JP2004119761A

JP2004119761A - プリント配線板穴あけ加工用シート、およびこれを用いたプリント配線板の穴あけ加工方法

Info

Publication number: JP2004119761A
Application number: JP2002282300A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Oyama; 大山　泰; Kazunori Sakuma; 佐久間　和則; Atsushi Inoue; 井上　敦史; Tetsushi Nemoto; 根本　哲志
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd
Current assignee: Showa Denko Materials Co Ltd
Priority date: 2002-09-27
Filing date: 2002-09-27
Publication date: 2004-04-15

Abstract

【課題】穴位置精度が高く、穴内壁の粗さが小さく、かつバリ高さが小さい、高品質なプリント配線板の製造を可能にするプリント配線板穴あけ加工用シート、およびこれを用いたプリント配線板穴あけ加工方法を提供することを目的とする。
【解決手段】少なくとも２層の樹脂層を積層してなるプリント配線板穴あけ加工用シートであって、ドリル進入側の樹脂層の引張弾性率が２０〜１５０ｋｇｆ／ｍｍ^２、ドリル出口側の樹脂層の引張弾性率が１５０ｋｇｆ／ｍｍ^２以上であり、かつ前記ドリル出口側の樹脂層の厚みが３５〜２００μｍであることを特徴とする、プリント配線板穴あけ加工用シート、およびこれを用いたプリント配線板穴あけ加工方法。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は高精度が要求されるプリント配線板に穴あけをする際に用いるプリント配線板穴あけ加工用シートおよびこれを用いたプリント配線板の穴あけ加工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、パソコンや携帯電話等の普及により電子製品の小型化・軽量化・高機能化への要求が高まっている。それに伴い、用いられるプリント配線板のパターンの高密度化・高多層化が急速に進み、その結果、プリント配線板のライン幅と間隔は狭まり、さらにスルーホールは小口径化が進むと同時にその数が増大している。したがって、穴位置についても必然的に高い精度が要求されてきている。
【０００３】
今後、パターンの高密度化・高多層化がより一層進行すれば、ドリルによる穴あけ加工の回数はますます増大し、小口径化はφ０．１５ｍｍ以下程度の極小径へと進行すると予測される。
【０００４】
このような小口径の穴あけ加工を行うには、一般的にプリント配線板に加工用シートを重ねドリル加工を行うことで配線板に加工される穴位置の精度が向上し、バリやかえりも生じずに穴あけを行うことができるということが知られている。
【０００５】
従来の小口径穴あけ加工用シートとしては、例えば、アルミニウム箔の両面を紙で挟んだシートを用いてプリント配線板をドリル加工する方法（特許文献１）、アルミニウム箔を接着剤で貼り合せたシートを用いる方法（特許文献２）、アルミニウム箔に水溶性樹脂および水溶性滑材から生成した皮膜を構成したシートを用いる方法（特許文献３）、熱可塑性フィルムからなるシートを用いる方法（特許文献４）などが提案されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開昭６２−２１４０００号公報
【特許文献２】
特開平１１−４８１９６号公報
【特許文献３】
特開平１０−３３５７８０号公報
【特許文献４】
特公平７−５０８３１号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に記載されたシートは穴あけの際に紙の粉末が発生し、その後の工程に悪影響を及ぼす可能性があり、特許文献２に記載されたシートはアルミ箔を貼り合せるためドリルビットの径が細くなるにつれてドリル磨耗を助長し、ひどい場合にはドリルが破損するという問題がある。また、特許文献３に記載されたシートは水溶性樹脂を滑剤として用いており、これがドリルの根元にからみつき排出性を低下させるばかりか、水溶性樹脂が再融解して基板上に落ちてドリル破損の原因になることという問題がある。さらに、特許文献４に記載されたシートは単純な熱可塑性フィルムであるため多層配線板を重ねて穴あけ加工すると位置精度が悪化してしまったり、バリを抑制できないという欠点がある。
【０００８】
上記を鑑みて、本発明は、穴位置精度が高く、穴内壁の粗さが小さく、かつバリ高さが小さい、高品質なプリント配線板を製造することができるプリント配線板穴あけ加工用シート、およびこれを用いたプリント配線板穴あけ加工方法を提供する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、ドリル進入側の樹脂層の引張弾性率が２０〜１５０ｋｇｆ／ｍｍ^２、ドリル出口側の樹脂層の引張弾性率が１５０ｋｇｆ／ｍｍ^２以上であり、かつ前記ドリル出口側の樹脂層の厚みが３５〜２００μｍであることを特徴とするプリント配線板穴あけ加工用シートを提供する。
【００１０】
また、上記本発明のプリント配線板穴あけ加工用シートを、ドリル出口側の樹脂層とプリント配線板の最上面とが接するように、プリント配線板に重ね、ドリル進入側の樹脂層からドリルを進入させて穴あけすることを特徴とする、プリント配線板の穴あけ加工方法を提供する。
【００１１】
本発明の加工用シートによれば、引張弾性率が２０〜１５０ｋｇｆ／ｍｍ^２であるドリル進入側の樹脂層が、ドリル進入の初期段階におけるドリルの食いつき性を高め、穴位置精度を良好なものとし、さらに、進入側の樹脂層のそれより大きい、１５０ｋｇｆ／ｍｍ^２以上の引張弾性率を有し、かつその厚みが３５〜２００μｍである出口側の樹脂層が、加工用シートに食いついたドリルの直進性を高め、穴内壁粗さおよび基板銅箔のバリを低減することができる。
【００１２】
以下、本発明を実施の形態により詳細に説明する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明のシートは、例えば、図１のように、ドリル進入側の樹脂層１と出口側の樹脂層２とを積層してなるものであり、ドリル進入側の樹脂層１が出口側の樹脂層２よりも低い引張弾性率を有していることを特徴としている。
【００１４】
本発明のドリル進入側の樹脂層としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等、比較的引張弾性率の低い樹脂を用いることができるが、特に限定されない。
【００１５】
本発明のドリル出口側の樹脂層としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ナイロン、ポリカーボネート、ＭＭＡ等、比較的引張弾性率の大きい樹脂を用いることができるが、特に限定されない。
【００１６】
本発明において、これらの樹脂層の引張弾性率は、ドリル進入側がドリル出口側より低いことが必須の条件であり、好ましくはＪＩＳ−７１１３に基づく方法で進入側が２０〜１５０ｋｇｆ／ｍｍ^２、出口側が１５０ｋｇｆ／ｍｍ^２以上であり、より好ましくは進入側が２５〜８０ｋｇｆ／ｍｍ^２、出口側が２００〜７００ｋｇｆ／ｍｍ^２である。進入側の樹脂層の引張弾性率が２０ｋｇｆ／ｍｍ^２よりも小さい場合、ドリルへの巻きつきが大きくなり、穴内壁の粗さが悪化する傾向があり、１５０ｇｆ／ｍｍ^２よりも大きい場合、ドリルの食いつき性が低下し、穴位置精度が悪化する傾向がある。一方、出口側の樹脂層の引張弾性率が１５０ｋｇｆ／ｍｍ^２よりも小さいとドリルの直進性維持と基板のバリ抑制効果が失われる傾向がある。
【００１７】
また、ドリル出口側の樹脂層の厚みは３５〜２００μｍであることが好ましく、５０〜１５０μｍであることがより好ましい。厚みが３５μｍよりも薄い場合にはバリを抑制する効果が低下し、２００μｍよりも厚い場合にはドリルの磨耗が促進したり、場合によっては、ドリルが破損する可能性もある。
【００１８】
２層以上の異なる引張弾性率を有する樹脂層を積層する方法としては、例えば、共押出、加熱ラミネート、ドライラミネートなどの一般的な方法により行えばよく、特に限定されない。また、粘着剤を介して貼り合せ、積層してもよい。用いることのできる粘着剤としては、限定されないが、例えば、アクリル系樹脂、天然ゴム、合成ゴム、ポリエステル系樹脂等が挙げられ、その乾燥厚みは、種類にもよるが、好ましくは１〜５０μｍ、より好ましくは３〜４０μｍである。粘着剤の乾燥厚みが１μｍ未満であると積層した樹脂層がはがれ易くなり、５０μｍを超えるとドリルへのからみが多くなり、穴位置精度や穴壁粗さが悪化する傾向がある。
【００１９】
また、上記粘着剤には、パラフィンを添加することが好ましく、添加した粘着剤を介して樹脂層を積層した加工用シートは、穴あけの際、パラフィンの潤滑効果により穴内壁粗さをより低減させ、また、ドリルの寿命を改善する効果をも奏する。ここでパラフィンとしては、例えば、鯨ろう、蜜ろう、シナろう、石ろう等が挙げられ、その融点は、穴あけ加工時に溶融してドリルの潤滑性を向上させるために、３０〜１００℃であることが好ましい。また、その配合量としては、粘着剤１００重量部に対し、好ましくは１０〜５０重量部、より好ましくは１５〜３０重量部である。また、潤滑性をさらに向上させるために、ジフェニルエーテル系、エステル系、シリコーン系に代表される合成油、鉱物油などを粘着剤に添加してもよい。
【００２０】
さらに、上記粘着剤には、その末端基と反応して架橋構造を形成する架橋剤を添加して、粘着剤の凝集力向上や粘着力の調整を行ってもよい。架橋剤の種類、配合量には特に制限はなく、粘着剤の種類や所望の粘着力により、一般的に使用されているもの適宜用いればよい。
【００２１】
本発明の穴あけ加工用シートを用いて、プリント配線板の穴あけを行う場合には、まず、加工用シートのドリル出口側とプリント配線板の最上面とが接するように、加工用シートをプリント配線板に重ね、ついで、任意径のドリルを加工用シートのドリル進入側より進入させ、穴あけを行う。ドリルを使用して穴あけを行う際の回転速度等の条件としては、プリント配線板に設ける穴の数、径に応じて、適宜決定すれば良く、特に限定されない。
【００２２】
また、本発明の加工用シートは巻物状にして使用に供されても良く、これによれば、必要な分だけ連続的に加工用シートをプリント配線板上に提供することが可能となり、効率的な穴あけを実現することが可能となる。
【００２３】
以下、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、これらの実施例は本発明をなんら限定するものではない。
【００２４】
【実施例】
（実施例１）
厚み４０μｍのポリエチレンフィルム（日立化成工業製　引張弾性率２８ｋｇｆ／ｍｍ^２）に、アクリル系樹脂ＳＫダイン１３８１（総研化学製、商品名）１００部と架橋剤としてコロネートＬ（日本ポリウレタン製、商品名）２部とをトルエンにて調合した粘着剤を乾燥厚み５μｍとなるように塗布、乾燥して粘着フィルムを得た。この粘着フィルムと厚み１００μｍのＰＥＴフィルム（帝人デュポン製　引張弾性率４００ｋｇｆ／ｍｍ^２）を貼合わせて穴あけ加工用シートとした。
【００２５】
次に、図２に示すように、上記で得られた穴あけ加工用シートを０．１ｍｍｔエポキシ銅張り積層板（日立化成工業（株）製）を２枚重ねたものに加工用シートのＰＥＴ面を向けて重ね、最下部には紙フェノール板を重ねた。さらに、φ０．１０ｍｍのドリルをシートのポリエチレンフィルム側から進入させ、１６０ｋｒｐｍ、１．６ｍ／ｍｉｎ、１０μ／ｒｅｖの条件で銅張り積層板に５０００穴の穴あけ加工を施した。
【００２６】
４９８１〜５０００ショットの２０穴について最上部の多層板穴部の穴位置精度、穴壁粗さ、および上部基板のバリ高さを観察、測定した。各測定方法は下記の通りである。結果を表１に示す。
【００２７】
（穴位置精度）
二次元寸法測定器により、穴空け加工した基板の穴位置を測定し、設計値とのズレを算出してその精度を求めた。（平均値）
（穴壁粗さ）
エポキシ注型した穴断面を拡大鏡により観察し、めっきと内壁の界面の最大粗さを測定した。
【００２８】
（バリ高さ）
接触式表面粗さ計により穴周辺部のバリ高さの最大値を測定した。
【００２９】
（実施例２）
厚み１００μｍのＰＥＴフィルムの代わりに厚み５０μｍのナイロンフィルム（ユニチカ製　引張弾性率１６０ｋｇｆ／ｍｍ^２）を用いた他は実施例１と同様に試験した。結果を表１に示す。
【００３０】
（実施例３）
粘着剤中にパラフィンであるバイセン０４５３（日本製蝋製、商品名）３０部を添加した他は実施例１と同様に試験した。結果を表１に示す。
【００３１】
（比較例１）
厚み４０μｍのポリエチレンフィルムの代わりに厚み６０μｍのＥＶＡフィルム（日立化成工業製　引張弾性率１２ｋｇｆ／ｍｍ^２）を用いた他は実施例１と同様にして試験した。結果を表１に示す。
【００３２】
（比較例２）
厚み４０μｍのポリエチレンフィルムの代わりに厚み５０μｍのナイロンフィルム（ユニチカ製　引張弾性率１６０ｋｇｆ／ｍｍ^２）を用いた他は実施例１と同様にして試験した。結果を表１に示す。
【００３３】
（比較例３）
厚み１００μｍのＰＥＴフィルムの代わりに厚み７５μｍのポリプロピレンフィルム（日立化成工業製　引張弾性率１３０ｋｇｆ／ｍｍ^２）を用いた他は実施例１と同様に試験した。結果を表１に示す。
【００３４】
（比較例４）
厚み１００μｍのＰＥＴフィルムの代わりに厚み２５μｍのＰＥＴフィルム（帝人デュポン製　引張弾性率４００ｋｇｆ／ｍｍ^２）を用いた他は実施例１と同様に試験した。結果を表１に示す。
【００３５】
（比較例５）
厚み１００μｍのＰＥＴフィルムの代わりに厚み２５０μｍのＰＥＴ（帝人デュポン製　引張弾性率４００ｋｇｆ／ｍｍ^２）を用いた他は実施例１と同様に試験した。結果を表１に示す。
【００３６】
【表１】

【００３７】
実施例１〜３はともに穴位置精度，穴壁粗さ，銅箔バリ高さについて良好であった。それに対し、比較例１は進入側樹脂層の弾性率が小さいためドリルに巻きつきが発生して排出性が低下することで、穴内壁粗さが悪化してしまった。比較例２では進入側樹脂層の弾性率が高いためにドリルの食いつき性が低下し、穴位置精度が悪化してしまった。比較例３ではドリル出口側樹脂層の弾性率が不足しているためにバリ高が顕著に表れた。比較例４ではドリル出口側樹脂層の厚みが薄すぎて基板のバリを抑えることができず、比較例５ではドリル出口側樹脂層の厚みが厚すぎて試験途中でドリル折れが発生した。
【００３８】
【発明の効果】
プリント配線板製造時の穴あけ工程において、本発明の穴あけ加工用シートおよびこれを用いた穴あけ加工方法を用いて穴加工することで、穴位置精度が高く、穴内壁の粗さが小さく、かつバリ高さが小さい、高品質なプリント配線板を製造することができる。さらには、ドリルの破損を防止し、その寿命を延ばすという効果も期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】異なる引張弾性率を有する２層の樹脂層で構成された本発明のプリント配線板穴あけ加工用シート
【図２】本発明のプリント配線板穴あけ加工用シートを用いた穴あけ加工方法の一例
【図３】粘着剤を介して構成された本発明のプリント配線板穴あけ加工用シート
【符号の説明】
１　ドリル進入側の樹脂層
２　ドリル出口側の樹脂層
３　銅張積層板
４　ドリル
５　紙フェノール板
６　粘着剤

Claims

少なくとも２層の樹脂層を積層してなるプリント配線板穴あけ加工用シートであって、ドリル進入側の樹脂層の引張弾性率が２０〜１５０ｋｇｆ／ｍｍ^２、ドリル出口側の樹脂層の引張弾性率が１５０ｋｇｆ／ｍｍ^２以上であり、かつ前記ドリル出口側の樹脂層の厚みが３５〜２００μｍであることを特徴とする、プリント配線板穴あけ加工用シート。
前記ドリル進入側の樹脂層と前記ドリル出口側の樹脂層とがパラフィンを添加した粘着剤層を介して積層されていることを特徴とする、請求項１に記載のプリント配線板穴あけ加工用シート。
請求項１または２に記載のプリント配線板穴あけ加工用シートを、前記ドリル出口側の樹脂層とプリント配線板の最上面とが接するように、プリント配線板に重ね、前記ドリル進入側の樹脂層からドリルを進入させて穴あけすることを特徴とする、プリント配線板の穴あけ加工方法。