JP3134128U - 高速ドリルビットの寿命を延長する補助材料 - Google Patents

Abstract

【課題】基板のドリル加工用高速ドリルビットの寿命を延長する補助材料を提供する。
【解決手段】
高速ドリルビットの寿命を延長する補助材料は、複合材料層１１を支持材１３上に結合し、複合材料層の上に更に潤滑層１２で覆い、該補助材料は更に添加剤１４を具えてこれを硫黄系化合物及びリン系化合物から選び、添加剤は複合材料層または潤滑層のうちの一層に混合することができ、またはワークの違いによっては同時に複合材料層及び潤滑層中に混合することができ、これによってドリルビットで穴あけ加工時に、添加剤がドリルビットに付着して耐磨耗の保護膜を形成する。
【選択図】 図４

Description

本考案は、高速ドリルビットの寿命を延長する補助材料であって、特に補助材料中に添加剤を混合し、ドリルの穴あけ加工時に、添加剤がドリルビット上に付着して耐磨耗保護膜を形成することができる高速ドリルビットの寿命を延長する補助材料に関する。

プリント回路基板（Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ：ＰＣＢ）は、電子デバイスを一つに連結して全体の機能を発揮することができるようにしている。そのため全ての電子情報製品にとって欠くことのできない基本構成部品となっている。プリント回路基板の構造品質にはバラつきがあり、電子製品の信頼性に直接影響するだけでなく、システム製品の競争力をも左右する。プリント回路基板は非導電材料で製造した平板であり、一般に平板上に穴を空けてチップやその他電子デバイスを装着する。これらの穴は平板上に印刷されたデバイスに対する金属配線ルートを予め定義し、電気的に接続するのに役立ち、電子デバイスのピンがプリント回路基板を通過するようにして、導電性の金属半田でプリント回路基板に固定して回路を形成する。

しかし、回路基板に穴を開ける際に、口径が小さい穴を開けるには小さいドリルビットを使用する必要があり、ビットが折れることがよくある。現在の一般的な技術のプリント回路基板に穴を開ける方法は、プリント回路基板上にアルミ材のカバー（図５に示す）を設け、孔を開けるときにドリルビットに緩衝と冷却ができるようにしている。アルミ材カバーは一般にアルミ箔層、多孔繊維層及び潤滑層で構成する。

このアルミ材カバーはドリル穴あけ時に、穴を開ける過程で切削屑が穴に入りビット折れやプリント回路基板の穴内壁が荒れたりしてしまい、ドリルの回転速度を上げて高速で穴あけをすると、ビットが高速摩擦で生じた熱を効果的に除去することができず、ビットの表面が損傷しやすく、ひいてはドリルビットの使用寿命を短縮してしまう。
特開２００５−１６９５３８号公報

本考案は添加剤を混合して、ドリルでの穴あけ加工時に添加剤がビット上に付着して耐磨耗保護膜を形成し、高速ドリルビットの寿命を延長する補助材料を提供することを主要な課題とする。
本考案はまた、穴あけの過程でドリルを研磨と同時に潤滑することができる高速ドリルビットの寿命を延長する補助材料を提供することをもう一つの課題とする。
本考案はまた、穴あけの過程で穴部分の内壁が荒れたりビット折れが起こることを防止できる高速ドリルビットの寿命を延長する補助材料を提供することをもう一つの課題とする。
本考案はまた、効果的にドリルビットの熱を伝導することができる高速ドリルビットの寿命を延長する補助材料を提供することをもう一つの課題とする。

上述の目的を達成するために、本考案の高速ドリルビットの寿命を延長する補助材料は、一種の複合材料層を支持材に結合し、複合材料層の上に更に潤滑層で覆い、高速ドリルビットの寿命を延長する補助材料は更に添加剤を含み、これは硫黄系化合物及びリン系化合物から選び、添加剤を複合材料層中に混合し、以上によってドリルで穴あけ加工時に、添加剤がドリルビット上に付着して耐磨耗保護膜を形成できるようにする。

複合材料層はナノ構造粉末を含み、ナノ構造粉末はハロゲン化物、または二硫化モリブデン（ＭｏＳ₂）、二セレン化モリブデン（ＭｏＳｅ₂）、二硫化タングステン（ＷＳ₂）、二セレン化タングステン（ＷＳｅ₂）、二硫化ニオブ（ＮｂＳ₂）、二セレン化ニオブ（ＮｂＳｅ₂）、二硫化タンタル（ＴａＳ₂）、二セレン化タンタル（ＴａＳｅ₂）、二硫化チタン（ＴｉＳ₂）から一種を選ぶ。潤滑層は脂肪族アルコール重合物、ポリオール脂肪酸エステル、ケトンと酸類の共重合物、ケトンとエステル類の共重合物から選び、界面活性剤と合わせて使用する。

１．本考案は添加剤１４を設けたため、ドリルビット４が下降して添加剤１４を混合した構造層に届くと、高い摩擦熱のもとで、金属製のドリルビット４と化学作用を生じ、ドリルビット４に付着して耐磨耗且つ潤滑作用に優れた固体保護膜１４１を形成することができ、ドリルビット４の表面を磨耗から保護し、ドリルビット４の寿命延長を達成できる。
２．本考案の複合材料層はナノ構造粉末を設けたため、穴あけ過程で同時にドリルビットを研磨と潤滑することができる。
３．本考案の支持材が樹脂板材であるとき、効果的に製造コストを削減できるほか、導電しない特性により、公知アルミ材カバーでは穴あけ加工時に金属屑が落ちてショートが発生していた問題が避けられる。本発明の支持材を金属箔板とすると、穴あけは本考案の潤滑層により潤滑する設計により、良好な潤滑が得られ、穴あけ加工時に金属切削屑が周囲に四散するのを効果的に削減できる。

図１に示すように、本考案の高速ドリルビットの寿命を延長する補助材料の一実施例では、支持材１３、複合材料層１１、潤滑層１２及び添加剤１４を具える。
複合材料層１１は、支持材１３上に結合し、結合方法は塗布の方法で行うことができる。本考案の好適な実施例では、複合材料層１はナノ構造粉末を含み、ナノ構造粉末はハロゲン化物または二硫化モリブデン（ＭｏＳ₂）、二セレン化モリブデン（ＭｏＳｅ₂）、二硫化タングステン（ＷＳ₂）、二セレン化タングステン（ＷＳｅ₂）、二硫化ニオブ（ＮｂＳ₂）、二セレン化ニオブ（ＮｂＳｅ₂）、二硫化タンタル（ＴａＳ₂）、二セレン化タンタル（ＴａＳｅ₂）、二硫化チタン（ＴｉＳ₂）から一種を選ぶ。ハロゲン化物はフッ化セリウム（ＣｅＦ₃）、塩化カドミウム（ＣｄＣｌ₂）、塩化コバルト（ＣｏＣｌ₂）、塩化ジルコニウム（ＺｒＣｌ₂）、塩化鉛（ＰｂＣｌ₂）から選ぶ。これによってドリル穴あけ加工時に発生した熱を除去することができ、穴あけ摩擦による発熱のプリント回路基板２の材質への影響を削減し、ドリルビットの寿命を延長する。

潤滑層１２は複合材料層１１の表面に塗布し、本発明の好適な実施例では潤滑層１２は脂肪族アルコール重合物、ポリオール脂肪酸エステル、ケトンと酸類の共重合物、ケトンとエステル類の共重合物から選び、界面活性剤と合わせて使用する。脂肪族アルコール重合物はポリエチレングリコール、ポリエチレンオキシドまたはポリビニルアルコールのうちの一種である。ポリオール脂肪酸エステルはステアリン酸、ステアリン酸グリセリルエステルまたはポリエチレンオキシドのうちの一種である。ケトンと酸類の共重合物はポリビニルピロリドン、ピロリドンカルボン酸ナトリウム、ビニルピロリドンまたはビニルアセテート共重合物のうちの一種である。ケトンとエステル類の共重合物は、ビニルピロリドンまたはメチルアクリレート共重合物のうちの一種である。界面活性剤はスルホコハク酸エステル類、モノアルキルリン酸エステル塩、アルキルエーテル硫酸塩、アルキル硫酸塩、アルキルアミン、アルキルアミド、ポリオキシエチレンエーテル、ポリオキシエチレンエステルなどの陰イオン、陽イオンまたは非イオン型のうちの一種とすることができる。

支持材１３は樹脂板材または金属箔板とすることができ、本実施例では金属箔板を好適な実施例としている。支持材１３は上述の複合材料層１１と潤滑層１２を支持するのに用いる。

添加剤１４は硫黄系化合物またはリン系化合物から選び、硫黄系化合物はブチレン硫化油脂、硫化エステル、キサントゲン酸エステル、チオカルボネート、ジエチルジチオカルバメート、硫化イソブチレンから選ぶ。リン系化合物はリン酸エステル、次亜燐酸エステル、リン酸アミド、亜リン酸エステル、リン酸エステルアミン塩から選ぶ。本実施例では硫黄系化合物を添加剤１４を例に、添加剤１４はある比率で複合材料層１１中（図１に示す）か、潤滑層１２中（図２に示す）のうちの一つの層に混合することができ、ワークの違いによっては同時に複合材料層１１と潤滑層１２中に混合してもよい（図３に示す）。

よって、実施においては図４に示すように、本実施例は添加剤１４を複合材料層１１中に混合する例において、前述で完成した高速ドリルビットの寿命を延長する補助材料１をプリント回路基板２といったワーク上に置いて、ドリル穴あけ作業を行う。ドリル装置が所定の穴あけ位置に達してドリルビットが下降して穴を開け、ドリルビット４が下降すると本発明で設けた潤滑層１２を経て、まずドリルビット４を潤滑し貫通する力を緩衝して、穴がずれたりビットが折れたりするのを防ぐ。ドリルビット４が下降していくと、本発明に設けた複合材料層１１を経て、複合材料層１１は適時にドリルビット４の高速回転で発生した熱を取り去り、ドリルビット４が複合材料層１１まで下降すると、複合材料層１１に混合した添加剤１４が金属製のドリルビット４と化学反応を起こし、ドリルビット４に付着して耐磨耗且つ潤滑機能に優れた固体保護膜１４１を形成する。

本考案の高速ドリルビットの寿命を延長する補助材料において、複合材料層中に添加剤を混合した断面図である。 本考案の高速ドリルビットの寿命を延長する補助材料において、潤滑層中に添加剤を混合した断面図である。 本考案の高速ドリルビットの寿命を延長する補助材料において、複合材料層と潤滑層に添加剤を混合した断面図である。 本考案の高速ドリルビットの寿命を延長する補助材料において、ワークに穴を開ける際の使用状態の断面図である。 公知のドリル穴あけカバーの断面図である。

符号の説明

１ 高速ドリルビットの寿命を延長する補助材料
１１ 複合材料層
１２ 潤滑層
１３ 支持材
２ プリント回路基板
３ 公知穴あけカバー
３１ 多孔繊維層
３２ 潤滑層
３３ アルミ箔層
４ ドリルビット

Claims (14)

1. 高速ドリルビットの寿命を延長する補助材料であって、
   複合材料層を具え、
   支持材を具えて上述の複合材料をその上に結合するようにし、
   潤滑層を具えて上述の複合材料層の表面に塗布して成り、
   該高速ドリルビットの寿命を延長する補助材料はまた、
   硫黄系化合物とリン系化合物から選ばれた添加剤を含んで、該添加剤を複合材料層中に混合し、これによりドリル穴あけ加工時に、該添加剤がドリルビット上に付着して耐磨耗保護膜を形成することができるようにして成ることを特徴とする高速ドリルビットの寿命を延長する補助材料。
2. 該潤滑層中にも該添加剤を混合して成ることを特徴とする請求項1記載の高速ドリルビットの寿命を延長する補助材料。
3. 高速ドリルビットの寿命を延長する補助材料であって、
   複合材料層を具え、
   支持材を具えて上述の複合材料層をその上に結合するようにし、
   潤滑層を具えて上述の複合材料層の表面に塗布して成り、
   該高速ドリルビットの寿命を延長する補助材料はまた、
   硫黄系化合物とリン系化合物から選ばれた添加剤を含んで、該添加剤を潤滑層中に混合し、これによりドリル穴あけ加工時に、該添加剤がドリルビット上に付着して耐磨耗保護膜を形成することができるようにして成ることを特徴とする高速ドリルビットの寿命を延長する補助材料。
4. 該硫黄系化合物はブチレン硫化油脂、硫化エステル、キサントゲン酸エステル、チオカルボネート、ジエチルジチオカルバメート、硫化イソブチレンから選んで成ることを特徴とする請求項１または請求項３記載の高速ドリルビットの寿命を延長する補助材料。
5. 該リン系化合物はリン酸エステル、次亜燐酸エステル、リン酸アミド、亜リン酸エステル、リン酸エステルアミン塩から選んで成ることを特徴とする請求項１または請求項３記載の高速ドリルビットの寿命を延長する補助材料。
6. 該潤滑層は脂肪族アルコール重合物、ポリオール脂肪酸エステル、ケトンと酸類の共重合物、ケトンとエステル類の共重合物から選び、界面活性剤と合わせて使用するようにして成ることを特徴とする請求項１または請求項３記載の高速ドリルビットの寿命を延長する補助材料。
7. 該脂肪族アルコール重合物はポリエチレングリコール、ポリエチレンオキシドまたはポリビニルアルコールのうちの一種であるようにして成ることを特徴とする請求項６記載の高速ドリルビットの寿命を延長する補助材料。
8. 該ポリオール脂肪酸エステルはステアリン酸、ステアリン酸グリセリルエステルまたはポリエチレンオキシドのうちの一種であるようにして成ることを特徴とする請求項６記載の高速ドリルビットの寿命を延長する補助材料。
9. 該ケトンと酸類の共重合物はポリビニルピロリドン、ピロリドンカルボン酸ナトリウム、ビニルピロリドンまたはビニルアセテート共重合物のうちの一種であるようにして成ることを特徴とする請求項６記載の高速ドリルビットの寿命を延長する補助材料。
10. 該ケトンとエステル類の共重合物はビニルピロリドンまたはメチルアクリレート共重合物のうちの一種であるようにして成ることを特徴とする請求項６記載の高速ドリルビットの寿命を延長する補助材料。
11. 該界面活性剤はスルホコハク酸エステル類、モノアルキルリン酸エステル塩、アルキルエーテル硫酸塩、アルキル硫酸塩、アルキルアミン、アルキルアミド、ポリオキシエチレンエーテル、ポリオキシエチレンエステルなどの陰イオン、陽イオンまたは非イオン型のうちの一種とすることができるようにして成ることを特徴とする請求項６記載の高速ドリルビットの寿命を延長する補助材料。
12. 該複合材料層はナノ構造粉末を具え、該ナノ構造粉末はハロゲン化物または二硫化モリブデン（ＭｏＳ₂）、二セレン化モリブデン（ＭｏＳｅ₂）、二硫化タングステン（ＷＳ₂）、二セレン化タングステン（ＷＳｅ₂）、二硫化ニオブ（ＮｂＳ₂）、二セレン化ニオブ（ＮｂＳｅ₂）、二硫化タンタル（ＴａＳ₂）、二セレン化タンタル（ＴａＳｅ₂）、二硫化チタン（ＴｉＳ₂）のうちから選んだ一種であるようにして成ることを特徴とする請求項１または請求項３記載の高速ドリルビットの寿命を延長する補助材料。
13. 該ハロゲン化物はフッ化セリウム（ＣｅＦ₃）、塩化カドミウム（ＣｄＣｌ₂）、塩化コバルト（ＣｏＣｌ₂）、塩化ジルコニウム（ＺｒＣｌ₂）、塩化鉛（ＰｂＣｌ₂）から選んで成ることを特徴とする請求項１２記載の高速ドリルビットの寿命を延長する補助材料。
14. 該複合材料層は塗布の方法で支持材上に結合するようにして成ることを特徴とする請求項１または請求項３記載の高速ドリルビットの寿命を延長する補助材料。

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