TWI580499B - Composite lubrication cover - Google Patents
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Description
本發明係關於一種複合潤滑蓋板，特別關於一種具有特定厚度範圍之金屬基材及潤滑層之複合潤滑蓋板。
印刷電路板(Printed Circuit Board,PCB)為現今電子器材中所不可或缺的基本元件。自1930年代問世以來，印刷電路板的發明整合了複雜的電子線路，解決電子器材中各元件在傳統上以電線連接所造成空間上的限制，大幅的縮減了電子器材的體積。現今，印刷電路板之種類大致可分為傳統的單/雙面板、後續發展出的多層板與高密度互連(high density interconnect,HDI)板、應用於半導體封裝製程中的IC載板，以及應用於可彎曲電子產品中之可撓性印刷電路板等。
印刷電路板製程中的鑽孔程序，係透過機械鑽孔或雷射鑽孔的方式在板上形成多個孔洞，該孔洞可用於承接電子元件的接腳或於多層電路板中連結不同層之間的線路。隨著電子產品微小化與精密化的發展，印刷電路板中的線距及佈線密度不斷地微縮，孔洞之尺寸亦必須隨之縮減。因此，需要更為精密、準確的鑽孔技術，以達到現今印刷電路板產業之需求。
印刷電路板之機械鑽孔程序通常使用一鑽孔機台，因應微小化之需求，透過製程技術的改良，現階段鑽孔機台中所使用之細微鑽針最小之直徑
已可達到75μm以下。施作時，於鑽孔機台上，由下而上依序疊構一下墊板、待鑽孔之一或多個印刷電路板及一蓋板。其中，該蓋板之主要作用在於減少鑽孔時所產生之毛邊，亦有助於提高鑽針下針的精準度。然而，傳統之蓋板在提升印刷電路板之鑽孔程序的品質、效率及精準度等方面，仍有其改善空間。
為改善現有技術的缺失，本發明係提供一種複合潤滑蓋板，藉此進一步提升印刷電路板之鑽孔程序的品質、效率及精準度。
為達上述目的及其他目的，本發明係提供一種複合潤滑蓋板，包含：一第一潤滑蓋板，包括：一第一金屬基材；及一第一潤滑層；其係塗佈於該第一金屬基材之上；以及一第二潤滑蓋板，其係貼合於該第一潤滑蓋板的下方，該第二潤滑蓋板包括：一第二金屬基材；及一第二潤滑層，其係位於該第一金屬基材及該第二金屬基材之間，其中該第一金屬基材及該第二金屬基材之厚度係為60-120μm，以及該第一潤滑層及該第二潤滑層之厚度係為30-90μm。
上述之複合潤滑蓋板，其中該第一金屬基材及該第二金屬基材之厚度可為80-120μm。
上述之複合潤滑蓋板，其中該第一潤滑層及該第二潤滑層之厚度可為60-90μm。
上述之複合潤滑蓋板，其中該第一金屬基材及該第二金屬基材可由鋁箔所構成。
上述之複合潤滑蓋板，其中該第一潤滑層及該第二潤滑層可藉由塗佈樹脂塗料於該等金屬基材之上並固化該樹脂塗料所構成。
上述之複合潤滑蓋板，其中該樹脂塗料可為水溶性樹脂塗料。
本發明之複合潤滑蓋板，可有效避免印刷電路板之孔洞邊緣之毛刺的產生，提升孔洞之真圓度。同時，亦可避免因金屬基材之厚度過大，於鑽孔時產生過大的摩擦力，而造成鑽針斷針的現象。
10‧‧‧複合潤滑蓋板
11‧‧‧第一潤滑蓋板
12‧‧‧第一金屬基材
13‧‧‧第一潤滑層
14‧‧‧第二潤滑蓋板
15‧‧‧第二金屬基材
16‧‧‧第二潤滑層
〔圖1〕係為本發明之複合潤滑蓋板之結構的示意圖。
為充分瞭解本發明之目的、特徵及功效，茲藉由下述具體之實施例，並配合所附之圖式，對本發明做一詳細說明，說明如後：圖1係為本發明之複合潤滑蓋板之結構的示意圖。如圖1所示，本發明之複合潤滑蓋板10包含：一第一潤滑蓋板11，包括：一第一金屬基材12；
及一第一潤滑層13；其係塗佈於該第一金屬基材12之上；以及一第二潤滑蓋板14，其係貼合於該第一潤滑蓋板11的下方，該第二潤滑蓋板14包括：一第二金屬基材15；及一第二潤滑層16，其係位於該第一金屬基材12及該第二金屬基材15之間，其中該第一金屬基材12及該第二金屬基材15之厚度係為60-120μm，以及該第一潤滑層13及該第二潤滑層16之厚度係為30-90μm。
本發明之複合潤滑蓋板係將金屬基材之厚度控制在60-120μm的範圍內，使該複合潤滑蓋板具有足夠的重量，以提供足夠的下壓力，藉此可有效避免印刷電路板之孔洞邊緣之毛刺的產生，提升孔洞之真圓度。同時，亦可避免因金屬基材之厚度過大，於鑽孔時產生過大的摩擦力，而造成鑽針斷針的現象。本發明之複合潤滑蓋板的金屬基材的材料並不特別限定，可為例如：純鋁、鋁合金、鋁鎂合金、壓延銅或電解銅。較佳地，該金屬基材係由鋁所構成。
本發明之複合潤滑蓋板係將潤滑層之厚度控制在30-90μm的範圍內，使該潤滑層具有足夠的厚度，以確保該潤滑層可於金屬基材的表面形成一層質地細緻的薄膜。同時，亦可避免過薄的潤滑層在貼合的時候，潤滑層遭到水或溶劑侵蝕，而造成對於鑽針的潤滑性下降。本發明之複合潤滑蓋板的潤滑層的材料並不特別限定，為有效潤滑鑽針，該等潤滑層可藉由塗佈樹脂塗料於該等金屬基材之上並固化該樹脂塗料所構成。此外，考量於鑽孔過程中，部分潤滑層可能貼合於鑽針之上，較佳係選用水溶性樹脂塗料，以便鑽針之清洗。
舉例來說，本發明之複合潤滑蓋板可選用中華民國專利第I500756號中所揭示之散熱組成物來做為構成潤滑層的樹脂塗料。該散熱組成物，可包含：水性聚氨酯分散液，其重量佔散熱組成物總重量之20wt%~60wt%，該水性聚氨酯分散液包含：聚氨酯樹脂，該聚氨酯樹脂之主鏈具有由多元異氰酸酯
(polyisocyanate)與聚多元醇(polyol)所形成之基團及非離子基團，該聚氨酯樹脂之側鏈具有陰離子基團及非離子基團，該陰離子基團具有羧基，且該聚氨酯樹脂之NCO%反應滴定值為NCO%理論值的50%至85%；中和劑，其係為鹼類；及水相溶劑，其中該聚氨酯樹脂之主鏈更包含由聚矽氧烷(polysiloxane)共聚物所形成之基團。
本發明之複合潤滑蓋板係藉由將第二潤滑蓋板貼合於第一潤滑蓋板的下方所構成。可使用習知之黏著劑貼合該第一潤滑蓋板及該第二潤滑蓋板。或者，可於構成第二潤滑蓋板之第二潤滑層的樹脂塗料固化前，將該第一潤滑蓋板疊合於已塗佈樹脂塗料之第二潤滑蓋板之上，待該樹脂塗料固化後，即形成本發明之複合潤滑蓋板。此外，亦可先行製備潤滑層已固化完全之第一潤滑蓋板及第二潤滑蓋板，隨後於該第二潤滑層的表面上塗佈可溶解該第二潤滑層之水或有機溶劑，使該第二潤滑層之表面部分溶解後，將該第一潤滑蓋板疊合於第二潤滑蓋板之上，待該第二潤滑層再次充分固化後，即形成本發明之複合潤滑蓋板。
下列實施例1-2係進一步示例性地說明本發明之複合潤滑蓋板之實施態樣，但本發明並不限於此。同時，亦提供下列比較例1-2作為對照，藉此佐證本發明之複合潤滑蓋板之功效。下列實施例及比較例之複合潤滑蓋板中所使用的第一潤滑蓋板及第二潤滑蓋板係選自下列潤滑蓋板A-C，該等潤滑蓋板A-C之金屬基材及潤滑層之厚度係如表1所示。
該等潤滑蓋板A-C係使用鋁箔作為金屬基材，其潤滑層係由中華民國專利第I500756號中所揭示之散熱組成物所構成，該散熱組成物，係包含：(1)水性聚氨酯分散液，其重量佔散熱組成物總重量之40~60wt%，該水性聚氨酯分散液包含：聚氨酯樹脂，該聚氨酯樹脂之主鏈具有由多元異氰酸酯(polyisocyanate)與聚多元醇(polyol)所形成之基團及非離子基團，該聚氨酯樹脂之側鏈具有陰離子基團及非離子基團，該陰離子基團具有羧基，且該聚氨酯樹脂之NCO%反應滴定值為NCO%理論值的85%；及(2)選自下列化合物之其他組分，其重量佔散熱組成物總重量之40wt%：(a)聚乙烯醇(部分為非鹼化型)，重量份為40、(b)聚丙烯酸共聚物，重量份為10、(c)卡波姆(Carbomer)，重量份為5、(d)聚乙烯吡咯烷酮及乙酸乙烯酯共聚物，重量份為50，其中該聚氨酯樹脂之主鏈更包含由聚矽氧烷(polysiloxane)共聚物所形成之基團，該散熱組成物係在45℃之溫度下攪拌8小時，使其中之成份分散，隨後，將該散熱組成物塗佈於鋁箔上，待該散熱組成物固化後，形成潤滑蓋板A-C。其中，潤滑蓋板A-B之金屬基材厚度係介於60-120μm之間，而潤滑蓋板C之金屬基材厚度係超出60-120μm之範圍。
實施例1：
實施例1之複合潤滑蓋板係以潤滑蓋板A作為第一潤滑蓋板，以潤滑蓋板B作為第二潤滑蓋板，藉由將潤滑蓋板B貼合於潤滑蓋板A的下方所構成。以下將實施例1之複合潤滑蓋板簡稱為複合潤滑蓋板AB。
實施例2：
實施例2之複合潤滑蓋板係以潤滑蓋板B作為第一潤滑蓋板，以另一潤滑蓋板B作為第二潤滑蓋板，藉由將潤滑蓋板B貼合於另一潤滑蓋板B的下方所構成。以下將實施例2之複合潤滑蓋板簡稱為複合潤滑蓋板BB。
比較例1：
比較例1之複合潤滑蓋板係以潤滑蓋板A作為第一潤滑蓋板，以潤滑蓋板C作為第二潤滑蓋板，藉由將潤滑蓋板C貼合於潤滑蓋板A的下方所構成。以下將比較例1之複合潤滑蓋板簡稱為複合潤滑蓋板AC。
比較例2：
比較例2之複合潤滑蓋板係以潤滑蓋板B作為第一潤滑蓋板，以潤滑蓋板C作為第二潤滑蓋板，藉由將潤滑蓋板C貼合於潤滑蓋板B的下方所構成。以下將比較例2之複合潤滑蓋板簡稱為複合潤滑蓋板BC。
為佐證本發明之複合潤滑蓋板之功效，茲藉由下列測試例對照本發明實施例1-2之複合潤滑蓋板及比較例1-2之複合潤滑蓋板的測試結果。此外，亦提供市售厚度0.4mm之尿素板(購自鉅橡或欣岱)的測試結果作為對照。
下列測試例1-1至1-3係使用直徑0.105mm之鑽針進行鑽孔測試，測試條件係如下列表2所示：
測試例1-1
根據表2之測試條件，分別使用厚度0.4mm之尿素板、實施例1之複合潤滑蓋板AB及實施例2之複合潤滑蓋板BB作為蓋板。測試方式係先行於鑽孔機台上疊合10片厚度為0.046mm的可撓性印刷電路板，並將蓋板覆蓋於該等可撓性印刷電路板之上，使用直徑為0.105mm刃長為1.6mm之鑽針(廠牌：Union，型號MCW M445AW)，分別針對覆蓋各種不同蓋板之可撓性印刷電路板進行2000次的鑽孔，設定二相鄰孔洞的中心(圓心)之間的距離為0.25mm。
不同蓋板之鑽孔精準度之測試結果係如下列表3所示：
表3中之圖式，係顯示在2000次的鑽孔中，每一孔洞偏離其預定位置的程度。如表3所示，相較於市售之尿素板，本發明之複合潤滑蓋板AB及複合潤滑蓋板BB在2000次的鑽孔中，具有較為密集的孔洞位置分布，具有較高的製程能力指標(Process capability index,CPK(±35μm))以及較低的平均變異數萃取量(Average Variance Extracted,Ave+3σ(μm))，明顯具有較高的鑽孔精準度。其中，複合潤滑蓋板BB的精準度係優於複合潤滑蓋板AB。
測試例1-2
根據表2之測試條件，分別使用厚度0.4mm之尿素板、實施例2之複合潤滑蓋板BB及比較例2之複合潤滑蓋板BC作為蓋板。測試方式係先行於鑽孔機台上疊合15片厚度為0.046mm的可撓性印刷電路板，並將蓋板覆蓋於該等可撓性印刷電路板之上，使用直徑為0.105mm刃長為1.6mm之鑽針(廠牌：Union，型號MCW M445AW)，分別嘗試針對覆蓋各種不同蓋板之可撓性印刷電路板進行2000次的鑽孔，設定二相鄰孔洞的中心(圓心)之間的距離為0.25mm。
不同蓋板之測試結果係如下列表4所示：
如表4所示，實施例2之複合潤滑蓋板BB在經歷了273次鑽孔後，才造成斷針，而比較例2之複合潤滑蓋板BC則在經歷了3次鑽孔後，即造成斷針。可推測，比較例2之複合潤滑蓋板BC的第二潤滑蓋板係因包括厚度達150μm的金屬基材，於鑽孔時產生過大的摩擦力，而降低了鑽針的使用壽命。
測試例1-3
根據表2之測試條件，分別使用厚度0.4mm之尿素板、實施例2之複合潤滑蓋板BB、比較例1之複合潤滑蓋板AC及比較例2之複合潤滑蓋板BC作為蓋板。測試方式係先行於鑽孔機台上疊合10片厚度為0.046mm的可撓性印刷電路板，並將蓋板覆蓋於該等可撓性印刷電路板之上，使用直徑為0.105mm刃長為1.6mm之鑽針(廠牌：Union，型號MCW M445AW)，分別嘗試針對覆蓋各種不同蓋板之可撓性印刷電路板進行1500次的鑽孔，設定二相鄰孔洞的中心(圓心)之間的距離為0.25mm。
不同蓋板之測試結果係如下列表5所示：表5
表5中之圖式，係顯示在1500次的鑽孔中，每一孔洞偏離其預定位置的程度。如表5所示，相較於市售之尿素板，本發明之複合潤滑蓋板BB在1500次的鑽孔中，具有較為密集的孔洞位置分布，具有較高的製程能力指標(Process capability index,CPK(±35μm))以及較低的平均變異數萃取量(Average Variance Extracted,Ave+3σ(μm))，明顯具有較高的鑽孔精準度。
如表5所示，比較例1之複合潤滑蓋板AC在經歷了74次鑽孔後，即造成斷針，而比較例2之複合潤滑蓋板BC則在經歷了12次鑽孔後，即造成斷針。可推測，比較例1之複合潤滑蓋板AC及比較例2之複合潤滑蓋板BC的第二潤滑蓋
板係因包括厚度達150μm的金屬基材，於鑽孔時產生過大的摩擦力，而降低了鑽針的使用壽命。
下列測試例2-1至2-2係使用直徑0.15mm之鑽針進行鑽孔測試，測試條件係如下列表6所示：
測試例2-1
根據表6之測試條件，分別使用厚度0.4mm之尿素板、比較例1之複合潤滑蓋板AC及比較例2之複合潤滑蓋板BC作為蓋板。測試方式係先行於鑽孔機台上疊合10片厚度為0.046mm的可撓性印刷電路板，並將蓋板覆蓋於該等可撓性印刷電路板之上，使用直徑為0.15mm刃長為2.5mm之鑽針(廠牌：Union，型號MCW V037CWU(鍍膜))，分別針對覆蓋各種不同蓋板之可撓性印刷電路板進行2000次的鑽孔，設定二相鄰孔洞的中心(圓心)之間的距離為0.25mm。
不同蓋板之鑽孔精準度之測試結果係如下列表7所示：
表7中之圖式，係顯示在2000次的鑽孔中，每一孔洞偏離其預定位置的程度。如表7所示，相較於市售之尿素板，複合潤滑蓋板AC及複合潤滑蓋板BC在2000次的鑽孔中，具有較為密集的孔洞位置分布，具有較高的製程能力指標(Process capability index,CPK(±35μm))以及較低的平均變異數萃取量(Average Variance Extracted,Ave+3σ(μm))，明顯具有較高的鑽孔精準度。
測試例2-2
根據表6之測試條件，分別使用厚度0.4mm之尿素板、實施例2之複合潤滑蓋板BB及比較例2之複合潤滑蓋板BC作為蓋板。測試方式係先行於鑽孔機台上疊合15片厚度為0.046mm的可撓性印刷電路板，並將蓋板覆蓋於該等可撓性印刷電路板之上，使用直徑為0.15mm刃長為2.5mm之鑽針(廠牌：Union，
型號：FX M302CW(白針))，分別針對覆蓋各種不同蓋板之可撓性印刷電路板進行2000次的鑽孔，設定二相鄰孔洞的中心(圓心)之間的距離為0.25mm。
不同蓋板之鑽孔精準度之測試結果係如下列表8所示：
表8中之圖式，係顯示在2000次的鑽孔中(由於斷針，針對複合潤滑蓋板BC僅進行了509次的鑽孔)，每一孔洞偏離其預定位置的程度。如表8所示，相較於市售之尿素板及比較例2之複合潤滑蓋板BC，實施例2之複合潤滑蓋板BB及在2000次的鑽孔中，具有較為密集的孔洞位置分布，具有較高的製程能力指標(Process capability index,CPK(±35μm))以及較低的平均變異數萃取量(Average Variance Extracted,Ave+3σ(μm))，明顯具有較高的鑽孔精準度。此外，
比較例2之複合潤滑蓋板BC則在經歷了509次鑽孔後，即造成斷針。可推測，比較例2之複合潤滑蓋板BC的第二潤滑蓋板係因包括厚度達150μm的金屬基材，於鑽孔時產生過大的摩擦力，而降低了鑽針的使用壽命。
綜合上述測試結果可了解，本發明之複合潤滑蓋板，藉由將其所包含之第一潤滑蓋板及第二潤滑蓋板之金屬基材的厚度控制在60-120μm的範圍之間，可有效地提升鑽孔的精準度，且不會造成鑽針斷裂的現象，係具有無法預期之功效。此外，實施例2之複合潤滑蓋板BB之第一潤滑蓋板及第二潤滑蓋板的潤滑層厚度皆為70μm，相較之下，實施例1之複合潤滑蓋板AB之第一潤滑蓋板及第二潤滑蓋板的潤滑層厚度則分別為30μm及70μm，經測試，實施例2之複合潤滑蓋板BB的鑽孔精準度係優於實施例1之複合潤滑蓋板AB。由此可見，藉由將潤滑層的厚度控制在60-90μm之範圍以內，可進一步提升本發明之複合潤滑蓋板的鑽孔精準度。
本發明在上文中已以較佳實施例揭露，然熟習本項技術者應理解的是，該實施例僅用於描繪本發明，而不應解讀為限制本發明之範圍。應注意的是，舉凡與該實施例等效之變化與置換，均應設為涵蓋於本發明之範疇內。因此，本發明之保護範圍當以申請專利範圍所界定者為準。
10‧‧‧複合潤滑蓋板
11‧‧‧第一潤滑蓋板
12‧‧‧第一金屬基材
13‧‧‧第一潤滑層
14‧‧‧第二潤滑蓋板
15‧‧‧第二金屬基材
16‧‧‧第二潤滑層
Claims (5)
- 一種複合潤滑蓋板，包含：一第一潤滑蓋板，包括：一第一金屬基材；及一第一潤滑層；其係塗佈於該第一金屬基材之上；以及一第二潤滑蓋板，其係貼合於該第一潤滑蓋板的下方，該第二潤滑蓋板包括：一第二金屬基材；及一第二潤滑層，其係位於該第一金屬基材及該第二金屬基材之間，其中該第一金屬基材及該第二金屬基材之厚度係為60-120μm，以及該第一潤滑層及該第二潤滑層之厚度係為60-90μm。
- 如請求項1所述之複合潤滑蓋板，其中該第一金屬基材及該第二金屬基材之厚度係為80-120μm。
- 如請求項1所述之複合潤滑蓋板，其中該第一金屬基材及該第二金屬基材係由鋁箔所構成。
- 如請求項1所述之複合潤滑蓋板，其中該第一潤滑層及該第二潤滑層係藉由塗佈樹脂塗料於該等金屬基材之上並固化該樹脂塗料所構成。
- 如請求項5所述之複合潤滑蓋板，其中該樹脂塗料係為水溶性樹脂塗料。
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| TW105129315A TWI580499B (zh) | 2016-09-09 | 2016-09-09 | Composite lubrication cover |
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-
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