JP2006043875A - Drill - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a drill capable of preventing a shift in position of an opened hole or formation of an uneven part on an inner wall of the hole. <P>SOLUTION: A torsion angle θ1 of a chip discharge groove 20 of the drill 10 is specified to be 30-50°. Thus, a shift in position of an opened through hole can be reduced. In addition, since drill chips are appropriately discharged, the drill is not interfered with the chips when making an opening, and a printed board excellent in electrical connection and reliability can be obtained. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、プリント配線板用のドリルに関し、特に、プリント配線板を構成する樹脂板の両面の銅箔を積層した銅張り積層板用のドリルに関するものである。   The present invention relates to a drill for a printed wiring board, and more particularly to a drill for a copper-clad laminate in which copper foils on both sides of a resin board constituting a printed wiring board are laminated.

プリント配線板の表裏の導通を取るために、スルーホールを形成させている。その一例として、両面銅張積層板に、ドリルにより貫通する開口を形成し、その開口にめっきなどにより導体層を形成し、必要に応じて、エッチングを施すことにより回路を形成させる。これにより、導体回路を有し、表裏の導通を可能にするプリント配線板を製造する。これらの配線板を複数枚用意してプリプレグを介して、更に多層化したプリント配線板を得ている。あるいは、スルーホールを有する配線板をコアとして、層間絶縁層を形成し、多層化したプリント配線板を得ている。近年、プリント配線板の高密度化の要望に伴い、スルーホールの開口径をより小径化することが検討されている。
これらを要望に沿うためには、小径スルーホールを開口するための小型化ドリルが必要となる。その小型化ドリルとしては、例えば、実開平7−33514号や特開2004−82318号などに開示されている。
特開2004−82318号では、切屑排出溝を1条のみとし、刃先部の最大外径に対して5/100以下であるドリルを用いることにより、ドリルの剛性を高め、良好な穴精度を得ている。
実開平7−033514号公報 特開2004−82318号公報 特開2004−34213号公報
A through hole is formed in order to establish conduction between the front and back of the printed wiring board. As an example, a double-sided copper clad laminate is formed with an opening penetrating with a drill, a conductor layer is formed in the opening by plating or the like, and etching is performed as necessary to form a circuit. Thereby, the printed wiring board which has a conductor circuit and enables conduction | electrical_connection of front and back is manufactured. A plurality of these wiring boards are prepared and a multilayered printed wiring board is obtained through a prepreg. Alternatively, an interlayer insulating layer is formed using a wiring board having a through hole as a core to obtain a multilayered printed wiring board. In recent years, with the demand for higher density of printed wiring boards, it has been studied to further reduce the diameter of through holes.
In order to meet these requirements, a miniaturized drill for opening a small-diameter through hole is required. Such miniaturized drills are disclosed in, for example, Japanese Utility Model Laid-Open No. 7-33514 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-82318.
In JP-A-2004-82318, only one chip discharge groove is provided and a drill that is 5/100 or less with respect to the maximum outer diameter of the cutting edge portion is used to increase the rigidity of the drill and obtain good hole accuracy. ing.
Japanese Utility Model Publication No. 7-033514 JP 2004-82318 A JP 2004-34213 A

しかしながら、従来例のドリルでは、開口する基材の材質や開口する条件などの諸条件が変化することにより、開口する穴の位置精度が低下することがあった。つまり、所望の位置からの位置ズレがしてしまう。また、開口した内壁部分において、不用意な凹凸を形成させてしまうことがあった。そのために、位置ズレした開口や凹凸が形成された開口内に導体層を施して、スルーホールを形成させると、電気接続性や信頼性を低下し、ヒートサイクルや高温放置などの信頼性試験を行うと、早期に劣化してしまうことがあった。   However, in the drill of the conventional example, the position accuracy of the hole to be opened may be lowered due to changes in various conditions such as the material of the base material to be opened and the conditions for opening. That is, the position shifts from the desired position. In addition, inadvertent irregularities may be formed in the opened inner wall portion. Therefore, applying a conductor layer in a misaligned opening or an opening with irregularities to form a through hole reduces electrical connectivity and reliability, and performs reliability tests such as heat cycle and high temperature exposure. If done, it may deteriorate early.

ドリルでの穴明けは、加工効率を高めるため、複数枚のプリント配線板を重ね合せて、同時に開口させている。同時加工の際にプリント配線板の枚数によらず、同一位置で同一形状となることが望まされる。上側に置かれたプリント配線板は、相対的に良好な開口を形成できるものの、下側のプリント配線板では、位置ズレ、凹凸の発生が発生していた。   In the drilling with a drill, a plurality of printed wiring boards are overlapped and opened simultaneously in order to increase processing efficiency. It is desirable that the same shape be obtained at the same position regardless of the number of printed wiring boards during simultaneous processing. Although the printed wiring board placed on the upper side can form a relatively good opening, the lower printed wiring board has generated misalignment and unevenness.

また、ドリルの使用頻度が高くなる(開口するショット数が多くなる)と、例えば、孔を6000穿設した時点で交換するドリルで、寿命末期である4500孔穿設した頃から記述した不具合がさらに顕著に現れる。
さらに、開口径が小さくなるにつれて、特に開口径400μm以下の開口を行う際には、その不具合の発生頻度が高まってしまった。
In addition, when the drill is used frequently (the number of shots to be opened increases), for example, a drill that is replaced when 6000 holes are drilled, and the defect described from the time when 4500 holes, which are the end of life, were drilled, It appears even more prominently.
Further, as the opening diameter becomes smaller, the frequency of occurrence of the defect has increased particularly when opening with an opening diameter of 400 μm or less.

本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、開口した穴に位置ズレや穴の内壁に凹凸を形成することがないドリルを提供することにある。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a drill that does not form a positional deviation in the opened hole or unevenness in the inner wall of the hole. .

また、本発明の目的は、ドリルの使用頻度を高めたとしても、形成したスルーホールが位置ズレ等の不具合を引き起こさないで、電気接続性や信頼性を低下させないドリルを提案することにある。   It is another object of the present invention to propose a drill that does not deteriorate the electrical connectivity and reliability without causing problems such as misalignment of the formed through hole even if the frequency of use of the drill is increased.

本願発明者が鋭意研究した結果、被加工物を回転して開口させるため、先端の刃部およびボディの切屑排出溝が形成されたドリルにおいて、ボディの切屑排出溝が連続する1条であり、その切屑排出溝のネジレ角度が30〜50°であるドリルを用いることがよいことが分かった。   As a result of the inventor's diligent research, in order to rotate and open the work piece, in the drill in which the tip blade part and the body chip discharge groove are formed, the body chip discharge groove is continuous, It turned out that it is good to use the drill whose twist angle of the chip | tip discharge groove | channel is 30-50 degrees.

ネジレ角度が、30〜50°の範囲であるドリルを用いると、開口するスルーホールの位置ズレが小さい。言い換えると穴形成精度が向上する。また、ドリルの切屑が適切に排出されるので、開口の際、切り屑に阻害されないから、電機接続性や信頼性に優れるプリント配線板を得ることができる。また、使用に伴うドリルの磨耗を抑えることができるので、従来よりも使用可能回数を延ばすことができ、開口する穴も精度や形状を低下させ難い。   When a drill having a twist angle in the range of 30 to 50 ° is used, the positional deviation of the open through hole is small. In other words, the hole forming accuracy is improved. Moreover, since the chips of the drill are appropriately discharged, the printed wiring board having excellent electrical connectivity and reliability can be obtained because the chips are not obstructed by the chips when opening. Moreover, since wear of the drill accompanying use can be suppressed, the number of times that the drill can be used can be increased as compared with the conventional case, and the accuracy of the shape and the shape of the hole to be opened is difficult.

ドリル開口時に切屑で阻害されると、穴の位置ズレが生じることや穴の内壁に、でこぼこが形成される。そのために、電気接続性や信頼性の低下を引き起こすことがある。ドリルに対して、切屑が過剰な応力を掛けやすくなるので、ドリルの磨耗を早めてしまう。   If the drill is obstructed by chips when the drill is opened, the position of the hole is displaced and bumps are formed on the inner wall of the hole. As a result, the electrical connectivity and reliability may be reduced. Since it becomes easy to apply excessive stress to the drill, the wear of the drill is accelerated.

ネジレ角度が30°未満の場合あるいは、ネジレ角度が50°を越える場合には、切屑を排出し難くなる。そのために、切屑がドリルによる開口の穿設を阻害し、穴の位置ズレを引き起こしたり、穴の内壁にでこぼこ(凹凸)を形成したりするので、電気接続性や信頼性を低下させてしまう。また、排出されない切屑により、ドリルの磨耗が進行する。そのために、少ない使用回数で、ドリルが劣化してしまう。   When the twist angle is less than 30 ° or when the twist angle exceeds 50 °, it becomes difficult to discharge chips. For this reason, the chips obstruct the drilling of the opening by the drill, cause the positional deviation of the hole, or form bumps (unevenness) on the inner wall of the hole, thereby reducing the electrical connectivity and reliability. Further, the wear of the drill progresses due to the chips that are not discharged. For this reason, the drill deteriorates with a small number of uses.

ネジレ角度が35〜45°の範囲であることがさらに望ましい。この範囲であれば、回転数やドリル進入速度等のドリル開口条件に関わりなく、切屑が効率良く排出できる。そのために、穴の位置ズレや穴の内壁へのでこぼこなどの不具合を引き起こし難くなる。また、ドリルの磨耗も少ないので、より長い期間使用することが可能であり、その開口した穴の精度低下を引き起こさない。   More preferably, the twist angle is in the range of 35 to 45 °. Within this range, chips can be discharged efficiently regardless of drill opening conditions such as the number of rotations and drill entry speed. For this reason, it is difficult to cause problems such as a positional deviation of the hole and a bump on the inner wall of the hole. Moreover, since the wear of the drill is small, it can be used for a longer period of time, and the accuracy of the opened hole is not reduced.

ネジレ角度とは、ドリルを形成するボディと溝との交わる角度を指す。即ち、リーディングエッジとこの上の一点を通るドリル軸に平行な直線とがなす角度を意味する。   The torsion angle refers to the angle at which the body forming the drill and the groove intersect. That is, it means an angle formed by the leading edge and a straight line parallel to the drill axis passing through one point on the leading edge.

ボディ分における溝は、基材などの切屑を排出させるためのものであり、先端の刃部の先端角が110〜150°であることが望ましい。
先端角が上記範囲にあれば、位置ズレを引き起こし難くなるし、形成される穴の形状も所望のものとなる。銅張り積層板を複数枚重ね合せて開口を穿設しても、上側の銅張り積層板と下側の銅張り積層板とで、開口が同一位置、同一形状となる。
また、ドリルの使用回数が多くなっても、スルーホールの電気接続性や信頼性を低下させ難くなる。
The groove in the body portion is for discharging chips such as a base material, and the tip angle of the tip blade portion is preferably 110 to 150 °.
If the tip angle is in the above range, it is difficult to cause positional deviation, and the shape of the hole to be formed is also desired. Even if a plurality of copper-clad laminates are overlapped to form an opening, the upper copper-clad laminate and the lower copper-clad laminate have the same position and shape.
Moreover, even if the number of drills used increases, it becomes difficult to reduce the electrical connectivity and reliability of the through hole.

先端の刃部の先端角が110°未満であれば、開口した穴の内壁がでこぼこ(凹凸)が形成され易くなる。でこぼこ(凹凸)は、デスミヤ処理を行うと、その凹凸がさらに助長されるので、凹凸の幅が大きくなる。開口した穴に導体層を施し、スルーホールを形成したときに、凹凸が起因となって、導体層の厚みバラツキがついてしまうことがある。そのために、電気特性(インピーダンス、スルーホール内抵抗値など)が低下してしまう。   If the tip angle of the tip blade portion is less than 110 °, the inner wall of the opened hole is likely to be uneven (uneven). If the unevenness (unevenness) is subjected to a desmear treatment, the unevenness is further promoted, and the width of the unevenness is increased. When a conductor layer is applied to the opened hole and a through hole is formed, unevenness may be caused by the unevenness of the conductor layer. Therefore, electrical characteristics (impedance, through-hole resistance value, etc.) are degraded.

また、先端の刃部の先端角が150°を越えると、開口した穴が所望の位置からズレ易くなる。特に、銅張り積層板を複数枚重ね合わせたとき、下側の銅張り積層板において、位置ズレの傾向が更に顕著に現れる。そのために、穴をスルーホールとして形成した際、他の導体層との電気接続が低下してしまう。また、信頼性試験を行うと、早期に劣化が始まってしまう。   Further, if the tip angle of the tip blade portion exceeds 150 °, the opened hole is easily displaced from a desired position. In particular, when a plurality of copper-clad laminates are overlaid, the tendency of positional deviation appears more remarkably in the lower copper-clad laminate. For this reason, when the hole is formed as a through hole, the electrical connection with the other conductor layer is lowered. In addition, when a reliability test is performed, deterioration starts early.

先端の刃部の先端角が120〜140°間であることがより望ましい。この間であれば、穴の変形や位置ズレを特に引き起こし難いからである。   It is more desirable that the tip angle of the tip blade portion is between 120 and 140 °. This is because during this time, it is difficult to cause deformation and displacement of the hole.

刃部の先端角とは、先端からドリルを見た際、一枚刃で形成される金属部分がない隙間の角度を指す。これは、ドリルの軸に平行な面に、切れ刃を平行に投影したときの角を意味する。   The tip angle of the blade refers to the angle of the gap where there is no metal part formed with a single blade when the drill is viewed from the tip. This means the angle when the cutting edge is projected in parallel to a plane parallel to the axis of the drill.

先端部の刃部の2番逃げ角の角度が30〜50°であることが望ましい。
図2(A)中に示すように本発明のドリルの先端逃げ面は、複数の平坦な逃げ面から構成された多段面状をなしており、切刃からドリル回転方向に向かって平坦面である第1〜第4逃げ面が周方向に沿って順次配置されている。この内の第2逃げ面の逃げ角度(外周コーナにおいて、軸直角断面と逃げ面とがなす角)を30〜50°に設定することが望ましい。
It is desirable that the second clearance angle of the blade portion at the tip is 30 to 50 °.
As shown in FIG. 2 (A), the tip flank of the drill of the present invention has a multi-step shape composed of a plurality of flat flank surfaces, and is a flat surface from the cutting edge toward the drill rotation direction. Certain first to fourth flank surfaces are sequentially arranged along the circumferential direction. Of these, it is desirable to set the relief angle of the second flank (the angle formed by the cross section perpendicular to the axis and the flank in the outer corner) to 30 to 50 °.

ドリルは、刃部の先端外径が350μm以下であることが望ましい。
その径により、穴位置精度が向上しやすくなるというメリットを有することとなり、穴の形状も所望のものとなるために、電気接続性や信頼性の低下を引き起こし難くなる。
As for a drill, it is desirable for the front-end | tip outer diameter of a blade part to be 350 micrometers or less.
The diameter has an advantage that the hole position accuracy is easily improved, and the hole shape is also desired, so that it is difficult to cause a decrease in electrical connectivity and reliability.

逆に、先端外径が350μmを越えると、排出される切屑が大きくなるために、穴位置精度が向上され難くなる。なお、50μm以下では、ドリルが折れ易くなり、レーザ加工の方が優位性を有する。ここで、ドリルの径は、50μm〜350μmが望ましく、特に75μm〜300μmが好適である。
また、100μm以下のドリルは、加工条件によっては、少ない使用頻度によりドリル折れを引き起こし易くなる。この場合には、加工する基板の絶縁層の厚みを薄くする、基板の重ね枚数を少なくするなどの手法で加工時のトータル厚みを薄くすることで、上記のような穴位置精度を確保しつつ、使用頻度を高めることができる。
On the other hand, if the outer diameter of the tip exceeds 350 μm, the chip to be discharged becomes large, so that it is difficult to improve the hole position accuracy. In addition, if it is 50 micrometers or less, a drill will be easy to bend and the laser processing has an advantage. Here, as for the diameter of a drill, 50 micrometers-350 micrometers are desirable, and 75 micrometers-300 micrometers are especially suitable.
Also, a drill of 100 μm or less is likely to cause drill breakage with a low frequency of use depending on processing conditions. In this case, while reducing the total thickness at the time of processing by reducing the thickness of the insulating layer of the substrate to be processed and reducing the number of stacked substrates, the above hole position accuracy is ensured. , Can increase the frequency of use.

所謂アンダーカットドリルにおいては、ボディにおいて円筒状にくびれた首が形成されている。この刃部の先端から首までの部分をマージン部と称する。このマージン部の端部に対して、ボディに形成された切屑排出溝が内側になることが望ましい。即ち、切屑排出溝が首にかからないことが好適である。特に、その距離は、端部から100μm以上内側にあることがより望ましい。それにより、切屑の排出を適切の行うことができ、応力が掛からないために、穴位置精度や形成される穴の形状の低下を引き起こさない。  In the so-called undercut drill, a neck constricted in a cylindrical shape is formed in the body. A portion from the tip of the blade portion to the neck is referred to as a margin portion. It is desirable that the chip discharge groove formed in the body is on the inner side with respect to the end portion of the margin portion. That is, it is preferable that the chip discharge groove does not reach the neck. In particular, the distance is more desirably 100 μm or more from the end. As a result, chips can be discharged properly and no stress is applied, so that the hole position accuracy and the shape of the hole to be formed are not reduced.

マージン部の長さとは、先端から首までの距離、即ち、ボデーの長さから首の長さを除いた長さを示す。マージン部の長さは、0.1〜0.3mmであることが望ましい。特に、ドリルの先端外径が200μm以下である場合には、マージン部の長さは、0.1〜0.3mmであることがより望ましい。
マージン部の長さが0.1mm未満であると、切屑を排出するための溝が形成する領域が小さくなるために、ドリルに応力が掛かりやすくなる。そのために、応力を緩衝できないために、ドリルの曲がりや折れ等の発生頻度が高くなる。また、穴位置精度も低下してしまうことがある。
The length of the margin portion indicates the distance from the tip to the neck, that is, the length excluding the length of the neck from the length of the body. The length of the margin part is desirably 0.1 to 0.3 mm. In particular, when the tip outer diameter of the drill is 200 μm or less, the length of the margin portion is more preferably 0.1 to 0.3 mm.
When the length of the margin portion is less than 0.1 mm, a region where a groove for discharging chips is formed becomes small, so that stress is easily applied to the drill. For this reason, since the stress cannot be buffered, the frequency of occurrence of bending or bending of the drill increases. Also, the hole position accuracy may be lowered.

マージン部の長さが0.3mmを越えると、穴位置精度が低下してしまう。
首を備えるアンダーカットタイプは、小径の穴を形成するために適している。つまり、400μm以下の穴の開口を行うことに向き、さらに特に、200μm以下の穴の開口に好適である。
If the length of the margin part exceeds 0.3 mm, the hole position accuracy is lowered.
An undercut type having a neck is suitable for forming a small-diameter hole. That is, it is suitable for opening a hole of 400 μm or less, and more particularly suitable for opening a hole of 200 μm or less.

しかしながら、アンダーカットタイプに、切屑排出するための溝を1本にすると、切屑が排出し難い場合がある。
つまり、溝が形成する位置が、首に掛かってしまうと、切り屑の排出され難くなるので、ドリル自体に過剰な力が掛かってしまう。そのために、位置精度や形成される穴の形状の低下を引き起こし易くなる。
However, if the undercut type has one groove for discharging chips, it may be difficult to discharge the chips.
That is, if the position where the groove is formed is applied to the neck, it is difficult for chips to be discharged, and an excessive force is applied to the drill itself. Therefore, it becomes easy to cause a decrease in positional accuracy and the shape of the hole to be formed.

図18に示すように本願におけるプリント配線板の穴明け用加工装置100では、銅張積層板や多層プリント配線板60を載置するためのX−Yテーブル90を備える。X−Yテーブル90には、それぞれX軸、Y軸に移動することができるテーブル駆動機構114を備える。また、ドリル10を回転させるスピンドル機構106及びスピンドル機構106を駆動するためのスピンドル駆動機構112を備える。これらのスピンドル106に、ドリルの排出用溝が1条であるものを固定させて、回転速度/ドリルの送り速度により、プリント配線板60に、貫通する開口66を設けているのである。これらの回転速度としては、少なくとも100Kprmであることが望ましい。より望ましいのは、200Kprm以上である。 As shown in FIG. 18, the printed wiring board drilling apparatus 100 according to the present application includes an XY table 90 on which a copper-clad laminate or a multilayer printed wiring board 60 is placed. The XY table 90 includes a table driving mechanism 114 that can move to the X axis and the Y axis, respectively. Further, a spindle mechanism 106 for rotating the drill 10 and a spindle drive mechanism 112 for driving the spindle mechanism 106 are provided. These spindles 106 are fixed with a single drill discharge groove, and are provided with an opening 66 penetrating the printed wiring board 60 at a rotational speed / feed speed of the drill. These rotational speeds are preferably at least 100 Kprm. More preferably, it is 200 Kprm or more.

これらのテーブル駆動機構114、スピンドル駆動機構112は、ドリルの穴明けのタイミングに合わせて、駆動させることや穴明けの正確な位置を合わせることも行う。これらを正確に制御するコンピューター110との連動がなされる。コンピュータ110には、加工データ108が入力される。 The table driving mechanism 114 and the spindle driving mechanism 112 are also driven in accordance with the drilling timing and the exact position of the drilling is adjusted. Interlocking with the computer 110 that accurately controls these is performed. The processing data 108 is input to the computer 110.

X−Yテーブル90の材質は一般的に加工装置で用いられるものを用いることができる。ただ、加工時における熱の影響を受けにくい材質を用いることがより望ましい。X−Yテーブル90に載置する基板60は、1枚であってもよいし、2枚以上の複数枚を重ねて(例えば、その一例として、基板を4牧重ねる。)孔明け加工を行ってもよい。この基板の枚数については、ドリル、基板、開口する孔の形状によって適時調整させる。 As the material of the XY table 90, a material generally used in a processing apparatus can be used. However, it is more desirable to use a material that is not easily affected by heat during processing. The number of the substrates 60 placed on the XY table 90 may be one, or a plurality of two or more substrates are stacked (for example, four substrates are stacked as an example), and drilling is performed. May be. About the number of this board | substrate, it adjusts timely with the shape of a drill, a board | substrate, and the hole to open.

また、これらのドリルの送り速度は、少なくとも30inch/minであることが望ましい。より望ましいのは、40inch/min以上である。前述の回転速度と送り速度により、生産性を確保と基板の開口形状が安定する。つまり、基板としての接続性や信頼性が低下しにくくなるのである。 Also, the feed rate of these drills is preferably at least 30 inches / min. More desirable is 40 inches / min or more. The aforementioned rotation speed and feed speed ensure productivity and stabilize the opening shape of the substrate. That is, the connectivity and reliability as a substrate are not easily lowered.

このスピンドル機構106に用いるドリル10としては、ボディに1条の排出溝のネジレ角が30〜50°であるものを用いることが望ましい。効率よく切屑が排出されるのである。また、複数枚基板を重ねても、孔形成の不具合が発生しにくくなる。また、複数枚基板を重ねても、孔形成の不具合が発生しにくくなる。 As the drill 10 used in the spindle mechanism 106, it is desirable to use a drill whose twist angle of one discharge groove is 30 to 50 ° in the body. Chips are efficiently discharged. In addition, even when a plurality of substrates are stacked, the problem of hole formation is less likely to occur. In addition, even when a plurality of substrates are stacked, the problem of hole formation is less likely to occur.

スピンドル機構106がドリル回転速度を調整し、前述のスピンドル駆動機構112が、ドリルの送り速度、ドリルの上げ下げ、ドリルの移動などを適時、精度よく制御する。このために、コンピューター110との連動が成されるのである。
ドリル径は、300μm以下であるものを用いてもよい。これらにより、精度よく小径の穴明けを行うことができる。
The spindle mechanism 106 adjusts the drill rotation speed, and the spindle drive mechanism 112 described above controls the drill feed speed, the drill raising / lowering, the drill movement, etc. in a timely and accurate manner. For this reason, the computer 110 is linked.
A drill having a diameter of 300 μm or less may be used. As a result, a small-diameter hole can be accurately drilled.

加工装置を制御するコンピューター110は、加工する際、X−Yテーブルやスピンドルを制御させることや予め決められた位置への穴明けを行わせること、場合によっては、これらの加工装置の機構の駆動タイミングを制御させることなどを行わせる。 The computer 110 that controls the processing apparatus controls the XY table and the spindle and performs drilling to a predetermined position when processing, and in some cases, drives the mechanisms of these processing apparatuses. Control the timing.

本願における加工装置100は、穴明けを行うプリント基板60を1枚もしくは2枚以上重ねて、載置するX−Yテーブル90と、溝が1条であるドリル10を傭えるスピンドル機構106と、X−Yテーブル90もしくはスピンドル機構106を駆動させる機構112、114と、駆動および穴明け位置決めなどを制御するコンピューター110とを備える。 The processing apparatus 100 according to the present application includes an XY table 90 on which one or two or more printed circuit boards 60 for punching are stacked, and a spindle mechanism 106 that holds the drill 10 having one groove. A mechanism 112, 114 for driving the XY table 90 or the spindle mechanism 106, and a computer 110 for controlling driving, drilling positioning, and the like are provided.

これ以外の機構としては、基板の位置決めを行う機構が備えられる。これは、基板60における位置決めマーク61を撮像するカメラ102、カメラ102で撮像した画像を画像処理する画像処理装置104、位置を算出するなどのためにコンピューター100とがある。位置決めマーク61の位置により、正確な加工位置を算出し、X−Yテーブル90やスピンドル機構106などを駆動させる。 As other mechanisms, a mechanism for positioning the substrate is provided. This includes a camera 102 that images the positioning mark 61 on the substrate 60, an image processing device 104 that performs image processing on an image captured by the camera 102, and a computer 100 that calculates the position. An accurate machining position is calculated based on the position of the positioning mark 61, and the XY table 90, the spindle mechanism 106, and the like are driven.

また、ドリルの交換時期を把握するために、穴明けのショット数などをカウントする機構を設けてもよい。加工装置内を一定温度にするために温調装置を設けてもよい。加工装置は、ドリルの折れや切屑の飛散などの人体への被害を防止する安全面と、ゴミなどの異物の混入を防止や温度管理という製造面とから考慮して、囲いを設けることが望ましい。 Also, a mechanism for counting the number of drilled shots and the like may be provided in order to grasp the drill replacement time. A temperature control device may be provided to keep the inside of the processing device at a constant temperature. It is desirable that the processing equipment should be provided with an enclosure in consideration of the safety aspect that prevents damage to the human body such as bending of the drill and scattering of chips, and the manufacturing aspect of preventing contamination of foreign substances such as dust and temperature management. .

(ドリル)
先ず、図3を参照して第1実施形態のドリルの製造工程について説明する。
1.ドリルの材料の準備
本願発明のドリルに用いられる金属としては、鉄、コバルト、ニッケルなどを含んだ合金である。これらの金属をドリルのシャンクの径と同等もしくはそれよりも径を大きくした円柱50を準備する(図3(A))。超硬合金を用いることがより望ましい。
(Drill)
First, the manufacturing process of the drill according to the first embodiment will be described with reference to FIG.
1. Preparation of drill material The metal used in the drill of the present invention is an alloy containing iron, cobalt, nickel and the like. A cylinder 50 in which these metals are equal to or larger than the diameter of the shank of the drill is prepared (FIG. 3A). It is more desirable to use a cemented carbide.

2.ドリルの加工
準備した円柱50において、ドリルのボディ40を形成するために研削を行う(図3(B))。つまり、所望の先端外径となるまで、研削を行う。これにより、ドリルのシャンク12とボディ40が構成される。このとき必要に応じてボディにおいて、ボディ分の一部に首(円筒状にくびれた部分)を形成させることにより、アンダーカット形状のドリルをしてもよい。
2. Drilling In the prepared cylinder 50, grinding is performed to form the drill body 40 (FIG. 3B). That is, grinding is performed until a desired tip outer diameter is obtained. Thereby, the shank 12 and the body 40 of a drill are comprised. At this time, if necessary, in the body, an undercut drill may be formed by forming a neck (a portion constricted in a cylindrical shape) on a part of the body.

次に、ドリルのボディ40において、切屑排出用の切屑排出溝20を螺旋状に形成する(図3(C))。その溝20は一本で形成されて、このとき、溝20とボディ40との交点のネジレ角度を所望のものとする。このときの角度としては、30〜50°することがより望ましい。このときの溝20と溝20との間隔は均一であってもよいし、次第に溝間隔を変更したものであってもよい。これは、開口する径、開口させるために材質などによって適時決められる。   Next, in the body 40 of the drill, the chip discharge groove 20 for chip discharge is formed in a spiral shape (FIG. 3C). The groove 20 is formed by one, and at this time, the twist angle at the intersection of the groove 20 and the body 40 is set as desired. The angle at this time is more preferably 30 to 50 °. At this time, the interval between the groove 20 and the groove 20 may be uniform, or the groove interval may be gradually changed. This is determined in a timely manner depending on the diameter of the opening and the material used for opening.

次に、ドリルの先端部である刃部30を加工する(図3(D))。加工順序については、特に限定されないが、刃部を成す1番角、2番逃げ角を加工して、その後、溝各部分を研削加工して、それぞれの逃げ角と呼ばれる部分を平面もしくは円錐等の形状に加工をする。これにより、刃部30とボディ40とシャンク12からなり、ボディ40に切屑排出用の1本の切屑排出溝20が形成された1枚刃のドリルを得ることができる。   Next, the blade 30 that is the tip of the drill is processed (FIG. 3D). The processing order is not particularly limited, but the first angle and the second clearance angle forming the blade portion are processed, and then each groove portion is ground, and each portion called the clearance angle is flat or conical. The shape is processed. Thereby, the 1-blade drill which consists of the blade part 30, the body 40, and the shank 12, and was formed in the body 40 with one chip discharge groove 20 for chip discharge can be obtained.

図1にドリル10の側面図を、図2(A)にドリルの先端側を見た正面図を、図2(B)及び図2(C)にドリルの先端部の拡大図を示す。
図1中に示すように、ドリル10の刃部30の先端径D1は0.115mmに、シャンク12の径D2は2mmに設定されている。切刃長さL1は1.8mmに、ボディ長さL2は2.0mmに全長は31.75mmに、マージン長さL4は0.25mmに、リリーフ長さL5は1mmに設定されている。一方、切屑排出溝20のネジレ角θ1は40°に設定されている。
FIG. 1 shows a side view of the drill 10, FIG. 2A shows a front view of the tip of the drill, and FIGS. 2B and 2C show enlarged views of the tip of the drill.
As shown in FIG. 1, the tip diameter D1 of the blade part 30 of the drill 10 is set to 0.115 mm, and the diameter D2 of the shank 12 is set to 2 mm. The cutting edge length L1 is set to 1.8 mm, the body length L2 is set to 2.0 mm, the total length is 31.75 mm, the margin length L4 is set to 0.25 mm, and the relief length L5 is set to 1 mm. On the other hand, the twist angle θ1 of the chip discharge groove 20 is set to 40 °.

図2(C)中に示す溝幅L6は0.145mmに設定されている。図2(B)中に示す先端角θ2は150°に設定されている。   The groove width L6 shown in FIG. 2C is set to 0.145 mm. The tip angle θ2 shown in FIG. 2B is set to 150 °.

図2(A)に示すようにドリルの先端逃げ面は、複数の平坦な逃げ面から構成された多段面状をなしており、切刃31からドリル回転方向(図中反時計回り方向)に向かって平坦面である第1逃げ面32A、第2逃げ面32B、第3逃げ面32C、第4逃げ面32Dが周方向に沿って順次配置されている。また、軸線付近に、平坦面である逆側第1逃げ面32E、逆側第2逃げ面32Fが配置されている。第4逃げ面32D及び逆側第2逃げ面32Fに隣接して、断面略円弧状の二番取り面33が設けられている。第1逃げ面32Aの逃げ角は10°に、第2逃げ面32Bの逃げ角は40°に設定されている。   As shown in FIG. 2 (A), the tip flank of the drill has a multi-step shape composed of a plurality of flat flank surfaces, and extends from the cutting edge 31 in the drill rotation direction (counterclockwise direction in the figure). The first flank 32A, the second flank 32B, the third flank 32C, and the fourth flank 32D, which are flat surfaces, are sequentially arranged along the circumferential direction. Moreover, the reverse side 1st flank 32E and the reverse 2nd flank 32F which are flat surfaces are arrange | positioned in the axial vicinity. Adjacent to the fourth flank 32D and the reverse second flank 32F, a second picking surface 33 having a substantially arc-shaped cross section is provided. The clearance angle of the first flank 32A is set to 10 °, and the clearance angle of the second flank 32B is set to 40 °.

(プリント配線板のドリル加工方法)
1.銅張積層板
本願発明のドリルで開口させる絶縁性基材としては、有機系の絶縁性基材であれば使用でき、具体的には、アラミド不織布−エポキシ樹脂基材、ガラス布エポキシ樹脂基材、アラミド不織布−ポリイミド基材、ガラス布ビスマレイミドトリアジン樹脂基材、ガラス布ポリフェニレンエーテル樹脂基材、FR−4、FR−5から選ばれるリジッド(硬質)の積層基材、あるいは、ポリフェニレンエーテル(PPE)フィルム、ポリイミド(PI)などのフィルムからなるフレキシブル基材から選ばれる1種であることが望ましい。
(Drilling method of printed wiring board)
1. Copper-clad laminate As an insulating base material to be opened with the drill of the present invention, any organic insulating base material can be used. Specifically, an aramid nonwoven fabric-epoxy resin base material, a glass cloth epoxy resin base material , Aramid nonwoven fabric-polyimide substrate, glass cloth bismaleimide triazine resin substrate, glass cloth polyphenylene ether resin substrate, rigid (hard) laminated substrate selected from FR-4, FR-5, or polyphenylene ether (PPE) ) It is desirable to be one kind selected from a flexible substrate made of a film such as a film or polyimide (PI).

上記絶縁性樹脂基材の厚さは、10〜800μm、好ましくは20〜400μmであり、50〜300μmが最適である。これらの範囲より薄くなると強度が低下して取扱が難しくなり、逆に厚すぎると小径のスルーホールの形成および導体層の形成が難しくなるからである。   The insulating resin base material has a thickness of 10 to 800 μm, preferably 20 to 400 μm, and most preferably 50 to 300 μm. This is because if the thickness is smaller than these ranges, the strength is reduced and handling becomes difficult, and if it is too thick, formation of a small-diameter through hole and formation of a conductor layer are difficult.

絶縁基材の銅箔の厚さは、5〜50μm、好ましくは8〜30μmであり、12〜25μmがより好適である。その理由は、小径のスルーホール形成をドリル加工によって設ける際に、薄すぎるとパターン形成を阻害してしまうからであり、逆に厚すぎるとエッチングにより、ファインパターンを形成し難いからである。
これらの片面もしくは両面銅張積層板として準備したものを用いる。
The thickness of the copper foil of the insulating substrate is 5 to 50 μm, preferably 8 to 30 μm, and more preferably 12 to 25 μm. The reason is that, when forming a through-hole with a small diameter by drilling, if it is too thin, the pattern formation is inhibited. Conversely, if it is too thick, it is difficult to form a fine pattern by etching.
Those prepared as a single-sided or double-sided copper-clad laminate are used.

2.加工条件
ドリル10での加工を行うために、図6に示すようにX−Yテーブル90上に、加工するための積層板よりも大きい当て板(ベーク板)92をおいて、その上に、片面もしくは両面銅張積層板60を1枚もしくは複数枚重ねる。その上に、必要に応じて、銅張積層板上には、アクリルに膨潤剤が含浸されて表層にアルミニュームなどの金属層が設けられたエントリーシート94を載せて、加工を行ってもよい。エントリーシート94内の膨潤剤がドリル開口の際、潤滑剤の役目を果たす。
2. Processing conditions In order to perform processing with the drill 10, as shown in FIG. 6, on the XY table 90, a backing plate (bake plate) 92 larger than the laminated plate for processing is placed, and on that, One or a plurality of single-sided or double-sided copper-clad laminates 60 are stacked. On top of that, if necessary, an entry sheet 94 in which a swelling layer is impregnated with acrylic and a metal layer such as aluminum is provided on the surface layer may be placed on the copper clad laminate and processed. . The swelling agent in the entry sheet 94 serves as a lubricant when the drill is opened.

このときにドリル加工条件としては、
回転数 :100〜500krpm
送り速度:30〜200 inch/min.
ショット数2000Shot以上まで用いることが望まれる。
At this time, as drilling conditions,
Rotational speed: 100-500krpm
Feed rate: 30-200 inch / min.
It is desirable to use up to 2000 shots or more.

ここで、回転数が100krpm未満であると、効率的に加工を行うことができない。一方、回転数が500krpmを越えると、ドリルの発熱により寿命が短くなる。
送り速度が30inch/min.未満であると効率的に加工を行うことができない。一方、送り速度が200inch/min.を越えると、ドリルの負担が大きくなり、折れ易くなる。
特に回転数100〜300krpm、送り速度40〜120inch/min.が、加工効率とドリル寿命の観点からより望ましい。
Here, if the rotational speed is less than 100 krpm, the processing cannot be performed efficiently. On the other hand, if the rotational speed exceeds 500 krpm, the life is shortened due to the heat generated by the drill.
If the feed rate is less than 30 inch / min., It cannot be efficiently processed. On the other hand, when the feed speed exceeds 200 inches / min., The load on the drill increases and the breakage tends to occur.
In particular, a rotational speed of 100 to 300 krpm and a feed rate of 40 to 120 inch / min. Are more desirable from the viewpoint of processing efficiency and drill life.

ドリルを開口した銅張積層板に、サブトラ工法やテンティング方により、スルーホール、スルーホールのランド及び導体回路を形成した基板を形成する。   A substrate on which through holes, lands of through holes and conductor circuits are formed is formed on a copper clad laminate having a drill opened by a sub-tracing method or tenting method.

さらに、多層にするために、プレス法などにより、基板を積層してもよいし、該スルーホールが形成された基板をコア基板として、アディテイブ法により多層化してもよい。   Further, in order to make a multilayer, substrates may be laminated by a press method or the like, or a substrate on which the through hole is formed may be used as a core substrate to be multilayered by an additive method.

[実施例1]
1.ドリルの材料の準備
鉄、コバルトなどの合金で形成された金属を用意する。これを円形に形成するドリル径よりも太くし、かつ、ドリルを回転する加工装置の径にあわせたものを準備した。
[Example 1]
1. Preparation of drill material Prepare a metal made of an alloy such as iron or cobalt. This was made thicker than the diameter of the drill that forms a circle, and prepared according to the diameter of the processing device that rotates the drill.

2.ドリルの加工
まず、ドリルのボディを成す部分を加工する。それにより、ドリルのシャンクとボディ分が形成される。このとき、ボディ分の刃部の先端外径は、予め設定された径にあわせる。
その後、切屑を排出するために切屑排出溝を1本形成する。このとき、ドリルのネジレ角度は予め設定された角度になるように設定されている。
それから、1枚刃の形成させるために、1番角、2番逃げ角を形成して、その後、それぞれの逃げ角を形成させる工程などを経て、下記に示した実施例1と参考例1のドリルを作成した。実施例1では、図4(A)に示すように、アンダーカットの無いストレートタイプのドリルを用いた。
2. Drilling First, the part that forms the body of the drill is processed. Thereby, the shank and body part of the drill are formed. At this time, the outer diameter of the tip of the blade portion for the body is adjusted to a preset diameter.
Thereafter, one chip discharge groove is formed to discharge the chips. At this time, the twist angle of the drill is set to be a preset angle.
Then, in order to form a single blade, the first angle and the second clearance angle are formed, and then the respective clearance angles are formed. Created a drill. In Example 1, as shown to FIG. 4 (A), the straight type drill without an undercut was used.

Figure 2006043875
Figure 2006043875

3.ドリルの穴明け加工
(1)ドリル加工
図5(A)に示す両面銅張り積層板(材質:ガラスエポキシ樹脂あるいはポリイミド樹脂:絶縁層62の厚み200μm ;片面の銅箔64の厚み12μm)60を、図6に示すようにドリル加工装置(日立ビア社製 品番:ND−Nシリーズ)のドリル加工用のX−Yテーブル90上に4枚重ねた。両面銅張り積層板60の下側に捨て板(バックアップボード)92をおいた。両面銅張り積層板60の上側にはドリル加工用のエントリーシート94を置いた。
その状態で下記に示したドリル条件で、開口径100μmの開口を行った。このとき、4枚処理した毎に、ドリルのショット数を1Shotとして換算した。
3. Drilling (1) Drilling Double-sided copper-clad laminate (material: glass epoxy resin or polyimide resin: thickness of insulating layer 62: 200 μm; thickness of copper foil 64 on one side: 12 μm) 60 shown in FIG. As shown in FIG. 6, four sheets were stacked on an XY table 90 for drilling in a drilling device (product number: ND-N series manufactured by Hitachi Via). A discard board (backup board) 92 was placed below the double-sided copper-clad laminate 60. An entry sheet 94 for drilling was placed on the upper side of the double-sided copper-clad laminate 60.
In that state, an opening with an opening diameter of 100 μm was performed under the drill conditions shown below. At this time, every time four sheets were processed, the number of drill shots was converted to 1 Shot.

<ドリル加工条件>
回転数 :160krpm
送り速度:40inch/min.
使用ドリルの形状:表1に示したドリル
評価ショット数 3000Shot 6000Shot
これにより、基板60内に、開口径100μmの貫通孔66を設けた(図5(B)参照)。
ドリル加工後に、両面銅張積層板は、過マンガン酸などによりデスミヤ処理を施した。
<Drilling conditions>
Rotation speed: 160krpm
Feeding speed: 40inch / min.
Drill shape: Drills shown in Table 1 Number of evaluation shots 3000 Shot 6000 Shot
Thus, a through hole 66 having an opening diameter of 100 μm was provided in the substrate 60 (see FIG. 5B).
After drilling, the double-sided copper-clad laminate was desmeared with permanganic acid or the like.

4.スルーホール内の導体形成
無電解めっき膜66、電解めっき膜68の順で設け、貫通孔66の内壁及び積層板60の表層に導体層を形成した(図5(C)参照)。このときのめっき条件はそれぞれ以下のような条件で行った。
無電解めっき
〔電解銅めっき水溶液〕
NiSO :0.003mol/l
酒石酸 :0.200mol/l
硫酸銅 :0.030mol/l
NaOH :0.050mol/l
α、α‘−ビビリジル :100mg/l
ポリエチレングリコール :0.10g/l
4). A conductor-forming electroless plating film 66 and an electrolytic plating film 68 in the through hole were provided in this order, and a conductor layer was formed on the inner wall of the through-hole 66 and the surface layer of the laminated plate 60 (see FIG. 5C). The plating conditions at this time were as follows.
Electroless plating (electrolytic copper plating aqueous solution)
NiSO 4 : 0.003 mol / l
Tartaric acid: 0.200 mol / l
Copper sulfate: 0.030 mol / l
NaOH: 0.050 mol / l
α, α′-bibilidyl: 100 mg / l
Polyethylene glycol: 0.10 g / l

〔無電解めっき条件〕
液温50℃で40分間浸漬させた。
電解めっき
〔電解銅めっき水溶液〕
硫酸 :160 g/l
硫酸銅 : 77 g/l
添加剤(アトテックジャパン製、商品名:カパラシドGL)
:1 ml/l
〔電解めっき条件〕
電流密度 :2 A/dm
時間 :30 分
温度 :25 ℃
[Electroless plating conditions]
It was immersed for 40 minutes at a liquid temperature of 50 ° C.
Electrolytic plating (electrolytic copper plating aqueous solution)
Sulfuric acid: 160 g / l
Copper sulfate: 77 g / l
Additive (product name: Kaparaside GL, manufactured by Atotech Japan)
: 1 ml / l
[Electrolytic plating conditions]
Current density: 2 A / dm 2
Time: 30 minutes Temperature: 25 ° C

5.回路形成
導体層を形成した上にエッチングレジストを形成し、配線が描画されたマスクを載置して、露光・現像を行う。それにより、レジストによりスルーホール(含むランド)と導体回路を形成される。その後、硫酸系などのエッチング液でレジスト非形成部にエッチングを施して、エッチングレジストを剥離した。それにより、スルーホール、スルーホール72のランド及び導体回路74が形成された(図5(D)参照)。
5. Circuit formation An etching resist is formed on the conductor layer, a mask on which wiring is drawn is placed, and exposure and development are performed. Thereby, a through hole (including land) and a conductor circuit are formed by the resist. Thereafter, the resist non-formation portion was etched with an etching solution such as sulfuric acid, and the etching resist was peeled off. Thereby, the through hole, the land of the through hole 72, and the conductor circuit 74 were formed (see FIG. 5D).

6.スルーホールの穴埋め
穴埋め樹脂76として熱硬化性樹脂もしくは光硬化性樹脂を用いて、印刷により、スルーホール72の穴埋めを行った(図5(E)参照)。このとき、スルーホール部分が開口したマスクを用いて行ってもよい。スルーホールに対して過剰に穴埋め樹脂を形成させて、半硬化あるいは硬化させた後、研削を行い、基板表面を平滑化した。これにより、スルーホールが穴埋めされて、平滑化された基板を得られた。
6). Filling Through Holes Through holes 72 were filled by printing using a thermosetting resin or a photocurable resin as the hole filling resin 76 (see FIG. 5E). At this time, a mask having an opening in the through hole portion may be used. After filling a hole-filling resin excessively with respect to the through-hole and semi-curing or curing, grinding was performed to smooth the substrate surface. Thereby, the through hole was filled and a smoothed substrate was obtained.

7.ソルダーレジスト層の形成
基板60の両面に、導通試験を行う部分の端子に該当する開口させて、ソルダーレジスト76を形成した。
7). Formation of Solder Resist Layer A solder resist 76 was formed on both surfaces of the substrate 60 with openings corresponding to the terminals of the portion to be subjected to the continuity test.

[実施例2]
実施例2及び参考例2は、実施例1とほぼ同じであるが、ドリル加工に用いたドリルは表2に示されたもので行った。
[Example 2]
Example 2 and Reference Example 2 were substantially the same as Example 1, but the drills used for drilling were those shown in Table 2.

Figure 2006043875
Figure 2006043875

[実施例3]
実施例3及び参考例3は、実施例1とほぼ同じであるが、ドリル加工に用いたドリルは表3に示されたもので行った。
[Example 3]
Example 3 and Reference Example 3 were almost the same as Example 1, but the drills used for drilling were those shown in Table 3.

Figure 2006043875
Figure 2006043875

[実施例4]
実施例4及び参考例4は、実施例1とほぼ同じであるが、ドリル加工に用いたドリルは表4に示されたもので行った。
[Example 4]
Example 4 and Reference Example 4 were almost the same as Example 1, but the drills used for drilling were those shown in Table 4.

Figure 2006043875
Figure 2006043875

[実施例5]
実施例5及び参考例5は、実施例1とほぼ同じであるが、ドリル加工に用いたドリルは表5に示されたもので行った。
[Example 5]
Example 5 and Reference Example 5 were substantially the same as Example 1, but the drills used for drilling were those shown in Table 5.

Figure 2006043875
Figure 2006043875

[実施例6]
実施例6及び参考例6は、実施例1とほぼ同じであるが、ドリル加工に用いたドリルは図4(B)に示すように首42が設けられたアンダーカットタイプのものであり、表6に示されたもので行った。
[Example 6]
Example 6 and Reference Example 6 are substantially the same as Example 1, except that the drill used for drilling is an undercut type provided with a neck 42 as shown in FIG. 6 was performed.

Figure 2006043875
Figure 2006043875

[実施例7]
実施例7及び参考例7は、実施例1とほぼ同じであるが、ドリル加工に用いたドリルは表7に示されたもので行った。
[Example 7]
Example 7 and Reference Example 7 were almost the same as Example 1, but the drills used for drilling were those shown in Table 7.

Figure 2006043875
Figure 2006043875

[実施例8]
実施例8及び参考例8は、実施例1とほぼ同じであるが、ドリル加工に用いたドリルはアンダーカットタイプのものであり、表8に示されたもので行った。
[Example 8]
Example 8 and Reference Example 8 were almost the same as Example 1, but the drill used for drilling was of the undercut type, and the one shown in Table 8 was used.

Figure 2006043875
Figure 2006043875

[実施例9]
実施例9及び参考例9は、実施例1とほぼ同じであるが、ドリル加工に用いたドリルは、先端外径を表9に示されたもので行った。
また、実施例9においては、先端外径100μm以下であるドリルについては、ドリル加工する際、両面銅張積層板の重ね枚数を2枚及び3枚で、同様の評価を行った。
[Example 9]
Example 9 and Reference Example 9 were almost the same as Example 1, but the drill used for drilling was performed with the tip outer diameter shown in Table 9.
In Example 9, the drill having a tip outer diameter of 100 μm or less was evaluated in the same manner by drilling two or three double-sided copper-clad laminates.

Figure 2006043875
Figure 2006043875

[比較例]
比較例は、実施例1とほぼ同じであるが、ドリル加工に用いたドリルは表10に示されたもので行った。
[Comparative example]
The comparative example is almost the same as in Example 1, but the drill used for drilling was the one shown in Table 10.

Figure 2006043875
Figure 2006043875

<評価項目>
(1) 穴位置精度
ショット数 3000Shot 6000Shotにおけるスルーホールの形成される位置について評価をした。つまり、ランドとの中心部分における形成されるスルーホールの中心点の位置ズレ距離を比較した。
○:位置ズレ範囲35μm以内
△:位置ズレ範囲50μm以内
×:位置ズレ範囲50μm超
<Evaluation items>
(1) Hole Position Accuracy Number of Shots 3000Shot 6000Shot was evaluated for the positions where through holes are formed. That is, the positional deviation distance of the center point of the through hole formed at the center portion with the land was compared.
○: Position deviation range within 35 μm △: Position deviation range within 50 μm ×: Position deviation range over 50 μm

(2)スルーホールの断面
ショット数 3000Shot 6000Shotにおけるスルーホールの断面のクロスカットを行い、導体層側面の凹凸の有無を調べた。
〇:開口部の凹凸最大高さ 8μm以内
△:開口部の凹凸最大高さ 10μm以内
×:開口部の凹凸最大高さ10μm超
(2) Number of cross-sectional shots of through-holes Cross-cuts were made on the cross-sections of through-holes in 3000 Shots and 6000 Shots, and the presence or absence of irregularities on the side surfaces of the conductor layers was examined.
◯: Maximum height of irregularities in opening is within 8 μm △: Maximum height of irregularities in opening is within 10 μm ×: Maximum height of irregularities in opening is over 10 μm

(3)スルーホールの導通測定
ショット数3000Shot 6000Shotにおけるスルーホールの両面での導通の有無を確認した。
〇:導通有り
×:導通異常
(3) Conductivity measurement of through hole The presence / absence of conduction on both sides of the through hole in the number of shots 3000 Shot 6000 Shot was confirmed.
○: Conduction ×: Conduction abnormality

(4) 信頼性試験
ヒートサイクル試験(125℃/3min.⇔―65℃/3min.)を1サイクルとして、導通異常が確認されるサイクル数まで繰り返し、断線などの導通試験で信頼性の評価を行った。最大サイクルは3000であった。なお、1500サイクル、2000サイクル、3000サイクルごとに導通試験を行った。
2500サイクルをクリアしたものについては、実質上の使用に際して問題を引き起こさなかった。
(4) Reliability test The heat cycle test (125 ° C / 3min.65-65 ° C / 3min.) Is taken as one cycle, and repeated until the number of cycles where continuity abnormality is confirmed, and reliability is evaluated by continuity tests such as disconnection. went. The maximum cycle was 3000. A continuity test was performed every 1500 cycles, 2000 cycles, and 3000 cycles.
Those that cleared 2500 cycles did not cause any problems in practical use.

(5)ドリル破損評価
実施例9及び比較例9については、1000Shot 3000Shot 6000Shot におけるドリルの破損の有無(○:破損なし ×:破損有り)を評価した。また、実施例9におけるドリルの先端外径が100μm以下においては、重ね枚数が3枚、2枚における場合も同様の評価を行った。
(5) Evaluation of drill breakage About Example 9 and Comparative Example 9, the presence or absence of breakage of the drill in 1000 Shot 3000 Shot 6000 Shot (○: no breakage ×: with breakage) was evaluated. Moreover, when the tip outer diameter of the drill in Example 9 was 100 μm or less, the same evaluation was performed when the number of stacked sheets was 3 or 2.

ここで、実施例1と参考例1の評価結果を図7に、実施例2と参考例2の評価結果を図8に、実施例3と参考例3の評価結果を図9に、実施例4と参考例4の評価結果を図10に、実施例5と参考例5の評価結果を図11に、実施例6と参考例6の評価結果を図12に、実施例7と参考例7の評価結果を図13に、実施例8と参考例8の評価結果を図14に、実施例9と参考例9の評価結果を図15に、実施例9と参考例9の破損結果を図16に、比較例の評価結果を図17に示す。   Here, the evaluation results of Example 1 and Reference Example 1 are shown in FIG. 7, the evaluation results of Example 2 and Reference Example 2 are shown in FIG. 8, the evaluation results of Example 3 and Reference Example 3 are shown in FIG. 10 and FIG. 11 show the evaluation results of Example 4 and Reference Example 4, FIG. 11 shows the evaluation results of Example 5 and Reference Example 5, FIG. 12 shows the evaluation results of Example 6 and Reference Example 6, and Example 7 and Reference Example 7 FIG. 13 shows the evaluation results of Example 8, FIG. 14 shows the evaluation results of Example 8 and Reference Example 8, FIG. 15 shows the evaluation results of Example 9 and Reference Example 9, and FIG. 15 shows the damage results of Example 9 and Reference Example 9. 16 shows the evaluation results of the comparative example.

以上の評価結果から、ドリルの切屑排出溝のネジレ角度が30〜50°の範囲であれば、開口するスルーホールの位置ズレが小さいことが分かる。また、使用可能回数を延ばすことができ、開口する穴も精度や形状を低下させ難いことが明らかになった。   From the above evaluation results, it can be seen that when the twist angle of the chip discharge groove of the drill is in the range of 30 to 50 °, the positional deviation of the opening through hole is small. In addition, it was found that the number of usable times can be increased, and it is difficult to reduce the accuracy and shape of the opening hole.

ネジレ角度が30°未満の場合あるいは、ネジレ角度が50°を越える場合には、電気接続性や信頼性を低下させてしまう。また、少ない使用回数でドリルが劣化してしまうことが判明した。   When the twist angle is less than 30 ° or when the twist angle exceeds 50 °, the electrical connectivity and reliability are deteriorated. It was also found that the drill deteriorates with a small number of uses.

ネジレ角度が35〜45°の範囲であることがさらに望ましい。この範囲であれば、より長い期間の使用することが可能であり、その開口した穴の精度低下を引き起こさない。   More preferably, the twist angle is in the range of 35 to 45 °. If it is this range, it is possible to use it for a longer period, and it does not cause the fall of the precision of the opened hole.

先端の刃部の先端角が110〜150°であることが望ましい。位置ズレを引き起こし難くなるし、形成される穴の形状も所望のものとなる。また、ドリルの使用回数が多くなっても、スルーホールの電気接続性や信頼性を低下させ難くなる。   It is desirable that the tip angle of the tip blade portion is 110 to 150 °. Misalignment is less likely to occur, and the shape of the hole formed is also desired. Moreover, even if the number of drills used increases, it becomes difficult to reduce the electrical connectivity and reliability of the through hole.

先端の刃部の先端角が110°未満では、電気特性、信頼性が低下してしまう。一方、先端の刃部の先端角が150°を越えると、開口した穴が所望の位置からズレ易くなる。そのために、穴をスルーホールとして形成した際、他の導体層との電気接続が低下してしまう。また、信頼性試験を行うと、早期に劣化が始まってしまう。   When the tip angle of the tip blade portion is less than 110 °, the electrical characteristics and reliability are deteriorated. On the other hand, when the tip angle of the blade portion at the tip exceeds 150 °, the opened hole is easily displaced from a desired position. For this reason, when the hole is formed as a through hole, the electrical connection with the other conductor layer is lowered. In addition, when a reliability test is performed, deterioration starts early.

先端の刃部の先端角が120〜140°間であれば、位置ズレを特に引き起こし難いことが判明した。また、先端部の刃部の2番逃げ角が30〜50°の範囲では、信頼性が低下しないことも分かった。   It has been found that if the tip angle of the blade portion at the tip is between 120 and 140 °, it is particularly difficult to cause positional deviation. It has also been found that the reliability does not decrease when the second clearance angle of the blade at the tip is in the range of 30 to 50 °.

ドリルの先端外径が100μm〜350μmの間では使用する際、破損しないし、プリント配線板への影響もあまりないと言える。重ね枚数も特に制限することなく使用することができた。100μm未満では破損の発生頻度も高まった。しかしながら、重ね枚数を制限するなどの加工条件を変更することにより、多Shot数においても使用できることが確認できた。但し、50μm以下では、その限りでないことも確認できた。   It can be said that when the tip outer diameter of the drill is between 100 μm and 350 μm, it is not damaged and does not have much influence on the printed wiring board. The number of stacked sheets could be used without any particular limitation. If it is less than 100 μm, the frequency of breakage also increased. However, it was confirmed that it can be used even in a large number of shots by changing processing conditions such as limiting the number of stacked sheets. However, it was confirmed that the thickness is not limited to 50 μm or less.

上述した実施例では、ドリルをプリント配線板用の銅張り積層板の穴明けに用いた例を挙げたが、本願のドリルは、種々の樹脂と金属との積層体の穴明けに好適に用い得るものである。   In the embodiment described above, an example was given in which a drill was used for drilling a copper-clad laminate for printed wiring boards, but the drill of the present application is suitably used for drilling laminates of various resins and metals. To get.

本発明の実施形態に係るドリルの側面図である。It is a side view of the drill which concerns on embodiment of this invention. 図2(A)は、図1中のドリルの先端側を見た正面図であり、図2(B)及び図2(C)は、ドリルの先端部の拡大図である。2A is a front view of the tip side of the drill in FIG. 1, and FIGS. 2B and 2C are enlarged views of the tip portion of the drill. ドリルの製造工程の説明図である。It is explanatory drawing of the manufacturing process of a drill. 図4(A)はストレートタイプのドリルを示す側面図であり、図4(B)はアンダーカットタイプのドリルを示す側面図である。FIG. 4A is a side view showing a straight type drill, and FIG. 4B is a side view showing an undercut type drill. プリント配線板の製造工程の説明図である。It is explanatory drawing of the manufacturing process of a printed wiring board. 銅張り積層板への貫通孔のドリル穿設の説明図である。It is explanatory drawing of the drilling of the through-hole to a copper clad laminated board. 実施例1と参考例1の評価結果を示す図表である。5 is a chart showing evaluation results of Example 1 and Reference Example 1. 実施例2と参考例2の評価結果を示す図表である。6 is a chart showing evaluation results of Example 2 and Reference Example 2. 実施例3と参考例3の評価結果を示す図表である。6 is a chart showing evaluation results of Example 3 and Reference Example 3. 実施例4と参考例4の評価結果を示す図表である。10 is a chart showing evaluation results of Example 4 and Reference Example 4. 実施例5と参考例5の評価結果を示す図表である。6 is a chart showing evaluation results of Example 5 and Reference Example 5. 実施例6と参考例6の評価結果を示す図表である。It is a graph which shows the evaluation result of Example 6 and Reference Example 6. 実施例7と参考例7の評価結果を示す図表である。6 is a chart showing evaluation results of Example 7 and Reference Example 7. 実施例8と参考例8の評価結果を示す図表である。It is a graph which shows the evaluation result of Example 8 and Reference Example 8. 実施例9と参考例9の評価結果を示す図表である。It is a graph which shows the evaluation result of Example 9 and Reference Example 9. 実施例9と参考例9の破損結果を示す図表である。It is a graph which shows the damage result of Example 9 and Reference Example 9. 比較例の評価結果を示す図表である。It is a graph which shows the evaluation result of a comparative example. 本発明に係るプリント配線板の穴明け用加工装置の構成図である。It is a block diagram of the processing apparatus for drilling of the printed wiring board which concerns on this invention.

符号の説明Explanation of symbols

10 ドリル
12 シャンク
30 刃部
31 切刃
32A 第1逃げ面
32B 第2逃げ面
32C 第3逃げ面
32D 第4逃げ面
32E 逆側第1逃げ面
32F 逆側第2逃げ面
33 二番取り面
θ1 ネジレ角
θ2 先端角
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Drill 12 Shank 30 Blade part 31 Cutting edge 32A 1st flank 32B 2nd flank 32C 3rd flank 32D 4th flank 32E Reverse side 1st flank 32F Reverse 2nd flank 33 Second picking surface (theta) 1 Twist angle θ2 Tip angle

Claims (6)

複数枚重ねた銅張り積層板に開口を穿設させるため、先端の刃部およびボディに切屑排出溝が形成されたドリルにおいて、
ボディの切屑排出溝が1条であり、
その切屑排出溝のネジレ角度が30〜50°であることを特徴とするドリル。
In order to drill an opening in a copper-clad laminate with a plurality of layers, in a drill in which a chip discharge groove is formed in the blade part at the tip and the body,
The body has a single chip discharge groove,
The drill characterized by the twist angle of the chip discharge groove being 30 to 50 °.
前記先端の刃部の先端角が110〜150°であることを特徴とする請求項1に記載のドリル。 The drill according to claim 1, wherein a tip angle of the blade portion at the tip is 110 to 150 °. 前記先端部の刃部の2番逃げ角が30〜50°であることを特徴とする請求項1または2に記載のドリル。 The drill according to claim 1 or 2, wherein a second clearance angle of the blade portion of the tip portion is 30 to 50 °. 前記刃部の先端外径が350μm以下であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1に記載のドリル。 The drill according to any one of claims 1 to 3, wherein a tip outer diameter of the blade portion is 350 µm or less. ドリルが首を備えるアンダーカットドリルであって、
前記切屑排出溝が首にかからないことを特徴とする請求項1に記載のドリル。
The drill is an undercut drill with a neck,
The drill according to claim 1, wherein the chip discharge groove does not reach the neck.
ボデーの長さから首の長さを除いた長さが0.1〜0.3mmであることを特徴とする請求項5に記載のドリル。 6. The drill according to claim 5, wherein a length obtained by subtracting the length of the neck from the length of the body is 0.1 to 0.3 mm.
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