TW202138084A - 切削工具 - Google Patents

切削工具 Download PDF

Info

Publication number
TW202138084A
TW202138084A TW110102834A TW110102834A TW202138084A TW 202138084 A TW202138084 A TW 202138084A TW 110102834 A TW110102834 A TW 110102834A TW 110102834 A TW110102834 A TW 110102834A TW 202138084 A TW202138084 A TW 202138084A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
cutting tool
film
diamond film
conductive film
tool according
Prior art date
Application number
TW110102834A
Other languages
English (en)
Inventor
大堀鉄太郎
Original Assignee
日商佑能工具股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2020198714A external-priority patent/JP7140816B2/ja
Application filed by 日商佑能工具股份有限公司 filed Critical 日商佑能工具股份有限公司
Publication of TW202138084A publication Critical patent/TW202138084A/zh

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B27/00—Tools for turning or boring machines; Tools of a similar kind in general; Accessories therefor
    • B23B27/14—Cutting tools of which the bits or tips or cutting inserts are of special material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B27/00—Tools for turning or boring machines; Tools of a similar kind in general; Accessories therefor
    • B23B27/14—Cutting tools of which the bits or tips or cutting inserts are of special material
    • B23B27/18—Cutting tools of which the bits or tips or cutting inserts are of special material with cutting bits or tips or cutting inserts rigidly mounted, e.g. by brazing
    • B23B27/20—Cutting tools of which the bits or tips or cutting inserts are of special material with cutting bits or tips or cutting inserts rigidly mounted, e.g. by brazing with diamond bits or cutting inserts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B2226/00—Materials of tools or workpieces not comprising a metal
    • B23B2226/31—Diamond
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B2228/00—Properties of materials of tools or workpieces, materials of tools or workpieces applied in a specific manner
    • B23B2228/10—Coatings
    • B23B2228/105—Coatings with specified thickness
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B2228/00—Properties of materials of tools or workpieces, materials of tools or workpieces applied in a specific manner
    • B23B2228/36—Multi-layered
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B51/00—Tools for drilling machines
    • B23B51/011—Micro drills

Abstract

本發明的目的是提供一種切削工具，即使工具基材被金剛石皮膜所披覆，在工具基材與被切削材之間也能實現良好的電氣性導通，可精確地執行：利用了電氣性導通的鑽孔深度的控制、和折損偵測。 將導電性皮膜(3)設在與被切削材接觸的部位或者其周圍的金剛石皮膜(2)，以和工具基材(1)形成通電。

Description

切削工具
本發明關於切削工具，特別是關於：工具基材被金剛石皮膜所披覆之金剛石披覆切削工具。
近年來，印刷電路板(PCB)邁向輕薄短小化，隨著所需求之電氣可靠度(electrical reliability)的提升，而要求高耐熱化、高散熱化及高剛性化。有鑑於此，為了滿足上述各項要求，而謀求無機填料(inorganic filler)對「作為印刷電路板構成材料的玻璃纖維強化樹脂(GFRP)」的高充填化和玻璃纖維的高密度化。 然而，一旦增加印刷電路板的無機填料量和玻璃纖維量，用於印刷電路板鑽孔之印刷電路板用鑽頭(以下，稱為PCB鑽頭)的切刃變得容易磨耗，一旦待PCB鑽頭的切刃磨耗，將產生孔位置精度的惡化、內壁面之粗度的惡化及PCB鑽頭折損等的問題。 因此，PCB鑽頭，基於「抑制切刃的磨耗，防止孔加工品質隨著切刃的磨耗而下降，並且改善工具壽命」的目的，通常其工具基材披覆各種的包覆膜(請參考專利文獻1等)。 再者，在用於印刷電路板鑽孔的加工設備(譬如：NC鑽床；Numerical Controlled drilling machine)中，存在具有下述功能的加工機：控制功能，藉由電氣性地偵測PCB鑽頭前端、與印刷電路板表面的銅箔層之間的接觸(偵測PCB鑽頭前端、與印刷電路板表面的銅箔層間之電氣的導通)，而偵測出PCB鑽頭前端與印刷電路板表面之間的接觸位置並設為PCB鑽頭的鑽孔基準位置，並且將該鑽孔基準位置作為基準，控制鑽孔深度；及折損偵測功能，當無法電氣性地偵測PCB鑽頭前端、與印刷電路板表面的銅箔層之間的接觸時，判定為PCB鑽頭前端已折損。 在此，在PCB鑽頭所披覆的包覆膜之中，存在如金剛石皮膜般電阻值大、且不易形成電氣性導通的包覆膜，相較於未披覆包覆膜的鑽頭(未包覆的鑽頭)，由於電流難以流通，有時變得無法電氣性地偵測PCB鑽頭前端與印刷電路板表面的銅箔層之間的電氣性導通、或者難以偵測。在該場合中，鑽孔的深度控制無法良好地執行，而無法精準地管理鑽孔深度(加工深度，從印刷電路板表面起的距離)，使得PCB鑽頭的折損偵測功能產生誤判，有時導致鑽孔加工中斷等的問題產生。 舉例來說，在專利文獻2中，揭示了藉由對多晶體金剛石皮膜添加硼(Boron)，而使金剛石皮膜本身具有導電性的技術，但是在該場合中，已知因內部應力的增加，而使多晶體金剛石皮膜、與作為工具基材的燒結碳化物之間密合性惡化的問題(請參考專利文獻3)。 [先前技術文獻] [專利文獻] [專利文獻1] 日本特表2009-544481號公報 [專利文獻2] 日本特開2006-152424號公報 [專利文獻3] 國際公開第2013/105348號
[發明欲解決之問題] 如同以上所述，藉由對金剛石皮膜添加硼(boron)而對皮膜賦予導電性的傳統技術，存在皮膜因所持有的內部應力而導致緊密附著性下降的疑慮，無法成為合格的問題的解決對策。 本發明，是有鑑於這樣的現狀所研發的發明，其目的為提供一種切削工具，即使工具基材被金剛石皮膜所披覆，也能在工具基材與被切削材之間實現良好的電氣性導通，能精確地執行利用了電氣性導通之鑽孔深度的控制和折損偵測。 [解決問題之手段] 參考圖面說明本發明的要旨。 本發明的切削工具，是由金剛石皮膜2披覆具有導電性之工具基材1的切削工具，其特徵為：在與被切削材接觸的部位或者其周圍的前述金剛石皮膜2，與前述工具基材1通電地設有導電性皮膜3。 此外，在請求項1所記載的切削工具中，前述導電性皮膜3設成覆蓋前述金剛石皮膜2。 此外，在請求項2所記載的切削工具中，前述導電性皮膜3，在前述金剛石皮膜2上，設成直接覆蓋該金剛石皮膜2。 此外，在請求項3所記載的切削工具中，前述導電性皮膜3設成覆蓋前述金剛石皮膜2及前述工具基材1。 此外，在請求項1至請求項4之其中任一項所記載的切削工具中，前述導電性皮膜3，從由「週期表的第4族、第5族、第6族、第10族及第11族所屬的金屬元素以及Al所形成的群」所選出的單一金屬；或者是以「從前述群所選出的1種或者2種金屬元素」作為主成分的合金。 此外，在請求項5所記載的切削工具中，前述導電性皮膜3，是Ti、Cr、Al之其中任一種的單一金屬；或者以Ti、Cr及Al的其中任1種或2種作為主成分的合金。 此外，在請求項6所記載的切削工具中，前述導電性皮膜3是由以下所形成：Cr或Al的單一金屬、或者Cr與Al的合金。 此外，在請求項7所記載的切削工具中，前述導電性皮膜3是Al的單一金屬、或者以下的組合式所表示合金。 Cr(100-x) Al(x) (其中，50≦x＜100，此外，x為原子%) 此外，在請求項1至請求項4之其中任一項所記載的切削工具中，前述金剛石皮膜2，膜厚設定為3μm以上25μm以下。 此外，在請求項5所記載的切削工具中，前述金剛石皮膜2，膜厚設定為3μm以上25μm以下。 此外，在請求項6所記載的切削工具中，前述金剛石皮膜2，膜厚設定為3μm以上25μm以下。 此外，在請求項7所記載的切削工具中，前述金剛石皮膜2，膜厚設定為3μm以上25μm以下。 此外，在請求項8所記載的切削工具中，前述金剛石皮膜2，膜厚設定為3μm以上25μm以下。 此外，在請求項1至請求項4之其中任一項所記載的切削工具中，前述金剛石皮膜2上的前述導電性皮膜3，膜厚設定為0.005μm以上3μm以下。 此外，在請求項5所記載的切削工具中，前述金剛石皮膜2上的前述導電性皮膜3，膜厚設定為0.005μm以上3μm以下。 此外，在請求項6所記載的切削工具中，前述金剛石皮膜2上的前述導電性皮膜3，膜厚設定為0.005μm以上3μm以下。 此外，在請求項7所記載的切削工具中，前述金剛石皮膜2上的前述導電性皮膜3，膜厚設定為0.005μm以上3μm以下。 此外，在請求項8所記載的切削工具中，前述金剛石皮膜2上的前述導電性皮膜3，膜厚設定為0.005μm以上3μm以下。 此外，在請求項9所記載的切削工具中，前述金剛石皮膜2上的前述導電性皮膜3，膜厚設定為0.005μm以上3μm以下。 此外，在請求項1至請求項4之其中任一項所記載的切削工具中，前述工具基材1為燒結碳化物製，前述被切削材為印刷電路板。 此外，在請求項1至請求項4之其中任一項所記載的切削工具中，該切削工具是用來對印刷電路板執行鑽孔加工。 [發明的效果] 由於本發明構成如以上所述，而成為：工具基材由金剛石皮膜所披覆的構造，並且能良好地電氣性偵測工具基材與被切削材之間的接觸，能精確地執行鑽孔深度的控制和折損偵測的切削工具。
依據圖面顯示本發明的作用，簡單地說明被認為合適之本發明的實施形態。 本發明，由於具有導電性的工具基材1由金剛石皮膜2所覆蓋，並更進一步在與被切削材接觸的部位或者其周圍的金剛石皮膜2，以和前述工具基材1通電的方式，設有導電性皮膜3，因此，譬如在將本發明應用於PCB鑽頭的場合中，能電氣性地偵測本發明與印刷電路板表面的銅箔層之間的接觸。 因此，本發明可用於具備下述功能的加工設備：即使是工具基材1被金剛石皮膜2所覆蓋的構造，也能利用電氣性導通，精確地管理鑽孔深度(加工深度、從印刷電路板表面起的距離)的鑽孔深度控制功能；和用來偵測加工中的PCB鑽頭是否折損的折損偵測功能。 [實施例] 針對本發明的具體性實施例，依據圖面進行說明。 本實施例，是將本發明的切削工具應用於PCB鑽頭的場合。 具體地說，本實施例，是構成如以下所述的PCB鑽頭：具有導電性的工具基材1由金剛石皮膜2所覆蓋，並更進一步在與被切削材接觸的部位或者其周圍的金剛石皮膜2，以和前述工具基材1通電的方式，設有導電性皮膜3，即使是工具基材1被「不容易電氣性導通的金剛石皮膜2」所覆蓋的構造，也能電氣性地偵測與印刷電路板表面的銅箔層之間的接觸，可用於具備「在無法電氣性地偵測鑽頭前端與印刷電路板表面的銅箔層間之接觸的場合中，判定為鑽頭前端已折損之折損偵測功能」的加工設備(譬如，NC鑽床)。 以下，詳細地說明本實施例的各部構造。 本實施例的工具基材1為具有導電性的燒結碳化物製，具體地說，是由WC(碳化鎢)與Co(鈷)所形成的燒結碳化物製。 此外，用來覆蓋該工具基材1的金剛石皮膜2，在工具基材1的正上方利用化學蒸鍍法以特定的膜厚形成特定領域。 具體地說，在本實施例中，金剛石皮膜2如圖1(a)所示，形成於從鑽頭前端(工具基材1的前端)到位於鑽頭基端部(工具基材1的基端部)之柄部4(連結於印刷電路板用加工裝置之工具安裝部的部分)的前端側的領域(以下，稱為金剛石皮膜披覆領域部5)。 此外，金剛石皮膜2，倘若膜厚過薄則無法獲得耐磨耗性，無法充分地獲得作為PCB鑽頭(切削工具)的性能，倘若膜厚過厚，將導致：因為切刃的邊緣變成圓形而使切削阻力變大，使得折損壽命惡化；或者因對被切削材的切削品質下降，經加工的孔的內壁面變得粗糙、或在銅箔層產生毛邊等加工品質下降，因此，在本實施例中，為了避免這些情形的產生，金剛石皮膜2設定為3μm以上25μm以下的膜厚。 該金剛石皮膜2，可以是單層構造、多層構造(不同之結晶大小的層，形成複數層的構造)的其中任一種。 此外，本實施例，在覆蓋著工具基材1的金剛石皮膜2的正上方，於與被切削材(印刷電路板)接觸的部位或者其周圍，以覆蓋金剛石皮膜2並且與工具基材1形成通電的方式，設有導電性皮膜3。 具體地說，在本實施例中，導電性皮膜3如圖1(a)所示，覆蓋金剛石皮膜披覆領域部5，並且形成於：覆蓋「鄰接於該金剛石皮膜披覆領域5的工具基材1所外露之柄部4」的領域(以下，稱為導電性皮膜披覆領域部6)。 亦即，本實施例構成：朝向鑽頭基端方向，將導電性皮膜3(導電性皮膜披覆領域部6)設成比金剛石皮膜2(金剛石皮膜披覆領域部5)更長，藉此形成「導電性皮膜3直接與燒結碳化物製的工具基材1接觸」的通電領域部7，而構成：披覆金剛石皮膜2的導電性皮膜3、與工具基材1，在該通電領域部7良好地通電。 此外，本實施例的導電性皮膜3，是由單一金屬、或者至少含有2種金屬元素的合金所形成的皮膜。在該導電性皮膜3中，即使是含有無法避免之雜質元素(impurity element)的構造亦無妨，此外，可以是單層構造、多層構造的其中任一種。此外，在多層構造的場合中，在金剛石皮膜2的正上方形成單一金屬或者至少含有2種金屬元素之合金的皮膜，只要能確保對金剛石皮膜2的緊密附著性並且可對其他層確保電氣性導通，採用任何一種組成的皮膜皆無妨。 此外，導電性皮膜3，最好是是由「相對於金剛石皮膜2，容易獲得定錨效果(anchor effect)」之延展性高的金屬或者合金所形成，藉此，可提高對金剛石皮膜2的緊密附著性。 對於本實施例的導電性皮膜3，倘若更進一步地說明，本實施例的導電性皮膜3是由以下所形成的皮膜：從週期表的第4族、第5族、第6族、第10族及第11族所屬的金屬元素以及Al所形成的群所選出的單一金屬；或者是以「從前述群所選出的1種或者2種金屬元素」作為主成分的合金。 在上述單一金屬或者合金之中，藉由形成「Ti、Cr、Al之其中任一種的單一金屬；或者以Ti、Cr及Al的其中任1種或2種作為主成分之合金」的皮膜，與金剛石皮膜2之間的緊密附著性變得良好，切削加工時不易產生剝離。 除此之外，藉由形成「Cr或Al的單一金屬、或者Cr與Al之合金」的皮膜，對耐久性而言，可發揮絕佳的性能，特別是藉由形成Al的單一金屬皮膜、或者以下述組合式所表示的Cr與Al的合金皮膜，可發揮極佳的性能。 Cr(100-x) Al(x) (其中，50≦x＜100，此外，x為原子%) 此外，導電性皮膜3的膜厚(金剛石皮膜2上的導電性皮膜3的膜厚)，倘若膜厚過薄則無法確保充分的導電性，此外，倘若膜厚過厚，將因為該導電性皮膜3的內部應力而變得容易剝離，因此，在本實施例中，為了避免這些情形的產生，而設定為0.005μm以上3μm以下的膜厚。 本實施例，亦可如圖1(b)所示，基於「降低加工孔壁面與鑽頭外周部之間的接觸面積，並降低切削阻力」的目的，而構成所謂「在PCB鑽頭中較前端部更往基端側的位置，設有直徑小一級的過切部8」的過切鑽頭，在構成過切鑽頭的場合中，不必形成「到柄部4為止，設有金剛石皮膜披覆領域部5」的構造，只要在從鑽頭前端到「成為最低限度之直徑的過切部8」的適當位置為止，設置金剛石皮膜披覆領域部5即可，在該場合中，為了能確保通電領域部7，亦可於過切部8設置導電性皮膜3，此外，只要能確保電氣性導通，則能設定為任意的構造。 此外，本實施例，基於與上述過切鑽頭相同的目的，亦可形成以下的構造：在工具基材1，從工具前端朝向基端側設有切屑排出溝10，並沿著該切屑排出溝10，形成設有導電性皮膜3的凹溝或者凹陷段差面11。 具體地說，亦可構成如圖6(a)所示：具有複數個切刃9，並設有數量與切刃9相同之螺旋角的切屑排出溝10，沿著該切屑排出溝10，於鑽頭外周部從工具前端朝向工具後端側設有凹陷段差面11(漸離面(relieving surface))之類型的鑽頭。設有該凹陷段差面11的鑽頭形狀，除了圖6(a)所示的類型之外，還存在如圖6(b)所示，具有一個切刃9，且設有一個切屑排出溝10的類型；或者如圖6(c)所示，具有兩個切刃9，藉由使兩個切屑排出溝10的其中一個或者雙方的螺旋角改變，而在從工具前端起的任意位置使溝會合之形狀的類型等，可對應於被切削材的特性和所要求的加工品質，而設定為任意的構造。 此外，在形成「於前述過切鑽頭設置凹陷段差面11」之構造的場合中，凹陷段差面11的深度h，比過切部8更深(相對於過切部8的外周部之轉動軌跡的直徑，凹陷段差面11之轉動軌跡的直徑較小)。 藉此，即使加工所產生的切屑，進入位於印刷電路板的加工孔壁面與過切部8的外周部之間的間隙，而導電性皮膜3受損，也容易通過凹陷段差面11從工具前端朝通電領域部7導電。 在「當加工時凹陷段差面11埋沒於加工孔內」的場合中，由於位在過切部8之外周部的導電性皮膜3受損而變的難以導電，故凹陷段差長度12最好比加工孔深度更長，舉例來說，倘若加工孔深度為溝長L的40%，只要將凹陷段差長度12設定為超過溝長L之40%的長度即可，此外，倘若加工孔深度為溝長L的75%，只要將凹陷段差長度12測定為超過溝長L的75%的長度即可，其構造可任意地設定。 此外，雖然本實施例的導電性皮膜3，如圖2所示，設成覆蓋「披覆於工具基材1的金剛石皮膜2」與並未被「與該金剛石皮膜2呈現連設狀態的金剛石皮膜2」所披覆的工具基材1之一部分(基材露出部)的雙方，但是導電性皮膜3的披覆狀態，並不侷限於本實施例所記載的狀態，舉例來說，亦可設成將披覆於工具基材1的金剛石皮膜2的局部去除，然後連續地覆蓋金剛石皮膜2與工具基材1露出的部分等方式，可適當地設計變更。 因此，由於本實施例構成上述的說明，是為了披覆金剛石皮膜2而設有導電性皮膜3的構造，不會發生「因切刃的邊緣變成圓形而使切削阻力變大而使得折損壽命惡化；或者因對被切削材的切削品質下降，經加工的孔的內壁面變得粗糙、或在銅箔層產生毛邊」等加工品質下降，可保持良好的切削性能；不僅如此，由於是「工具基材1由金剛石皮膜2所披覆」的構造，因此可良好地電氣性偵測工具基材1與「作為被切削材的印刷電路板表面的銅箔層」之間的接觸，可用於具備「能利用電氣性導通，精確地管理鑽孔深度(加工深度、從印刷電路板表面起的距離)的鑽孔深度控制功能」、及「用來偵測加工中的PCB鑽頭是否折損的折損偵測功能」的加工設備，而成為可提供高品質之印刷電路板的切削加工(鑽孔加工)的切削工具(PCB鑽頭)。 以下，為支持本實施例之效果的實驗(評估實驗)。 在本實驗中，首先，將對於「金剛石皮膜2的膜厚；導電性皮膜3的材料、組合、膜厚；及是否存在各皮膜」進行了變更的實驗No.1~35的各個PCB鑽頭，安裝於具備「利用電氣性導通，偵測加工中的PCB鑽頭是否折損」之折損偵測功能的加工設備(NC鑽床)，評估執行印刷電路板的鑽孔加工時發生誤判折損的偵測為止的鑽孔數量，其次，對於變更了「加工孔深度對溝長L的比例」與「凹陷段差長度12對溝長L的比例」的實驗No.36~42的PCB鑽頭，評估到發生了誤判折損偵測為止的鑽孔數量。以下，具體地說明本實驗。 本實驗所使用的PCB鑽頭，是採以下的方式製作。 對燒結碳化物製的工具基材1(柄徑ϕ3.175mm、直徑ϕ0.3mm)採用熱燈絲(hot filament)型化學蒸鍍裝置，導入H2 氣體、CH4 氣體及O2 氣體，使工具基材1的溫度成為650℃~800℃，且氣體壓力成為恆定，同時在工具基材1上形成金剛石皮膜2。金剛石皮膜2的膜構造，為了比較單純，而形成單層構造。然後，採用物理蒸鍍裝置，將工具基材1的溫度加熱至50℃~300℃，且為了使氣體壓力成為恆定，而導入Ar、N2 、CH4 的同時，使用安裝於金屬蒸發源的金屬或合金的靶材，以50A~150A的電流放電，而形成特定的導電性皮膜3，以覆蓋工具基材1及金剛石皮膜2雙方，換言之，是採用使「跨越工具基材1與金剛石皮膜2雙方並披覆金剛石皮膜2」的導電性皮膜3與工具基材1形成接觸的方式，形成特定的導電性皮膜3。 具體地說，舉例來說，實驗No.17的PCB鑽頭，採用熱燈絲型化學蒸鍍裝置，以氣體壓力500Pa、氣體流量比H2 ：CH4 ：O2 =100：3：1、工具基材1的溫度700℃的條件形成金剛石皮膜2，然後，採用電弧放電式離子鍍(ion plating)裝置，於成膜裝置內的金屬蒸發源採用Cr，僅以Ar氣體形成氣壓0.5Pa，偏壓電壓(bias voltage)形成-50V，並使工具基材1的溫度形成200℃，而形成導電性皮膜3。此外，實驗No.28的PCB鑽頭，採用熱燈絲型化學蒸鍍裝置，以氣壓500Pa、氣體流量比H2 ：CH4 ：O2 =100：1：0、工具基材1的溫度800℃的條件形成金剛石皮膜，然後，採用電弧放電式離子鍍裝置，於成膜裝置內的金屬蒸發源採用Cr30 Al70 ，僅以Ar氣體形成氣壓1.0Pa，偏壓電壓形成-100V，並使工具基材1的溫度形成150℃，而形成導電性皮膜3。 此外，實驗(加工評估)，採用一般的印刷電路板作為被切削材，並執行鑽孔加工，對於能藉由電氣性偵測該PCB鑽頭與印刷電路板表面的銅箔層之間的接觸，而避免誤判為PCB鑽頭產生折損之錯誤偵測的加工次數，使加工設備的折損偵測功能有效，並將直到產生了「因折損警告而導致設備停止」之前的鑽孔動作次數，作為「折損誤判為止的加工動作次數」而進行評估。 具體地說，以轉速：100000min-1 、Z方向進給速度1500mm/min執行鑽孔加工，在PCB鑽頭前端與印刷電路板表面的銅箔層之間無法檢測電氣性導通，對在被誤判為PCB鑽頭產生折損之前的鑽孔動作次數進行的評估。 圖3，為顯示本實驗之各PCB鑽頭的金剛石皮膜2及導電性皮膜3的皮膜條件、與各加工評估結果的表。 對於圖3的加工評估結果，孔加工動作次數越多，則表示結果越好。具體地說，將獲得7000次以上之良好結果者的判定設定為「A」，將4000次以上6999次以下設定為「B」，將2000次以上3999次以下設定為「C」，將1000次以上1999次以下設定為「D」，將2次以上999次以下設定為「E」，並將1次設定為「F」。此外，舉例來說，雖然圖中的實驗No.2，在「誤判為折損之前的孔加工動作次數」記載為「1」，但這是第1次孔加工時無法在印刷電路板表面的銅箔層偵測到導通而停止加工的結果。此外，在並非誤判，而是因加工時的折損而產生了折損警告的場合中，在「誤判為折損之前的孔加工動作次數」的右側記載為「(折損)」。在本實驗中，也針對未形成金剛石皮膜2與導電性皮膜3的PCB鑽頭(實驗No.1)、和僅披覆了導電性皮膜3(不具金剛石皮膜2)的PCB鑽頭(實驗No.4)，也執行了實驗並加以記載。 此外，在本實驗中，可將各PCB鑽頭的皮膜條件，大致區分為以下的5個皮膜條件：沒有金剛石皮膜2(皮膜條件a)；有金剛石皮膜2+導電性皮膜3為碳化物或者氮化物(皮膜條件b)；有金剛石皮膜2+導電性皮膜3為Cr、Al以外之單一金屬皮膜(皮膜條件c)；有金剛石皮膜2+導電性皮膜3為「以Cr、Al以外的金屬元素作為主成分」的合金皮膜(皮膜條件d)；有金剛石皮膜2+導電性皮膜3為Cr、Al的單一金屬皮膜或者Cr與Al的合金皮膜(皮膜條件e)，圖4，是依據每個皮膜條件彙整本實驗之評估結果的表。 根據圖3及圖4所示的結果，金剛石皮膜2的膜厚，以3μm以上25μm以下最合適。 此外，關於導電性皮膜3，由於皮膜條件e的結果最良好，因此材料為Cr、Al的單一金屬皮膜；或者Cr與Al的合金皮膜最合適。而Al的單一金屬皮膜、及以Cr(100-x) Al(x) (50≦x＜100，此外x為原子%)的組合式所表示的金屬皮膜更合適，除此之外，如圖5所示，x越大，亦即Al含有率越高者最合適。 此外，導電性皮膜3的膜厚，以0.005μm以上3μm以下最合適。 接著，採用披覆了以「金剛石皮膜2與被誤判為折損之前的孔加工動作次數為良好的Al單一金屬皮膜」作為導電性皮膜3的PCB鑽頭(柄徑3.175mm、直徑ϕ0.3mm、溝長L5.0mm)，檢討了凹陷段差長度12對「被誤判為折損之前的孔加工動作次數」所帶來的影響。 如圖7所示，在將凹陷段差長度12對溝長L的比例設定為3個等級的PCB鑽頭(實驗No.36~38)中，凹陷段差長度12比加工孔深度長的PCB鑽頭(實驗No.37及實驗No.38)，比起凹陷段差長度12較短的PCB鑽頭(實驗No.36)，更不容易被誤判為折損。 此外，即使加工孔深度對溝長L的比例變得越大，並且將凹陷段差長度12設定為2個等級的PCB鑽頭(實驗No.39~42)，也同樣得到「凹陷段差長度12比加工孔深度長，不容易被誤判為折損」的結果。 根據以上的結果，只要凹陷段差長度12比加工孔深度長，可以任意地設定其構造。 本發明並不侷限於本實施例，各構成要件的具體構造可適當地設計而獲得。
1:工具基材 2:金剛石皮膜 3:導電性皮膜
[圖1]：為顯示本實施例的概略說明圖。 [圖2]：為圖1中A部分的說明剖面圖。 [圖3]：為顯示對本實驗之各PCB鑽頭的皮膜條件及評估結果的表。 [圖4]：為總結了本實驗之每個皮膜條件的評估結果的表。 [圖5]：為表示導電性皮膜採用CrAl合金時，相對於Al含有率之性能(孔加工動作次數)的圖表。 [圖6]：為顯示本實施例之其他例子的概略說明圖。 [圖7]：為顯示對本實驗中，加工孔深度或者凹陷段差長度對溝長的比例及評估結果的表。
1:工具基材
2:金剛石皮膜
3:導電性皮膜

Claims (21)

  1. 一種切削工具，是具有導電性的工具基材，被金剛石皮膜所披覆的切削工具，其特徵為：在與被切削材接觸的部位或者其周圍的前述金剛石皮膜，設有導電性皮膜，以和前述工具基材通電。
  2. 如請求項1所記載的切削工具，其中前述導電性皮膜設成覆蓋前述金剛石皮膜。
  3. 如請求項2所記載的切削工具，其中前述導電性皮膜設於前述金剛石皮膜上，以直接覆蓋該金剛石皮膜。
  4. 如請求項3所記載的切削工具，其中前述導電性皮膜設成覆蓋前述金剛石皮膜及前述工具基材。
  5. 如請求項1至請求項4之其中任一項所記載的切削工具，其中前述導電性皮膜，是從週期表的第4族、第5族、第6族、第10族及第11族所屬的金屬元素以及Al所形成的群所選出的單一金屬；或者是以從前述群所選出的1種或者2種金屬元素作為主成分的合金。
  6. 如請求項5所記載的切削工具，其中前述導電性皮膜，是Ti、Cr及Al之其中任一種的單一金屬；或者以Ti、Cr及Al的其中任1種或2種作為主成分的合金。
  7. 如請求項6所記載的切削工具，其中前述導電性皮膜是由以下所形成：Cr或Al的單一金屬、或者Cr與Al的合金。
  8. 如請求項7所記載的切削工具，其中前述導電性皮膜是Al的單一金屬、或者以下的組合式所表示合金： Cr(100-x) Al(x) (其中，50≦x＜100，此外，x為原子%)。
  9. 如請求項1至請求項4之其中任一項所記載的切削工具，其中前述金剛石皮膜，膜厚設定為3μm以上25μm以下。
  10. 如請求項5所記載的切削工具，其中前述金剛石皮膜，膜厚設定為3μm以上25μm以下。
  11. 如請求項6所記載的切削工具，其中前述金剛石皮膜，膜厚設定為3μm以上25μm以下。
  12. 如請求項7所記載的切削工具，其中前述金剛石皮膜，膜厚設定為3μm以上25μm以下。
  13. 如請求項8所記載的切削工具，其中前述金剛石皮膜，膜厚設定為3μm以上25μm以下。
  14. 如請求項1至請求項4之其中任一項所記載的切削工具，其中前述金剛石皮膜上的前述導電性皮膜，膜厚設定為0.005μm以上3μm以下。
  15. 如請求項5所記載的切削工具，其中前述金剛石皮膜上的前述導電性皮膜，膜厚設定為0.005μm以上3μm以下。
  16. 如請求項6所記載的切削工具，其中前述金剛石皮膜上的前述導電性皮膜，膜厚設定為0.005μm以上3μm以下。
  17. 如請求項7所記載的切削工具，其中前述金剛石皮膜上的前述導電性皮膜，膜厚設定為0.005μm以上3μm以下。
  18. 如請求項8所記載的切削工具，其中前述金剛石皮膜上的前述導電性皮膜，膜厚設定為0.005μm以上3μm以下。
  19. 如請求項9所記載的切削工具，其中前述金剛石皮膜上的前述導電性皮膜，膜厚設定為0.005μm以上3μm以下。
  20. 如請求項1至請求項4之其中任一項所記載的切削工具，其中前述工具基材為燒結碳化物製，前述被切削材為印刷電路板。
  21. 如請求項1至請求項4之其中任一項所記載的切削工具，其中該切削工具是用來對印刷電路板執行鑽孔加工的切削工具。
TW110102834A 2020-02-07 2021-01-26 切削工具 TW202138084A (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020020113 2020-02-07
JP2020-020113 2020-02-07
JP2020-198714 2020-11-30
JP2020198714A JP7140816B2 (ja) 2020-02-07 2020-11-30 プリント配線板用ドリル

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW202138084A true TW202138084A (zh) 2021-10-16

Family

ID=74346955

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW110102834A TW202138084A (zh) 2020-02-07 2021-01-26 切削工具

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP3862117A1 (zh)
CN (1) CN113245576A (zh)
TW (1) TW202138084A (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115008550B (zh) * 2022-06-16 2024-03-19 深圳市金洲精工科技股份有限公司 一种涂层钻孔工具及其用途

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE503038C2 (sv) * 1993-07-09 1996-03-11 Sandvik Ab Diamantbelagt skärande verktyg av hårdmetall eller keramik
JP2006152424A (ja) * 2004-12-01 2006-06-15 Osg Corp 硬質被膜および硬質被膜被覆加工工具
JPWO2013105348A1 (ja) 2012-01-10 2015-05-11 住友電工ハードメタル株式会社 ダイヤモンド被覆工具

Also Published As

Publication number Publication date
EP3862117A1 (en) 2021-08-11
CN113245576A (zh) 2021-08-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI247638B (en) Surface-coated machining tools
JP5536143B2 (ja) 切削工具用ダイヤモンド皮膜
JP5782497B2 (ja) 穴明け工具の製造方法
TW202138084A (zh) 切削工具
JP7249275B2 (ja) ドリル装置、およびその製造方法
US7922428B2 (en) Coated bore cutting tools
KR102619279B1 (ko) 드릴링 공구 및 그 제조 방법
JP7140816B2 (ja) プリント配線板用ドリル
WO2007010601A1 (ja) ドリル
KR100245538B1 (ko) 방전 가공장치
CN112188737A (zh) 一种高速pcb改善背钻孔对信号传输影响的加工工艺
CN115008550B (zh) 一种涂层钻孔工具及其用途
US20200230709A1 (en) Cutting insert with sensor arrangment and method for manufacturing a cutting insert
JP2010531242A (ja) プラズマ堆積させた炭素皮膜を有する切削工具
KR200421463Y1 (ko) 광각의 비트 선단각을 갖는 드릴 비트
US20240033830A1 (en) Cutting insert with sensor arrangement and method for manufacturing a cutting insert
CN217858950U (zh) 一种钻头
KR102449187B1 (ko) 경질 코팅층을 갖는 절삭공구 및 그 제조 방법
EP3674441A1 (en) Diamond film for cutting tools
CN114918460A (zh) 一种耐磨钻头、其制备方法和用途
JPS61260906A (ja) 表面被覆超硬合金製ドリル
KR20060036432A (ko) 광각의 비트 선단각을 갖는 드릴 비트
JP2000052118A (ja) 刃先処理した被覆ツイストドリル
JP2005177907A (ja) 穴加工方法
JP2007229917A (ja) 表面被覆切削工具