TW201601862A - 鑽孔工具 - Google Patents

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Abstract

本發明的課題為提供鑽孔工具，可進一步改善孔位置精度及耐折損性。 其解決手段是在工具主體(1)的前端設有兩個切削刃(2)，在工具主體(1)的外圍形成有在中途部連設的兩條螺旋狀的排屑溝(3a、3b)，各排屑溝(3a、3b)被從連設部併行設置的鑽孔工具，在從工具前端朝著軸向以工具直徑的1倍以下的範圍邊緣(4)的周圍方向長度總合為工具直徑的圓之圓周長的20%以上55%以下，設置在工具外圍面的硬質皮膜5的厚度是從工具前端朝著軸向以工具直徑的1倍以下的範圍在0.5μm以上10μm以下，設置使硬質皮膜(5)越是工具前端側越厚，工具的心厚(W)為工具直徑的20%以上60%以下。

Description

鑽孔工具
本發明是關於鑽孔工具。
近年來，隨著印刷配線板(PCB)的小型化、薄型化及輕量化，為提升可靠性而使其進一步地高耐熱化及高剛性化。導致玻璃纖維布及絕緣部之樹脂構成的難切削化，使得PCB的鑽孔加工所使用鑽頭(以下稱PCB鑽頭)的磨損變得容易，而導致隨磨損之孔位置精度的惡化等問題。
因此，提出種種例如專利文獻1所揭示之包覆用於提升耐磨損性的硬質皮膜的鑽頭，期待謀求上述孔位置精度之改善的進一步改善。
〔先前技術文獻〕 〔專利文獻〕
〔專利文獻1〕日本特開2012-11489號公報
本發明人等在種種的研討結果，查明在以包覆有硬質 皮膜的鑽頭進行鑽孔加工時，因硬質皮膜的減損及鑽頭的剛性不足導致孔位置精度的惡化及包覆硬質皮膜以致耐折損性降低的問題。
具體而言，伴隨著加工孔數的增加以致鑽頭外圍的磨損增加，在被切銷材進入後受工具半徑方向的阻力變得容易時，如第1圖的圖示在鑽頭會產生行進方向的偏位使得孔位置精度惡化。硬質皮膜應是包覆以抑制上述鑽頭外圍的磨損，但是隨著硬質皮膜磨損的增加而減損(消滅)，當鑽頭的母材露出時變得不能抑制鑽頭外圍的磨損。又，鑽頭本身的剛性低時，即使因工具半徑方向的些微阻力也會變得易彎曲，即使包覆硬質皮膜仍難以獲得抑制孔位置精度惡化的效果。並且，第1圖是以PCB鑽頭對抵板及墊板所夾持的PCB施以鑽孔加工時的例。
並且，包覆於鑽頭的硬質皮膜的韌性低，因鑽孔加工時之鑽頭的彎曲導致的壓縮、拉伸、扭轉而容易產生龜裂，硬質皮膜的龜裂是成為鑽頭破壞的起點，因此包覆硬質皮膜反而會有使得耐折損性降低的場合。
本發明為了解決上述的問題點，提供一種在兩刃兩溝形狀的鑽孔工具中，連設(合流)有排屑溝的預定排屑溝形狀，在預定的周圍方向長度的邊緣以預定的比例設置越是工具前端側越厚的硬質皮膜，可進一步改善孔位置精度及耐折損性之實用性優異的鑽孔工具。
參閱添附圖示說明本發明的要旨。
相關的鑽孔工具，係於工具主體1的前端設有兩個切削刃2，並在該工具主體1的外圍形成有從工具前端朝向基端側的兩條螺旋狀的排屑溝3a、3b，一方的上述排屑溝被連設在另一方之上述排屑溝的中途部，上述各排屑溝3a、3b是從該等各排屑溝3a、3b的連設部被分別以相等扭轉角併行設置的鑽孔工具，其特徵為：在從工具前端朝著軸向以工具直徑的1倍以下的範圍，邊緣4的周圍方向長度總合是工具直徑的圓之圓周長的20%以上55%以下，在工具外圍面設有硬質皮膜5，該硬質皮膜5的厚度是從工具前端朝軸向以工具直徑的1倍以下的範圍在0.5μm以上10μm以下，設置使上述硬質皮膜5越是工具前端側越厚，上述邊緣4的工具前端側位置的上述硬質皮膜5的膜厚T1和從上述邊緣4的工具前端朝著軸向以工具直徑的2倍的位置或工具直徑的2倍以下範圍的工具後端側位置的上述硬質皮膜5的膜厚T2的比T2/T1是在0.50以上0.98以下，工具的心厚W為工具直徑的20%以上60%以下。
又，相關的鑽孔工具，係如申請專利範圍第1項記載的鑽孔工具，其特徵為：一方的上述排屑溝的溝長被設定為在另一方之上述排屑溝的溝長的50%以上97%以下。
又，相關的鑽孔工具，係如申請專利範圍第1項記載的鑽孔工具，其特徵為：上述鑽孔工具為下切形狀，邊緣 長為0.2mm以上1.0mm以下。
又，一種鑽孔工具，係如申請專利範圍第2項記載的鑽孔工具，其特徵為：上述鑽孔工具為下切形狀，邊緣長為0.2mm以上1.0mm以下。
又，相關的鑽孔工具，係如申請專利範圍第1項至第4項中任一項記載的鑽孔工具，其特徵為：上述硬質皮膜5至少包含Al與Cr作為金屬成份，並至少包含N作為分金屬成份。
又，相關的鑽孔工具，係如申請專利範圍第1項至第4項中任一項記載的鑽孔工具，其特徵為：該鑽孔工具是包含具有上述工具主體1及比該工具主體1直徑大的刀柄主體9的刀柄部10所構成，至少上述工具主體1是含有碳化鎢及鈷的超硬合金製，工具直徑為0.05mm以上1.0mm以下。
又，相關的鑽孔工具，係如申請專利範圍第5項記載的鑽孔工具，其特徵為：該鑽孔工具是包含具有上述工具主體1及比該工具主體1直徑大的刀柄主體9的刀柄部10所構成，至少上述工具主體1是含有碳化鎢及鈷的超硬合金製，工具直徑為0.05mm以上1.0mm以下。
又，相關的鑽孔工具，係如申請專利範圍第6項記載的鑽孔工具，其特徵為：上述刀柄主體9為不鏽鋼製，在上述刀柄主體9的前端側設有越是前端側越細的刀柄圓錐部8，該刀柄圓錐部8的至少刀柄主體9的附近部位是以不鏽鋼所形成。
又，相關的鑽孔工具，係如申請專利範圍第7項記載的鑽孔工具，其特徵為：上述刀柄主體9為不鏽鋼製，在上述刀柄主體9的前端側設有越是前端側越細的刀柄圓錐部8，該刀柄圓錐部8的至少刀柄主體9的附近部位是以不鏽鋼所形成。
本發明一旦如上述的構成，成為可進一步改善孔位置精度及耐折損性之實用性優異的鑽孔工具。
1‧‧‧工具主體
2‧‧‧切削刃
3a、3b‧‧‧排屑溝
4‧‧‧邊緣
5‧‧‧硬質皮膜
8‧‧‧刀柄圓錐部
9‧‧‧刀柄主體
10‧‧‧刀柄部
T1、T2‧‧‧膜厚
W‧‧‧心厚
第1圖是說明鑽頭在被切削材進入後的行進方向偏位的概略說明圖。
第2圖為本實施例的概略說明側視圖。
第3圖為本實施例的工具主體的概略說明圖。
第4圖為第3圖的工具旋轉相位0°(第3(a)圖)之工具主體的放大概略說明透視圖。
第5圖為第4圖的A-A剖面圖。
第6圖為本實施例主要部的概略說明側視圖。
第7圖是說明成膜方法的概略說明圖。
第8圖是表示實驗條件及實驗結果的表。
第9圖是表示實驗條件及實驗結果的表。
第10圖是表示實驗條件及實驗結果的表。
第11圖是表示實驗條件及實驗結果的表。
第12圖是表示實驗條件及實驗結果的表。
第13圖是表示實驗條件及實驗結果的表。
第14圖是表示實驗條件及實驗結果的表。
考量適當之本發明的實施形態，根據圖示表示本發明的作用簡單地說明。
工具前端部中，邊緣4的周圍方向長度具有足夠長度來提升硬質皮膜5的持久性，並以預定的膜厚設置使該硬質皮膜5在工具越前端側越厚，藉以使工具前端側的硬質皮膜5變得不易磨損。因此，可盡可能抑制工具在被切削材進入後的行進方向偏位，孔位置精度的惡化變得困難。
另外，在途中連設(合流)兩條排屑溝3a、3b併行，與排屑溝獨立設置的場合比較，可提升工具主體1的剛性，更為良好發揮藉上述硬質皮膜5之孔位置精度的惡化防止效果。又，將兩條排屑溝3a、3b的溝長設定成相同長度也可充份發揮上述孔位置精度的惡化防止效果，但使得該兩條排屑溝3a、3b的溝長不同，與相同長度的場合比較，可確保在容易成為折損起點的工具基端側的剛性，可更良好地發揮上述效果，並可改善耐折損性。
又，未包覆著硬質皮膜5的排屑溝3a、3b的內面部份是成為緩合切削時作用於包覆在工具之硬質皮膜的壓縮、拉伸、扭轉等負荷的部份，可防止在硬質皮膜5產生龜裂，因此工具耐折損性的惡化變得困難。
此外，將工具的心厚設定成預定的大小，針對該點也可確保工具主體1的剛性，提升相對於包覆在工具的硬質皮膜之壓縮、拉伸、扭轉等負荷的耐受度。
〔實施例〕
針對本發明的具體實施例根據圖示加以說明。
本實施例是在工具主體1的前端設有兩個切削刃2，並在該工具主體1的外圍形成有從工具前端朝向基端側的兩條螺旋狀的排屑溝3a、3b，將一方的上述排屑溝連設於另一方的上述排屑溝的中途部，上述各排屑溝3a、3b是從該各排屑溝3a、3b的連設位置(連設部)分別以相同的扭轉角併行設置的鑽孔工具，在從工具前端朝著軸向以工具直徑D的1倍(1D)以下的範圍，邊緣4的周圍方向長度總合為工具直徑的圓之圓周長的20%以上55%以下，在外圍面設有硬質皮膜5，該硬質皮膜5的厚度是從工具前端朝著軸向以1D以下的範圍在0.5μm以上10μm以下，並設置使該硬質皮膜5越是工具前端側越厚，上述邊緣4的工具前端側位置的上述硬質皮膜5的膜厚T1和從上述邊緣4的工具前端朝著軸向之工具直徑的兩倍位置或工具直徑的兩倍(2D)以下範圍的工具後端側位置的上述硬質皮膜5的膜厚T2的比T2/T1為0.50以上0.98以下，工具的心厚W(參閱第3(a)圖)為工具直徑的20%以上60%以下。
具體而言，上述鑽孔工具是如第2、3圖表示，在外圍設有螺旋狀的排屑溝3a、3b的工具主體1及具有較該 工具主體1直徑大的刀柄主體9的刀柄部10所成的PCB鑽頭。又，刀柄部10是由直徑為3.175mm的刀柄主體9及連設於刀柄主體9的前端側且越前端側越細的刀柄圓錐部8所構成。
上述鑽孔工具中，至少上述工具主體1是以含有碳化鎢及鈷的後述的硬質皮膜5之可良好密接的高硬合金構件所形成，刀柄主體9是以不鏽鋼構件所形成，接合該兩者所構成。亦即，所謂的複合式鑽頭而可降低其成本。再者，本實施例中，刀柄圓錐部8得刀柄主體9附近部位是以不鏽鋼製而其他為超硬合金製。亦即，工具主體1整體為超硬合金製，該工具主體1及刀柄圓錐部8的超硬合金製部份是成一體的超硬合金構件而與不鏽鋼構件接合。又，上述鑽孔工具雖未圖示，但也可以連設在刀柄圓錐部8的前端較工具主體1直徑大的中間圓柱部及連設於該中間圓柱部的前端具有連設著工具主體1基端的越是前端側越細的第2圓錐部的形狀，此時，超硬合金構件與不鏽鋼構件的接合位置也可與本實施例同樣配置在刀柄圓錐部8，也可配置在中間圓柱部或第2圓錐部。
並且，上述超硬合金構件的含鈷量是以重量%的3%以上15%以下為佳。又，刀柄圓錐部的圓錐角度在本實施例是形成30°。
又，本發明是針對因工具磨損使得孔位置精度容易惡化的工具主體1的直徑D為0.05mm以上1.0mm以下的小直徑鑽頭尤其可發揮顯著的效果。該直徑D是包含設置在 邊緣4的硬質皮膜5的最大直徑(參閱第6圖)，並以0.05mm以上0.6mm以下更佳。本實施例是設定為0.3mm。
另外，工具主體1的形狀，也可以直徑是從工具主體1的前端側跨基端側成為一定的所謂的直線形狀(參閱第6(A)圖)，也可以是基端側成為一段直徑小的所謂下切形狀(參閱第6(B)圖)。
本實施例是設工具主體1為下切形狀，與基端側比較將直徑大的前端側部份的軸向長度l2(邊緣長)設定在0.2mm以上1.0mm以下。亦即，為改善硬質皮膜5的持久性而增大邊緣4的面積雖然有效，但是與加工孔內壁的接觸面積變得過大時則會使得內壁粗糙度惡化或切削阻力變大而有容易產生折損的可能性。
對於該點，本實施例是設工具主體1為下切形狀，使(邊緣4的周圍方向長度一邊增長)邊緣4與加工孔內壁面的接觸面積變小，可防止內壁粗糙度的惡化並減小切削阻力。邊緣長度小於0.2mm時工具的磨損變得容易，容易使得孔位置精度惡化。又，比1.0mm長時切削阻力變大而容易產生折損。並且，更佳的邊緣長度是0.3mm以上0.9mm以下。本發明中，所謂邊緣4是指可與孔內壁面接觸的工具主體1的工具外圍面，如第6(A)圖之圖示的直線形狀的場合，工具主體1的工具外圍面雖是與邊緣部4同義，但是如第6(B)圖之圖示的下切形狀的場合，直徑變得較小的基端側的圓筒面(工具外圍面)則是與邊緣部4不 同。並在工具主體1設置鑽體空隙的構成的場合，鑽體空隙是與邊緣4不同。
又，本實施例是將兩個切削刃2與兩條排屑溝3a、3b分別成點對稱設置在工具前端位置的如第3、4圖之圖示的所謂兩刃兩溝形狀的鑽頭。圖中，符號6為第一排出面、7為第二排出面。
本實施例中，在根本部為確保其剛性(設小的溝容積)，第一排屑溝3a為連設於第二排屑溝3b之中途部的構成。從該連設部到工具基端側是設定使得各排屑溝3a、3b的螺旋角成相同角度，構成使各排屑溝3a、3b併行至工具基端側預定位置為止(參閱第3圖。第3(a)~(d)圖分別是以90°不同的旋轉相位顯示第2圖的前端部份(前端面、側面))。
具體而言，第一排屑溝3a的溝長是設定為第二排屑溝3b的溝長l的50%以上97%以下。兩條排屑溝3b的溝長也可以是相同，但是以不同的長度併行至工具基端側預定位置為止，可確保容易成為折損起點的工具主體1之基端部(根本部)的剛性，可進一步改善耐折損性。並且，也可以將兩條排屑溝的溝長反轉，設定使第二排屑溝3b的溝長比第一排屑溝3a的溝長短的構成。一方的排屑溝的溝長小於另一方排屑溝之溝長的50%的場合，由於排屑至基板外從重要的溝中間部到基端的溝容積變小會因切屑堵塞而提高折損的可能性，比97%長的場合，溝長的差小，在根本部剛性的確保上困難。再者，將一方的排屑溝的溝 長設定為另一方排屑溝之溝長的70%以上的場合，本發明人等可確認是為進行更穩定的排屑，或以更長壽命實現穩定的孔加工。因此，將一方的排屑溝的溝長設定為另一方排屑溝之溝長的70%以上97%以下更佳。
又，本實施例中，如第2~4圖的圖示，在工具前端面及排屑溝3a、3b的內面不設置硬質皮膜5而只在工具外圍面設置硬質皮膜5的構成。
在此，工具外圍面是指除了工具前端面及排屑溝3a、3b的內面之工具的外圍面。並在工具主體1設置鑽體空隙的構成的場合，鑽體空隙是與工具外圍面不同。亦即，如第6(A)圖的圖示之直線形狀的場合，工具外圍面是指邊緣4，如第6(B)圖的圖示之下切形狀的場合，工具外圍面則是指邊緣4及直徑變得較小之基端側的圓筒面，在該工具外圍面設有硬質皮膜5。亦即，本實施例中，雖是在工具主體1的工具外圍面設置硬質皮膜5的構成，但也可以在刀柄部8及刀柄主體9的外圍面等較工具主體1之基端側的工具的外圍面設置硬質皮膜5的構成。並且，至少在工具主體1的工具外圍面設置硬質皮膜5的構成即可藉硬質皮膜獲得耐磨損性提升效果。
因此，未包覆有硬質皮膜5的排屑溝3a、3b的內面部份是成為切削時緩和作用於包覆在工具之硬質皮膜的壓縮、拉伸、扭轉等負荷的部份，可防止在硬質皮膜5產生龜裂。又，存在於工具前端的排出面與前傾面之交叉稜線部的的切削刃2未被硬質皮膜5所包覆，可形成銳利的刀 尖角，而可提升對於被切削材的咬合性，因此對於被切削材咬合時的孔位置精度變得良好，可防範工具進入被切削材後之行進方向的偏位於未然。
本實施例中，採用以金屬成份至少包含Al與Cr，以非金屬成份至少包含N的皮膜作為硬質皮膜5。以上的硬質皮膜5雖可抑制工具母材的磨損，但會與加工一起使皮膜本身得磨損，因此必須要有適度的厚度，為使其不致在通常使用之加工適當次數的範圍內消失，以具有0.5μm以上為佳。另一方面，過厚時則變得容易剝離，所以在10μm以下為佳。因此，在本實施例中硬質皮膜5是將由工具前端朝軸向1D以下範圍的膜厚設定為0.5μm以上10μm以下。
本實施例中，從工具前端朝著軸向以1D以下的範圍邊緣4的周圍方向長度總合(第5圖的P1+P2)為工具直徑的圓之圓周長(π D，π為圓周率)的20%以上55%以下(以下，稱相對於此π D之邊緣周圍方向的長度總合的比例為邊緣圓周比)。
在此，邊緣圓周比變大時，邊緣4的皮膜持久性變得良好，進而使工具前端部的角隅附近的外圍磨損困難而使得孔位置精度的惡化變得困難，但邊緣周圍比大於π D的55%的場合，切削阻力會變大而容易折損，小於π D的20%的場合，則邊緣4的皮膜持久性變差，在工具前端部的角隅附近的外圍磨損變得容易而會使孔位置精度容易惡化。
又，鑽頭在越前端受到的切削阻力增強，皮膜的持久性在工具前端部的角隅附近變差，並會使磨損變得容易。因此，將硬質皮膜5成膜為大致工具前端側的邊緣4厚度(設置使得膜厚從工具主體1的根本側朝向前端側漸增)，容易抑制孔位置精度的惡化。
為此，本實施例是如第6圖的圖示，設定使邊緣4的工具前端側位置(工具前端部的角隅位置)L1之硬質皮膜5的膜厚T1與從邊緣4的工具前端朝軸向2D的位置或2D以下範圍的工具後端側位置L2的硬質皮膜5之膜厚T2的比T2/T1為0.50以上0.98以下。再者，第6(A)圖為L2從邊緣4的工具前端朝軸向2D的位置的例，第6(B)圖為L2從邊緣4的工具前端朝軸向2D以下範圍的工具後端側位置的例。亦即，如第6(B)圖表示邊緣4的工具軸向後端(大徑部後端)位在從工具前端朝軸向2D以下範圍的下切形狀的場合，設上述邊緣4的工具軸向後端(大徑部後端)的位置為L2，並且，邊緣4的工具軸向後端(大徑部後端)是從工具前端超過軸向2D的範圍定位的下切形狀(未圖示)的場合，設從工具前端朝軸向2D的位置為L2。亦即，此時與第6(A)圖的圖示之直線形狀的鑽頭同樣設定為L2。
在此，T2/T1在小於0.50的場合，在位置L1皮膜形成朝工具徑向突出的形狀會使得切削負荷集中，產生皮膜強度以上的應力，在此附近反而變得使皮膜容易受損，導致孔位置精度的惡化。T2/T1大於0.98的場合，從工具主體1的根本側到前端側膜厚大致為一定，或者從根本側到 前端側膜厚逐漸遞減，工具前端部的角隅部附近不具足夠的膜厚，而會使前端部之皮膜持久性的惡化或變得容易磨損，導致孔位置精度容易惡化。
該T2/T1是例如第7圖的圖示，設使得在皮膜成膜的成膜爐內保持鑽頭的夾具，相對於鑽頭的直徑D朝著水平方向具有足夠的大小，使鑽頭相對於夾具的插入深度的變化，可適當設定。具體是鑽頭的插入深度較深時設T2/T1為小(使L1之T1的膜厚較厚)，較淺時則設T2/T1為大(使L1之T1的膜厚較薄)。
又，本實施例為了確保鑽頭本體的剛性，提升相對於包覆在鑽頭的硬質皮膜之壓縮、拉伸、扭轉等負荷的耐受度，將工具的心厚W設定成工具直徑D的20%以上60%以下(以下，稱相對於此工具直徑D的工具之心厚W的比例為心厚直徑比)。該工具的心厚W是如的3(a)圖表示為工具前端面的心厚。心厚直徑比小於20%的場合，因剛性不足而容易產生孔位置精度惡化或折損。又，心厚直徑比大於60%時溝槽容積變小，會因內壁粗糙度的惡化或切屑堵塞而變得容易折損。
本實施例是如上述的構成，在上述工具前端部中使邊緣4的周圍方向長度具有足夠長度可提升硬質皮膜5的持久性，並且該硬質皮膜5以預定的厚度設置使工具的越前端側越厚，使得工具前端側的硬質皮膜5磨損變得困難。因此，可盡可能抑制工具進入被切削材後之行進方向的偏位，使孔位置精度的惡化變得困難。
此外，在中途連設(合流)兩條排屑溝3a、3b而在工具基端側並行，可提升工具主體1的剛性，可更為良好發揮藉上述硬質皮膜5之孔位置精度的惡化防止效果。又，將兩條排屑溝3a、3b的溝長設定為不同，而與相同長度的場合比較，可確保在容易成為折損起點的工具基端側的剛性。
又，未包覆有硬質皮膜5的排屑溝3a、3b的內面部份是成為緩合切削時作用在包覆於工具之硬質皮膜的壓縮、拉伸、扭轉等負荷的部份，可防止在硬質皮膜5產生龜裂。
另外，設工具的心厚W為預定的大小，對於此點也可確保工具主體1的剛性，可提升相對於包覆在工具的硬質皮膜之壓縮、拉伸、扭轉等負荷的耐受度。
因此，本實施例為具有優異之孔位置精度及耐折損性的可進一步改善的實用性。
針對驗證本發明的效果的實驗例說明。
第8~14圖是表示變化鑽頭形狀或硬質皮膜的構成來評估孔位置精度的實驗條件及實驗結果的表。
具體而言，第8圖為不使排屑溝合流而是使至工具基端側為止分別獨立設置的兩刃兩溝的通常形狀鑽頭與排屑溝合流且於工具基端側併行的兩刃兩溝溝連設併行形狀鑽頭的硬質皮膜之不同包覆部位的比較評估結果的圖。第9圖為邊緣圓周比不同之比較評估結果的圖。第10圖為不同膜厚之比較評估結果的圖。第11圖為T2/T1不同之比 較評估結果的圖。第12圖為心厚直徑比不同之比較評估結果的圖。第13圖為邊緣長度不同之比較評估結果的圖。第14圖為不同工具直徑之比較評估結果的圖。
針對第8~12圖相關的實驗(試驗No.1~5)加以詳述。
第8圖的實驗使用的鑽頭是工具直徑D為0.3mm的兩刃兩溝通常形狀鑽頭及兩刃兩溝溝連設併行形狀鑽頭，使硬質皮膜的包覆部位變化。
第9圖的實驗使用的鑽頭是工具直徑D為0.3mm的兩刃兩溝溝連設併行形狀鑽頭，使邊緣圓周比變化。心厚直徑比為38%以上42%以下。
第10圖的實驗使用的鑽頭是工具直徑D為0.3mm的兩刃兩溝溝連設併行形狀鑽頭，使膜厚變化。並且，T2/T1為0.70以上0.88以下。
第11圖的實驗使用的鑽頭是工具直徑D為0.3mm的兩刃兩溝溝連設併行形狀鑽頭，使T2/T1變化。並且，膜厚為8.7μm以上9.6μm以下。
第12圖的實驗使用的鑽頭是工具直徑D為0.3mm的兩刃兩溝溝連設併行形狀鑽頭，使心厚直徑比變化。邊緣圓周比為37%以上44%以下。
此外，第8~12圖相關的實驗中，所有的兩刃兩溝溝連設併行形狀鑽頭一方的排屑溝的溝長皆被設定為另一方排屑溝的長度的91%。又圖中，包覆部位欄的顯示是分別表示，整體：工具主體1的全面包覆著硬質皮膜；工具外圍面：在工具主體1中僅工具外圍面包覆著硬質皮膜；- ：為無包覆(完全未設有硬質皮膜)。又，膜厚是分別在鑽頭的L1的位置進行測量。並且所包覆的鑽頭是在各實驗中以同一條件進行塗層。
藉以上的鑽頭，重疊兩片作為基材的「FR-4無鹵素材厚度1.6mm 6層銅箔」，使用鋁板(厚度0.15mm)作為抵板、使用燒結板(厚度1.5mm)作為墊板，針對各規格分別為10支以預定的條件進行鑽孔加工並進行孔位置精度評估及折損評估實驗。再者，孔位置精度評估實驗中，設鑽頭(心軸)的轉數：120,000min-1、進給速度：1.8m/min、心軸的上升速度：25.4m/min、碰撞數：10,000，折損評估實驗中，設鑽頭(心軸)的轉數：100,000min-1、進給速度：3.0m/min、心軸的上升速度：25.4m/min、碰撞數：4,000。
針對第8圖~第12圖的評估方法說明。針對孔位置精度，記載著10支的10,000碰撞加工之最下基板內側的孔位置偏移量的Avg.+3s值(×：效果小(45μm以上)、△：效果中程度(40μm以上45μm以下)、○：效果大(40μm以下))。針對折損支數是在4,000碰撞以內記載10支中的折損支數(×：效果小(4支以上)、△：效果中程度(2支以上4支以下)、○：效果大(2支以下))。
從評估結果，確認以下的點。
兩刃兩溝通常形狀的鑽頭的剛性低，孔位置精度比兩刃兩溝溝連設併行形狀差。並且，即使是兩刃兩溝溝連設併行形狀未塗層的場合與包覆硬質皮膜的場合比較孔位置 精度差，硬質皮膜包覆部位及於工具主體的全面時使耐折損性惡化(第8圖)。
又，即使以兩刃兩溝溝連設併行形狀僅在工具外圍面包覆硬質皮膜，使得邊緣圓周比變小時則會使孔位置精度惡化，變大時則會使耐折損性惡化。邊緣圓周比為40%、50%的場合在孔位置精度與耐折損性尤其可獲得良好的結果(第9圖)。
又，膜厚為3.9μm、9.6μm時，可獲得提升孔位置精度的改善效果的結果(第10圖)。
並且，T2/T1為0.78、0.90的場合，孔位置精度具良好的結果(第11圖)。
又，心厚直徑比小時會使孔位置精度惡化，大時則會使耐折損性惡化。心厚直徑比為38%、48%則孔位置精度與耐折損性的任一方皆可獲得良好的結果(第12圖)。
從以上說明，本實施例相關的構成可確認為獲得良好的孔位置精度及耐折損性的構成。
針對第13圖相關的實驗(試驗No.6)加以詳述。
第13圖的實驗使用的鑽頭是設工具直徑D為0.3mm、溝長l(兩條排屑溝中的較長的溝長)為5.5mm的兩刃兩溝溝連設併行形狀鑽頭，使邊緣長l2變化。並且，僅實驗例8為直線形狀，其他為下切形狀。硬質皮膜僅設置在工具外圍面，設膜厚為4.3μm以上5.0μm以下。
藉以上的鑽頭，重疊兩片作為基材的「FR-4無鹵素材厚度1.6mm 6層銅箔」，使用鋁板(厚度0.15mm)作 為抵板、使用燒結板(厚度1.5mm)作為墊板，針對各規格分別以10支進行孔位置精度評估及折損評估實驗，並針對各規格分別以1支進行孔內壁粗糙度評估實驗。再者，孔位置精度評估實驗及孔內壁粗糙度評估實驗中，設鑽頭(心軸)的轉數：120,000min-1、進給速度：1.8m/min、心軸的上升速度：25.4m/min、碰撞數：10,000，折損評估實驗中，設鑽頭(心軸)的轉數：100,000min-1、進給速度：3.0m/min、心軸的上升速度：25.4m/min、碰撞數：4,000。
針對第13圖的評估方法說明。針對孔位置精度，記載著10支的10,000碰撞加工之最下基板內側的孔位置偏移量的Avg.+3s值(×：效果小(45μm以上)、△：效果中程度(40μm以上45μm以下)、○：效果大(40μm以下))。針對孔內壁粗糙度進行10,000碰撞附近之5孔的孔內壁粗糙度的測量(×：效果小(30μm以上)、△：效果中程度(20μm以上30μm以下)、○：效果大(20μm以下))。針對折損支數是在4,000碰撞以內記載10支中的折損支數(×：效果小(4支以上)、△：效果中程度(2支以上4支以下)、○：效果大(2支以下))。
從評估結果，確認出採用下切形狀可改善孔內壁粗糙度、耐折損性。並且，可確認邊緣l2短時變得容易磨損，孔位置精度容易惡化，長度與切削阻力變大則容易發生折損。
從以上說明，可確認本實施例所採用的下切形狀及 0.2mm以上1.0mm以下的邊緣長度，可獲得良好的孔位置精度、孔內壁粗糙度及耐折損性的構成。
針對第14圖相關的實驗(試驗No.7)加以詳述。
第14圖的實驗使用的鑽頭是使工具直徑變化的兩刃兩溝溝連設併行形狀的塗層鑽頭(包覆硬質皮膜的鑽頭)及無塗層鑽頭。並且，隨著工具直徑的變化，溝長(兩條排屑溝之中較長一側的溝長)、邊緣長、膜後也隨著變化。塗層鑽頭僅在工具外圍面設置硬質皮膜。
藉以上的鑽頭，對應各工具直徑以下述的條件進行孔位置精度評估實驗及折損評估實驗。
‧工具直徑D：0.05mm
重疊兩片作為基材的「無鹵素材 厚度0.1mm 2層銅箔」，使用附帶樹脂鋁板(厚度0.1mm)作為抵板、使用燒結板(厚度1.5mm)作為墊板。孔位置精度評估實驗中，設鑽頭(心軸)的轉數：300,000min-1、進給速度：1.5m/min、心軸的上升速度：50.0m/min、碰撞數：4,000，折損評估實驗中，設鑽頭(心軸)的轉數：250,000min-1、進給速度：2.5m/min、心軸的上升速度：50.0m/min、碰撞數：2,000。
‧工具直徑D：0.15mm
重疊三片作為基材的「無鹵素材 厚度0.4mm 2層銅箔」，使用附帶樹脂鋁板(厚度0.1mm)作為抵板、使用 燒結板(厚度1.5mm)作為墊板。孔位置精度評估實驗中，設鑽頭(心軸)的轉數：200,000min-1、進給速度：2.0m/min、心軸的上升速度：25.4m/min、碰撞數：4,000，折損評估實驗中，設鑽頭(心軸)的轉數：180,000min-1、進給速度：2.6m/min、心軸的上升速度：25.4m/min、碰撞數：2,000。
‧工具直徑D：0.3mm
重疊兩片作為基材的「FR-4無鹵素材 厚度1.6mm 6層銅箔」，使用鋁板(厚度0.15mm)作為抵板、使用燒結板(厚度1.5mm)作為墊板。孔位置精度評估實驗中，設鑽頭(心軸)的轉數：120,000min-1、進給速度：1.8m/min、心軸的上升速度：25.4m/min、碰撞數：6,000，折損評估實驗中，設鑽頭(心軸)的轉數：100,000min-1、進給速度：3.0m/min、心軸的上升速度：25.4m/min、碰撞數：4,000。
‧工具直徑D：0.6mm
重疊三片作為基材的「FR-4無鹵素材 厚度1.6mm 6層銅箔」，使用鋁板(厚度0.2mm)作為抵板、使用燒結板(厚度1.5mm)作為墊板。孔位置精度評估實驗中，設鑽頭(心軸)的轉數：75,000min-1、進給速度：2.05m/min、心軸的上升速度：25.4m/min、碰撞數：4,000，折損評估實驗中，設鑽頭(心軸)的轉數：40,000min-1、進給速度： 3.0m/min、心軸的上升速度：25.4m/min、碰撞數：2,000。
‧工具直徑D：1.0mm
重疊兩片作為基材的「FR-4材 厚度1.5mm 4層銅箔」，使用鋁板(厚度0.15mm)作為抵板、使用燒結板(厚度1.5mm)作為墊板。孔位置精度評估實驗中，設鑽頭(心軸)的轉數：48,000min-1、進給速度：0.96m/min、心軸的上升速度：25.4m/min、碰撞數：3,000，折損評估實驗中，設鑽頭(心軸)的轉數：30,000min-1、進給速度：1.4m/min、心軸的上升速度：25.4m/min、碰撞數：2,000。
‧工具直徑D：1.2mm
重疊三片作為基材的「FR-4材 厚度1.6mm 2層銅箔」，使用鋁板(厚度0.15mm)作為抵板、使用燒結板(厚度1.5mm)作為墊板。孔位置精度評估實驗中，設鑽頭(心軸)的轉數：48,000min-1、進給速度：0.96m/min、心軸的上升速度：25.4m/min、碰撞數：3,000，折損評估實驗中，設鑽頭(心軸)的轉數：30,000min-1、進給速度：1.5m/min、心軸的上升速度：25.4m/min、碰撞數：2,000。
針對第14圖中的評估方法說明。針對孔位置精度，記載著10支的設定碰撞數之無塗層鑽頭與塗層鑽頭的孔 位置偏移量的Avg.+3s值的差(無塗層差)(×：效果小(無塗層差為小於2μm)、△：效果中程度(無塗層差為2μm以上4μm以下)、○：效果大(無塗層差為4μm以上))。針對折損支數是在設定碰撞數以內記載塗層鑽頭10支中的折損支數(×：效果小(4支以上)、△：效果中程度(2支以上4支以下)、○：效果大(2支以下))。
根據評估結果，確認出工具直徑D為0.05mm~1.0mm可相對於無塗層鑽頭發揮塗層鑽頭的效果(藉包覆硬質皮膜提升孔位置精度及耐折損性效果)。
從以上說明，確認出以工具直徑D為0.05mm~1.0mm的鑽頭尤其可發揮本發明的效果。
1‧‧‧工具主體
3a、3b‧‧‧排屑溝
4‧‧‧邊緣
5‧‧‧硬質皮膜
8‧‧‧刀柄圓錐部
9‧‧‧刀柄主體
10‧‧‧刀柄部

Claims (9)

  1. 一種鑽孔工具，係於工具主體的前端設有兩個切削刃，並在該工具主體的外圍形成有從工具前端朝向基端側的兩條螺旋狀的排屑溝，一方的上述排屑溝被連設在另一方之上述排屑溝的中途部，上述各排屑溝是從該等各排屑溝的連設部被分別以相等扭轉角併行設置的鑽孔工具，其特徵為：在從工具前端朝著軸向以工具直徑的1倍以下的範圍，邊緣的周圍方向長度總合是工具直徑的圓之圓周長的20%以上55%以下，在工具外圍面設有硬質皮膜，該硬質皮膜的厚度是從工具前端朝軸向以工具直徑的1倍以下的範圍在0.5μm以上10μm以下，設置使上述硬質皮膜越是工具前端側越厚，上述邊緣的工具前端側位置的上述硬質皮膜的膜厚T1和從上述邊緣的工具前端朝著軸向以工具直徑的2倍的位置或工具直徑的2倍以下範圍的工具後端側位置的上述硬質皮膜的膜厚T2的比T2/T1是在0.50以上0.98以下，工具的心厚為工具直徑的20%以上60%以下。
  2. 如申請專利範圍第1項記載的鑽孔工具，其中，一方的上述排屑溝的溝長被設定為在另一方之上述排屑溝的溝長的50%以上97%以下。
  3. 如申請專利範圍第1項記載的鑽孔工具，其中，上述鑽孔工具為下切形狀，邊緣長為0.2mm以上1.0mm 以下。
  4. 如申請專利範圍第2項記載的鑽孔工具，其中，上述鑽孔工具為下切形狀，邊緣長為0.2mm以上1.0mm以下。
  5. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項記載的鑽孔工具，其中，上述硬質皮膜至少包含Al與Cr作為金屬成份，並至少包含N作為非金屬成份。
  6. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項記載的鑽孔工具，其中，該鑽孔工具是包含具有上述工具主體及比該工具主體直徑大的刀柄主體的刀柄部所構成，至少上述工具主體是含有碳化鎢及鈷的超硬合金製，工具直徑為0.05mm以上1.0mm以下。
  7. 如申請專利範圍第5項記載的鑽孔工具，其中，該鑽孔工具是包含具有上述工具主體及比該工具主體直徑大的刀柄主體的刀柄部所構成，至少上述工具主體是含有碳化鎢及鈷的超硬合金製，工具直徑為0.05mm以上1.0mm以下。
  8. 如申請專利範圍第6項記載的鑽孔工具，其中，上述刀柄主體為不鏽鋼製，在上述刀柄主體的前端側設有越是前端側越細的刀柄圓錐部，該刀柄圓錐部的至少刀柄主體的附近部位是以不鏽鋼所形成。
  9. 如申請專利範圍第7項記載的鑽孔工具，其中，上述刀柄主體為不鏽鋼製，在上述刀柄主體的前端側設有 越是前端側越細的刀柄圓錐部，該刀柄圓錐部的至少刀柄主體的附近部位是以不鏽鋼所形成。
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