TWI406724B - Drilling plate and drilling method - Google Patents

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TWI406724B
TWI406724B TW096137852A TW96137852A TWI406724B TW I406724 B TWI406724 B TW I406724B TW 096137852 A TW096137852 A TW 096137852A TW 96137852 A TW96137852 A TW 96137852A TW I406724 B TWI406724 B TW I406724B
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Shingo Kaburagi
Yoshikazu Uda
Koji Okura
Yasuyuki Uraki
Tatsuhiro Mizo
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Ohtomo Chemical Ins Corp
Showa Denko Packaging Co
Showa Denko Kk
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Description

鑽孔加工用蓋板以及鑽孔加工方法
本申請案係主張2006年10月12日申請之日本專利申請案2006－279026號之優先權，其揭示內容係構成本申請案的一部分。
本發明係關於例如在印刷電路板形成通孔(through hole)等的在被加工物上形成小口徑孔時所使用之蓋板以及使用該蓋板之鑽孔加工方法。
本說明書以及申請專利範圍中，「鋁」用語係包含純鋁以及鋁合金。本說明書以及申請專利範圍中，「板」用語也包含箔的形態。
以往，在印刷電路板上進行鑽孔加工時，所採用的方法係在墊板上重疊複數片的印刷電路板用板材，在最上方的板材上面配置鋁製蓋板，在此狀態下用鑽頭從上方貫穿該蓋板而進行印刷電路板用板材之鑽孔，藉此在所有重疊的板材上一次就形成通孔。使用該蓋板之目的，係為了讓鑽頭容易鑽入，且能防止板材表面在加工時產生損傷，並避免在孔周緣發生毛邊。
然而，近年來，隨著印刷電路板之高密度化，開始要求形成直徑0.3mm以下的小口徑孔。為了因應這種要求，若蓋板是使用單純的鋁板而用直徑0.3mm以下的小徑鑽頭進行鑽孔加工時，鑽頭會在板表面產生偏滑，因此鑽孔的位置精度不佳，且鑽頭之折損經常發生，又孔內周面會變得粗糙，此外，為了抑制鑽頭的折損現象則印刷電路板用板材之重疊片數不能太多，因此會有加工效率難以提昇之問題。
於是，作為鑽孔加工用蓋板，習知技術係在鋁製基板的單面，配置厚度0.1~3mm之水溶性潤滑片而構成，該潤滑片係由分子量10000以上之聚乙二醇20~90重量%和水溶性潤滑劑80~10重量%之混合物所組成(參照專利文獻1)。
另外，關於前述水溶性潤滑片，以往曾提出由聚醚酯20~90重量%和水溶性潤滑劑80~10重量%之混合物所組成之厚0.02~3mm之板片(參照專利文獻2)。
專利文獻1：日本特開平4－92494號公報專利文獻2：日本特開平6－344297號公報
然而，上述專利文獻1記載的技術，由於混合物之成膜性不佳，不僅形成水溶性潤滑片之作業很困難，水溶性潤滑片容易發生龜裂，且水溶性潤滑片本身有發黏的問題。一旦產生發黏，在操作水溶性潤滑片時會黏到手而造成不易處理，且還容易發生黏結(blocking)。一旦發生黏結，在將複數片蓋板重疊在一起進行保管的情形，相鄰蓋板彼此會附著在一起，因此在使用時必須進行將蓋板逐一剝開的作業，造成其作業性大幅降低。再者，在使用時將蓋板逐一剝開時，相鄰2片蓋板中一方蓋板上的潤滑劑會附著於另一方的蓋板，因此水溶性潤滑片會變得厚度不均一，且其板材側之抵接面會產生凹凸，結果導致鑽頭發生折損、鑽孔精度變差等的問題。又將長形的蓋板捲起來保管時，因黏結造成相鄰蓋板彼此附著在一起，在使用時要將蓋板回捲會有困難。
此外，上述專利文獻2所記載之水溶性潤滑片，對鋁製基板之密合性差，水溶性潤滑片可能會從鋁製基板產生局部剝離而造成彎曲。再者，水溶性潤滑片會發黏且容易產生黏結，因此具有和上述專利文獻1同樣的問題。再者，當水溶性潤滑片的厚度設定成0.2mm以上時，在完成鑽孔加工後無法經水洗予以溶解除去，因此必須用熱水清洗而有不易處理的問題。
本發明係有鑑於前述技術背景而構成者，其目的係提供一種具備潤滑層之鑽孔加工用蓋板，該潤滑層對鋁製基板之密合性優異、不會發黏、黏結防止性優異且加工後容易洗淨。並提供一種可減少鑽頭之折損且提昇孔的位置精度之鑽孔加工方法。
本發明之其他目的，根據以下所示之本發明的實施形態將可更加明瞭。
為了達成前述目的，本發明係提供以下的手段。
〔1〕一種鑽孔加工用蓋板，係在鋁製基板之至少單面形成潤滑層之鑽孔加工用蓋板，其特徵在於：前述潤滑層，係由含有結晶性水溶性樹脂及結晶成核劑之混合組成物所構成。
〔2〕如前項1記載之鑽孔加工用蓋板，其中，前述結晶成核劑，係選自山梨糖醇系成核劑、有機磷酸鹽系成核劑、羧酸金屬鹽系成核劑、松脂系成核劑、有機酸系成核劑、聚合物系成核劑以及無機化合物系成核劑所構成群中之1種或2種以上的成核劑。
〔3〕如前項1或2記載之鑽孔加工用蓋板，其中，前述潤滑層，係由相對於前述水溶性樹脂100質量份含有前述結晶成核劑0.01~5質量份之混合組成物所構成。
〔4〕如前項1~3中任一項記載之鑽孔加工用蓋板，其中，前述潤滑層之厚度為0.01~3mm。
〔5〕如前項1~4中任一項記載之鑽孔加工用蓋板，其中，前述水溶性樹脂，係使用選自聚氧乙烯、聚氧乙烯丙烯共聚物以及該等的衍生物所構成群中之1種或2種以上的水溶性樹脂。
〔6〕一種鑽孔加工方法，其特徵在於：係在重疊複數片的印刷電路用板材上，配置前項1~5中任一項記載之鑽孔加工用蓋板，以此狀態用鑽頭從上方在該鑽孔加工用蓋板及印刷電路用板材上形成直徑0.3mm以下的孔。
依〔1〕的發明，鋁製基板之至少單面所形成之潤滑層，係由在結晶性水溶性樹脂中混合結晶成核劑而成之混合組成物所構成，因此潤滑層對鋁製基板具有優異的密合性且具有充分的耐久性，又潤滑層不會發黏而具有優異的黏結防止性，且能完全防止潤滑層之塗膜產生龜裂，又在鑽孔加工後藉由洗淨容易將其溶解除去。如此般本發明之鑽孔加工用蓋板，由於潤滑層不會發黏而具有優異的黏結防止性，在鑽孔加工時可減少鑽頭之折損且提昇孔的位置精度。
前述結晶成核劑之作用，係作為水溶性樹脂結晶化時之結晶成核劑，能使水溶性樹脂之結晶粒變微細。藉由如此般產生樹脂的微小結晶，可提昇潤滑層之表面平滑性、發黏防止性以及黏結防止性。
依〔2〕的發明，作為結晶成核劑，由於是使用選自山梨糖醇系成核劑、有機磷酸鹽系成核劑、羧酸金屬鹽系成核劑、松脂系成核劑、有機酸系成核劑、聚合物系成核劑以及無機化合物系成核劑所構成群中之1種或2種以上的成核劑，故能更加提昇黏結防止性及黏結防止性。
依〔3〕的發明，由於潤滑層係由相對於前述水溶性樹脂100質量份含有前述結晶成核劑0.01~5質量份之混合組成物所構成，故結晶成核劑可更均一的分散於潤滑層中，且能形成不會發黏而具有優異的黏結防止性之潤滑層。
依〔4〕的發明，由於潤滑層厚度為0.01~3mm，故能充分防止潤滑層成分纏繞鑽頭尖的現象，且能形成不會發黏而具有優異的黏結防止性之潤滑層。
依〔5〕的發明，作為水溶性樹脂，由於是使用選自聚氧乙烯、聚氧乙烯丙烯共聚物以及該等的衍生物所構成群中之1種或2種以上的水溶性樹脂，故能進一步提高潤滑層之水溶解性，而能更加提昇鑽孔加工後進行洗淨時之潤滑層成分的溶解除去性。
依〔6〕的發明，在對重疊複數片的印刷電路用板材一次形成直徑0.3mm以下的孔時，可減少鑽頭之折損並提昇位置精度。
第1圖係顯示本發明的鑽孔加工用蓋板(1)之一實施形態。該鑽孔加工用蓋板(1)，係鋁製基板(2)的單面形成潤滑層(3)而構成者。
作為前述鋁製基板(2)，並沒有特別的限定，例如可使用軟質鋁板、半硬質鋁板、硬質鋁板等等。前述鋁製基板(2)的厚度，宜設定為50~500μm，藉由設定成50μm以上，可防止基板(2)發生毛邊，藉由設定成500μm以下，可提昇製造時發生的切削粉之排出性。前述鋁製基板(2)之潤滑層(3)形成面，為了提昇和該潤滑層(3)之密合性，宜為經實施表面處理(例如電漿處理、預塗布處理等)者。
前述潤滑層(3)，係由含有結晶性水溶性樹脂及結晶成核劑之混合組成物所構成。由於潤滑層(3)係在結晶性水溶性樹脂中混合結晶成核劑而構成，潤滑層(3)對鋁製基板(2)具有優異的密合性且具有充分的耐久性，又潤滑層(3)不會發黏而具有優異的黏結防止性，且能完全防止潤滑層(3)之塗膜產生龜裂，又在鑽孔加工後藉由洗淨容易將潤滑層成分溶解除去。
前述結晶成核劑之作用，係作為水溶性樹脂結晶化時之結晶成核劑，能使水溶性樹脂之結晶粒變微細。藉由如此般將樹脂的結晶微小化，可提昇潤滑層(3)之表面平滑性、發黏防止性以及黏結防止性。
作為前述水溶性樹脂，並沒有特別的限定，例如可使用：聚乙二醇、聚氧乙烯、聚丙二醇、聚四亞甲基二醇、聚氧丙烯、其等之共聚物等的二醇類；此外還能使用：環氧乙烷類的聚合物和選自多元羧酸類、其酸酐及其酯所構成群中之化合物(例如鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、對苯二甲酸、癸二酸、該等酸之二甲基酯、二乙基酯、均苯四甲酸酐等等)進行反應所得之樹脂；可將其中之1種或2種以上混合來使用。
其中，較佳為使用選自聚氧乙烯、聚氧乙烯丙烯共聚物以及該等的衍生物所構成群中之1種或2種以上的水溶性樹脂。這些特定的水溶性樹脂，由於對水的溶解性大，可進一步提昇潤滑層(3)之水溶解性，因此在使用前述特定的水溶性樹脂時，經由鑽孔加工而附著於印刷電路用板材上之潤滑層成分用水洗就能容易的洗去。
作為前述結晶成核劑(也簡稱為「成核劑」)，只要添加後可提昇前述結晶性水溶性樹脂之結晶化速度者即可，其可使用的物質沒有特別的限定。然而，作為前述結晶成核劑，雖沒有特別的限定，但較佳為使用選自山梨糖醇系成核劑、有機磷酸鹽系成核劑、羧酸金屬鹽系成核劑、松脂系成核劑、有機酸系成核劑、聚合物系成核劑以及無機化合物系成核劑所構成群中之1種或2種以上的成核劑。在使用這些成核劑的情形，可更加提昇發黏防止性及黏結防止性。關於前述無機化合物系成核劑，宜使用3μm以下的微粉末來進行混合。
作為前述山梨糖醇系成核劑，並沒有特別的限定，例如可使用：二苄叉山梨糖醇、三苄叉山梨糖醇、雙山梨糖醇、氯取代二苄叉山梨糖醇、烷基取代二苄叉山梨糖醇、雙(對乙基苄叉)山梨糖醇、雙(對甲基苄叉)山梨糖醇等等。
作為前述有機磷酸鹽系成核劑，並沒有特別的限定，例如可使用：磷酸二鈉亞甲基雙酸性磷酸鈉鹽、磷酸2,2亞甲基雙(4,6雙－三級丁基苯基鈉)、磷酸雙(4－三級丁基苯基鈉)等等。
作為前述羧酸金屬鹽系成核劑，並沒有特別的限定，例如可使用：硬脂酸鈉、苯甲酸鈉、乙烯 丙烯酸共聚物之鈉鹽、苯乙烯－丙烯酸共聚物之鈉鹽等等。
作為前述松脂系成核劑，並沒有特別的限定，例如可使用荒川化學製之「Pinecrystal MK－1500」)等。
作為前述有機酸系成核劑，並沒有特別的限定，例如可使用己二酸、苯甲酸等的羧酸。前述「有機酸」、「羧酸」之用語，並不包含胺基酸。
作為前述聚合物系成核劑，並沒有特別的限定，例如可使用：聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、聚苯乙烯等等。
作為前述無機化合物系成核劑，並沒有特別的限定，例如可使用：滑石、氧化矽、碳酸鈣、二氧化鈦、氧化鎂等等。
前述潤滑層(3)，較佳為相對於前述水溶性樹脂100質量份含有前述結晶成核劑0.01~5質量份之混合組成物所構成。相對於前述水溶性樹脂100質量份含有前述結晶成核劑0.01質量份以上時，可充分確保前述諸效果(密合性提昇效果、發黏防止效果、黏結防止效果)；相對於前述水溶性樹脂100質量份含有前述結晶成核劑5質量份以下時，能讓結晶成核劑均一分散於樹脂中。其中更佳為，前述潤滑層(3)，係由相對於前述水溶性樹脂100質量份含有前述結晶成核劑0.02~3質量份之混合組成物所構成。
前述潤滑層(3)的厚度宜為0.01~3mm。形成0.01mm以上時可充分確保前述諸效果(密合性提昇效果、發黏防止效果、黏結防止效果)；形成3mm以下時能有效防止潤滑層成分之纏繞於鑽頭尖。前述潤滑層(3)之厚度更佳為0.02~0.50mm。
本發明之鑽孔加工用蓋板(1)之製造方法，並沒有特別的限定，例如可採用以下方法。
亦即包括：將結晶性水溶性樹脂和結晶成核劑用輥或混煉機等的混練手段進行混煉或加熱混煉而製得均一的混合組成物，較佳為製得黏度50000~200000mPa．s(150℃)之混合組成物，將該混合組成物用輥塗法或簾塗法等塗布在鋁製基板(2)上而形成潤滑層(3)之方法；將結晶性水溶性樹脂和結晶成核劑的混合組成物藉由衝壓法、輥壓法、T模擠製法等成形為片狀，將其重疊於鋁製基板(2)上再用壓機或輥進行加熱加壓的方法；將結晶性水溶性樹脂和結晶成核劑的混合組成物藉由衝壓法、輥壓法、T模擠製法等成形為片狀，再用黏著劑黏著於鋁製基板(2)上的方法；將結晶性水溶性樹脂和結晶成核劑在水中溶解成混合組成物，印刷於鋁製基板(2)上經乾燥而形成潤滑層(3)的方法。
使用本發明之鑽孔加工用蓋板(1)之鑽孔加工，例如能以下述方式來進行。亦即，在墊板上重疊複數片的印刷電路用板材，在最上方的板材上面，以潤滑層側朝上的方式配置本發明之鑽孔加工用蓋板(1)，以此狀態從上方用鑽頭在該鑽孔加工用蓋板及印刷電路用板材形成直徑0.3mm以下的孔。該鑽孔加工方法，由於是使用本發明之鑽孔加工用蓋板(1)來進行鑽孔加工，可減少鑽頭之折損並提昇孔的位置精度。由於能抑制鑽頭之折損，重疊的印刷電路用板材的片數可增多，因此可提昇印刷電路用板材之生產性。作為前述印刷電路用板材，例如可使用覆銅積層板、多層板等等。
在前述實施形態，潤滑層雖是形成於鋁製基板的單面，但並不限於這種構造，也能採用在鋁製基板的兩面形成潤滑層的構造。
又在前述實施形態，潤滑層雖是直接形成於鋁製基板的單面，但並不限於這種構造，例如也能採用在鋁製基板的單面或兩面隔著底塗層來形成潤滑層的構造。作為前述底塗層，並沒有特別的限定，例如可使用聚醋酸乙烯酯的部分皂化物等等。
其次說明本發明之具體實施例，但本發明並不限定於該等的實施例。
<實施例1>
在JIS A1N30－H18材所構成之厚100μm的基板單面(該面施加有預塗布處理)上，藉由輥塗法塗布由數平均分子量10000之聚乙二醇100質量份和烷基取代二苄叉山梨糖醇0.5質量份所組成的混合組成物，而形成厚度30μm之潤滑層，如此製作出鑽孔加工用蓋板。
<實施例2~7>
作為混合組成物，除使用表1所示組成之混合組成物以外，和實施例1同樣的製作出鑽孔加工用蓋板。
實施例1、2、5、6、7所使用之聚乙二醇、實施例3所使用之聚氧乙烯月桂酯、實施例4所使用之聚乙烯．聚丙二醇，均相當於「選自聚氧乙烯、聚氧乙烯丙烯共聚物以及該等的衍生物所構成群中之1種或2種以上的水溶性樹脂」之水溶性樹脂。
實施例7中之松脂金屬鹽，係使用荒川化學製之「Pinecrystal MK－1500」(商品名)。
<比較例1~3>
作為混合組成物，除使用表2所示組成之混合組成物以外，和實施例1同樣的製作出鑽孔加工用蓋板。
對於上述製得之個鑽孔加工用蓋板，根據下述評價方法進行各種評價。其等的結果顯示於表1、表2中。
<潤滑層是否發生塗膜龜裂之評價>
用目視觀察鑽孔加工用蓋板之潤滑層外觀，根據下述判定基準來評價潤滑層是否發生塗膜龜裂。
(判定基準)「◎」…未發生塗膜龜裂「○」…幾乎未發生塗膜龜裂「△」…發生若干的塗膜龜裂「×」…發生顯著的塗膜龜裂
<黏結防止性之評價法>
為了調查鑽孔加工用蓋板在捲起來保管的狀態下相鄰蓋板彼此是否會彼此附著而產生黏結現象，係根據下述基準進行評價。
(判定基準)「◎」…未發生黏結現象「○」…幾乎未發生黏結現象「△」…發生若干的黏結現象「×」…發生顯著的黏結現象
<潤滑層的發黏性之評價法>
為了調查鑽孔加工用蓋板在進行鑽孔加工操作時是否會發黏，係根據下述基準進行評價。
(判定基準)「◎」…未發生發黏現象「○」…幾乎未發生發黏現象「△」…發生若干的發黏現象「×」…發生顯著的發黏現象
從表中可明顯看出，本發明之實施例1~7之鑽孔加工用蓋板，不會發黏而具有優異的黏結防止性，且不致發生潤滑層之塗膜龜裂。
相對於此，潤滑層由聚乙二醇(數平均分子量10000)構成但潤滑層中不含結晶成核劑之比較例1的鑽孔加工用蓋板，其潤滑層發生顯著的塗膜龜裂，蓋板操作時產生顯著的發黏，因此鑽孔加工的作業性差。此外，潤滑層由聚氧乙烯月桂酯構成但潤滑層中不含結晶成核劑之比較例2的鑽孔加工用蓋板，當蓋板在捲起來保管的狀態下會發生顯著的黏結現象，蓋板操作時產生顯著的發黏，因此鑽孔加工的作業性差。另外，潤滑層係由聚乙二醇(數平均分子量10000)和聚乙二醇(數平均分子量100000)構成但潤滑層不含結晶成核劑之比較例3的鑽孔加工用蓋板，其潤滑層發生顯著的塗膜龜裂。
此處所使用之用語及說明，係用來說明本發明之實施形態者，但本發明並不限於此。本發明只要是在申請專利範圍內，在不脫離其精神下能容許各種設計上的變更。
本發明之鑽孔加工用蓋板，係適用於對各種被加工物進行鑽孔加工，其中特別適用於對印刷電路用板材進行鑽孔加工。
1．．．鑽孔加工用蓋板
2．．．鋁製基板
3．．．潤滑層
第1圖係顯示本發明的鑽孔加工用蓋板之一實施形態之截面圖。
1．．．鑽孔加工用蓋板
2．．．鋁製基板
3．．．潤滑層

Claims (7)

  1. 一種鑽孔加工用蓋板，係在鋁製基板之至少單面形成潤滑層之鑽孔加工用蓋板，其特徵在於：前述潤滑層，係由含有結晶性水溶性樹脂及結晶成核劑之混合組成物所構成；前述結晶成核劑，係選自山梨糖醇系成核劑、有機磷酸鹽系成核劑、羧酸金屬鹽系成核劑、松脂系成核劑、有機酸系成核劑以及聚合物系成核劑所構成群中之1種或2種以上的成核劑。
  2. 如申請專利範圍第1項記載之鑽孔加工用蓋板，其中，前述潤滑層，係由相對於前述水溶性樹脂100質量份含有前述結晶成核劑0.01~5質量份之混合組成物所構成。
  3. 如申請專利範圍第1項記載之鑽孔加工用蓋板，其中，前述潤滑層之厚度為0.01~3mm。
  4. 一種鑽孔加工用蓋板，係在鋁製基板之至少單面形成潤滑層之鑽孔加工用蓋板，其特徵在於：前述潤滑層，係由含有結晶性水溶性樹脂及結晶成核劑之混合組成物所構成；前述結晶成核劑，係選自山梨糖醇系成核劑、有機磷酸鹽系成核劑、羧酸金屬鹽系成核劑、松脂系成核劑、有機酸系成核劑以及聚合物系成核劑所構成群中之1種或2種以上的成核劑；前述水溶性樹脂，係使用選自聚氧乙烯、聚氧乙烯丙烯共聚物以及該等的衍生物所構成群中之1種或2種以上 的水溶性樹脂。
  5. 如申請專利範圍第4項記載之鑽孔加工用蓋板，其中，前述潤滑層，係由相對於前述水溶性樹脂100質量份含有前述結晶成核劑0.01~5質量份之混合組成物所構成。
  6. 如申請專利範圍第4項記載之鑽孔加工用蓋板，其中，前述潤滑層之厚度為0.01~3mm。
  7. 一種鑽孔加工方法，其特徵在於：係在重疊複數片的印刷電路用板材上，配置申請專利範圍第1至6中任一項記載之鑽孔加工用蓋板，以此狀態用鑽頭從上方在該鑽孔加工用蓋板及印刷電路用板材上形成直徑0.3mm以下的孔。
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