JP7257310B2 - ガラス繊維強化基板用ドリル - Google Patents

Description

本発明は、プリント配線板等に用いられるガラス繊維強化基板に貫通孔を形成するためのドリルに関する。

一般に、プリント配線板には多層化による基板の反りが課題として存在し、この反りを防止するためコア基板が、絶縁樹脂中に補強繊維としてＳガラス繊維等の低熱膨張係数で高強度のガラス繊維を含有する場合がある。

しかしながら、ガラス繊維強化基板は高強度であるため、通常のドリルでは、スルーホール導体を設けるための貫通孔を孔明け加工する際に曲がりや折れが発生し、ドリルの寿命が短い。また、ドリルの曲がりが貫通孔の位置ずれを生じさせ、ひいては導体回路のショートを生じさせる可能性がある。

さらに、通常のドリルでは、切削屑が排出されにくいためその切削屑で貫通孔の内壁面に凹凸が形成され、この凹凸が、貫通孔の内壁面上に形成されたスルーホール導体の接続の信頼性に影響する可能性がある。

そこで従来、例えば特許文献１により、剛性を高めたドリルが提案されており、このドリルは、切屑排出溝を１条のみとするとともに、刃先部の先端逃げ面を多段面状として、逃げ面同士の交差稜線の少なくとも一つが被削材に接触するようにしている。

特開２００４－０３４２１３号公報

上記従来のドリルは、切屑排出溝を１条のみとすることで剛性を高めて長寿命を得るとともに、多段面の逃げ面同士の交差稜線の少なくとも一つを被削材に接触させることで孔位置精度を高める試みを行っているが、未だ充分でなく、貫通孔の内壁面への凹凸の形成も充分には回避できない。

本発明の目的は、ガラス繊維強化基板に貫通孔を形成するためのドリルであって、長寿命と高い孔位置精度とを達成し得るとともに、貫通孔の内壁面への凹凸の形成を回避可能なドリルを提供することにある。

本発明のガラス繊維強化基板用ドリルは、絶縁樹脂中に補強繊維としてＳガラス繊維を含有するガラス繊維強化基板に貫通孔を形成するためのドリルであって、
連続する１条のみの切屑排出溝と、
０．０２２～０．０２４のウェブテーパＷＴのドリル芯と、
刃先部と、
その刃先部よりも小径のネック部と、
を備えており、
前記切屑排出溝が、
前記刃先部の先端逃げ面と交差する稜線に沿って切刃を形成するとともにその切刃から前記ネック部に至る主溝と、
その主溝のドリル回転方向後方向きの側壁に添って前記刃先部から前記ネック部に至り前記主溝の途中に合流する副溝と、
を有している。
ここで、ウェブテーパＷＴ＝（Ｗ２－Ｗ１）／Ｌ、
Ｗ２：ドリル芯基部径＝０．０９３～０．０９９ｍｍ、
Ｗ１：ドリル芯先端部径＝０．０２０ｍｍ、
Ｌ：ドリル芯長さ＝３．３ｍｍ
である。

本発明のガラス繊維強化基板用ドリルの一実施形態を示す側面図である。 上記実施形態のガラス繊維強化基板用ドリルの先端部を拡大して示す正面図である。 上記実施形態のガラス繊維強化基板用ドリルの先端部を拡大して示す側面図である。 上記実施形態のガラス繊維強化基板用ドリルのウェブテーパを示す説明図である。

以下、本発明のガラス繊維強化基板用ドリルの一実施形態が図面に基づいて説明される。図１は、本発明のガラス繊維強化基板用ドリルの一実施形態を示す側面図である。図２Ａおよび図２Ｂは、上記実施形態のガラス繊維強化基板用ドリルの先端部を拡大して示す正面図および側面図である。図３は、上記実施形態のガラス繊維強化基板用ドリルのウェブテーパを示す説明図である。

図中符号１で示されるこの実施形態のガラス繊維強化基板用ドリルは、工作機械のチャック等に把持されるシャンク２と、そのシャンク２と同一軸線上に配置されてシャンク２に一体的に結合されるドリル本体３とを備えており、ドリル本体３は、先端側の刃先部３ａと、その刃先部３ａよりも小径の、基端側のネック部３ｂとを有して、アンダーカットタイプとされている。刃先部３ａの外径は例えば０．１７ｍｍ、ネック部３ｂの外径は例えば０．１５ｍｍとされている。

ドリル本体３は、連続する１条のみの、所定のねじれ角の切屑排出溝４を備えており、その切屑排出溝４は、刃先部３ａの先端逃げ面６と交差する稜線に沿って切刃５を形成するとともにその切刃５からネック部３ｂに至る主溝４ａと、その主溝４ａのドリル回転方向（図２Ａでは切刃５が切り込む方向である反時計方向）後方向きの側壁に添って刃先部３ａの切刃５からネック部３ｂに至り、ネック部３ｂで主溝４ａの延在方向の途中に合流して終了する副溝４ｂとを有している。

刃先部３ａは、通常のドリルにおけると同様に、切刃５を有するとともに、先端逃げ面６を有している。先端逃げ面６は、図示例では単一面状であるが、軸線に対し周方向に並んだ多段面状でもよい。

ドリル本体３の、切屑排出溝４が形成された軸線方向範囲の、切屑排出溝４以外の部分は、長さＬのドリル芯７を形成している。ドリル芯７は、０．０２２～０．０２４のウェブテーパＷＴを持つ。

ウェブテーパＷＴは、ＷＴ＝（Ｗ２－Ｗ１）／Ｌの計算式で求められる。ここに、Ｗ１：ドリル芯先端部径、Ｗ２：ドリル芯基部径、Ｌ：ドリル芯長さである。ドリル芯先端部径Ｗ１は、刃先部３ａの外径－（切屑排出溝４の先端部深さ）×２であり、ドリル芯基部径Ｗ２は、マージン部３ｂの外径－（切屑排出溝４の基端部深さ）×２である。

連続する１条のみの切屑排出溝を備える従来のドリルでは、例えばＷ１＝０．０２０ｍｍ、Ｗ２＝０．１０６ｍｍ、Ｌ＝３．３ｍｍで、ウェブテーパＷＴは０．０２６であり、これによる切屑排出溝の体積率は４０．５％であったのに対し、この実施形態のガラス繊維強化基板用ドリル１では、例えばＷ１＝０．０２０ｍｍ、Ｗ２＝０．０９３～０．０９９ｍｍ、Ｌ＝３．３ｍｍで、ウェブテーパＷＴは０．０２２～０．０２４であり、これによる切屑排出溝の体積率は４２％であった。

この実施形態のガラス繊維強化基板用ドリルによれば、切屑排出溝４を１条のみとするとともに切屑排出溝４の副溝４ｂをネック部３ｂで主溝４ａの途中に合流させることで従来のドリルよりも剛性が高められているので、高強度のガラス繊維強化基板への貫通孔の孔明け加工、とりわけＳガラス繊維を含有する特に高強度のガラス繊維強化基板への貫通孔の孔明け加工に用いても、長寿命と高い孔位置精度とを達成することができる。

また、ドリル芯７のウェブテーパＷＴを従来よりも小さい０．０２２～０．０２４として切屑排出溝４の深さ割合を大きくすることで従来のドリルよりも切削屑が排出され易くなっているので、高強度のガラス繊維強化基板への貫通孔の孔明け加工、とりわけＳガラス繊維を含有する特に高強度のガラス繊維強化基板への貫通孔の孔明け加工に用いても、切削屑で貫通孔の内壁面に凹凸が形成されるのを回避して、その内壁面上に形成されるスルーホール導体の接続の信頼性を高めることができる。

１ ガラス繊維強化基板用ドリル
２ シャンク
３ ドリル本体
３ａ 刃先部
３ｂ ネック部
４ 切屑排出溝
４ａ 主溝
４ｂ 副溝
５ 切刃
６ 先端逃げ面
７ ドリル芯

Claims (1)

1. 絶縁樹脂中に補強繊維としてＳガラス繊維を含有するガラス繊維強化基板に貫通孔を形成するためのガラス繊維強化基板用ドリルであって、
   連続する１条のみの切屑排出溝と、
   ０．０２２～０．０２４のウェブテーパＷＴのドリル芯と、
   刃先部と、
   その刃先部よりも小径のネック部と、
   を備えており、
   前記切屑排出溝が、
   前記刃先部の先端逃げ面と交差する稜線に沿って切刃を形成するとともにその切刃から前記ネック部に至る主溝と、
   その主溝のドリル回転方向後方向きの側壁に添って前記刃先部から前記ネック部に至り前記主溝の途中に合流する副溝と、
   を有している。
   ここで、ウェブテーパＷＴ＝（Ｗ２－Ｗ１）／Ｌ、
   Ｗ２：ドリル芯基部径＝０．０９３～０．０９９ｍｍ、
   Ｗ１：ドリル芯先端部径＝０．０２０ｍｍ、
   Ｌ：ドリル芯長さ＝３．３ｍｍ
   である。

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