CN111112697A - 开孔工具及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种开孔工具及其制造方法，能够确保工具末端与被切削件的导电性，并且与无涂层钻头相比能够抑制加工孔品质的降低。该开孔工具在涂膜(5)包覆于超硬合金制的工具基材上而成的工具主体(1)的外周设有从工具末端朝向基端侧的一个或多个螺旋状的切屑排出槽(2)，在所述切屑排出槽(2)与末端后刀面(3)的交叉棱线部设有一个或多个切刃(4)，其中，在所述工具主体(1)的末端设有不存在所述涂膜(5)而使所述工具基材露出的露出部(6)，在所述切刃(4)的工具外周侧的规定范围内包覆有所述涂膜(5)。

Description

开孔工具及其制造方法

技术领域

本发明涉及开孔工具及其制造方法。

背景技术

近年来，印刷电路板(PCB)不断变得轻薄短小化，并且，与所要求的电可靠性的高度化相伴，要求高耐热化、高散热化以及高刚性化。因此，为了实现这些要求，谋求填充在作为PCB的构成材料的GFRP(玻璃纤维增强树脂)的有机树脂材料中的无机填料的高填充化和玻璃纤维的高密度化。

但是，当PCB的无机填料量或玻璃纤维量增加时，用于PCB的开孔的钻头(PCB钻头)的切刃容易磨损。当钻头的切刃磨损时，会出现孔位置精度的恶化、内壁壁面的粗糙度的恶化以及PCB钻头的折损等。

因此，在PCB钻头上通常包覆有各种涂膜，其目的在于，抑制切刃的磨损，防止与切刃的磨损相伴的加工孔品质的下降，并且改善工具寿命(参照专利文献1等。)。

另外，用于PCB的开孔的加工机(NC钻床)有时具有如下功能：通过以电气方式检测(检测电导通)PCB钻头末端与PCB表面的铜箔层的接触，由此检测出钻头末端与PCB表面的接触位置来作为PCB钻头的开孔基准位置，并基于该开孔基准位置来控制开孔深度。另外，在无法检测上述的电导通的情况下，有时还具有进行折损的检测的功能，所述折损的检测用于判断钻头末端是否发生了折损。

这里，在包覆于PCB钻头的涂膜中，存在如金刚石覆膜那样电阻值大且导电性低的涂膜，与无涂层钻头相比，涂覆有这种覆膜的PCB钻头难以使电流流过，因此有时无法检测PCB钻头末端与PCB表面的铜箔层之间的电导通。

在该情况下，无法良好地进行所述开孔深度的控制，无法高精度地管理加工深度(距PCB表面的距离)，并且有时加工机会误判断为钻头发生折损而中断开孔加工。

另外，例如，在专利文献2中公开了通过在多晶金刚石覆膜中添加硼而使金刚石覆膜具有导电性的技术，但在该情况下，公知由于内部应力的增大，使得多晶金刚石覆膜与作为基材的超硬合金之间的紧密接触性发生恶化(参照专利文献3)。

专利文献1：日本特表2009-544481号公报

专利文献2：日本特开2006-152424号公报

专利文献3：国际公开第2013/105348号

发明内容

本发明是鉴于上述现状而完成的，目的在于提供一种极其实用的开孔工具及其制造方法，所述开孔工具构成为，在工具主体的末端设置不存在涂膜而使工具基材露出的部分，并且在切刃的外周侧的规定范围内包覆涂膜，由此，能够确保工具末端与被切削件之间的导电性，并且与无涂层钻头相比能够抑制加工孔品质的降低。

参照附图对本发明的主旨进行说明。

一种开孔工具，其特征在于，开孔工具在涂膜5包覆于超硬合金制的工具基材上而成的工具主体1的外周设有从工具末端朝向基端侧的一个或多个螺旋状的切屑排出槽2，在所述切屑排出槽2与末端后刀面3的交叉棱线部设有一个或多个切刃4，其中，在所述工具主体1的末端设有不存在所述涂膜5而使所述工具基材露出的露出部6，在所述切刃4的工具外周侧的规定范围内包覆有所述涂膜5。

另外，在技术方案1的开孔工具中，其特征在于，所述露出部6与所述末端后刀面3相邻地设置。

另外，在技术方案1的开孔工具中，其特征在于，所述开孔工具设有多个所述末端后刀面3，在所述多个末端后刀面3之间设有所述露出部6。

另外，在技术方案2的开孔工具中，其特征在于，所述开孔工具设有多个所述末端后刀面3，在所述多个末端后刀面3之间设有所述露出部6。

另外，在技术方案1的开孔工具中，其特征在于，所述开孔工具设有多个所述末端后刀面3，该末端后刀面3包含第一后刀面3a和设置在该第一后刀面3a的工具旋转方向后方侧的第二后刀面3b，所述第一后刀面3a和所述第二后刀面3b隔着工具旋转中心O分别设置有一对，所述露出部6设置在所述第一后刀面3a彼此之间、所述第二后刀面3b彼此之间、以及所述第一后刀面3a与所述第二后刀面3b之间中的任意一方。

另外，在技术方案2的开孔工具中，其特征在于，所述开孔工具设有多个所述末端后刀面3，该末端后刀面3包含第一后刀面3a和设置在该第一后刀面3a的工具旋转方向后方侧的第二后刀面3b，所述第一后刀面3a和所述第二后刀面3b隔着工具旋转中心O分别设置有一对，所述露出部6设置在所述第一后刀面3a彼此之间、所述第二后刀面3b彼此之间、以及所述第一后刀面3a与所述第二后刀面3b之间中的任意一方。

另外，在技术方案1～6中的任意一个的开孔工具中，其特征在于，所述露出部6设置于所述工具主体1的最末端。

另外，在技术方案1～6中的任意一个的开孔工具中，其特征在于，所述涂膜5是金刚石覆膜。

另外，在技术方案7的开孔工具中，其特征在于，所述涂膜5是金刚石覆膜。

另外，在技术方案1～6中的任意一个的开孔工具中，其特征在于，所述开孔工具被设置为，在工具末端观察时，工具旋转中心O存在于所述露出部6，该露出部6的外缘与工具旋转中心O的最短距离S为1.5μm以上。

另外，在技术方案7的开孔工具中，其特征在于，所述开孔工具被设置为，在工具末端观察时，工具旋转中心O存在于所述露出部6，该露出部6的外缘与工具旋转中心O的最短距离S为1.5μm以上。

另外，在技术方案8的开孔工具中，其特征在于，所述开孔工具被设置为，在工具末端观察时，工具旋转中心O存在于所述露出部6，该露出部6的外缘与工具旋转中心O的最短距离S为1.5μm以上。

另外，在技术方案9的开孔工具中，其特征在于，所述开孔工具被设置为，在工具末端观察时，工具旋转中心O存在于所述露出部6，该露出部6的外缘与工具旋转中心O的最短距离S为1.5μm以上。

另外，在技术方案7的开孔工具中，其特征在于，所述开孔工具被设置为，在工具侧面观察时，所述露出部6从工具外周侧朝向工具旋转中心侧向上倾斜。

另外，在技术方案9的开孔工具中，其特征在于，所述开孔工具被设置为，在工具侧面观察时，所述露出部6从工具外周侧朝向工具旋转中心侧向上倾斜。

另外，在技术方案11的开孔工具中，其特征在于，所述开孔工具被设置为，在工具侧面观察时，所述露出部6从工具外周侧朝向工具旋转中心侧向上倾斜。

另外，在技术方案13的开孔工具中，其特征在于，所述开孔工具被设置为，在工具侧面观察时，所述露出部6从工具外周侧朝向工具旋转中心侧向上倾斜。

另外，在技术方案14的开孔工具中，其特征在于，所述露出部6与工具旋转轴A所成的角度(倾斜角度θ)为87.5°以下。

另外，在技术方案15的开孔工具中，其特征在于，所述露出部6与工具旋转轴A所成的角度(倾斜角度θ)为87.5°以下。

另外，在技术方案16的开孔工具中，其特征在于，所述露出部6与工具旋转轴A所成的角度(倾斜角度θ)为87.5°以下。

另外，在技术方案17的开孔工具中，其特征在于，所述露出部6与工具旋转轴A所成的角度(倾斜角度θ)为87.5°以下。

另外，在技术方案1～6中的任意一个的开孔工具中，其特征在于，设有所述切屑排出槽2和所述切刃4的刃部的直径D为0.05mm以上且3.175mm以下。

另外，一种开孔工具的制造方法，其是技术方案1～6中的任意一项所记载的开孔工具的制造方法，其特征在于，在所述工具基材上包覆所述涂膜5之后，将所述末端后刀面3的一部分的所述涂膜5除去而形成所述露出部6。

另外，在技术方案23的开孔工具的制造方法中，其特征在于，在将所述末端后刀面3的一部分的所述涂膜5除去时，将所述工具基材的一部分与所述涂膜5一起除去。

由于本发明如上述那样构成，因此，能够确保工具末端与被切削件的导电性，并且与无涂层钻头相比能够抑制加工孔品质的降低，是极其实用的开孔工具及其制造方法。

附图说明

图1是本实施例的六面图。

图2的(a)-(c)是笔直形状的工具主体的末端部的放大概略说明图((a)相当于图1中的左视图，(b)相当于图1中的主视图，(c)相当于图1中的俯视图。以下，在图3的(a)～5的(c)、11的(a)～16的(c)中同样如此。)。

图3的(a)-(c)是示出底切(under cut)形状的工具主体的末端部的放大概略说明图。

图4的(a)-(d)是对露出部的一个结构例进行说明的放大概略说明图((d)是(a)的四边形框内的中心附近的放大概略说明剖视图，并且是从与(b)相同的方向观察的图。)。

图5的(a)-(c)是对本实施例的露出部进行说明的放大概略说明图。

图6的(a)-(b)是对露出部的一个结构例进行说明的放大概略说明图。

图7的(a)-(b)是对露出部的一个结构例进行说明的放大概略说明图。

图8的(a)-(b)是对露出部的一个结构例进行说明的放大概略说明图。

图9的(a)-(b)是对露出部的一个结构例进行说明的放大概略说明图。

图10的(a)-(b)是对露出部的一个结构例进行说明的放大概略说明图。

图11的(a)-(c)是对露出部的一个结构例进行说明的放大概略说明图。

图12的(a)-(c)是对露出部的一个结构例进行说明的放大概略说明图。

图13的(a)-(c)是对露出部的一个结构例进行说明的放大概略说明图。

图14的(a)-(c)是对露出部的一个结构例进行说明的放大概略说明图。

图15的(a)-(c)是对露出部的一个结构例进行说明的放大概略说明图。

图16的(a)-(c)是对露出部的一个结构例进行说明的放大概略说明图。

图17是对利用激光除去涂膜进行说明的概略说明图。

图18是对利用磨具除去涂膜进行说明的概略说明图。

图19是工具末端的外观照片。

图20是工具末端的外观照片。

图21是工具末端的外观照片。

图22是工具末端的外观照片。

图23是从与图5的(a)-(c)的新的横刃平行的方向X观察的概略侧视图。

图24是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：末端后刀面；3a：第一后刀面；3b：第二后刀面；4：切刃；5：涂膜；6：露出部；A：工具旋转轴；D：刃部的直径；O：工具旋转中心；S：露出部6的外缘与工具旋转中心O的最短距离；θ：倾斜角度。

具体实施方式

基于附图来示出本发明的作用，并对被认为优选的本发明的实施方式进行简单说明。

在对PCB等、在表面具有导电层的被切削件进行开孔加工时，如果使工具的末端与被切削件的表面抵接，则能够使露出部6与被切削件直接接触。因此，即使在利用导电性低的涂膜5包覆着工具基材的情况下，也能够使工具基材和被切削件良好地通电，从而能够电检测出两者的接触(能够检测两者的电导通。)。

另外，由于至少在切刃4的外周侧的规定范围内包覆有涂膜5，所以与无涂层钻头相比，能够抑制加工孔品质的降低。

即，根据本发明，即使在为了确保加工孔品质而在工具的末端包覆有导电性低的涂膜5，也能够以工具的末端与PCB等被切削件(的导电层)抵接的位置为开孔基准位置来良好地进行开孔深度控制。另外，能够防止因工具基材与被切削件的通电不良而产生的工具折损的误检测，还能够防止因该误检测引起的开孔加工的中断。

【实施例】

基于附图对本发明的具体的实施例进行说明。

本实施例是这样的开孔工具：在涂膜5包覆于超硬合金制的工具基材上而成的工具主体1的外周，设置有从工具末端朝向基端侧的一个或多个螺旋状的切屑排出槽2，在所述切屑排出槽2与末端后刀面3的交叉棱线部设置有一个或多个切刃4，其中，该开孔工具构成为，在所述工具主体1的末端设置有不存在所述涂膜5而使所述工具基材露出的露出部6，在所述切刃4的工具外周侧的规定范围内包覆有所述涂膜5，在使该开孔工具的末端抵接于被切削件的表面时，所述露出部6与所述被切削件接触。

对各部分进行具体说明。

本实施例是为了对表面具有铜箔层(导电层)的PCB进行开孔加工而使用的PCB钻头。具体来说，其是一种实心钻头，具有：工具主体1(主体部)，其具有刃部；柄部10；以及连设部11，其将工具主体1和柄部10连接设置起来。所述工具主体1构成为在超硬合金制的工具基材上包覆有涂膜5。另外，柄部10和连设部11是超硬合金制(导电性材料)的。所述连设部11的直径被设定为：越靠近所述工具主体1的基端侧，直径越阶段性或连续地变大。图1是本实施例的六面图。另外，连设部11根据所述工具的刃部的直径D或柄部10的直径来适当设定即可，例如在所述工具主体1的刃部的直径D与所述柄部10的直径相同的情况下、或者在比所述柄部10的直径大的情况下，也可以不设置所述连设部11。

另外，关于柄部10和连设部11，其全部或一部分并不限于超硬合金，也可以构成为由不锈钢等其他导电性材料形成，并通过熔接等与包含有工具主体1的超硬合金连接设置。

所述工具主体1的刃部的直径D(最大径)被设定为0.05mm以上且3.175mm以下，所述柄部10的直径被设定为1.7mm以上且3.175mm以下。这是因为，如果刃部的直径D小于0.05mm，则由于开孔加工时的切削阻力及工具主体1的挠曲的影响，工具主体1有可能出现折损。在本实施例中，采用了刃部的直径D为0.45mm、柄部10的直径为3.175mm的结构。

另外，工具主体1也可以是从工具主体1的末端侧至基端侧直径保持恒定或者逐渐稍微变小的所谓笔直形状，另外，还可以是从工具主体1的末端侧至基端侧直径保持恒定或者逐渐稍微变小、并且直径在基端侧减小一级的所谓底切形状。另外，对于没有上述的直径在基端侧减小一级的部分(底切部分)、且工具主体1的直径从工具主体1的末端侧至基端侧逐渐稍微变小的所谓倒锥状的工具主体来说，由于工具主体1旋转时的外周轮廓线也为直线状，因此其包含在所述笔直形状的分类中。

图2的(a)-(c)是笔直形状的开孔工具的形成露出部6之前的工具主体1的末端部的放大图，图3的(a)-(c)是底切形状的开孔工具的形成露出部6之前的工具主体1的末端部的放大图。图中的标号12是设置于外周面的间隙。通常来说，间隙12在底切形状的情况下仅形成在切屑排出槽2的末端部，在笔直形状的情况下形成至切屑排出槽2的后端附近。另外，也可以采用不设置间隙的结构。

本实施例采用图3的(a)-(c)那样的底切形状，且设定成：刃部的末端部的大直径部分的外周面成为与加工孔内壁接触的刃带部14。

在工具主体1的刃部的外周设置有两条切屑排出槽2。在各切屑排出槽2与工具末端(刃部的末端部)的末端后刀面3的交叉棱线部分别设置有切刃4(共计两个)。另外，切屑排出槽2和切刃4的数量并不限于各两个，能够适当设定。在本实施例中，末端后刀面3是在工具基材的以规定角度倾斜的末端面上设置涂膜5而形成的。

涂膜5至少从工具基材的末端设置到所述刃带部14的后端。在本实施例中，构成为从工具基材的末端到连设部11的后端完全(露出部6除外)包覆有涂膜5。另外，涂膜的标号(5)仅标注于工具末端的涂膜的剖面部分。

一个末端后刀面3由第一后刀面3a和第二后刀面3b构成，该第一后刀面3a相对于工具旋转轴A以规定角度倾斜，该第二后刀面3b设置在该第一后刀面3a的工具旋转方向后方侧，以与该第一后刀面3a不同的角度倾斜。另外，切刃4设置于各末端后刀面3的第一后刀面3a与各切屑排出槽2的朝向工具旋转方向前方侧的面的交叉棱线部。

末端后刀面3(第一后刀面3a和第二后刀面3b)隔着工具旋转中心O而分别设置有一对，这些一对的末端后刀面3(第一后刀面3a和第二后刀面3b)的交叉棱线形成横刃，该横刃的中心部分(工具旋转中心O附近部分)被设为横刃部T(最向工具末端侧突出、并且在开孔加工时最先与被切削件接触的部分。)。

具体来说，本实施例的工具主体1是在工具末端设置有两个由第一后刀面3a和第二后刀面3b构成的末端后刀面3(共计4个后刀面)的所谓4后刀面钻头形状，第一后刀面3a与该第一后刀面3a的工具旋转方向后方侧的第二后刀面3b的交叉棱线(边界棱线)、和第一后刀面3a与该第一后刀面3a的工具旋转方向前方侧的第二后刀面3b的交叉棱线(横刃)的交点部分被设定为横刃部T(横刃点)。

另外，在不是所述4后刀面钻头形状、而是设置有一对由单一的后刀面构成的末端后刀面3的所谓2后刀面钻头形状的情况下，这一对末端后刀面3的交叉棱线形成与工具旋转轴A垂直的横刃并设定为横刃部T。

露出部6设置在工具主体1的最末端(参照图4的(a)～图14的(c)。在图6的(a)～图10的(b)中，仅记载了工具主体1的末端部的(a)工具末端面(与图1的左视图相当的部分)以及(b)与图1的主视图相当的部分。)。具体来说，露出部6是通过将末端后刀面3的一部分涂膜5除去而使工具基材的表面露出从而形成的，该露出部6与末端后刀面3相邻地设置。

在本实施例中，露出部6是通过至少将所述横刃部T的涂膜5除去而形成的。

具体来说，露出部6是通过使工具主体1的包含所述横刃部T在内的所述横刃部T的附近部(即，构成所述第一后刀面3a或所述第二后刀面3b的工具基材的表面(末端面)、或者构成所述切刃4的工具基材的表面的一部分)露出而设置的。因此，所述露出部6设置在所述第一后刀面3a彼此之间、所述第二后刀面3b彼此之间、或者所述第一后刀面3a和所述第二后刀面3b之间。

此时，在露出部6与位于切刃4的工具旋转方向前方侧的切屑排出槽2相交叉的情况(涂膜5的除去范围到达切刃4的情况，即，至少后述的露出部6的周围的涂膜5的剖面露出部分到达切刃4的情况)下，以如下方式来设定设置露出部6的范围：至少在该切刃4的工具外周侧的规定范围内残留有涂膜5。具体来说，只要在该切刃4的工具外周侧稍微残留涂膜5即可，但优选以如下方式设置露出部6：在工具末端观察时，在与位于切刃4的工具旋转方向前方侧的切屑排出槽2交叉的露出部6处，在该露出部6的外缘(即，露出部6与涂膜5(涂膜5的剖面)的边界线)与该切刃4的工具外周端之间的最短距离U为刃部的直径D的10％以上的范围内残留有涂膜5(参照图4的(a)-图5的(c))。这是因为，露出部6越大，露出部6与被切削件的接触(通电)越能够良好地进行，因此一边尽可能地扩大露出部6，一边通过涂膜5的存在来维持工具基材的磨损抑制效果，并且维持切削性能，与无涂层钻头相比，抑制了加工孔品质的降低。

因此，在工具主体1的刃部的末端部，除了设置有露出部6的部分以外，还设置有涂膜5。

具体来说，本实施例的露出部6是以如下方式形成的：与通常的涂层钻头同样地将涂膜5从工具基材的末端设置到连设部11的后端，然后，将工具主体1的末端的一部分的涂膜5除去(在后面叙述详细的形成方法。)。当除去涂膜5时，如图4的(a)-(d)等所示，涂膜5的剖面在露出部6的周围露出。图中的标号9是在工具主体1的工具基材表面包覆涂膜5时所形成的具有导电性的中间层(紧密接触层)。

在本实施例中，露出部6由作为工具基材的表面的基材露出面7和所述中间层9的剖面构成。

具体来说，在本实施例中，为了提高涂膜5的紧密接触性，对工具主体1的工具基材、即作为导电性材料的超硬合金的表面实施改性处理而设置改性处理层，并在该改性处理层上包覆涂膜5。该改性处理层是中间层9，该中间层9是在不使原来的超硬合金所具有的导电性显著恶化的情况下具有导电性的层(即，中间层9是工具基材的一部分。)。另外，并不限于上述内容，也可以将具有与导电性低的涂膜5不同的导电性的导电性涂膜作为中间层9而包覆于工具主体1的工具基材表面，并在该中间层9上包覆涂膜5(在该情况下，在本实施例中也与上述同样地将中间层9作为工具基材的一部分来处理。)。

另外，也可以构成为如下这样的露出部6：在将工具主体1的末端的一部分的涂膜5除去时，仅使所述中间层9露出，而不设置工具基材的表面即基材露出面7。

另外，在工具主体1的工具基材与涂膜5的紧密接触性没有问题的情况下，不一定需要设置该中间层9(在该情况下，基材露出面7成为露出部6。)。

另外，不限于4后刀面钻头形状，也可以是设置一对由单一的后刀面构成的末端后刀面3的所谓2后刀面钻头形状。在该情况下，露出部6也设置在工具主体1的最末端(参照图15的(a)-图16的(c))。

本实施例的涂膜5是金刚石覆膜。具体来说是多晶金刚石覆膜，为了提高紧密接触性，实施使在工具基材的表面(超硬合金的表面)存在的Co(钴)的含有量减少的所谓脱Co处理而形成改性处理层(中间层9)。该涂膜5的膜厚被设定为3μm以上且20μm以下。优选为4μm以上且14μm以下。即使涂膜自身的耐磨损性非常优异，但在被切削件为高硬度的情况下，如果涂膜5过薄，则有可能过早磨损。另外，如果涂膜5过厚，则由于涂膜5的内部应力的影响而产生剥离，或者由于在切刃4存在厚膜而导致刃角变钝，从而锋利度下降。

另外，不限于金刚石覆膜，也可以采用其他涂膜5。

露出部6的形状只要是能够确保与被切削件表面的接触面积的形状，则可以是任意的平面或曲面。本实施例的露出部6是平坦面。

另外，在本实施例中设置成：在工具末端观察时，工具旋转中心O存在于所述露出部6，该露出部6的外缘(即，露出部6与所述涂膜5的边界线)与工具旋转中心O的最短距离S为1.5μm以上(参照图4的(a)-图5的(c))。这是因为，当最短距离S小于1.5μm时，在工具末端露出的具有导电性的区域过小，有可能因加工时的熔接等而阻碍与被切削件的正常的电导通。

另外，关于所述露出部6与所述涂膜5的边界线，在存在所述中间层9的情况下是指“在工具末端观察时的中间层9与涂膜5的边界线”，在不存在所述中间层9的情况下是指“在工具末端观察时的工具主体1的工具基材与涂膜5的边界线”。

另外，如图23所示，露出部6被设置成在工具侧面观察时从工具外周侧朝向工具旋转中心侧向工具末端侧突出(向上倾斜)。具体来说，设置为所述露出部6(基材露出面7)与工具旋转轴A所成的倾斜角度θ为87.5°以下。另外，在露出部6为曲面的情况下，将在工具侧面观察时的该曲面的棱线(例如与圆锥面的母线相当的部分)的倾斜角度θ设为87.5°以下。

对露出部6的形成方法进行详述。

能够通过将工具主体1的涂膜5的一部分除去而形成露出部6。例如能够通过基于磨削磨具的磨削加工等机械方法、或基于激光那样的高能量光线照射的除去加工等光学方法，将任意部位的涂膜5除去。

在本实施例中，将工具主体1的包含所述边界棱线或所述横刃在内的末端后刀面的一部分或全部、或者构成切刃的一部分的工具基材的表面与涂膜5一起除去。通过该除去而形成的露出部6的倾斜角度θ也可以是与工具旋转轴A垂直的角度(90°)，也可以在上述的角度范围内适当设定。通过对露出部6的倾斜角度θ进行适当设定，也能够改善咬合性等。另外，也可以将露出部6彼此的交叉棱线或交点设为未设置涂膜5的新的横刃部N(新的横刃或新的横刃点)，来代替在除去加工前的工具主体1上出现的横刃部T。

例如，作为最简单的方法，存在如下的方法：在除去涂膜5时，以使所述露出部6成为与工具主体1的工具旋转轴A垂直的平坦面(除去面成为平坦面)的方式，通过激光照射装置20从与工具旋转轴A垂直的方向对工具末端照射激光21(图17)，或者使工具末端与磨具22接触(图18)，由此将涂膜5及工具基材的表面除去。

在该情况下，所述露出部6设置在图4的(a)-(d)所示那样的位于工具最末端的末端平坦面8(在加工时与被切削件接触的平坦面)上。即，露出部6(基材露出面7和中间层9的剖面)与涂膜5的剖面成为大致共面的一个平坦面，基材露出面7和中间层9的剖面与涂膜5的剖面成为没有阶梯差地并排设置的一个末端平坦面8。

具体来说，图4的(a)-(d)是以上述的所述露出部6包含在与工具主体1的工具旋转轴A垂直的末端平坦面8中的方式将涂膜5和工具基材的一部分除去的例子(平面型)。在该情况下，加工容易，相反的一面是，为了使工具主体1的工具基材或中间层9露出而形成与涂膜5的膜厚对应的面(涂膜5的剖面)，因此，存在如下情况：形成于工具末端的平坦面的总面积变大，工具的咬合性发生恶化，或者推力阻力增大，工具性能发生恶化。

因此，在本实施例中，通过如下的方式来形成所述露出部6：以所述露出部6成为与工具主体1的所述横刃大致平行地形成的面、而不是成为与工具旋转轴A垂直的面的方式来设定倾斜角度θ，并将所述各横刃(及其附近部)除去，以使所述露出部6与所述涂膜5的剖面作为大致共面的一个平坦面(基材露出面7和中间层9的剖面与涂膜5的剖面为没有阶梯差地并排设置的一个平坦倾斜面)而出现。

具体来说，如图5的(a)-(c)所示，以成为与工具主体1的所述横刃大致平行的所述露出部6的方式来设定该露出部6与工具旋转轴A所成的倾斜角度θ，并将该横刃(涂膜5及工具基材的表面)除去，将包含有形成在第一后刀面3a与第二后刀面3b之间的露出部6(与第一后刀面3a和工具旋转方向前方侧的第二后刀面3b相邻地设置的露出部6)的所述平坦倾斜面彼此的交叉棱线作为新的横刃(新的横刃部N)。在该情况下，露出部6彼此所成的角度与加工前的工具主体1的末端角相比而成为钝角。另外，在图5的(a)中，用虚线P来图示进行除去加工之前的所述横刃。在图4的(a)、图6的(a)、图7的(a)以及图11的(a)～图14的(a)中也同样如此。

另外，图6的(a)-(b)是使所述平坦倾斜面不与横刃大致平行、而是按照比该横刃与工具旋转轴A所成的角度小的倾斜角度θ来设置(呈锐角设置)的例子，图7的(a)-(b)是使所述平坦倾斜面按照比横刃与工具旋转轴A所成的角度大的倾斜角度θ来设置(呈钝角设置)的例子。它们都是与图5的(a)-(c)的例子同样地形成新的横刃(新的横刃部N)的例子。

另外，包含所述露出部6在内的所述平坦倾斜面也可以通过如下的方式而形成：以所述平坦倾斜面成为与工具主体1的所述边界棱线大致平行地形成的面的方式，将所述边界棱线(及其附近部)除去。

图8的(a)-(b)是这样的例子：以成为与上述的所述边界棱线大致平行的所述平坦倾斜面的方式将该边界棱线除去，并将包含有形成在所述第一后刀面3a与第二后刀面3b之间的露出部6(与第一后刀面3a和工具旋转方向后方侧的第二后刀面3b相邻地设置的露出部6)的所述平坦倾斜面彼此的交叉棱线作为新的横刃(新的横刃部N)。在该情况下，露出部6彼此所成的角度与加工前的工具主体1的末端角相比为锐角。另外，在图8的(a)中，用虚线Q来图示进行除去加工之前的所述边界棱线。在图9的(a)～图13的(a)中也同样如此。

另外，图9的(a)-(b)是这样的例子：使所述平坦倾斜面不与边界棱线平行，而是按照比该边界棱线与工具旋转轴A所成的角度小的倾斜角度θ来设置(呈锐角设置)，图10的(a)-(b)是使所述平坦倾斜面按照比边界棱线与工具旋转轴A所成的角度大的倾斜角度θ来设置(呈钝角设置)的例子。它们都是与图8的(a)-(b)的例子同样地形成新的横刃(新的横刃部N)的例子。

图11的(a)-(c)是与图8的(a)-(b)的例子同样地形成与边界棱线大致平行的所述平坦倾斜面的例子，是除了切刃4附近之外将第一后刀面3a和第二后刀面3b的大部分的涂膜5及工具基材的表面除去的例子。

另外，如图12的(a)-(c)所示，也可以构成为，以沿着第二后刀面3b的角度，将第二后刀面3b的大致整个面的涂膜5及工具基材的表面、和第一后刀面3a的一部分的涂膜5及工具基材的表面除去，从而使包含所述露出部6在内的所述平坦倾斜面按照沿着第二后刀面3b的角度扩展到第一后刀面3a侧。在该情况下，通过将露出部6主要设置于不直接参与切削的第二后刀面3b侧，由此能够在第一后刀面3a(切刃4)上残留较多的涂膜5，因此能够维持切刃4整体的耐磨损性。

另外，如图13的(a)-(c)所示，也可以构成为，除了切刃4的外周侧(角部)附近之外，将第一后刀面3a的大部分的涂膜5及工具基材的表面、和第二后刀面3b的一部分的涂膜5及工具基材的表面，以既不与第一后刀面3a平行也不与第二后刀面3b平行的两者的中间角度除去，由此设置所述平坦倾斜面。在该情况下，通过对切刃4的大部分的涂膜5进行局部去除，即，通过使切刃4的大部分成为涂膜5的剖面与前刀面的交叉棱线，由此有可能使切刃4变得锋利，从而提高锋利度。

图11的(a)～图13的(c)中的任意的例子都是形成新的横刃(新的横刃部N)的例子。

另外，如图14的(a)-(c)所示，也可以构成为，以中心形成为新的横刃点(新的横刃部N)的方式，将4个所述平坦倾斜面按照与除去加工前的末端后刀面3(第一后刀面3a、第二后刀面3b)不同的角度设置在工具旋转中心O的周围位置。

在上述方法中，能够将工具最末端的横刃部T、第一后刀面3a的一部分或者第二后刀面3b的一部分或整个面的涂膜5等除去而设置露出部6。

另外，也可以不像上述那样将设置于工具基材的涂膜5一次性除去，而是在对工具基材进行涂覆处理时，对想要设置露出部6的部分进行遮蔽而在该部分不形成涂膜5，由此设置露出部6。在该情况下，除了不能形成所述新的横刃部N的点以外，能够与除去上述涂膜5的情况同样地设置露出部6。

另外，在2后刀面钻头形状的情况下，由于工具主体1的所述横刃与工具旋转轴A垂直，因此，可以如图15的(a)-(c)所示那样以所述露出部6包含在与工具主体1的工具旋转轴A垂直的末端平坦面8中的方式(与所述横刃大致平行的方式)将涂膜5及工具基材的一部分除去，也可以如图16的(a)-(c)所示那样使所述露出部6不与所述横刃大致平行，而是将该露出部6与工具旋转轴A所成的倾斜角度θ设定为比所述横刃与工具旋转轴A所成的角度小的角度来除去该横刃(及其附近部)，并将设置在该末端后刀面3之间的露出部6(所述倾斜平坦面)彼此的交叉棱线作为新的横刃(新的横刃部N)。在图15的(a)-(c)的情况下，加工容易，另一方面，为了使工具主体1的工具基材或中间层9露出而形成与涂膜5的膜厚对应的面(涂膜5的剖面)，因此，形成于工具末端的平坦面的总面积变大，从而存在如下情况：工具的咬合性发生恶化或者推力阻力增大，从而导致工具性能发生恶化。另外，在图16的(a)-(c)的情况下，与原来的2面形状相比，能够缩短横刃，能够提高咬合性。

另外，在图15的(a)和图16的(a)中，用虚线P来图示进行除去加工之前的所述横刃。

设置有露出部6的工具的末端呈现出如下这样的、其他钻头所不具有的特殊外观：从中心侧起，依次出现工具基材的基材露出面7、工具基材的具有导电性的中间层9的剖面以及涂膜5的剖面。图19是在图4的(a)-(d)的结构中通过磨具将涂膜5(以及工具基材的表面)除去的情况下的末端的外观照片，图20是在图5的(a)-(c)的结构中通过磨具将涂膜5(以及工具基材的表面)除去的情况下的末端的外观照片，图21是在图14的(a)-(c)的结构中通过磨具将涂膜5(以及工具基材的表面)除去的情况下的末端的外观照片。另外，图22是在图5的(a)-(c)的结构中通过激光将涂膜5(以及工具基材的表面)除去的情况下的末端的外观照片。

由于本实施例如上述那样构成，因此，在对PCB等表面包含有导电层的被切削件进行开孔加工时，当使工具的末端与被切削件的表面抵接时，能够使露出部6与被切削件直接接触。因此，即使在利用导电性低的涂膜5包覆了工具基材的情况下，也能够使工具基材与被切削件良好地通电，能够电检测出两者的接触(能够检测两者的电导通。)。

另外，由于至少在切刃4的外周侧的规定范围内包覆有涂膜5，所以与无涂层钻头相比，能够抑制加工孔品质的降低。

即，根据本实施例，即使为了确保加工孔品质而在工具的末端包覆有导电性低的涂膜5，也能够以工具的末端与PCB等被切削件(的导电层)抵接的位置为开孔基准位置来良好地进行开孔深度控制。另外，能够防止因工具基材与被切削件的通电不良而产生的、工具折损的误检测，还能够防止因该误检测所引起的开孔加工的中断。

因此，本实施例极其实用，能够确保工具末端与被切削件的导电性，并且与无涂层钻头相比能够抑制加工孔品质的降低。

基于图24对证实本实施例的效果的实验例进行说明。

[加工条件]

·对于以2片刃(4后刀面)的形式具有底切的、刃部直径为0.45mm、槽长为5.5mm的钻头，以膜厚为10μm的方式实施多晶金刚石涂覆处理。

·作为加工对象的PCB是将t：1.0mm(6层板)、铜箔层厚：外层18μm·内层35μm的铜箔重叠4片而成的。

·盖板是t：0.4mm的电木板(非导电性材料)(用于抑制4片重叠的最上位基板表面的毛刺。)。

·垫板为电木板，向垫板切入的切入量为0.4mm。

·加工次数为3000次。

·以往例子是不除去涂膜5而不设置露出部6的结构。实验例1、2是如图4的(a)-(d)所示那样以露出部6包含在与工具旋转轴A垂直的末端平坦面8中的方式将涂膜5除去的结构(平面型)，使工具末端的露出部6的大小(涂膜5与工具旋转中心O的最短距离S)分别不同。实验例3～9是如图5的(a)-(c)所示那样沿着横刃将涂膜5除去的结构，使基材露出面7相对于工具旋转轴A的倾斜角度θ或者工具末端的露出部6的大小(露出部6的外缘与工具旋转中心O的最短距离S)分别不同。

按照以上的条件进行加工，并对以下的点进行测定并评价。

·孔位置精度：程序上的目标位置与实际加工出的孔的位置的偏移量(对4片重叠的最下位基板的背侧进行评价)

·孔径扩大：由于钻头在盖板或基板表面上的移动而引起的孔径的扩大量(对4片重叠的最上位基板的正面进行评价)

·铜熔接：由于加工后的铜箔相对于工具末端部的熔接而引起的全长变动量

·导电性：可否通过使工具末端贯通盖板(非导电性电木板)与PCB(4片重叠的最上位基板的正面)接触而形成导通·电路

评价按照以下的标准来进行。

·孔位置精度(n＝10 3000次的平均+3σ)

◎：20μm以下；○：超过20μm且35μm以下；△：超过35μm且50μm以下；×：超过50μm

·孔径扩大(n＝10 3000次的平均)

○：刃部的直径(D)+10μm以下；△：超过D+10μm且D+25μm以下；×：超过D+25μm

·铜熔接(n＝10)

因实施开孔前后的铜熔接而引起的全长的变动为：○：1μm以下；△：超过1μm且5μm以下；×：超过5μm

·导电性(n＝100)

第1001次的工具末端与最上位基板正面接触时的开孔机的电流检测率为：◎：100％；○：98％以上且小于100％；△：95％以上且小于98％；×：小于95％

从图24可知，在以往例子中，工具末端的工具基材(超硬合金部分)没有露出，因此，不导通，开孔加工机在很多情况下无法检测出其与被切削件表面(导电层)的接触，与此相对，在实验例中，通过使工具末端的超硬合金部分露出，能够良好地检测与被切削件表面(导电层)的接触，还能够抑制加工孔品质的降低。

Claims (24)

1.一种开孔工具，其特征在于，

该开孔工具在涂膜包覆于超硬合金制的工具基材上而成的工具主体的外周设有从工具末端朝向基端侧的一个或多个螺旋状的切屑排出槽，在所述切屑排出槽与末端后刀面的交叉棱线部设有一个或多个切刃，其中，

在所述工具主体的末端设有不存在所述涂膜而使所述工具基材露出的露出部，在所述切刃的工具外周侧的规定范围内包覆有所述涂膜。

2.根据权利要求1所述的开孔工具，其特征在于，

所述露出部与所述末端后刀面相邻地设置。

3.根据权利要求1所述的开孔工具，其特征在于，

所述开孔工具设有多个所述末端后刀面，在所述多个末端后刀面之间设有所述露出部。

4.根据权利要求2所述的开孔工具，其特征在于，

所述开孔工具设有多个所述末端后刀面，在所述多个末端后刀面之间设有所述露出部。

5.根据权利要求1所述的开孔工具，其特征在于，

所述开孔工具设有多个所述末端后刀面，该末端后刀面包含第一后刀面和设置在该第一后刀面的工具旋转方向后方侧的第二后刀面，所述第一后刀面和所述第二后刀面隔着工具旋转中心分别设置有一对，所述露出部设置在所述第一后刀面彼此之间、所述第二后刀面彼此之间、以及所述第一后刀面与所述第二后刀面之间中的任意一方。

6.根据权利要求2所述的开孔工具，其特征在于，

所述开孔工具设有多个所述末端后刀面，该末端后刀面包含第一后刀面和设置在该第一后刀面的工具旋转方向后方侧的第二后刀面，所述第一后刀面和所述第二后刀面隔着工具旋转中心分别设置有一对，所述露出部设置在所述第一后刀面彼此之间、所述第二后刀面彼此之间、以及所述第一后刀面与所述第二后刀面之间中的任意一方。

7.根据权利要求1～6中的任意一项所述的开孔工具，其特征在于，

所述露出部设置于所述工具主体的最末端。

8.根据权利要求1～6中的任意一项所述的开孔工具，其特征在于，

所述涂膜是金刚石覆膜。

9.根据权利要求7所述的开孔工具，其特征在于，

所述涂膜是金刚石覆膜。

10.根据权利要求1～6中的任意一项所述的开孔工具，其特征在于，

所述开孔工具被设置为，在工具末端观察时，工具旋转中心存在于所述露出部，该露出部的外缘与工具旋转中心的最短距离为1.5μm以上。

11.根据权利要求7所述的开孔工具，其特征在于，

所述开孔工具被设置为，在工具末端观察时，工具旋转中心存在于所述露出部，该露出部的外缘与工具旋转中心的最短距离为1.5μm以上。

12.根据权利要求8所述的开孔工具，其特征在于，

所述开孔工具被设置为，在工具末端观察时，工具旋转中心存在于所述露出部，该露出部的外缘与工具旋转中心的最短距离为1.5μm以上。

13.根据权利要求9所述的开孔工具，其特征在于，

所述开孔工具被设置为，在工具末端观察时，工具旋转中心存在于所述露出部，该露出部的外缘与工具旋转中心的最短距离为1.5μm以上。

14.根据权利要求7所述的开孔工具，其特征在于，

所述开孔工具被设置为，在工具侧面观察时，所述露出部从工具外周侧朝向工具旋转中心侧向上倾斜。

15.根据权利要求9所述的开孔工具，其特征在于，

所述开孔工具被设置为，在工具侧面观察时，所述露出部从工具外周侧朝向工具旋转中心侧向上倾斜。

16.根据权利要求11所述的开孔工具，其特征在于，

所述开孔工具被设置为，在工具侧面观察时，所述露出部从工具外周侧朝向工具旋转中心侧向上倾斜。

17.根据权利要求13所述的开孔工具，其特征在于，

所述开孔工具被设置为，在工具侧面观察时，所述露出部从工具外周侧朝向工具旋转中心侧向上倾斜。

18.根据权利要求14所述的开孔工具，其特征在于，

所述露出部与工具旋转轴所成的角度(倾斜角度θ)为87.5°以下。

19.根据权利要求15所述的开孔工具，其特征在于，

所述露出部与工具旋转轴所成的角度(倾斜角度θ)为87.5°以下。

20.根据权利要求16所述的开孔工具，其特征在于，

所述露出部与工具旋转轴所成的角度(倾斜角度θ)为87.5°以下。

21.根据权利要求17所述的开孔工具，其特征在于，

所述露出部与工具旋转轴所成的角度(倾斜角度θ)为87.5°以下。

22.根据权利要求1～6中的任意一项所述的开孔工具，其特征在于，

设有所述切屑排出槽和所述切刃的刃部的直径为0.05mm以上且3.175mm以下。

23.一种开孔工具的制造方法，其是权利要求1～6中的任意一项所述的开孔工具的制造方法，其特征在于，

在所述工具基材上包覆所述涂膜之后，将所述末端后刀面的一部分的所述涂膜除去而形成所述露出部。

24.根据权利要求23所述的开孔工具的制造方法，其特征在于，

在将所述末端后刀面的一部分的所述涂膜除去时，将所述工具基材的一部分与所述涂膜一起除去。

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