TWM574372U

TWM574372U - 印刷電路板鑽孔用複合式墊板

Info

Publication number: TWM574372U
Application number: TW107213259U
Authority: TW
Inventors: 王德漢
Original assignee: 宇鴻實業股份有限公司
Priority date: 2018-09-28
Filing date: 2018-09-28
Publication date: 2019-02-11

Abstract

一種印刷電路板鑽孔用複合式墊板，該種複合式墊板包含有一基材、至少一潤滑熱導膠層及二金屬板。該基材是以木質纖維材質所製成的板材。該潤滑導熱膠層是以具有自潤滑性的材料製成，且塗佈在該基材的上、下表面，以提供一鑽針在鑽切時潤滑效果。前述金屬板是分別設置在該潤滑導熱膠層外側面上，使該潤滑導熱膠層形成夾置在該基材與金屬板之間。藉此，使該複合式墊板兼具有高硬度、潤滑性與冷卻散熱的特性與效能，並使鑽針能夠精準地定位出孔位，以提高鑽孔準確度，並延長鑽針使用壽命。

Description

印刷電路板鑽孔用複合式墊板

本創作是有關於一種鑽孔用板材，特別是指一種符合環保、材料表面硬度高，且具有潤滑與散熱效果的印刷電路板用鑽孔複合式墊板。

為了防止印刷電路板在鑽孔作業中損傷加工機檯面，以及降低鑽針損耗，甚至產生斷針情形的發生，所以電路板(銅箔基板)下方會襯墊一個下墊板來達到加工保護，而銅箔基板上方則會再層疊上一般的鋁板、薄電木板或水溶性潤滑鋁板(即鋁板上塗覆有水溶性樹酯膠料)，而上述材料皆統稱為「蓋板」，其使用目的是在對銅箔基板進行微型鑽孔的高速工作時，能幫助鑽針定位、以提高加工準確度。

目前業界已知使用的下墊板，主要可分為兩大類，其一是以纖維板為基材所製造之墊板，另一種則是以牛皮紙含浸酚醛樹脂壓合所製成的電木板，但目前這兩大類的下墊板均無潤滑鑽針(Drill Bit)和降低鑽針溫度的效用，所以必須完全仰賴潤滑鋁蓋板來達到潤滑和降溫的作用，而由於潤滑鋁板僅疊置在銅箔基板上方，並未能深入到銅箔基板的內層或底部，所以僅能在鑽針開始鑽切加工的前段製程提供潤滑效果，然而，實際上鑽針在高速旋轉鑽切的加工過程中，其產生最高溫度的位置是發生在鑽孔的最深處(即下墊板的中間處)，因鑽針需貫穿鋁板與銅箔基板，其加工最深處並無法提供適當潤滑，使得鑽針的鑽削阻力大增，此亦為鑽針刀刃磨損最嚴重區域，所以鑽針因高速磨耗常常會引起刀刃破損甚至造成斷針，影響鑽孔孔壁之粗糙度和精度甚大，造成後段其它製程不良率提高。

其次，申請案號第097217704號新型專利案揭露了一種「電路板鑽孔用的鋁合板」，這種鋁合板是以鋁箔層壓合成型在一基材的上、下表面，據以形成具散熱之鋁合板構造。該專利宣稱由於該鋁合板表面的鋁箔層具有金屬延展性，所以可以降低鑽針之磨損率，並有强化基材之功效，且鋁係為極佳的散熱材，可迅速達到排除熱能、增進使用壽命之功效，但是，實際上其鋁箔層僅具有局部的熱傳導散熱作用，並不具有提供潤滑鑽針的作用，造成熱源仍集中在鑽切點的周側，從而導溫至鑽針使其逐漸地因高溫磨損而降低切削能力。

為此，申請案號第101217175號則進一步提出一種「電路板鑽孔用潤滑墊板」，這種潤滑墊板是利用一水性潤滑層緊密結合在一基材表面，藉以增強該基材表面之潤滑及散熱性，而最上層則以一單薄的保護紙來保護該水性潤滑層，該種潤滑墊板雖然有水性潤滑層，可增加鑽針潤滑效果及降低鑽孔工作溫度，所以運用該水性潤滑層的特性，使得整體散熱效果大為提昇，讓電路板鑽孔時，比較不會有產生毛邊及切屑的情況發生，但實際上這種潤滑墊板表面僅藉由保護紙來強化表層，其強度、硬度並不足夠，而且該水性潤滑層是由醋酸乙烯(Vinyl acetate，簡稱VAC)及水性白膠其一為主材料，所以在受熱後僅能產生材料的聚結作用，並不能達成其所宣稱的潤滑降溫效用，以現在印刷電路板鑽孔技術日益進步之下，印刷電路板鑽孔加工孔徑越來越小、線路越來越密集，以及銅箔基板的層疊數也逐漸增加的情形，相對的，所需要的下墊板的強度、硬度也要求隨之增加，以達到物盡其用的效果，以此技術工藝顯然已無法有效符合印刷電路板在鑽孔加工上的需求。

此外，另一種電木型下墊板雖然其強度、硬度及表面平坦度符合印刷電路板在鑽孔加工上的需求，但並無潤滑層達到潤滑、降溫鑽針之效果，且其售價較為昂貴，對於後段廢棄物處理非常費時費工，此種電木型墊板回收後無法直接掩埋及分解處理，若以燃燒方法處理會產生有毒氣體造成環境二次污染，使環保問題日益嚴重。台灣屬海島型特殊氣候加上地狹人稠的地理環境因素，環境污染的承受力遠較其它國家脆弱，污染發生時不但有非常顯著的自然環境傷害，而且廢棄物處理更是所費不貲。因此，印刷電路板業相對在追求企業競爭力提昇的同時，如果沒有真正有效的解決後段環保所衍生的問題，以綠色環保供應鏈為基礎，發展綠色工業為依歸，必然會拖累台灣印刷電路板業的永續發展成果，並吞噬長年艱辛創造的成果。

因此，良好的印刷電路板鑽孔用墊板除了必須要符合環保要求之外，對於墊板材料表面高強度、硬度，並能兼具潤滑、降溫效果，亦是在開發製造上必須加以重視的。

本創作的印刷電路板鑽孔用複合式墊板，是在以纖維板為基材的材料表面塗佈一潤滑導熱膠層，而表層再貼覆有一金屬板，以構成一符合環保要求，且兼具有強化板材表面硬度、強度，以及提昇鑽針潤滑、冷卻散熱性的複合式墊板。

因此，本創作所提出之一種印刷電路板鑽孔用複合式墊板，用以減少一鑽針在製程中摩擦所產生之高溫並延長該鑽針之使用壽命，該種複合式墊板包含有一基材、至少一潤滑導熱膠層及二金屬板，其中：該基材，是以木質纖維材質所製成的板材，該基材具有一上表面及一與該上表面對應的下表面。該潤滑導熱膠層，是以具有自潤滑性的材料製成，該潤滑導熱膠層是塗佈在該基材的上、下表面，以提供該鑽針在鑽切時潤滑效果。前述金屬板，是以較該鑽針質軟的金屬材料製成，且具有符合於該基材表面積大小的一平整面，前述金屬板是分別設置在該潤滑導熱膠層外側面上，使該潤滑導熱膠層形成夾置在該基材與金屬板之間。

依照本創作上述之印刷電路板鑽孔用複合式墊板，其中，該基材是選自中密度纖維板、高密度纖維板或超高密度纖維板的其中一種。

依照本創作上述之印刷電路板鑽孔用複合式墊板，其中，該該潤滑導熱膠層是選自六方氮化硼、二硫化鉬、石墨或鐵氟龍粉末中摻入有水性壓克力樹脂所製成。

依照本創作上述之印刷電路板鑽孔用複合式墊板，其中，前述金屬板可為鋁、銅、錫、鎳或鋁鎂合金的其中一種。

依照本創作上述之印刷電路板鑽孔用複合式墊板，其中，前述金屬板是以輥壓方式貼設在該潤滑導熱膠層上。

依照本創作上述之印刷電路板鑽孔用複合式墊板，其中，前述金屬板的厚度是小於該基材的厚度。

綜上，相較於傳統電木型下墊板所造成的孔壁粗糙、斷針，和回收後段處理工作所產生的嚴重環保問題，以及現有潤滑墊板的表面硬度及潤滑效果不足之問題。本創作的印刷電路板鑽孔用複合式墊板不僅所使用材料可回收利用，而符合環保要求外，其板材的上、下外表面層是以具有幫助鑽孔定位(防止鑽針刃頭打滑)與散熱的金屬板，搭配板材中間具有潤滑鑽針及降低鑽針溫度功能的潤滑導熱膠層，再加上底層基材是以超高密度的纖維板所製成，所以能提高材料表面硬度，以提高孔位精度、降低鑽針磨耗和溫度，能真正有效解決鑽針在加工中鑽頭散熱問題，以延長鑽針的使用壽命，使得本創作該複合式墊板有助於生產加工高品質及線徑密集、小孔徑之印刷電路板之加工。

10‧‧‧基材

11‧‧‧上表面

12‧‧‧下表面

20‧‧‧潤滑導熱膠層

30‧‧‧金屬板

31‧‧‧平整面

100‧‧‧複合式墊板

第1圖為本創作印刷電路板鑽孔用複合式墊板一較佳實施例的立體圖。

第2圖為該複合式墊板的組合剖面圖。

參照第1圖及第2圖所示，本創作印刷電路板鑽孔用複合式墊板的一較佳實施例，該種複合式墊板100包含有一基材10、至少一潤滑導熱膠層20及二金屬板30。

該基材10，是以木質纖維材質所製成的板材，該基材10具有一上表面11及一與該上表面11對應的下表面12，且該基材10是選自中密度纖維板(MDF)、高密度纖維板(HDF)或超高密度纖維板之其中一種，在本實施例中是以超高密度纖維板為最佳。

該潤滑導熱膠層20，是以具有自潤滑性的材料製成，例如可選自六方氮化硼(HBN)、二硫化鉬(MoS₂)、石墨粉(Graphite powder)或鐵氟龍(聚四氟乙烯，簡稱PTFE)粉末中摻入有水性壓克力樹脂所調合製成，該潤滑導熱膠層20是分別塗佈在該基材10的上、下表面11、12上，以提供一鑽針(圖未示)在鑽切時潤滑效果。

前述金屬板30，是以較該鑽針質軟的金屬材料製成，且具有符合於該基材10表面積大小的一平整面31，前述金屬板30是藉由該潤滑導熱膠層20中的水性壓克力樹脂所具有的黏著效果來達成貼合效果，並且是採用輥壓方式貼設在該潤滑導熱膠層20外側面上，使得前述金屬板30能緊密且呈平直狀貼設在該複合式墊板100的上、下外表層，從而使得該潤滑導熱膠層20形成夾置在該基材10與金屬板30之間。前述金屬板30可為鋁、銅、錫、鎳或鋁鎂合金的其中一種，在本實施例中，是以採用鋁板為最佳，且其截面厚度是小於該基材10的厚度。

因此，本創作做為印刷電路板鑽孔加工製程所使用的下墊板，該複合式墊板100除了基本的保護鑽孔機台的檯面之外，由於其板材的上、下外表面層是以具有幫助鑽孔定位(防止鑽針刃頭打滑)與散熱的金屬板30，搭配板材中間具有潤滑鑽針及降低鑽針溫度功能的潤滑導熱膠層20，再加上底層基材10是以超高密度的纖維板所製成，所以能提高材料表面硬度，以提高孔位精度、降低鑽針磨耗和溫度，能真正有效解決鑽針在加工中鑽頭散熱問題，以延長鑽針的使用壽命，使得本創作的複合式墊板100有助於生產加工高品質及線徑密集、小孔徑之印刷電路板之加工。

歸納上述，相較於現有電木型下墊板因其材質造成鑽孔加工鑽針刃帶因高速磨損切削，所造成的孔壁粗糙、斷針問題的出現，以及回收後段處理工作所產生的嚴重環保問題，由於本創作的複合式墊板100不僅所使用材料可回收利用，而符合環保要求外，且內層是以超高密度纖維板為基材，中間再塗佈有潤滑效用的潤滑導熱膠層20，而表面外層則再貼附有高硬度與平整度的金屬板30，使得本創作的複合式墊板100能兼具有高硬度、潤滑性與冷卻散熱的特性與效能，如此一來，鑽針便能夠精準地定位出孔位，以提高鑽孔準確度，而且，當鑽針在鑽切至最深處時，鑽針刃帶之動能及磨耗溫度為最大的狀態，此時由於該複合式墊板100中間設有潤滑導熱膠層20，所以可在鑽針工作溫度達到最高點時，降低鑽針的工作溫度並幫助鑽針刃帶潤滑，使鑽針刀刃切削與孔壁磨耗降低，以達到延長鑽針刃帶使用壽命，此外，藉著該複合式墊板100外層所設置的金屬板30，不僅大幅度提升整個下墊板的硬度和鑽針在鑽孔加工之支撐度，讓鑽針能有更好的定位功能，還能幫助鑽針鑽孔加工定位及切削刀刃散熱功能，可有效避免銅箔基板毛邊產生及改善孔壁粗糙度，降低釘頭問題，提高CPK值(製程能力指數，Process Capability Index，簡稱CPK或CP)及鑽孔良品率，以及提昇鑽孔機台稼動率(Availability/Uptime)。

以上所述，僅為本創作之一個較佳實施例而已，當不能以此限定本創作實施之範圍，即大凡依本創作申請專利範圍及新型說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆應仍屬本創作專利涵蓋之範圍內。

Claims

一種印刷電路板鑽孔用複合式墊板，用以減少一鑽針在製程中摩擦所產生之高溫並延長該鑽針之使用壽命，該種複合式墊板包含有：一基材，是以木質纖維材質所製成的板材，該基材具有一上表面及一與該上表面對應的下表面；至少一潤滑導熱膠層，是以具有自潤滑性的材料製成，該潤滑導熱膠層是塗佈在該基材的上、下表面，以提供該鑽針在鑽切時潤滑效果；以及二金屬板，是以較該鑽針質軟的金屬材料製成，且具有符合於該基材表面積大小的一平整面，前述金屬板是分別設置在該潤滑導熱膠層外側面上，使該潤滑導熱膠層形成夾置在該基材與金屬板之間。
如請求項第1項所述之印刷電路板鑽孔用複合式墊板，其中，該基材是選自中密度纖維板、高密度纖維板或超高密度纖維板的其中一種。
如請求項第1項所述之印刷電路板鑽孔用複合式墊板，其中，該潤滑導熱膠層是選自六方氮化硼、二硫化鉬、石墨或鐵氟龍粉末中摻入有水性壓克力樹脂所製成。
如請求項第1項所述之印刷電路板鑽孔用複合式墊板，其中，前述金屬板可為鋁、銅、鎳、錫或鋁鎂合金的其中一種。
如請求項第1項所述之印刷電路板鑽孔用複合式墊板，其中，前述金屬板是以輥壓方式貼設在該潤滑導熱膠層上。
如請求項第1項所述之印刷電路板鑽孔用複合式墊板，其中，前述金屬板的厚度是小於該基材的厚度。