，孔位置精度变差。即，外周方向长度最短的刃带3的覆膜的磨耗比外周方向长度最长的刃带3的覆膜的磨耗严重，因此，工具的母材露出的磨损在外周方向长度最短的刃带3处变得显著，成为单边磨损状态。其结果是，被切削材料与各刃带3的接触变得不均衡，上述钻头进入到被切削材料中之后的行进方向偏离的影响增大，从而孔位置精度变差。

因此，优选设定成：在从工具前端沿轴向为工具直径D的1倍以下的范围内存在的多个刃带3中，设置于外周方向长度最长的刃带3上的硬质覆膜4的膜厚TW与设置于外周方向长度最短的刃带3上的硬质覆膜4的膜厚TN的比TW／TN为0.60以上且0.98以下。

在本实施例中，如图6中图示那样，设定成：在从工具前端沿轴向为1D以下的范围中，设置于外周方向长度P1的刃带3上的硬质覆膜4的膜厚TW与设置于比P1短的外周方向长度P2的刃带3上的硬质覆膜4的膜厚TN的比TW／TN为0.60以上且0.98以下。另外，虽未图示，但即使在从工具前端沿轴向为1D以下的范围内存在三个以上刃带3的情况下，也将设置于外周方向长度最长的刃带3上的硬质覆膜4的膜厚设定为TW，并将设置于外周方向长度最短的刃带3上的硬质覆膜4的膜厚设定为TN即可。

这里，在TW／TN比0.6小的情况下，在外周方向长度短的刃带上，切削负载集中，在该附近反而覆膜的磨耗容易严重，覆膜容易缺损，从而孔位置精度变差，在TW／TN比0.98大的情况下，在外周方向长度短的刃带上，覆膜的耐久性容易变差，从而孔位置精度容易变差。

关于该TW／TN，例如，在钻头的整个刃部上以规定的膜厚设置硬质覆膜4之后，在从工具前端起为1D的范围内的刃带3上，通过设置成外周方向长度最短的刃带3朝向成膜炉内的金属蒸发源的方向来进行成膜处理，从而能够减小TW／TN（能够加厚TN），通过设置成外周方向长度最长的刃带3朝向金属蒸发源的方向来进行成膜处理，从而能够增大TW／TN（能够减薄TN）。

本实施方式如上述那样构成，因此，在工具前端部使刃带3的外周方向长度足够长，使硬质覆膜4的耐久性提高，并且，将该硬质覆膜4设置成越靠工具前端侧越厚，由此，工具前端侧的硬质覆膜4不易摩耗，而且，即使摩耗也不易成为随着靠近前端侧外周逐渐缩径的形状，因此，能够良好地抑制由于工具前端部的角部附近的外周摩耗造成的正锥化。

由此，本实施例能够防止钻头向被切削材料切入时的位置偏离并尽量减小钻头进入到被切削材料中之后的行进方向偏离的影响，从而能够维持耐折损性和其它性能并实现孔位置精度的进一步的改善。

对证明本实施例的效果的实验例进行说明。

图10～13为示出使钻头形状和刃带3的结构、硬质覆膜4的结构变化来评价孔位置精度等的实验条件和实验结果的表。对图10～13的详细情况进行说明，图10为各种钻头形状和刃带的外周方向长度不同的比较评价结果的图，图11为T2／T1不同的比较评价结果的图，图12为TW／TN不同的比较评价结果的图，图13为钻头尺寸不同的比较评价结果的图。

在图10的实验中使用的钻头是工具直径D为0.3mm、槽长l为6.5mm的2刃2槽钻头、1刃1槽钻头、1刃2槽钻头，使刃带的结构进行各种变化。图中的圆周比（%）表示刃带的外周方向长度的合计及外周方向长度最长的刃带的外周方向长度相对于πD的比。并且，前端角、螺旋角等基本形状相同，但1刃形状的槽深比2刃形状深10%。图中，在涂层部位栏中，“全部面”表示在刃部整面全部面上都有涂层；“槽内表面、刃带”，表示在前端面没有涂层；“仅刃带”表示在槽内表面和前端面没有涂层。并且，在各样本中，不仅对设置了硬质覆膜的涂层钻头进行了评价，而且对无涂层（完全没有设置硬质覆膜的）钻头也进行了评价。硬质覆膜的膜厚T2为2μm，T2／T1为0.65以上且0.75以下。并且，对于No.7～13，将TW／TN设定为0.76以上且0.85以下。

另外，No.13为在切削刃的靠工具旋转方向后方侧的刃带上设置上述铲齿面的例子。

根据上述钻头，将四张作为基材的「FR-4无卤材料、厚度1.2mm、6层铜箔」重叠，使用铝板（厚度0.2mm）作为盖板，使用电木板（厚度1.5mm）作为垫板，在钻头（主轴）的转速为120krpm、进给速度为3.0m／min、主轴的上升速度为25.4m／min的条件下，对每种规格的钻头各10根进行钻孔加工实验。

对图10～图13中的评价方法进行说明。对于折损根数，在图10～图12中记载了在6000次钻孔加工中10根中的折损根数，在图13中记载了在设定的钻孔次数以内10根中的折损根数。对于孔位置精度，在图10～图12中记载了在10根钻头的6000次钻孔加工中的最下基板背侧的孔位置偏移量的Avg.＋3s值，在图13中记载了10根钻头的设定的钻孔次数的最下基板背侧的孔位置偏移量的Avg.＋3s值。另外，对于折损根数为10根的，没有进行测定，对于折损根数不满10根的，记载了未折损的根数的孔位置偏移量。并且，根据未涂层与涂层的孔位置偏移量的Avg.＋3s值的差（未涂层差）对硬质覆膜覆盖的效果进行了确认（○：效果大；×：效果小（未涂层差在1μm以下））。并且，关于孔内壁粗糙度，在图10中，通过确认6000次钻孔附近的5个孔的孔内壁的外观来评价孔内壁粗糙度（○：孔内壁粗糙度不足25μm；△：孔内壁粗糙度不足25μm但外观上比较差），在图13中，通过确认设定的钻孔附近的5个孔的孔内壁的外观来评价孔内壁粗糙度（○：孔内壁粗糙度不足15μm；△：孔内壁粗糙度不足15μm但外观上比较差）。并且，关于膜缺损，在图11中，通过确认6000次钻孔后的角部附近的覆膜状态的外观来评价膜缺损，在图12中，通过确认6000次钻孔后的外周方向长度短的刃带的覆膜状态的外观来评价膜缺损（○：覆膜未缺损；×：覆膜缺损）。并且，关于膜磨损，在图11中，通过确认6000次钻孔后的角部附近的覆膜状态的外观来评价膜磨损，在图12中，通过确认6000次钻孔后的外周方向长度短的刃带的覆膜状态的外观来评价膜磨损（○：覆膜的磨损不明显；×：覆膜的磨损显著；-：由于膜缺损而无法确认磨损）。

根据评价结果，确认了下述方面。

2刃2槽形状不易折损，利用覆膜使孔位置精度稍好，但存在当刃带的外周方向长度加长时孔内壁粗糙度容易变差的倾向。此外，1刃1槽形状由于硬质覆膜覆盖的效果大因而孔位置精度良好，孔内壁粗糙度也不差，但存在即使刃带的外周方向长度在优选的范围内也容易折损的倾向。此外，1刃2槽形状由于向被切削材料的切入性好因而孔位置精度好，硬质覆膜覆盖的效果也大，孔内壁粗糙度也良好。

此外，在1刃2槽形状中，在槽内表面和刃带设置覆膜的情况（图10中的No.10）和仅在刃带设置覆膜的情况（图10中的No.11）下，在上述的钻头形状的效果的基础上，由于在前端面、或在前端面和槽内表面未设置覆膜而存在不易折损的倾向。在1刃2槽形状中，在刃带上设置铲齿面的情况（图10中的No.13）下，得到以下结果：孔位置精度是相同形状中最良好的，不易折损，孔内壁粗糙度也良好。

根据上述内容，能够确认：在1刃2槽形状中，仅在刃带上设置覆膜的情况下得到最良好的结果。

在图11的实验中使用的钻头是工具直径D为0.3mm、槽长l为6.5mm的与图10的No.9形状相同的钻头。在各样本中，不仅对设置了硬质覆膜的涂层钻头进行了评价，而且对无涂层钻头也进行了评价。硬质覆膜的膜厚T2为2μm，使T2／T1变化。并且，使TW／TN为0.76以上且0.88以下。

根据上述钻头，将四张作为基材的「FR-4无卤材料、厚度1.2mm、6层铜箔」重叠，使用铝板（厚度0.2mm）作为盖板，使用电木板（厚度1.5mm）作为垫板，在钻头（主轴）的转速为120krpm、进给速度为3.0m／min、主轴的上升速度为25.4m／min的条件下，对每种规格的钻头各10根进行了钻孔加工实验。

根据评价结果，能够确认，在T2／T1小的情况下，角部附近的覆膜缺损明显。并且，能够确认，在T2／T1大的情况下，角部附近的覆膜磨损明显。

根据上述内容，考虑T2／T1为0.50以上且0.98以下为宜。

在图12的实验中使用的钻头是工具直径D为0.3mm、槽长l为6.5mm的与图10的No.9形状相同的钻头。在各样本中，不仅对设置了硬质覆膜的涂层钻头进行了评价，而且对无涂层钻头也进行了评价。硬质覆膜的膜厚TW为2.8μm，使TW／TN变化。并且，使T2／T1为0.65以上且0.75以下。

根据上述钻头，将四张作为基材的「FR-4无卤材料、厚度1.2mm、6层铜箔」重叠，使用铝板（厚度0.2mm）作为盖板，使用电木板（厚度1.5mm）作为垫板，在钻头（主轴）的转速为120krpm、进给速度为3.0m／min、主轴的上升速度为25.4m／min的条件下，对每种规格的钻头各10根进行了钻孔加工实验。

根据评价结果，能够确认，在TW／TN小的情况下，外周方向长度短的刃带的覆膜缺损明显。并且，能够确认，在TW／TN大的情况下，外周方向长度短的刃带的覆膜磨损明显。

根据上述内容，能够确认，TW／TN至少不优选为0.51以下或1.17以上。

在图13的实验中使用的钻头如下：工具直径D为0.1mm、槽长为2.2mm的2刃2槽钻头和1刃2槽钻头；工具直径D为0.2mm、槽长l为3.5mm的1刃2槽钻头；工具直径D为0.6mm、槽长l为8.5mm的2刃2槽钻头和1刃2槽钻头；工具直径D为1.0mm、槽长l为9.0mm的2刃2槽钻头；以及工具直径D为1.1mm、槽长l为9.0mm的2刃2槽钻头。在刃部全部面上设置有硬质覆膜。并且，在各样本中，不仅对设置了硬质覆膜的涂层钻头进行了评价，而且对无涂层钻头也进行了评价。

利用上述钻头，按照每种工具直径D在下述条件下进行了钻孔加工实验。

·工具直径D：0.1mm

将三张作为基材的「无卤材料、厚度0.4mm、2层铜箔」重叠，使用带树脂的铝板（厚度0.1mm）作为盖板，使用电木板（厚度1.5mm）作为垫板，在钻头（主轴）的转速为330krpm、进给速度为2.4m／min、主轴的上升速度为50.0m／min的条件下，对每种规格的钻头各10根进行6000次钻孔加工。

·工具直径D：0.2mm

将两张作为基材的「FR-4材料、厚度1.2mm、6层铜箔」重叠，使用带树脂的铝板（厚度0.17mm）作为盖板，使用电木板（厚度1.5mm）作为垫板，在钻头（主轴）的转速为180krpm、进给速度为2.4m／min、主轴的上升速度为25.4m／min的条件下，用各10根钻头进行3000次钻孔加工。

·工具直径D：0.6mm

将三张作为基材的「FR-4材料、厚度1.6mm、6层铜箔」重叠，使用铝板（厚度0.2mm）作为盖板，使用电木板（厚度1.5mm）作为垫板，在钻头（主轴）的转速为75krpm、进给速度为2.05m／min、主轴的上升速度为25.4m／min的条件下，对每种规格的钻头各10根进行2400次钻孔加工。

·工具直径D：1.0mm

将三张作为基材的「FR-4材料、厚度1.5mm、4层铜箔」重叠，使用铝板（厚度0.15mm）作为盖板，使用电木板（厚度1.5mm）作为垫板，在钻头（主轴）的转速为48krpm、进给速度为0.96m／min、主轴的上升速度为25.4m／min的条件下，用各10根钻头进行2000次钻孔加工。

·工具直径D：1.1mm

将三张作为基材的「FR-4材料、厚度1.6mm、2层铜箔」重叠，使用铝板（厚度0.15mm）作为盖板，使用电木板（厚度1.5mm）作为垫板，在钻头（主轴）的转速为48krpm、进给速度为0.96m／min、主轴的上升速度为25.4m／min的条件下，用各10根钻头进行2000次钻孔加工。

根据评价结果，能够确认，在工具直径D为0.1mm或1.1mm的钻头的情况下，硬质覆膜的耐磨耗效果小。

根据上述内容，能够确认，在工具直径D为0.2mm以上且1.0mm以下的钻头的情况下，特别发挥本发明的效果。

Claims (19)

1.一种钻孔工具，在工具主体的外周上形成有一个或多个从工具前端朝向基端侧的螺旋状的切屑排出槽，其特征在于，

在从工具前端起沿轴向为工具直径的1倍以下的范围内的刃带满足下面两个条件：

（1）外周方向长度的合计为工具直径的圆的圆周长度的20%以上且60%以下，

（2）在所述刃带中，外周方向长度最长的刃带的该外周方向长度为所述工具直径的圆的圆周长度的20%以上且50%以下，

而且，在所述刃带上设有硬质覆膜，该硬质覆膜被设置成越靠工具前端侧越厚。

2.根据权利要求1所述的钻孔工具，其特征在于，

所述刃带的工具前端侧位置的所述硬质覆膜的膜厚T1、与所述刃带的从工具前端起沿轴向为工具直径D的2倍或工具直径的2倍以下的范围内的工具后端侧位置的所述硬质覆膜的膜厚T2的比T2／T1为0.50以上且0.98以下。

3.根据权利要求1所述的钻孔工具，其特征在于，

在所述硬质覆膜中，作为金属成分至少含有Al和Cr，作为非金属成分至少含有N，从工具前端起沿轴向为工具直径的1倍以下的范围内的膜厚为1μm以上且5μm以下。

4.根据权利要求2所述的钻孔工具，其特征在于，

在所述硬质覆膜中，作为金属成分至少含有Al和Cr，作为非金属成分至少含有N，从工具前端起沿轴向为工具直径的1倍以下的范围内的膜厚为1μm以上且5μm以下。

5.根据权利要求1所述的钻孔工具，其特征在于，

切削刃为一个。

6.根据权利要求2所述的钻孔工具，其特征在于，

切削刃为一个。

7.根据权利要求3所述的钻孔工具，其特征在于，

切削刃为一个。

8.根据权利要求4所述的钻孔工具，其特征在于，

切削刃为一个。

9.根据权利要求1～8中的任一项所述的钻孔工具，其特征在于，

在工具前端面上未设置所述硬质覆膜。

10.根据权利要求1～8中的任一项所述的钻孔工具，其特征在于，

在工具前端面和所述切屑排出槽的内表面上未设置所述硬质覆膜。

11.根据权利要求1～8中的任一项所述的钻孔工具，其特征在于，

在从工具前端起沿轴向为工具直径的1倍以下的范围内存在多个所述刃带，在该设置有多个的刃带中，设置于外周方向长度最长的刃带上的所述硬质覆膜的膜厚TW、与设置于外周方向长度最短的刃带上的所述硬质覆膜的膜厚TN的比TW／TN为0.60以上且0.98以下。

12.根据权利要求9所述的钻孔工具，其特征在于，

在从工具前端起沿轴向为工具直径的1倍以下的范围内存在多个所述刃带，在该设置有多个的刃带中，设置于外周方向长度最长的刃带上的所述硬质覆膜的膜厚TW、与设置于外周方向长度最短的刃带上的所述硬质覆膜的膜厚TN的比TW／TN为0.60以上且0.98以下。

13.根据权利要求10所述的钻孔工具，其特征在于，

在从工具前端起沿轴向为工具直径的1倍以下的范围内存在多个所述刃带，在该设置有多个的刃带中，设置于外周方向长度最长的刃带上的所述硬质覆膜的膜厚TW、与设置于外周方向长度最短的刃带上的所述硬质覆膜的膜厚TN的比TW／TN为0.60以上且0.98以下。

14.根据权利要求11所述的钻孔工具，其特征在于，

在从工具前端起沿轴向为工具直径的1倍以下的范围内存在两个所述刃带。

15.根据权利要求12所述的钻孔工具，其特征在于，

在从工具前端起沿轴向为工具直径的1倍以下的范围内存在两个所述刃带。

16.根据权利要求13所述的钻孔工具，其特征在于，

在从工具前端起沿轴向为工具直径的1倍以下的范围内存在两个所述刃带。

17.根据权利要求14所述的钻孔工具，其特征在于，

工具直径为0.2mm以上且1.0mm以下，至少从前端到切屑排出槽后端部为含有WC和Co的超硬合金制成的。

18.根据权利要求15所述的钻孔工具，其特征在于，

工具直径为0.2mm以上且1.0mm以下，至少从前端到切屑排出槽后端部为含有WC和Co的超硬合金制成的。

19.根据权利要求16所述的钻孔工具，其特征在于，

工具直径为0.2mm以上且1.0mm以下，至少从前端到切屑排出槽后端部为含有WC和Co的超硬合金制成的。