KR101258338B1

KR101258338B1 - 드릴 및 프린트 배선판의 제조 방법

Info

Publication number: KR101258338B1
Application number: KR1020100126850A
Authority: KR
Inventors: 료우 아오키
Original assignee: 이비덴 가부시키가이샤
Priority date: 2010-07-13
Filing date: 2010-12-13
Publication date: 2013-04-25
Also published as: KR20120006919A; TW201201933A; CN102328116A; JP2012020357A

Abstract

(과제) 수산화물 입자를 함유하는 수지 절연 기판용의 내구성을 구비하는 드릴을 제안한다.
(해결 수단) 비틀림 각도를 42 ∼ 53 °로 함으로써, 절삭 부스러기에 의해 받는 응력이 작아져, 드릴이 잘 꺾이지 않게 된다. 아울러, 절삭 부스러기 배출 홈 표면 조도 (Ra) 를 0.01 ∼ 0.11 ㎛ 로 한다. 조도 (Ra) 가 0.01 미만인 경우, 흠집을 기점으로 드릴이 꺾일 가능성이 있다. 한편, 조도 (Ra) 가 0.11 초과인 경우, 절삭 부스러기의 배출이 저해되어 드릴이 절삭 부스러기에 의해 응력을 받아 꺾이기 쉬워진다.

Description

드릴 및 프린트 배선판의 제조 방법{A DRILL AND METHOD FOR MANUFACTURING A PRINTED WIRE BOARD}

본 발명은, 프린트 배선판용의 드릴에 관한 것으로, 특히 수산화물 입자를 함유하는 수지 절연 기판용의 드릴에 관한 것이다.

프린트 배선판의 표리의 도통을 취하기 위해서, 프린트 배선판에 스루홀 도체가 형성된다. 양면 동장 (銅張) 적층판에, 드릴에 의해 관통공이 형성되고, 그 관통공의 내벽에 도금 등에 의해 스루홀 도체가 형성된다. 그 후, 필요에 따라, 에칭에 의해 도체 회로가 형성된다. 이로써, 표리의 도체 회로를 접속하기 위한 스루홀 도체를 갖는 프린트 배선판이 제조된다.

프린트 기판에는, 난연성을 얻기 위해 할로겐 화합물을 갖는 절연 기판이 사용되고 있다. 할로겐 화합물은, 이온 전도성이 높고, 파인피치에 스루홀이 배치되고, 스루홀간의 절연 간격이 좁아지면, 쇼트의 원인이 되는 것으로 생각되고 있다. 이 때문에, 난연화제로서 할로겐 화합물 대신에, 수산화물을 함유하는 절연 기판의 실용화가 기대되고 있다.

동장 적층판이나 절연 기판에 관통공을 형성하는 공구로서, 드릴이 일반적으로 사용되고 있다. 그 드릴로서, 1 개의 칼날을 갖는 드릴이나 2 개의 칼날을 갖는 드릴이 사용되고 있다. 일본 공개실용신안공보 평7-33514 는 1 개의 칼날을 갖는 드릴을 개시하고 있고, 일본 공개특허공보 2002-137110 은 2 개의 칼날을 갖는 드릴을 개시하고 있다.

일본 공개실용신안공보 평7-33514호 일본 공개특허공보 2002-137110호

그러나, 동장 적층판이나 절연 기판 등의 기판에 드릴로 구멍을 뚫을 때에는, 마찰열 등에 의해 절삭되는 기판이 가열된다. 여기서, 기판에 Al(OH)₃ 등의 수산화물이 함유되어 있으면, 열에 의해 Al(OH)₃ 은, Al₂O₃ 과 물로 변화한다. 이 물에 의해, 절삭 부스러기가 점성을 가지므로, 절삭 부스러기 배출 홈에 절삭 부스러기가 부착되어, 드릴의 수명이 저하되거나 관통공의 벽면이 거칠어지는 것으로 생각된다. 절삭 부스러기가 절삭 홈으로부터 잘 배출되지 않게 된다. 이 때문에, 할로겐화물을 함유하는 기판을 가공하기 위한 드릴이 수산화물을 함유하는 기판의 가공에 사용되면, 드릴이 꺾이기 쉬워져, 공구의 수명이 저하된다. 또한, 절삭 부스러기 배출 홈에 부착되어 있는 절삭 부스러기에 의해 관통공의 내벽에 깊은 요철이 형성되기 쉽다. 깊은 요철을 갖는 관통공의 내벽에 스루홀 도체가 형성되면, 히트 사이클이나 고온 방치 등의 신뢰성 시험에서, 요철 부분을 기점으로 스루홀 도체에 크랙이 발생하는 경우가 있다.

본 발명은, 수산화물을 함유하는 수지 절연 기판에 관통공을 형성하기 위한 드릴을 제공하는 것이다.

본 발명에 관련된 드릴은, 칼날부와, 상기 칼날부의 선단에 형성되어 있는 칼날과, 상기 칼날부의 외부 둘레에 형성되고, 소정 비틀림각을 갖는 절삭 부스러기 배출 홈과, 섕크부로 이루어진다. 그리고, 절삭 부스러기 배출 홈의 표면 조도 (Ra) 는 0.01 ∼ 0.11 ㎛ 이고, 소정 비틀림각은 42 ~ 53°이다. 이와 같은 드릴은 수산화물을 함유하는 수지 절연 기판에 관통공을 형성하기 위한 소경 드릴에 적합하다.

비틀림 각도가, 42 ∼ 53°의 범위인 드릴을 사용하면, 드릴의 절삭 부스러기 배출 홈을 통하여 절삭 부스러기가 적절히 배출되므로, 드릴에 부하가 걸리지 않는다. 또한, 관통공 내벽의 요철이 작아진다. 그 결과, 스루홀 도체를 개재하는 접속 신뢰성이 높아진다. 또한, 드릴이 잘 꺾이지 않게 된다. 사용에 수반되는 드릴의 마모를 억제할 수 있으므로, 사용 가능 횟수를 늘릴 수 있다. 가공 횟수가 증가해도, 관통공의 형상이 잘 열화되지 않는다. 이후, 본 명세서 내에서 사용되는 홈은 절삭 부스러기 배출 홈과 동일하다.

비틀림 각도가 42°미만인 경우, 절삭 부스러기가 홈을 통하여 잘 배출되지 않게 되므로, 수산화물에서 유래하는 수분에 의해 점성을 갖는 절삭 부스러기가 드릴의 홈에 부착된다. 그 때문에, 관통공의 형성이 저해되어, 관통공의 내벽에 깊은 요철이 형성된다. 그 때문에, 스루홀 도체를 개재하는 접속 신뢰성이 저하된다. 또한, 배출되지 않은 절삭 부스러기에 의해, 드릴의 마모가 진행된다. 그 때문에, 적은 사용 횟수로 드릴이 열화되어 버린다. 절삭 부스러기가 홈에 부착됨으로써 드릴이 꺾이는 경우도 있다. 비틀림 각도가 53 °를 초과하면, 홈 부분이 많아지므로, 드릴의 강성이 저하되어, 드릴이 꺾이기 쉬워진다.

비틀림 각도가 44 ∼ 51°의 범위인 것이 더욱 바람직하다. 이 범위이면, 가공 속도를 높일 수 있다. 가공 속도가 높아져도, 절삭 부스러기가 효율적으로 배출됨과 함께 드릴이 구부러지지 않는다. 이 때문에, 관통공이 소정 위치에 형성된다. 관통공 내벽의 요철이 작아진다. 또한, 드릴의 마모도 적기 때문에, 드릴의 수명이 보다 길어진다.

칼날부의 체적이 증가하기 때문에, 홈은 1 개인 것이 바람직하다. 칼날부의 체적이 증가하면, 드릴의 구부러짐이 적어지므로 가공 정밀도가 향상되고, 드릴이 잘 꺾이지 않게 된다.

비틀림 각도는, 칼날부와 홈이 교차하는 각도이다. 즉, 리딩 에지와 그 위를 통과하는 드릴의 축 (X) 과 평행한 직선이 이루는 각도 (θ) 를 의미한다 (도 1 참조).

그리고, 홈의 비틀림 각도가 42 ∼ 53°임과 함께, 홈 표면의 Ra (산술 평균 조도) 가 0.01 ㎛ ∼ 0.11 ㎛ 인 것이 바람직하다. Ra 가 0.01 ㎛ 미만인 경우, 홈에 절삭 부스러기에 의해 깊은 흠집이 생기는 경우가 있고, 그 흠집을 기점으로 드릴이 꺾일 가능성이 있다. 한편, Ra 가 0.11 ㎛ 초과인 경우, 홈 표면의 요철이 절삭 부스러기의 배출을 저해시키기 때문에, 절삭 부스러기가 홈에 쌓인다. 그 결과, 드릴이 꺾이기 쉬워진다. 수산화물을 함유하는 절연 기판에 드릴에 의해 관통공이 형성될 때, 절삭 부스러기는 점성을 가지므로 홈에 부착되기 쉽다. 그 때문에, Ra 는 상기 범위인 것이 바람직하다.

또한, 홈의 깊이는 선단으로부터 후단을 향해 서서히 얕아지는 것이 바람직하다. 홈이 선단으로부터 후단으로 1 ㎜ 진행됨에 따라, 홈의 깊이는 8 ∼ 14 ㎛ 얕아진다. 도 4(B) 는, 나선 형상의 홈 (b) 을 직선 형상으로 나타내고 있다. 홈의 경사 (wt) 는, 홈의 깊이가 1 ㎜ (a) 사이에서 얕아지는 양을 나타낸다. 홈은, 깊어지면 홈의 체적이 커지므로, 배출할 수 있는 절삭 부스러기의 양을 많게 할 수 있다. 그러나, 홈이 지나치게 깊어지면, 드릴에서 차지하는 금속의 비율이 감소하므로, 드릴의 강성이 저하된다. 한편, 홈이 얕아지면, 금속의 비율이 증가하므로, 드릴의 강성이 높아진다. 그러나, 홈이 지나치게 얕으면, 절삭 부스러기가 잘 배출되지 않게 된다. 이와 같이, 홈은 드릴의 강성과 절삭 부스러기의 배출에 영향을 미친다. 따라서, wt 가 8 ∼ 14 ㎛ 의 범위이면, 수산화물에서 유래하는 수분에 의해 점성이 높아진 절삭 부스러기를 원활하게 배출할 수 있다.

드릴은, 칼날부의 선단의 외경이 0.08 ㎜ 이상인 것이 바람직하다. 선단의 외경이 0.08 ㎜ 이상이면, 0.08 미만에 비해, 드릴의 강성이 높다. 따라서, 그러한 드릴은 수산화물을 갖는 수지 절연 기판을 가공하기 위한 공구에 바람직하다. 수산화물을 갖는 수지 절연 기판에 드릴이 닿으면, 수지 절연 기판의 표면에 수분이 발생하는 것으로 생각된다. 그 수분에 의해 드릴이 미끄러짐으로써, 관통공의 위치 정밀도가 저하되는 것으로 생각된다. 또한, 강성이 낮으면 드릴이 꺾이는 빈도가 높아진다. 칼날부의 선단의 외경이 커지면, 드릴에 의해 관통공이 형성될 때, 1 개의 관통공당 발생하는 수분량이 많아진다. 칼날부의 선단의 외경이 0.3 ㎜ 를 초과하면, 배출되는 고점도의 절삭 부스러기 또는 수산화물에서 유래하는 수증기에 의해 관통공 내벽의 요철이 커진다. 혹은, 드릴이 똑바로 수지 절연 기판을 관통하기 어려워지므로, 관통공의 위치 정밀도가 저하되는 것으로 생각된다.

도 7 에 나타내는 프린트 배선판의 천공용 가공 장치 (100) 는, 동장 적층판 등의 수지제의 절연 기판 (60) 을 탑재하기 위한 X-Y 테이블 (90) 과, 드릴 (10) 을 회전시키는 스핀들 기구 (106) 및 스핀들 기구 (106) 를 구동시키기 위한 스핀들 구동 기구 (112) 를 갖는다. 스핀들 (106) 에 드릴이 고정된다. 회전 속도/드릴의 전송 속도가 조정되고, 절연 기판 (60) 에 관통공 (66) 을 형성하기 위한 회전 속도는, 적어도 100 Krpm 인 것이 바람직하다. 보다 바람직한 회전 속도는 200 Krpm 이상이다.

드릴의 전송 속도는 적어도 30 inch/min 인 것이 바람직하다. 보다 바람직한 전송 속도는 40 inch/min 이상이다.

도 1 은 본 발명의 실시형태에 관련된 드릴의 측면도이다.
도 2(A) 는 도 1 중의 드릴의 선단측의 정면도이고, 도 2(B) 및 도 2(C) 는 드릴 선단부의 확대도이다.
도 3 은 드릴의 제조 공정의 설명도이다.
도 4(A) 는 스트레이트 타입의 드릴을 나타내는 측면도이고, 도 4(B) 는 홈 경사의 설명도이다.
도 5 는 프린트 배선판의 제조 공정의 설명도이다.
도 6 은 동장 적층판이 X-Y 테이블에 놓여져 있는 상태를 나타내는 도면이다.
도 7 은 본 발명의 실시형태에 사용되는 가공 장치이다.

(드릴)

먼저, 도 3 을 참조하여 실시형태의 드릴의 제조 공정에 대해 설명한다.

1. 드릴 재료의 준비

실시형태의 드릴에 사용되는 금속은, 철, 코발트, 니켈 등을 함유한 합금이다. 이들 금속으로 이루어지는 원기둥 (50) 이 출발 재료로서 사용된다 (도 3(A)). 초경합금을 사용하는 것이 보다 바람직하다. 원기둥 (50) 의 직경은, 섕크부의 직경과 동등하거나 혹은 섕크부의 직경보다 크다.

2. 드릴의 가공

드릴의 칼날부 (40) 를 형성하기 위해서 출발 재료의 원기둥 (50) 은 절삭된다 (도 3(B)). 요컨대, 선단 부분이 원하는 외경 (드릴의 직경) 으로 될 때까지, 원기둥 (50) 은 절삭된다. 이로써, 드릴의 섕크 (12) 와 칼날부 (40) 가 형성된다. 도 3(C) 에서는, 칼날부는 상대적으로 굵은 직경 부분과 가는 직경 부분을 갖는다.

다음으로, 드릴의 칼날부 (40) 에 절삭 부스러기 배출용의 홈 (20) 이 나선 형상으로 형성된다 (도 3(C)). 홈 (20) 의 수는 1 개 또는 2 개이다. 실시형태에서는, 홈 (20) 은 1 개이다. 고강성인 드릴은 수산화물을 함유하는 기판에 관통공을 형성하기 위한 드릴에 적합하므로, 홈은 2 개보다 1 개인 것이 바람직하다. 이 때, 비틀림 각도 (θ) 가 원하는 각도가 되도록, 홈 (20) 이 드릴에 형성된다. 연삭 공구 등의 가공 공구가 칼날부에 닿아, 이동함으로써 홈이 형성된다. 깊이는 가공 공구의 압입량에 의해 조정된다. 비틀림 각도가 42 ∼ 53°의 범위가 되도록, 가공 공구는 이동된다. 또한, 홈 (20) 의 표면 조도 (Ra) 가 0.01 ∼ 0.11 ㎛ 의 범위가 되도록, 홈을 형성하기 위한 가공 공구의 번수 (番手) 나 재질이 선정된다. 가공 공구의 이동 속도도 조정된다.

홈 (20) 은 칼날부의 선단측으로부터 섕크부 (후단측) 를 향해 홈의 깊이가 서서히 얕아지도록 가공된다. 가공 공구의 압입량을 서서히 줄임으로써 홈의 깊이는 서서히 얕아진다. 홈의 깊이는 칼날부의 선단으로부터 섕크부를 향해 1 ㎜ 마다 8 ∼ 14 ㎛ 얕아진다. 홈 (20) 과 홈 (20) 의 간격은 균일해도 되고, 점차 넓어져도 되며 좁아져도 된다. 이것은, 관통공의 직경, 수지 절연 기판의 재질 등에 따라 적절히 결정할 수 있다.

다음으로, 절삭이나 연마, 연삭에 의해 칼날부의 선단에 절삭날 (30) 이나 면 (32A, 32B, 32C, 32D, 32E, 32F) 이 형성된다 (도 3(D), 도 2(A)). 이로써, 칼날부 (40) 와 섕크부 (12) 로 이루어지고, 칼날부 (40) 에 절삭 부스러기 배출용의 1 개의 홈 (20) 이 형성된 드릴을 얻을 수 있다. 칼날부의 선단에 절삭날이 형성되어 있다. 수산화물 입자를 함유하는 수지 절연 기판에 관통공을 형성하기 위한 드릴은, 홈과 절삭날을 각각 1 개 갖는 것이 바람직하다.

도 1 에 드릴 (10) 의 측면도를, 도 2(A) 에 드릴 선단의 정면도를, 도 2(B) 및 도 2(C) 에 드릴 선단부의 확대도를 나타낸다.

도 1 중에 나타내는 바와 같이, 드릴 (10) 의 절삭날 (30) 의 선단 직경 (D1) 은 0.115 ㎜ 로, 섕크부 (12) 의 직경 (D2) 은 2 ㎜ 로 설정되어 있다. 칼날부의 길이 (L2) 는 2.0 ㎜ 이고, 홈이 형성되어 있는 부분의 길이 (L1) 는 1.8 ㎜ 이다. 전체 길이 (L3) 는 31.75 ㎜ 이다. 한편, 절삭 부스러기 배출 홈 (20) 의 비틀림각 (θ) 은 45°로 설정되어 있다.

도 2(B) 중에 나타내는 선단각 (θ2) 은 150°로 설정되어 있다.

(프린트 배선판의 드릴 가공 방법)

1. 동장 적층판

실시형태의 드릴에 의해 가공되는 절연성 기재는, 난연재로서 Al(OH)₃, Mg(OH)₂, Ba(OH)₂ 등의 수산화물을 함유한다. 구체적으로는, 실시형태의 드릴에 의해 가공되는 수지 절연 기판은 에폭시 수지나 비스말레이미드트리아진 수지 등의 수지와 유리 클로스나 아라미드 부직포 등의 보강재와 수지 중에 분산되어 있는 수산화물로 이루어진다. 수산화물은 입자로서 수지 절연 기판에 분산되어 있는 것이 바람직하다.

상기 수지 절연 기판의 두께는, 40 ∼ 800 ㎛, 바람직하게는 60 ∼ 600 ㎛ 이다. 이들 범위보다 얇아지면, 강도가 저하되어 취급이 어려워지고, 반대로 지나치게 두꺼우면, 소경의 스루홀의 형성 및 도체층의 형성이 어려워진다.

절연 기재에 적층되는 동박의 두께는 5 ∼ 35 ㎛ 이다.

실시형태의 드릴에 의해 가공되는 기판으로서, 상기 서술한 수지 절연 기판에 동박이 적층되어 있는 동장 적층판이 바람직하다.

2. 가공 조건

도 6 에 나타내는 바와 같이 X-Y 테이블 (90) 상에, 가공하기 위한 적층판보다 큰 덧댐판 (베이크판 ; 92) 과 가공되는 절연 기판 (60 ; 편면 혹은 양면 동장 적층판) 과 엔트리 시트 (94) 가 차례로 중첩된다. 중첩되는 절연 기판은 1 장 혹은 복수 장이다.

실시형태의 드릴 가공 조건은, 이하와 같다.

회전 수：100 ∼ 500 krpm

전송 속도：30 ∼ 200 inch/min.

절연 기판에 관통공이 형성된다.

여기서, 회전 수가 100 krpm 미만이면, 관통공의 위치 정밀도가 낮아진다. 한편, 회전 수가 500 krpm 을 초과하면, 드릴의 발열에 의해 수명이 짧아진다.

전송 속도가 30 inch/min. 미만이면, 생산 효율이 낮아진다. 한편, 전송 속도가 200 inch/min. 을 초과하면, 드릴의 부담이 커져, 꺾이기 쉬워진다.

회전 수가 100 ∼ 300 krpm 이고, 전송 속도가 40 ∼ 120 inch/min. 의 범위이면, 생산 효율과 드릴 수명, 스루홀 도체의 신뢰성이 향상된다.

관통공 내에 도금이나 도전성 페이스트에 의해 스루홀 도체가 형성된다. 계속해서, 절연 기판의 양면에 서브트랙티브법 또는 애디티브법에 의해 도체 회로가 형성된다. 절연 기판의 표리의 도체 회로는 스루홀 도체에서 접속된다.

[실시예]

1. 드릴 재료의 준비

초경합금으로 형성된 원기둥의 금속이 준비된다.

2. 드릴의 가공

도 3 에 나타내는 순서로 홈과 절삭날을 갖는 칼날부와 섕크부가 가공된다. 칼날부와 섕크부와 절삭날과 홈으로 이루어지는 드릴이 완성된다. 이 때, 칼날부의 선단의 외경이나 wt 나 비틀림각이나 홈 표면의 Ra 는, 소정 범위 내의 값으로 가공된다. 실시예의 드릴의 홈의 수와 절삭날의 수는 1 개이다. 실시예에서는, 가공 공구나 가공 조건을 조정함으로써 표 1 에 나타내는 여러 가지 형상의 드릴 (64 개) 이 제조되었다.

실시예의 드릴은, 도 4(A) 에 나타내는 바와 같이, 스트레이트 타입의 드릴이다. 표 1 중의 A 는 비틀림각이고, B 는 Ra (㎛) 이고, C 는 wt (㎛) 이며, D 는 칼날부의 선단의 외경 (㎛, 드릴의 직경) 이다.

3. 드릴의 천공 가공

(1) 드릴 가공

도 5(A) 에 나타내는 양면 동장 적층판 (60) 이 드릴 가공 장치 (히타치 비아사 제조 품번：ND-N 시리즈) 의 X-Y 테이블 (90) 상에 세트되었다 (도 6). 양면 동장 적층판은 에폭시 수지와 유리 클로스와 Al(OH)₃ 으로 이루어지는 수지 절연 기판과 그 양면에 적층되어 있는 동박으로 이루어진다. 수산화물로서의 Al(OH)₃ 은 입자로서 수지 절연 기판 내에 분산되어 있다. 양면 동장 적층판은 4 장이 중첩되어 있다. 양면 동장 적층판 (60) 의 하측에 덧댐판 (백업 보드 ; 92) 이 놓여져 있다. 양면 동장 적층판 (60) 의 상측에는 드릴 가공용의 엔트리 시트 (94) 가 놓여져 있다.

그 상태에서, 표 1 에 나타낸 각각의 드릴에 의해 관통공이 양면 동장 적층판에 형성된다 (도 5(B)). 하기에 나타내는 조건으로 관통공이 형성된다.

＜드릴 가공 조건＞

회전 수：160 krpm

전송 속도：40 inch/min.

드릴 가공 후에, 양면 동장 적층판은, 과망간산 등에 의해 디스미어 처리가 실시되었다.

4. 스루홀 도체의 형성

무전해 도금막 (66), 전해 도금막 (68) 의 순서로, 관통공 (66) 의 내벽 및 적층판 (60) 의 표층에 도체층이 형성되었다 (도 5(C)). 관통공의 내벽에 스루홀 도체 (72) 가 형성되었다. 스루홀 도체 (72) 의 두께는 10 ㎛ 이다.

5. 회로 형성

서브트랙티브법에 의해 수지 절연 기판의 양면에 도체 회로 (74) 가 형성되었다. 표리의 도체 회로는 스루홀 도체에서 접속된다 (도 5(D)). 도 5(D) 에 나타낸 기판은, 테스트 패턴을 가지고 있다. 테스트 패턴은 10000 개의 스루홀 도체를 가지고 있고, 각각의 스루홀 도체는 절연 기판의 표면 상의 도체 회로 또는 이면 상의 도체 회로로 연결되어 있다. 관통공 사이의 절연 간격은 125 ㎛ 이다. 그 후, 스루홀 도체 (72) 내에 수지 충전제 (76) 가 충전된다 (도 5(E)). 그 후, 절연 기판의 양면에 솔더레지스트층 (78) 이 형성된다 (도 5(F)). 솔더레지스트층은 저항 측정용의 단자나 절연 저항 측정용의 단자를 노출시키는 개구를 가지고 있다.

(2) 신뢰성 시험 (저항값 평가)

테스트 패턴의 초기값의 도통 저항 (Ri) 이 측정되었다. 테스트 패턴을 갖는 기판은 히트 사이클 시험에 들어갔다. 기판은 125℃ 에서 3 분 유지되고, 그 후, -65℃ 에서 3 분 유지된다. 이 사이클이 1 사이클이고, 테스트 패턴을 갖는 기판은 3000 사이클의 히트 사이클 시험에 들어갔다. 히트 사이클 시험 후, 다시, 테스트 패턴의 도통 저항 (Re) 이 측정되었다. (Re-Ri)/Ri × 100 이 ±5 ％ 이내이면 평가는 ○ 이다. (Re-Ri)/Ri × 100 이 ±10 ％ 이내이면 평가는 △ 이다. 그 이외는 × 이다.

(3) 드릴 파손 평가

1 장의 동장 적층판에 표 1 에 나타낸 각각의 드릴에 의해 10000 개 구멍의 관통공이 형성된다. 1 개의 드릴로 가공할 수 있는 동장 적층판의 장 수가 5000 장 미만인 경우, 평가는 × 이고, 5000 장 내지 9999 장 사이인 경우, 평가는 △ 이며, 10000 장 이상인 경우, 평가는 ○ 이다. 드릴이 꺾이면, 가공은 스톱된다.

(4) HAST 시험

도 5(F) 의 기판은 HAST 시험용의 스루홀 도체를 가지고 있다. HAST 시험용의 2 개의 스루홀 도체는 125 ㎛ 떨어져 있다. 일방은 플러스 단자에 연결되고, 타방은 마이너스 단자에 연결된다. 2 개의 스루홀 도체는 도체 회로로 연결되지 않았다. 도 5(F) 의 기판으로부터 HAST 시험용의 스루홀 도체가 형성되어 있는 부분이 잘라내어진다. 그 부분은 130℃, 85 ％ 의 분위기에 노출됨과 함께 2 개의 스루홀 도체간에 5 V 의 전압이 가해진다. 200 시간 후에, 테스트 패턴의 절연 저항이 측정된다. 절연 저항이 10⁷ Ω 이상이면 평가는 ○, 10⁷ Ω 미만이면 평가는 × 이다. 500 시간 후에, 테스트 패턴의 절연 저항이 측정된다. 절연 저항이 10⁷ Ω 이상이면 평가는 ○, 10⁷ Ω 미만이면 평가는 × 이다. 200 시간 후의 결과는 표 2 중의 HAST 평가 200 에 나타나 있다. 500 시간 후의 결과는 표 2 중의 HAST 평가 500 에 나타나 있다. 실용의 레벨은 200 시간 후에서 10⁷ Ω 이상이다.

실시예의 저항값의 결과 및 파손 결과 및 HAST 의 결과가 표 2 에 나타나 있다.

이상의 평가 결과로부터, 수지 절연 기판이 수산화물 입자 등의 수산화물을 함유했더라도, 홈의 비틀림 각도가 42 ∼ 53° 의 범위이면, 드릴의 수명이 연장되어 스루홀 도체의 접속 신뢰성이 높아지는 것이 밝혀졌다.

비틀림 각도가 42°미만인 경우 혹은, 비틀림 각도가 53°를 초과하는 경우, 그 이외의 드릴에 비해, 스루홀 도체의 접속 신뢰성이 저하된다. 또한, 적은 사용 횟수로 드릴이 열화되어 버리는 것이 판명되었다.

비틀림 각도가 44 ∼ 51°의 범위인 것이 더욱 바람직하다. 이 범위이면, 드릴의 수명이 연장됨과 함께, 스루홀 도체의 접속 신뢰성이나 절연 저항이 더욱 높아진다.

비틀림각이 42 ∼ 53°임과 함께, 홈 표면의 Ra 가 0.01 ∼ 0.11 ㎛ 인 것이 바람직하다. Ra 가 0.01 ∼ 0.11 ㎛ 에 비해 Ra 가 그 이외인 경우, 저항값의 결과나 HAST 평가가 나쁘다. 그 하나의 원인으로서, 잘 배출되지 않는 절삭 부스러기에 의해, 관통공 내벽의 요철이 커지기 때문인 것으로 추찰된다. Ra 가 0.01 ㎛ 미만인 경우, 조도가 낮기 때문에, 절삭 부스러기에 포함되는 유리 부스러기에 의해 홈의 표면에 특이적인 흠집이 발생하는 경우가 있다. 그 때문에, 그 흠집을 기점으로 드릴이 꺾일 가능성이 있다. 한편, 조도 (Ra) 가 0.11 초과인 경우, 절삭 부스러기의 배출이 저해되어 드릴이 꺾이기 쉬워진다.

홈의 깊이가, 1 ㎜ 마다 8 ∼ 14 ㎛, 칼날부의 선단으로부터 후단을 향해 서서히 얕아지는 것이 바람직하다. 수산화물 입자에서 유래하는 수분에 의해 점성이 높아진 절삭 부스러기를 원활하게 배출할 수 있다. 이 때문에, 스루홀 도체의 접속 신뢰성이나 드릴의 수명이나 스루홀 도체간의 절연 저항이 높아진다.

드릴의 칼날부 선단의 외경이 0.08 ㎜ 내지 0.3 ㎜ 인 것이 바람직하다. 수산화물을 함유하는 수지 절연 기판에 드릴에 의해 관통공이 형성되는 경우, 수산화물을 함유하지 않는 수지 절연 기판에 드릴에 의해 관통공이 형성되는 경우에 비해, 드릴은 보다 강성일 것이 요구된다. 그 때문에, 수산화물을 함유하는 수지 절연 기판에 관통공을 형성하기 위한 드릴의 칼날부의 선단 직경 (드릴 직경) 은 0.08 ㎜ 이상인 것이 바람직하다. 드릴 직경이 0.05 ㎜ 나 0.35 ㎜ 인 경우, 드릴의 수명이 짧다 (표 2). 0.05 ㎜ 인 경우, 드릴의 강성이 낮기 때문에 수명이 짧은 것으로 추찰된다. 0.35 ㎜ 인 경우, 절삭되는 양이 많기 때문에, 0.3 ㎜ 이하의 드릴에 비해 절삭 부스러기의 점도가 높아져 드릴의 수명이 짧아지는 것으로 추찰된다. 혹은, 수산화물에서 기인되는 수증기 또는 수분에 의해 드릴이 미끄러짐으로써, 드릴이 똑바로 관통하기 어려워지기 때문에 드릴의 수명이 짧아지는 것으로 추찰된다.

상기 서술한 실시예에서는, 드릴을 프린트 배선판용의 동장 적층판의 천공에 사용한 예를 들었는데, 본원의 드릴은, 수지와 금속의 적층판이 아니라 여러 가지 단판의 수지판의 천공에 바람직하게 이용할 수 있는 것이다.

10 드릴
12 섕크
40 칼날부
31 절삭날
θ 비틀림각
θ2 선단각

Claims

칼날부와,
상기 칼날부의 선단에 형성되어 있는 절삭날과,
상기 칼날부의 외부 둘레에 형성되고, 소정 비틀림각을 갖는 절삭 부스러기 배출 홈과.
섕크부로 이루어지는 드릴로서,
상기 절삭 부스러기 배출 홈의 표면 조도 (Ra) 는 0.01 ∼ 0.11 ㎛ 이고, 상기 소정 비틀림각은 42 ~ 53°이며,
상기 절삭 부스러기 배출 홈의 깊이가, 칼날부의 선단으로부터 섕크부를 향해 1 ㎜ 진행될 때마다 8 ∼ 14 ㎛ 의 범위에서 서서히 얕아지는 드릴.
삭제
제 1 항에 있어서, 상기 칼날부의 선단의 외경은 0.08 ∼ 0.3 ㎜ 인 드릴.
제 1 항 또는 제 3 항에 있어서, 수산화물을 함유하는 절연 기판에 관통공을 형성하기 위한 것인 드릴.
드릴을 유지하는 가공 장치를 준비하는 것과,
수산화물을 갖는 수지 절연 기판을 상기 가공 장치에 고정시키는 것과,
상기 가공 장치에 제 1 항 또는 제 3 항 기재의 드릴을 장착하는 것과,
상기 수지 절연 기판에 상기 드릴에 의해 관통공을 형성하는 것과,
관통공의 내벽에 스루홀 도체를 형성하는 것과,
상기 수지 절연 기판의 양면에 도체 회로를 형성하는 것으로 이루어지는 프린트 배선판의 제조 방법.