JP4201462B2 - ドリル加工用エントリーボード - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、プリント配線板用基板にドリル穴明け加工を行う際に、基板を押さえる治具板、即ち、ドリル加工用エントリーボードに関するものである。
【０００２】
【従来技術】
従来、ドリル加工用エントリーボードとして使用される材料としては、アルミニウム板、紙基材フェノール樹脂積層板が一般的である。
【０００３】
また、従来、ドリル穴明け加工性を上げるために、潤滑剤を分散した紙基材フェノール樹脂積層板（特開平１０‐２１７１９９号）や、常温固体の水溶性潤滑剤シートを金属箔の片面に貼り合わせた複合シート（特開平０４−９２４８８号）も知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、アルミニウム板からなるドリル加工用エントリーボードは、０．３５ｍｍφ以上の径のドリル加工では問題なく使用することができるが、最近増えてきた０．３０ｍｍφ以下の細径のドリル加工の場合には、径が細くなり、ドリル強度が低いので、アルミニウム板表面でのドリル保持が不十分となり、アルミニウム板表面でドリルが滑り、ドリル折れの発生頻度が高く、生産性が著しく低下してしまうという問題がある。
【０００５】
また、紙基材フェノール樹脂積層板からなるドリル加工用エントリーボードは、アルミニウム板よりドリル保持がよいので、細径ドリルでの折れ頻度は少なくなるが、穴壁間隔の狭い穴加工で必要とされる最近においては、内部の紙繊維がドリルの進行を妨害するため、細径ドリルでの穴の位置精度が不十分であるという問題がある。
【０００６】
また、特開平１０‐２１７１９９号公報に開示された潤滑剤を分散させた紙基材フェノール樹脂積層板からなるドリル加工用エントリーボードでは、加工穴の内壁の粗度低下やドリル磨耗の低下には効果が見られるものの、従来の紙基材フェノール樹脂積層板と同じく穴壁間隔の狭い穴加工が必要な最近では細径ドリルでの穴の位置精度が不十分であるという問題がある。
【０００７】
さらに、特開平０４−９２４８８号公報に開示された常温固体の水溶性潤滑剤シートを金属箔の片面に貼り合わせた複合シートからなるドリル加工用エントリーボードでは、水溶性潤滑剤により加工穴の内壁の粗度低下やドリル磨耗の低下、切削時のドリル抵抗が低くてドリルの曲がりもなく、細径ドリルでの加工穴の位置精度が上がるという加工時の有効な効果が得られるものの、逆に水溶性潤滑剤が、固体と液体の変化が敏感であるために、熱・水（吸湿を含む）が加わると容易に溶け、逆に冷えたり、水分がなくなれば固体へ変化する。そのため、輸送時・保管時の温度・湿度管理が不十分であるとブロッキング等の問題が生じ、また、ドリル加工条件によっては、排出された切粉に水溶性潤滑剤が混在するため、排出時に環境温度で冷えると容易に固まり、場合によっては、ドリルの根元に徐々に析出した切粉の固まりにより排出口がふさがれ、後の切粉が出なくなり、ドリル折れが発生するといった問題がある。また、樹脂層はドリル加工時の発熱により、瞬時に溶けてしまうため、ドリル保持の役割は果たせず、ドリル保持はその下の金属層で行うことになり、従来のアルミニウム板からなるドリル加工用エントリーボードと同様に食付き面は改良されていない。
【０００８】
そこで、この発明の課題は、ドリル加工用エントリーボードにおける、細径ドリルでの穴の位置精度等、ドリル加工特性を改良することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記の課題を解決するために、金属箔の片面又は両面に、ドリル侵入層となる熱硬化性樹脂を被覆したものを、ドリル加工用エントリーボードとして採用したのである。
【００１０】
図１は、金属箔の片面にドリル侵入層となる熱硬化性樹脂を被覆した例、図２は、金属箔の両面にドリル侵入層となる熱硬化性樹脂を被覆した例であり、符号１は金属箔、２は熱硬化性樹脂の層である。
【００１１】
ドリル侵入層となる熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂の少なくともどちらか一方を含み、かつ／又は増粘剤を添加したものを使用することができる。
【００１２】
また、被覆する熱硬化性樹脂に潤滑剤を分散させるようにしてもよい。
熱硬化性樹脂は、均一な厚みのシートが得られ、金属箔を積層することにより、ハンドリング性もよく、ドリル侵入層として熱硬化性樹脂は、ドリルの滑りが抑制され、ドリルの保持、ドリル加工時の発熱に対する安定性もよいので、良好な細径ドリル加工性特性が得られる。
【００１３】
熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂等を使用することができ、この中でもエポキシ樹脂とフェノール樹脂の少なくともどちらか一方の樹脂を使用することにより、耐熱性の高い経済的なシートが得られる。
【００１４】
増粘剤は、被膜形成を容易にする目的で使用される。ドリル加工性で問題とならない増粘剤としては、有機高分子増粘剤である、ポリビニルアセタール樹脂、合成ゴム等の他、無機増粘材である０．１μｍ以下のシリカ等を使用することができる。この中でもポリビニルアセタール樹脂が最も使い易い増粘剤であり、例えば、平均重合度１０００〜３０００の高分子ポリビニルアセタール樹脂を１０〜６０wt％含有した熱硬化性樹脂を用いることができる。配合量としては、１０ｗｔ％以下では成形時の樹脂の粘度低下が著しくなり、均一な厚み調整が難しく、６０ｗｔ％以上では、ドリル加工時の発熱により、樹脂が軟らかくなり過ぎ、ドリルの保持が不十分となるため、１０〜６０ｗｔ％が適当な範囲である。
【００１５】
また、金属箔として、２０〜１００μｍのアルミニウム箔を用い、熱硬化性樹脂を被膜した全体の厚みが４０〜２５０μｍのものを使用することが好ましい。４０〜２５０μｍの範囲は、ドリル加工特性を上げるために、適当な範囲であり、４０μｍを下回るとドリルを保持する層が薄くなりすぎ、加工穴位置精度が低下する。また、２５０μｍを超えると、この発明において主目的とする細径ドリル加工に使用されるドリルの刃長は、短いので、エントリーボードの厚みが厚すぎると、実際加工の必要となる基板の加工枚数が制限され生産効率が落ちるという問題が生じる。
【００１６】
金属箔としては、ドリルヘの負荷の少ないものであれば特に限定しないが、厚みの均一性、経済性からアルミニウム箔が最も良い。アルミニウム箔を用いる場合は、２０〜１００μｍの厚みのものが適当であり、２０μｍを下回ると熱硬化性樹脂被覆シートのハンドリング性が悪くなる。逆に１００μｍを超えると、ドリルヘの負荷が大きくなり、ドリル折れの原因となる。
【００１７】
また、ドリル侵入層に熱硬化性樹脂を使用することにより、ドリル折れが少なく、加工穴位置精度に優れた穴加工ができるが、さらに加工穴の壁面粗度を加味した加工が必要な場合には、潤滑剤を添加してもよい。潤滑剤としては、熱硬化性樹脂シートとの混合が可能なものであれば、特に限定はしないが、潤滑剤としては、高級アルコールまたはその誘導体を使用することができる。
【００１８】
【発明の実施形態】
【実施例１】
ポリビニルアセタール樹脂２０ｗｔ％、エポキシ樹脂４０ｗｔ％、フェノール樹脂４０ｗｔ％の比率の熱硬化性樹脂からなる、厚みが１００μｍの樹脂シートの片側に５０μｍのアルミニウム箔を張り合わせたものを、ドリル加工用エントリーボードとして用いてドリル加工を行った。
【００１９】
【実施例２】
潤滑剤としてポリエチレングリコールを１０部添加した、ポリビニルアセタール樹脂２０ｗｔ％、エポキシ樹脂４０ｗｔ％、フエノール樹脂４０ｗｔ％の比率の熱硬化性樹脂からなる、厚みが１００μｍの樹脂シートの片側に５０μｍのアルミニウム箔を張合わしたものを、ドリル加工用エントリーボードとして用いてドリル加工を行った。
【００２０】
【比較例１】
１５０μｍのアルミニウム板を、ドリル加工用エントリーボードとして用いてドリル加工を行った。
【００２１】
【比較例２】
ポリビニルアセタール樹脂９０ｗｔ％、エポキシ樹脂５ｗｔ％、フェノール樹脂５ｗｔ％の比率の熱硬化性樹脂で、厚みが１００μｍの樹脂シートを、ドリル加工用エントリーボードとして用いてドリル加工を行った。
【００２２】
【比較例３】
フェノール樹脂を坪量２００ｇ／ｍ2の原紙に塗布し、これを乾燥させ樹脂比率４０％のプリプレグシートを得た。このプリプレグシートを２枚重ね合わせ、温度１５０℃、圧力１００ｋｇ／ｃｍ2、時間６０分の条件で加熱加圧成形した紙基材フェノール樹脂積層板を、ドリル加工用エントリーボードとして用いてドリル加工を行った。
【００２３】
上記実施例と比較例のドリル試験の結果は、表１に示す通りである。
【００２４】
【表１】
Figure 0004201462
【００２５】
ドリル条件
加工基板：０．２ｍｍＦＲ−４６枚重ね
バックアップボード：１．５ｍｍ厚紙基材フェノール樹脂積層板
ドリル：０．３ｍｍφ
回転数：８０，０００ｒｐｍ
送り：２０μｍ／ｒｅｖ
ショット数：４，０００ショット
評価方法
最大穴位置ズレ量：バックアップボード側の基板の加工穴位置と設定穴位置と
のズレを確認し最大ズレ量をもとめた。
切粉排出性：ドリル加工後の基板穴内への切粉残りを確認した。
穴壁粗度：バックアップボード側の基板の３９９４〜４０００ショット位置の加工穴をクロスセクション法で穴壁粗度を測定し、平均値をもとめた。
【００２６】
【発明の効果】
この発明に係るドリル加工用エントリーボードは、ドリル侵入側が均一な熱硬化性樹脂よりなっているため、ドリルが侵入した後、熱硬化性樹脂の層でのドリルヘの抵抗も均一になり直進性が得られ、穴の位置精度が高くなる。
【００２７】
また、樹脂が熱硬化性樹脂であることから、ドリルの発熱に対しも安定であり、食付き時にドリル保持ができ、良好な穴位置精度が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係るドリル加工用エントリーボードの一例を示す断面図
【図２】この発明に係るドリル加工用エントリーボードの別な例を示す断面図
【符号の説明】
１ 金属箔
２ 熱硬化性樹脂の層

Claims (2)

  1. 金属箔の片面又は両面に、ドリル侵入層となる熱硬化性樹脂を被覆したドリル加工用エントリーボードにおいて、金属箔の厚みが２０〜１００μｍのアルミニウム箔で、熱硬化性樹脂がエポキシ樹脂、フェノール樹脂の少なくともどちらか一方を含み、増粘剤として平均重合度１０００〜３０００の高分子ポリビニルアセタール樹脂を１０〜６０ｗｔ％含有し、全体の厚みが４０〜２５０μｍであるドリル加工用エントリーボード。
  2. 被覆する熱硬化性樹脂に潤滑剤を分散させた請求項１に記載のドリル加工用エントリーボード。
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