鉆孔用蓋板的制作方法
【專利摘要】提供與現有的鉆孔用蓋板相比較孔位置精度優異的鉆孔用蓋板。這樣的鉆孔用蓋板具備:金屬支撐箔、和在該金屬支撐箔的至少一面上形成的由樹脂組合物構成的層,前述樹脂組合物含有樹脂、和相對于該樹脂100質量份為70質量份~130質量份的二硫化鉬,由前述樹脂組合物構成的層具有0.02~0.3mm范圍的厚度。
【專利說明】鉆孔用蓋板
【技術領域】
[0001] 本發明涉及鉆孔用蓋板。
【背景技術】
[0002] 作為印刷布線板材料中使用的層疊板或多層板的鉆孔加工方法,通常采用如下的 方法:將1張或多張層疊板或多層板重疊,在其最上部配置作為墊板的鋁等金屬箔單體或 在金屬箔表面形成有樹脂組合物層的片材(以下,在本說明書中,將該片材稱為"鉆孔用蓋 板",也簡稱為"蓋板"。)并進行開孔加工。需要說明的是,作為層疊板,通常大多使用覆銅 層疊板,但也可以是在外層沒有銅箔的"層疊板"。
[0003] 近年,對于作為印刷電路板材料的層疊板或多層板,要求高密度化的發展、生產率 提1?和成本降低以及可罪性提1?,要求孔位置精度的提1?等1?品質的鉆孔加工。為了應對 這些要求,提出了使用了由聚乙二醇等水溶性樹脂構成的片材的鉆孔加工法(參照例如專 利文獻1)。另外,提出了在金屬箔上形成水溶性樹脂層而成的鉆孔用潤滑劑片材(參照例 如專利文獻2)。進而,提出了在形成了熱固化性樹脂薄膜的鋁箔上形成水溶性樹脂層而成 的鉆孔用蓋板(參照例如專利文獻3)。
[0004] 另外,還提出了:由潤滑層/復合材料層/支撐材料構成的3層結構的輔助材料, 其輔助材料在復合材料層中配混了納米結構粉而成(參照例如專利文獻4、專利文獻5),還 提及了作為納米結構粉的二硫化鑰。
[0005] 現有技術文獻
[0006] 專利文獻
[0007] 專利文獻1 :日本特開平4-92494號公報
[0008] 專利文獻2 :日本特開平5-169400號公報
[0009] 專利文獻3 :日本特開2003-136485號公報
[0010] 專利文獻4 :日本特開2007-281404號公報
[0011] 專利文獻5 :實用新型登記第3134128號公報
【發明內容】
[0012] 發明要解決的問是頁
[0013] 然而,與半導體技術的發展相比,印刷電路板技術發展緩慢,與半導體技術背離。 因此,對于印刷電路板的高密度化和可靠性提高的要求日益高度化。例如,量產的最小鉆頭 直徑由〇.2mm經0.18mm、0? 15mm而轉變為0.105mm4>。另外,對抗激光鉆孔技術,極 端的一部分正嘗試著〇? 〇8mm4)、0? 075mm4)、0? 05mm4)的鉆孔。進而,由于引入了全球化的 競爭和新興國需要,對于生產率提高和成本降低的要求還是永無止境。因此,迫切地希望開 發出滿足要求的新的鉆孔用蓋板。
[0014] 然而,專利文獻1?3中提出的技術還不至于充分地滿足上述的需求。另外,專利 文獻4和5提出的技術中,納米結構粉怎樣對潤滑性和鉆頭的耐摩耗性等產生作用還不明 確,納米結構材料對于孔位置精度的參與也不明確。因此,期望孔位置精度優異的鉆孔用蓋 板的開發。可以期待這樣的鉆孔用蓋板有助于高密度化、高可靠性、生產率提高、成本降低。
[0015] 本發明鑒于這樣的現狀,目的在于提供與現有的鉆孔用蓋板相比孔位置精度優異 的鉆孔用蓋板。
[0016] 用于解決問題的方案
[0017] 本發明人等為了解決上述問題進行各種研究,結果發現,在鉆孔用蓋板所使用的 樹脂組合物中配混二硫化鑰作為固體潤滑劑并將其配混量最優化為特定范圍。由此發現, 鉆頭變得容易鉆入蓋板,由于鉆頭的定心性提高,從而孔位置精度提高。進而發現,通過二 硫化鑰的固體潤滑作用,蓋板的潤滑性提高,切削粉的排出變得順利。由此,能夠防止切削 粉成為團塊(固體)而落下,鉆孔(切削)時團塊狀的切削粉被卷入鉆頭的前端與形成的 孔的底之間導致的鉆頭折損的問題。
[0018] 本說明書中,"定心性"是指切削時的切削方向的直行性。例如,在鉆頭與鉆孔用蓋 板所具備的由樹脂組合物構成的層(以下,稱為"樹脂組合物層"。)接觸的點處,旋轉的鉆 頭前端的刀刃邊滑行移動邊鉆入樹脂組合物層表面。此時,對于僅提高了潤滑性的蓋板而 言,由于鉆頭前端的切刃變得容易側滑,因此有損定心性、致使孔位置精度惡化。需要說明 的是,本說明書中,"定心力"是指提高鉆頭的定心性的外部應力。作為定心力,可列舉出例 如:相對于鉆頭轉動時的轉動中心而起作用的應力。
[0019] 本發明是鑒于前述的見解而做出的,其要旨如下。
[0020] (1) 一種鉆孔用蓋板,其具備:金屬支撐箔、和在該金屬支撐箔的至少一面上形成 的由樹脂組合物構成的層,前述樹脂組合物含有樹脂、和相對于該樹脂100質量份為70質 量份?130質量份的作為固體潤滑劑的二硫化鑰,由前述樹脂組合物構成的層具有0. 02? 0.3mm范圍的厚度。
[0021] (2)根據上述⑴所述的鉆孔用蓋板,其中,前述二硫化鑰具有1?20 的平均 粒徑。
[0022] (3)根據上述(1)或(2)所述的鉆孔用蓋板,其中,前述二硫化鑰的純度為85質 量%以上。
[0023] (4)根據上述(1)?(3)的任一項所述的鉆孔用蓋板,其中,前述樹脂組合物含有 水溶性樹脂(A)。
[0024] (5)根據上述(4)所述的鉆孔用蓋板,其中,前述水溶性樹脂(A)包括選自由聚環 氧乙烷、聚環氧丙烷、聚丙烯酸鈉、聚丙烯酰胺、聚乙烯吡咯烷酮、纖維素衍生物、聚四亞甲 基二醇和聚亞烷基二醇的聚酯、聚乙二醇、聚丙二醇、聚氧乙烯的單醚類、聚氧乙烯單硬脂 酸酯、聚氧乙烯失水山梨糖醇單硬脂酸酯、聚甘油單硬脂酸酯類、以及聚氧乙烯丙烯共聚物 所組成的組的一種或兩種以上的水溶性樹脂。
[0025] (6)根據上述(1)?(5)的任一項所述的鉆孔用蓋板,其中,前述樹脂組合物包含 熱塑性的非水溶性樹脂。
[0026] (7)根據上述(6)所述的鉆孔用蓋板,其中,前述熱塑性的非水溶性樹脂包括選自 由酰胺系彈性體、丁二烯系彈性體、酯系彈性體、烯烴系彈性體、聚氨酯系彈性體、苯乙烯系 彈性體、聚丁烯、低密度聚乙烯、氯化聚乙烯、茂金屬系聚烯烴樹脂、乙烯?丙烯酸酯?馬來 酸酐共聚物、乙烯?(甲基)丙烯酸縮水甘油酯共聚物、乙烯?醋酸乙烯酯共聚樹脂、改性 乙烯?醋酸乙烯酯共聚樹脂、乙烯?(甲基)丙烯酸共聚樹脂、離子鍵樹脂以及乙烯?(甲 基)丙烯酸酯共聚樹脂所組成的組的一種或兩種以上的非水溶性樹脂。
[0027] (8)根據上述(1)?(7)的任一項所述的鉆孔用蓋板,其中,前述樹脂組合物包含 不是固體潤滑劑的非水溶性潤滑劑。
[0028] (9)根據上述⑶所述的鉆孔用蓋板,其中,前述不是固體潤滑劑的非水溶性潤滑 劑包括選自由酰胺系化合物、脂肪酸系化合物、脂肪酸酯系化合物、脂肪族烴系化合物以及 高級脂肪族醇所組成的組的一種或兩種以上的化合物。
[0029] (10)根據上述⑴?(9)的任一項所述的鉆孔用蓋板,其中,前述金屬支撐箔具有 0. 05?0. 5mm范圍的厚度。
[0030] (11)根據上述⑴?(10)的任一項所述的鉆孔用蓋板,其中,在前述金屬支 撐箔與由前述樹脂組合物構成的層之間,還具備作為樹脂覆膜的底漆層,該底漆層具有 0. 002?0. 02mm范圍的厚度。
[0031] (12)根據上述(11)所述的鉆孔用蓋板,其中,前述底漆層含有包含二硫化鑰的固 體潤滑劑。
[0032] (13)根據上述(12)所述的鉆孔用蓋板,其中,前述底漆層包含相對于構成底漆層 的組合物100質量份為1質量份?50質量份的前述二硫化鑰。
[0033] (14)根據上述(11)?(13)的任一項所述的鉆孔用蓋板,其中,前述底漆層中包含 的前述樹脂包括選自由環氧系樹脂和氰酸酯系樹脂所組成的組的一種或兩種以上的熱固 化性樹脂。
[0034] (15)根據上述(11)?(13)的任一項所述的鉆孔用蓋板,其中,前述底漆層中包含 的如述樹脂包括選自由聚氣醋系聚合物、醋Ife乙稀醋系聚合物、氣乙稀系聚合物、聚醋系聚 合物和丙烯酸系聚合物以及它們的共聚物所組成的組的一種或兩種以上的熱塑性樹脂。
[0035] (16)根據上述(11)?(13)的任一項所述的鉆孔用蓋板,其中,前述底漆層中包含 的前述樹脂包括選自由三聚氰胺樹脂、脲醛樹脂、酚醛樹脂、氯丁橡膠、丁腈橡膠、丁苯橡膠 以及硅橡膠所組成的組的一種或兩種以上的粘合性樹脂。
[0036] (17)根據上述⑴?(16)的任一項所述的鉆孔用蓋板,其中,前述由樹脂組合物 構成的層為在所述金屬支撐箔的所述至少一面上通過涂布法形成的層;前述由樹脂組合物 構成的層為使前述樹脂組合物溶解或分散于水和沸點低于水的溶劑的混合溶劑而成的液 體涂布于前述金屬支撐箔的前述至少一面上而成的層;前述沸點低于水的溶劑包含選自由 醇、甲乙酮、丙酮、四氫呋喃以及乙腈所組成的組的一種或兩種以上的溶劑。
[0037] (18)根據上述(17)所述的鉆孔用蓋板,其中,前述混合溶劑中包含的前述水與前 述沸點低于水的溶劑的配混比,以質量基準計,為90/10?50/50的范圍。
[0038] (19)根據上述⑴?(18)的任一項所述的鉆孔用蓋板,其用于利用直徑0. 2臟小 以下的鉆頭來進行的開孔加工。
[0039] (20)根據上述⑴?(19)的任一項所述的鉆孔用蓋板,其用于層疊板或多層板的 鉆孔加工。
[0040] 發明的效果
[0041] 通過本發明,能夠提供與現有的鉆孔用蓋板相比較孔位置精度優異的鉆孔用蓋 板。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0042] 圖1為表示二硫化鑰的一例的掃描型電子顯微鏡照片。
[0043] 圖2為表示鑰酸鋅的一例的掃描型電子顯微鏡照片。
[0044] 圖3為表示三氧化鑰的一例的掃描型電子顯微鏡照片。
[0045] 圖4為表示固體潤滑劑的粒度分布的一例的粒度分布曲線。
[0046] 圖5為將實施例和比較例的孔位置精度進行了比較的圖。
[0047] 圖6為將實施例和比較例的孔位置精度進行了比較的圖。
[0048] 圖7為對應于累積鉆孔數的孔位置精度作圖而得到的圖。
[0049] 圖8為用于說明鉆頭的定心力的圖。
[0050] 圖9為用于說明鉆頭的定心力的圖。
【具體實施方式】
[0051] 以下,根據需要參照附圖對用于實施本發明的方式(以下簡稱為"本實施方式"。) 詳細地進行說明。需要說明的是,附圖中,同一要素使用同一符號而省略重復的說明。另外, 對于上下左右等的位置關系,沒有特別的限定,根據附圖所示的位置關系而設定。進而,附 圖的尺寸比率并不限定于圖示的比率。另外,本說明書中的"(甲基)丙烯酸"是指"丙烯 酸"及與其對應的"甲基丙烯酸";"(甲基)丙烯酸酯"是指"丙烯酸酯"及與其對應的"甲 基丙烯酸酯"。
[0052] 本實施方式的鉆孔用蓋板(以下,有時簡單地稱為"蓋板"。)為具備:金屬支撐 箔、和在該金屬支撐箔的至少一面上形成的由樹脂組合物構成的層(以下,稱為"樹脂組合 物層"。)的鉆孔用蓋板。本實施方式的鉆孔用蓋板中,該樹脂組合物含有樹脂、和相對于該 樹脂1〇〇質量份為70質量份?130質量份的作為固體潤滑劑的二硫化鑰,該樹脂組合物層 具有0. 02?0. 3_范圍的厚度。
[0053] 本實施方式中,固體潤滑劑是為了保護鉆頭和印刷電路板材料的孔壁表面不受相 對運動中的損傷而減少摩擦、摩耗從而以薄膜或粉末的形式使用的固體。固體潤滑劑優選 熔點為300°C以上,由此即便在溫度高于鉆孔時的蓋板的使用溫度(例如200°C )的空氣 中,也會更穩定熱、難以熔融、維持固體的狀態。需要說明的是,鉆孔時蓋板的使用溫度根據 鉆頭直徑、鉆頭轉速(rpm)、加工對象物而不同,但優選為KKTC以上且小于200°C。例如,直 徑0.9_1<35的鉆頭時可為1201:。
[0054] 另外,本實施方式的樹脂組合物優選為包含水溶性樹脂(A)的組合物。此處,水溶 性樹脂(A)是指除了水溶性樹脂以外還包括不是固體潤滑劑的水溶性潤滑劑的概念。需要 說明的是,本說明書中"不是固體潤滑劑"的潤滑劑為包括液體潤滑劑和半固體潤滑劑的概 念。
[0055] 當然,本實施方式的樹脂組合物還可以包含已知的熱塑性的非水溶性樹脂、不是 固體潤滑劑的非水溶性潤滑劑,作為其他的添加劑,還可以包含例如:成核劑、著色劑、熱穩 定化劑等。此處,"非水溶性"是指室溫下水中的溶解度為lOmg/dm3以下。即,本說明書中 "水溶性"是指室溫下在水中的溶解度超過l〇mg/dm3。
[0056] 作為本實施方式的樹脂組合物所包含的樹脂,可列舉出:水溶性樹脂(A)、熱塑性 的非水溶性樹脂、以及不是固體潤滑劑的非水溶性潤滑劑。樹脂組合物中所包含的樹脂除 了起到蓋板中的樹脂本來的作用以外,還起到使固體潤滑劑向著鉆頭與印刷電路板材料而 移動的載體的作用。即,樹脂在利用鉆頭進行鉆孔時,向著鉆頭、印刷電路材料擠入固體潤 滑劑,由此使固體潤滑劑向它們移動。
[0057] 本實施方式的樹脂組合物含有相對于該樹脂組合物中所包含的樹脂100質量份 為70質量份?130質量份的二硫化鑰,優選含有80質量份?110質量份的二硫化鑰,更優 選含有80質量份?100質量份的二硫化鑰。通過使二硫化鑰的含有比例為70質量份以上, 能夠更有效并且切實地達到本發明的目的。通過二硫化鑰的含有比例為130質量份以下, 能夠更有效并且切實地抑制二硫化鑰的凝聚,結果能夠使孔位置精度變得足夠好。另外,通 過二硫化鑰的含有比例為130質量份以下,能夠更容易地制成抑制了二硫化鑰的凝聚的蓋 板,進而,從經濟的合理性的觀點出發也優選。需要說明的是,在鉆孔用蓋板的領域中,至今 還沒有如本發明那樣大量地配混比石墨高價的二硫化鑰的想法。盡管有相對于樹脂組合物 中包含的樹脂100質量份配混40質量份為止的鑰酸鋅或三氧化鑰的例子,但由于高價,還 在摸索以少量的配混為前提的作用效果。
[0058] 對于二硫化鑰(MoS2),有以下的特征。SP,二硫化鑰為莫氏硬度1?1. 5的、僅次 于滑石的軟的礦物。二硫化鑰即便加熱也不熔融,在大氣中350°C下緩緩地氧化而成為三氧 化鑰(MoO3)。如果將二硫化鑰進一步升溫則熱分解。二硫化鑰的特征點在于:與常用的固 體潤滑劑石墨相比較,摩擦系數U小,特別是在l〇〇°C以上且小于200°C的溫度區域,由于 不易受到濕度的影響,所以摩擦系數U穩定。另一方面,石墨卻未必如此,在上述溫度區域 摩擦系數U上升。
[0059] 本實施方式中,本發明人等發現,使用二硫化鑰作為鉆孔用蓋板中配混的固體潤 滑劑的情況下,存在表現孔位置精度格外提高的臨界的含有比例的范圍。即可知,在樹脂組 合物中以特定的比例含有二硫化鑰,與到目前為止認為是對于提高孔位置精度良好的固體 潤滑劑的鑰酸鋅、三氧化鑰等相比較,表現出格外的孔位置精度提高的作用效果。
[0060] 特別是在100°C以上且小于200°C的鉆孔溫度下,二硫化鑰優選具有0. 2以下的摩 擦系數y。摩擦系數y的測定方法根據JIS K7125 (1999)。由于摩擦系數i!為0.2以下, 能夠更有效并且切實地發揮作為固體潤滑劑本來的性能。進而,二硫化鑰的純度優選為85 質量%以上,更優選為90質量%以上,進而優選為95質量%以上。需要說明的是,對于二 硫化鑰的純度的上限,沒有特別的限定,可以為100質量%,也可以為99質量%。由于二硫 化鑰的純度為85質量%以上,能夠減少雜質,所以能夠更有效地發揮作為固體潤滑劑的性 能。二硫化鑰的純度可以通過差數法而測定。即,將二硫化鑰所包含的氧化鑰、鐵、不溶殘 渣、碳、水、油分作為雜質,將該雜質的質量由總體質量中減去的數值作為二硫化鑰的質量, 將二硫化鑰的質量相對于總體質量的比例作為其純度。需要說明的是,作為其他的二硫化 鑰的純度測定方法,可列舉出ICP(Inductively Coupled Plasma)質量分析法等。
[0061] 可以認為,固體潤滑劑的作用機理大致如下。但是,作用機理不限定于此。即,鉆孔 時,通過鉆頭與鉆孔對象物(例如,層疊板或多層板等印刷電路板材料)的摩擦熱,鉆頭被 加熱。由此,鉆頭周圍的樹脂組合物成為高于其中所含的樹脂的熔點的溫度,所以樹脂熔融 而發揮出賦予潤滑性的作用。但是,作為其副作用,由于樹脂組合物所包含的樹脂的熔融、 熱變形,鉆頭變得容易側滑。
[0062] 圖8、9為示意地表示鉆孔時鉆頭進入蓋板的樣子的圖;使用以符號B表示的成為 結晶的水溶性樹脂(A)作為樹脂,圖8表示樹脂組合物不含有固體潤滑劑的情況;圖9表示 樹脂組合物含有二氧化鑰作為固體潤滑劑的情況。包含水溶性樹脂(A)的B的樹脂組合物 不包含固體潤滑劑的如圖8所示的情況下,鉆頭A的前端進入樹脂組合物層,邊側滑邊尋找 鉆入點。鉆頭A周圍的樹脂組合物為軟的狀態,所以鉆頭A產生的定心力D減弱,難以阻止 鉆頭A的側滑。因此,對于孔位置精度的提高是有界限的。此處,本發明人等發現,配混二 硫化鑰作為固體潤滑劑并將其配混量最優化。
[0063] 第一,作為固體潤滑劑的二硫化鑰具有適度的硬度。并且,即便在鉆孔時的溫度 下,也容易維持形狀被固定的固體的狀態,其位置也容易被固定。結果,包含水溶性樹脂(A) 的B的樹脂組合物包含作為固體潤滑劑的二氧化鑰E的圖9所示的情況下,鉆頭A的前端 進入樹脂組合物層時,鉆入形狀、位置被固定的固體潤滑劑E。這樣,定心力D變強,特別是 起到初始和累積3000hits的孔位置精度優異的作用效果。
[0064] 第二,作為固體潤滑劑的二硫化鑰E即便在鉆孔時的溫度下,由于維持了形狀被 固定的固體的狀態,所以能夠抑制樹脂組合物的熱變形和鉆頭A的側滑。這樣,鉆頭A能夠 得到充分的定心力D,孔位置精度提高。結果,即便在鉆頭A的摩耗加劇的累積6000hits 下,也能夠發揮出孔位置精度優異的顯著的作用效果。
[0065] 第三,二硫化鑰E附著在鉆頭A的溝上,所以通過該固體潤滑作用而提高潤滑性。 結果,切削粉的排出變得順利,能夠防止切削粉成為團塊而落下,并能夠防止鉆頭A踐踏團 塊狀的切削粉而導致鉆頭折損。
[0066] 第四,鉆頭A的表面、溝和鉆孔對象物的孔壁上,附著有作為固體潤滑劑的二硫化 鑰E。作為固體潤滑劑的二硫化鑰E,由于是固體且形狀被固定,所以在鉆孔對象物與鉆頭 A之間常在而提高潤滑性,能夠起到抑制鉆頭磨耗的作用效果。
[0067] 作為固體潤滑劑的二硫化鑰也可以包含于金屬支撐箔與樹脂組合物層之間具備 的樹脂覆膜(后面詳述。以下,也稱為"底漆層"。)中。底漆層由于與金屬支撐箔(例如鋁 箔)直接接觸,所以底漆層包含二硫化鑰,即便與金屬支撐箔直接接近,也能夠起到由二硫 化鑰導致的孔位置精度的提高效果。特別是,二硫化鑰按照在底漆層與顆粒相互接觸(細 密填充)的方式而包含,所以孔位置精度的提高效果進一步提高。二硫化鑰相對于構成底 漆層的組合物100質量份優選包含1質量份?50質量份,更優選包含5質量份?30質量 份。通過二硫化鑰的含有比例為1質量份以上,能夠更有效且切實地起到由二硫化鑰帶來 的作用效果。通過二硫化鑰的含有比例為50質量份以下,能夠更高地維持薄厚度的底漆層 與金屬支撐箔的粘合性。構成包含二硫化鑰的底漆層的樹脂,可以為熱固化性樹脂和熱塑 性樹脂中的任一者,另外,也可以為粘合性樹脂。
[0068] 二硫化鑰更優選根據鉆孔對象物例如層疊板或多層板等印刷電路板材料的樣式 而在特定的范圍內選擇最合適的粒徑和含有比例。二硫化鑰為具有層狀結構、形狀被固定 且具有適度的硬度的固體。樹脂組合物所包含的二硫化鑰優選為粒徑〇. I y m?50 y m范圍 的二硫化鑰,更優選粒徑0. 5 y m?29 y m范圍的二硫化鑰。作為二硫化鑰的平均粒徑,優選 為I ii m?20 y m,更優選為I y m?15 y m,進而優選為I y m?10 y m,特別優選為3 y m? 8 y m。二硫化鑰由于其特性,孔位置精度為重要的小徑鉆頭時,特別是易于鉆頭鉆入。另外, 二硫化鑰由于為層狀結構且具有薄的形狀,所以在鉆頭轉動時容易被卷入其溝中,對于切 削粉的排出也有幫助。通過二硫化鑰的平均粒徑為Ium以上,則形狀被固定的固體潤滑劑 在該位置也容易進一步被固定,所以能夠更有效且切實地起到作為固體潤滑劑的功能。另 一方面,二硫化鑰的平均粒徑為20 y m以下的情況下,能夠將孔位置精度制得更優異并且 能夠使切削粉更順利地排出。
[0069] 二硫化鑰的粒徑相比于最大粒徑值,平均粒徑值更重要。因為,樹脂組合物中相對 于樹脂100質量份以高達70質量份?130質量份的比例含有的二硫化鑰的總體的粒徑, 對于作為鉆孔用蓋板的特性的孔位置精度和潤滑性賦予更大的影響。因此,管理二硫化鑰 的平均粒徑而不是最大粒徑,由于能夠提高鉆孔用蓋板的性能而更重要。二硫化鑰等固體 潤滑劑的粒度測定法中,首先,將試樣分散于包含0.2%六偏磷酸溶液和10%三硝基甲苯 數滴的溶液中,使用激光衍射式粒度分布測定裝置(型號:SALD-2100、株式會社島津制作 所制),測定投影的固體潤滑劑的顆粒各自的最大長度。接著,由測定結果制作粒度分布曲 線。將該曲線所表示的最大粒徑至最小粒徑的范圍作為固體潤滑劑的粒徑的范圍,另外,將 粒度分布曲線中以固體潤滑劑的體積基準計的含有比例最高的粒徑作為平均粒徑。
[0070] 二硫化鑰為非溶脹性的。因此,如溶脹性的固體潤滑劑,不需要嚴密地管理保濕程 度而在工業上是有利的。此處,對于非溶脹性的定義,將水90質量份中配混了固體潤滑劑 10質量份而成的水溶液收納于燒杯、燒瓶等的在高度方向上具有一定的內徑并且具有平坦 的內底面的容器中,攪拌至充分地混合為止。之后,測定靜置1小時后固體潤滑劑的沉淀高 度,將沉淀高度比(相對于容器的內底面至水溶液的液面為止的高度的、由內底面起至固 體潤滑劑的沉淀物上表面為止的高度的比率)小于50%的情況定義為非溶脹。需要說明 的是,將沉淀高度比為90%以上的情況定義為分散或溶脹,將沉淀高度比為50%以上且小 于90%的情況定義為溶脹。本實施方式的二硫化鑰中存在由內底面起至液面為止的高度為 68mm、由內底面起至二硫化鑰的沉淀物上表面為止的高度為28mm、沉淀高度比為41. 2%, 明確地分離成2層的例子。
[0071] 這樣的特性,在將樹脂組合物中所包含的樹脂為水溶性樹脂(A)、制作蓋板時,在 制作包含水溶性樹脂(A)和二硫化鑰的溶液(分散液)的情況下,具有下述的優點。首先, 二硫化鑰容易在液中均勻地分散而不容易凝聚。結果,即便得到的蓋板,二硫化鑰在片材的 整體中也能夠良好地分散。另外,在鉆孔加工后二硫化鑰殘留于孔內的情況下變得容易清 洗。其中,制造水溶性樹脂(A)的溶液時,優選以不產生二硫化鑰的濃度梯度的方式進行充 分地攪拌。
[0072] 對于水溶性樹脂(A),沒有特別的限定。水溶性樹脂(A)如上所述,為包括水溶性 樹脂、和不是固體潤滑劑的水溶性潤滑劑的概念。作為水溶性樹脂,優選為例如:選自由聚 環氧乙烷、聚環氧丙烷、聚丙烯酸鈉、聚丙烯酰胺、聚乙烯基吡咯烷酮、纖維素衍生物、聚四 亞甲基二醇和聚亞烷基二醇的聚酯所組成的組的一種或兩種以上。聚亞烷基二醇的聚酯是 指使聚亞烷基二醇與二元酸反應而得到的縮合物。作為聚亞烷基二醇的例子,可列舉出:聚 乙二醇、聚丙二醇、聚四亞甲基二醇、它們的共聚物所例示的二醇類。作為二元酸,可列舉出 例如:鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、對苯二甲酸、癸二酸和均苯四酸等多元羧酸的部分酯以及 酸酐。它們可以單獨使用1種或組合使用2種以上。
[0073] 另外,作為不是固體潤滑劑的水溶性潤滑劑,可列舉出例如:聚乙二醇、聚丙二醇; 聚氧乙烯油基醚、聚氧乙烯鯨蠟基醚、聚氧乙烯硬脂基醚、聚氧乙烯月桂基醚、聚氧乙烯壬 基苯基醚、聚氧乙烯辛基苯基醚等所例示的聚氧乙烯的單醚類;聚氧乙烯單硬脂酸酯、聚氧 乙烯失水山梨糖醇單硬脂酸酯;六甘油單硬脂酸酯、十六甘油單硬脂酸酯等所例示的聚甘 油單硬脂酸酯類;聚氧乙烯丙烯共聚物。它們可以單獨使用1種或組合使用2種以上。
[0074] 對于熱塑性的非水溶性樹脂,沒有特別的限定,可以使用公知的物質。作為熱塑性 的非水溶性樹脂,可列舉出例如:酰胺系彈性體、丁二烯系彈性體、酯系彈性體、烯烴系彈性 體、聚氨酯系彈性體、苯乙烯系彈性體、聚丁烯、低密度聚乙烯、氯化聚乙烯、茂金屬系聚烯 烴樹脂、乙烯?丙烯酸酯?馬來酸酐共聚物、乙烯?(甲基)丙烯酸縮水甘油酯共聚物、乙 烯?醋酸乙烯酯共聚樹脂、改性乙烯?醋酸乙烯酯共聚樹脂、乙烯?(甲基)丙烯酸共聚樹 月旨、離子鍵樹脂以及乙烯?(甲基)丙烯酸酯共聚樹脂。它們可以單獨使用1種或組合使用 2種以上。
[0075] 對于不是固體潤滑劑的非水溶性潤滑劑,沒有特別的限定,可以使用已知的物質。 作為不是固體潤滑劑的非水溶性潤滑劑,可列舉出例如:亞乙基雙硬脂酰胺、油酰胺、硬脂 酰胺、亞甲基雙硬脂酰胺等所例示的酰胺系化合物,月桂酸、硬脂酸、棕櫚酸、油酸等所例示 的脂肪酸系化合物,硬脂酸丁酯、油酸丁酯、月桂酸乙二醇酯等所例示的脂肪酸酯系化合 物,液體石蠟、聚乙烯蠟等所例示的脂肪族烴系化合物,油醇等所例示的高級脂肪族醇。它 們可以單獨使用1種或組合使用2種以上。
[0076] 樹脂組合物層的厚度根據鉆孔加工時使用的鉆頭直徑、加工的鉆孔對象物(例如 層疊板或多層板等印刷電路板材料)的構成等而不同。樹脂組合物層的厚度優選為〇. 02? 0. 3mm的范圍,更優選為0. 02?0. 2mm的范圍。通過樹脂組合物層的厚度為0. 02mm以上, 能夠得到更充分的潤滑效果,能夠減輕對于鉆頭的負載,所以能夠進一步抑制鉆頭的折損。 另一方面,通過樹脂組合物層的厚度為〇. 3mm以下,能夠抑制樹脂組合物對鉆頭的卷繞。
[0077] 另外,作為形成樹脂組合物層的方法,可列舉出例如:在金屬支撐箔的至少一面上 直接或間接地涂布將樹脂組合物適當熔解而得到的熔解液、或者使樹脂組合物溶解或分散 在溶劑中而得到的液體(以下簡稱為"樹脂組合物溶液"。),之后將涂液干燥、或冷卻、或固 化而形成樹脂組合物(涂布法)。或者,也可以預先制作樹脂組合物的片材并且使之與金 屬支撐箔貼合的方法(熱熔法)。此時,從使金屬支撐箔與樹脂組合物層層壓一體化方面 考慮,在金屬支撐箔的形成樹脂組合物層的一面上預先形成樹脂覆膜(底漆層)是優選的。 詳細如后所述。
[0078] 進而,在采用通過涂布法等將樹脂組合物溶液直接或間接地涂布于金屬支撐箔的 至少一面上之后進行干燥、冷卻、或使之固化的方法的情況下,使用的溶劑優選為含有水和 沸點低于水的溶劑的混合溶劑。使用含有水和沸點低于水的溶劑的混合溶劑有助于生成致 密的球晶、減少樹脂組合物中的殘留氣泡。對于沸點低于水的溶劑,沒有特別的限定,可列 舉出例如:乙醇、甲醇、異丙醇等醇類,也可以使用甲乙酮、丙酮等低沸點溶劑。作為其他的 溶劑,可列舉出例如:水和醇類中混合一部分與樹脂組合物的相溶性高的四氫呋喃或乙腈 而得到的溶劑。水與沸點低于水的溶劑的配混比(水/沸點低的溶劑)以質量基準計,優 選為90/10?50/50的范圍,更優選為80/20?50/50的范圍,進而優選為70/30?50/50 的范圍,進一步優選為60/40?50/50的范圍。通過沸點低于水的溶劑的配混比為10以上, 在使用水溶性樹脂(A)的情況下,變得更容易生成其致密的球晶。通過沸點低于水的溶劑 的配混比為50以下,能夠在工業上更穩定地生產蓋板。
[0079] 另外,在采用通過涂布法或熱熔法等將樹脂組合物溶液直接或間接地涂布于金屬 支撐箔的至少一面上之后加熱干燥、或使之冷卻固化的方法的情況下,加熱干燥時的鉆孔 用蓋板的溫度優選為120°C?160°C,冷卻固化優選為常溫,加熱干燥后優選為5?30秒下 常溫(例如10?30°C)冷卻。通過加熱溫度為160°C以下,工業上能夠更穩定地生產蓋板。 另外,通過冷卻溫度為常溫,能夠抑制在后續工序產生凝結。
[0080] 對于本實施方式的鉆孔用蓋板所使用的金屬支撐箔,沒有特別的限定,優選為與 樹脂組合物層的密合性高、能夠耐受鉆頭帶來的沖擊的金屬材料。金屬支撐箔的厚度優選 為0. 05?0. 5mm,更優選為0. 05?0. 3mm。通過該金屬支撐箔的厚度為0. 05mm以上,能夠 抑制鉆孔加工時鉆孔對象物(例如,層疊板)的毛刺的產生。另外,通過將金屬支撐箔的厚 度設為0. 5_以下,鉆孔加工時產生的切削粉的排出變得更容易。作為金屬支撐箔的金屬 種類,從入手性、成本、加工性的觀點出發,優選為鋁。另外,從同樣的觀點出發,作為鋁箔的 材質,優選為純度95%以上的鋁。作為這樣的鋁箔,可列舉出例如,JIS H4160規定的5052、 3004、3003、1N30、1N99、1050、1070、1085、8021。通過使用鋁純度95%以上的鋁箔作為金屬 支撐箔,由鉆頭帶來的沖擊的緩和以及鉆頭前端部的鉆入性提高,與樹脂組合物的鉆頭的 潤滑效果相應地,能夠進一步提高加工孔的孔位置精度。
[0081] 另外,從與樹脂組合物層的密合性的觀點出發,優選使用預先在表面上形成了樹 脂覆膜(底漆層)的金屬支撐箔。從密合性、成本、鉆孔特性的觀點出發,底漆層的厚度優 選為0. 002?0. 02mm,更優選為0. 002?0. 01mm。該底漆層中含有二硫化鑰作為固體潤滑 劑的情況下,底漆層的厚度可以根據二硫化鑰的粒徑而適宜選擇。對于該底漆層所包含的 樹脂,優選為能夠提高與樹脂組合物層的密合性的樹脂,可以為熱塑性樹脂和熱固化性樹 脂中的任一者,或者也可以為粘合性樹脂。作為熱塑性樹脂,可列舉出例如:聚氨酯系聚合 物、醋酸乙烯酯系聚合物、氯乙烯系聚合物、聚酯系聚合物、丙烯酸系聚合物及它們的共聚 物。作為熱固化性樹脂,可列舉出例如:環氧系樹脂、氰酸酯系樹脂。作為粘接劑而起作用 的粘合性樹脂,除了上述樹脂以外,可列舉出例如:密胺樹脂、脲醛樹脂、酚醛樹脂等合成樹 月旨,氯丁橡膠、丁腈橡膠、丁苯橡膠和硅橡膠等合成橡膠。底漆層中所含的樹脂可以單獨使 用1種或組合使用2種以上。
[0082] 構成鉆孔用蓋板的各層的厚度如下進行測定。S卩,從鉆孔用蓋板的樹脂組合 物層側的表面,使用截面拋光儀(JE0L DATUM.制造、商品名"CROSS-SECTION POLISHER SM-09010")、或超薄切片機(Leica公司制造、商品名"EM UC7"),將鉆孔用蓋板沿其各層 的層疊方向切斷。然后,使用SEM(掃描型電子顯微鏡(Scanning Electron Microscope)、 KEYENCE公司制造、型號"VE-7800"),從與切斷后露出的截面垂直的方向觀察該截面,測定 金屬支撐箔及樹脂組合物層、以及根據需要而定的底漆層的厚度。相對于1個視野,測定5 處的厚度,將其平均值作為各層的厚度。
[0083] 本實施方式的鉆孔用蓋板若用于層疊板或多層板的鉆孔加工,則能夠更有效且切 實地實現本發明的目的,故而優選。另外,如果該鉆孔加工為直徑(鉆頭直徑)〇.2_小以 下的鉆孔加工、優選為直徑〇.〇5mmcj5以上且OJmmcj5以下的鉆孔加工,則能夠更有效并切 實地達到本發明的目的。尤其是孔位置精度很重要的直徑0. OSmmcj5以上且O.lSmmct以下 的小徑的鉆頭用途、特別是0. OSmmcj5以上且0. IOSmmcj5以下的極小徑的鉆頭用途時,從能 夠顯著減少鉆頭折損方面考慮是適宜的。需要說明的是,〇.〇5_小的鉆頭直徑是能夠獲得 鉆頭直徑的下限,如果能夠獲得的鉆頭直徑比其更小,就不限于上述內容。此外,即便在使 用直徑超過0. Zmmcj5的鉆頭的鉆孔加工中采用本實施方式的蓋板也無有問題。
[0084] 本實施方式的鉆孔用蓋板在例如將印刷基板材料、更具體而言為層疊板或多層板 進行鉆孔加工時可以使用。具體而言,可以將層疊板或多層板層疊1枚或多枚而成的(印 刷電路板材料)至少最上表面,以金屬支撐箔側與印刷電路板材料相接的方式配置鉆孔用 蓋板,由該蓋板的上表面(樹脂組合物層的面)進行鉆孔加工。
[0085] 本實施方式的鉆孔用蓋板由于具有鉆孔加工時優異的孔位置精度和樹脂組合物 層優異的潤滑性,因此能夠減少鉆孔加工時的鉆頭的折損。結果,能夠進一步進行高密度設 計,能夠進行高品質且生產性優異的鉆孔加工。或者,能夠一次地增加鉆孔加工的重疊枚 數,有助于生產率提高和成本降低。
[0086] 以上,對于本發明的實施方式進行了說明,但本發明不限定于上述實施方式。本發 明可在不脫離其主旨的范圍內實施各種變形。
[0087] 實施例
[0088] 以下,將本發明的實施例的效果與本發明的范圍之外的比較例進行比較而說明。 但本發明不受這些實施例的限定。需要說明的是,將"聚乙二醇"簡單記為"PEG"、將"聚環 氧乙烷"簡單記為"PE0"。
[0089] 〈實施例1 >
[0090] 將重均分子量150000的聚環氧乙烷(明成化學工業株式會社制、商品名:7 >卜 7 7MG-150) 30質量份、與重均分子量20000的聚乙二醇(三洋化成工業株式會社制,商品 名:PEG20000) 70質量份,以樹脂固體成分為30質量%的方式,溶解于水/MeOH(甲醇)混 合溶液中。此時的水與MeOH的比率以質量比計設為60/40。進而,在該水溶性樹脂組合物 的溶液中,使作為固體潤滑劑的二硫化鑰(Daizo Corporation.制,粒徑的范圍:0.5 iim? 29iim、平均粒徑:5iim、二硫化鑰純度:98%、摩擦系數ii 4)相對于水溶性樹脂組合物 所包含的樹脂100質量份配混80質量份,充分地使之分散。使用棒涂機將這樣得到的樹脂 組合物溶液涂布于在單面上形成有厚度〇. Olmm的環氧樹脂覆膜的鋁箔(使用鋁箔:1100、 厚度0. 1mm、三菱鋁株式會社制)的樹脂覆膜面側,以使干燥后的樹脂組合物層的厚度為 0. 05mm,并用干燥機在120°C下干燥5分鐘后,冷卻至常溫為止,由此制作鉆孔用蓋板。需 要說明的是,將本實施例中使用的二硫化鑰的一部分掃描型電子顯微鏡照片(倍率:1〇〇〇〇 倍)示于圖1中。
[0091] 〈實施例2>
[0092] 根據實施例1,以表1所示的各材料的種類和含有比例調制樹脂組合物溶液,制作 干燥后的樹脂組合物層的厚度為〇. 〇5_的鉆孔用蓋板。
[0093] <比較例1?22 >
[0094] 根據實施例1,以表1所示的各材料的種類和含有比例調制樹脂組合物溶液,制作 干燥后的樹脂組合物層的厚度為〇. 〇5_的鉆孔用蓋板。
[0095] <評價方法>
[0096] 對于實施例和比較例中制作的鉆孔用蓋板的各樣品,進行以下的評價。
[0097] (1)孔位置精度
[0098] 在層疊的覆銅層疊板上,將鉆孔用蓋板以其樹脂組合物層為上而配置,進行鉆孔 加工。以每一支鉆頭6000hits進行鉆孔加工,使用4支鉆頭重復進行。對于每一支鉆 頭,對于每 1 ?1500hits、l ?3000hits、l ?4500hits、l ?6000hits 的孔,使用 Hole Analyzer (型號:HA_1AM、Hitachi Via Mechanics, Ltd.制)測定層疊的覆銅層疊板的最 下板的背面(下表面)的孔位置與指定坐標的偏移。對于該偏移,計算平均值和標準偏差 (〇 ),算出平均值+3 〇。其后,作為鉆孔加工整體的孔位置精度,對所使用的4支鉆頭,算出 相對于各個"平均值+3〇 "的值的平均值來表示。所使用的數學式如下。將1?3000hits、 1?6000hits的結果示于表1中。
[0099] [數學式1]
[0100]
【權利要求】
1. 一種鉆孔用蓋板,其具備:金屬支撐箔、和在該金屬支撐箔的至少一面上形成的由 樹脂組合物構成的層, 所述樹脂組合物含有樹脂、和相對于該樹脂100質量份為70質量份?130質量份的作 為固體潤滑劑的二硫化鑰, 由所述樹脂組合物構成的層具有〇. 02?0. 3mm范圍的厚度。
2. 根據權利要求1所述的鉆孔用蓋板,其中,所述二硫化鑰具有1?20 μ m的平均粒 徑。
3. 根據權利要求1或2所述的鉆孔用蓋板,其中,所述二硫化鑰的純度為85質量%以 上。
4. 根據權利要求1?3的任一項所述的鉆孔用蓋板,其中,所述樹脂組合物含有水溶性 樹脂(A)。
5. 根據權利要求4所述的鉆孔用蓋板,其中,所述水溶性樹脂(A)包括選自由聚環氧乙 烷、聚環氧丙烷、聚丙烯酸鈉、聚丙烯酰胺、聚乙烯吡咯烷酮、纖維素衍生物、聚四亞甲基二 醇和聚亞烷基二醇的聚酯、聚乙二醇、聚丙二醇、聚氧乙烯的單醚類、聚氧乙烯單硬脂酸酯、 聚氧乙烯失水山梨糖醇單硬脂酸酯、聚甘油單硬脂酸酯類、以及聚氧乙烯丙烯共聚物所組 成的組的一種或兩種以上的水溶性樹脂。
6. 根據權利要求1?5的任一項所述的鉆孔用蓋板,其中,所述樹脂組合物包含熱塑性 的非水溶性樹脂。
7. 根據權利要求6所述的鉆孔用蓋板,其中,所述熱塑性的非水溶性樹脂包括選自由 酰胺系彈性體、丁二烯系彈性體、酯系彈性體、烯烴系彈性體、聚氨酯系彈性體、苯乙烯系彈 性體、聚丁烯、低密度聚乙烯、氯化聚乙烯、茂金屬系聚烯烴樹脂、乙烯?丙烯酸酯·馬來酸 酐共聚物、乙烯·(甲基)丙烯酸縮水甘油酯共聚物、乙烯?醋酸乙烯酯共聚樹脂、改性乙 烯·醋酸乙烯酯共聚樹脂、乙烯·(甲基)丙烯酸共聚樹脂、離子鍵樹脂以及乙烯·(甲基) 丙烯酸酯共聚樹脂所組成的組的一種或兩種以上的非水溶性樹脂。
8. 根據權利要求1?7的任一項所述的鉆孔用蓋板,其中,所述樹脂組合物包含不是固 體潤滑劑的非水溶性潤滑劑。
9. 根據權利要求8所述的鉆孔用蓋板,其中,所述不是固體潤滑劑的非水溶性潤滑劑 包括選自由酰胺系化合物、脂肪酸系化合物、脂肪酸酯系化合物、脂肪族烴系化合物以及高 級脂肪族醇所組成的組的一種或兩種以上的化合物。
10. 根據權利要求1?9的任一項所述的鉆孔用蓋板,其中,所述金屬支撐箔具有 0.05?0.5mm范圍的厚度。
11. 根據權利要求1?10的任一項所述的鉆孔用蓋板,其中,在所述金屬支撐箔與 所述由樹脂組合物構成的層之間,還具備作為樹脂覆膜的底漆層,該底漆層具有〇. 002? 0.02mm范圍的厚度。
12. 根據權利要求11所述的鉆孔用蓋板,其中,所述底漆層含有包含二硫化鑰的固體 潤滑劑。
13. 根據權利要求12所述的鉆孔用蓋板,其中,所述底漆層包含相對于構成底漆層的 組合物100質量份為1質量份?50質量份的所述二硫化鑰。
14. 根據權利要求11?13的任一項所述的鉆孔用蓋板,其中,所述底漆層中包含的所 述樹脂包括選自由環氧系樹脂和氰酸酯系樹脂所組成的組的一種或兩種以上的熱固化性 樹脂。
15. 根據權利要求11?13的任一項所述的鉆孔用蓋板,其中,所述底漆層中包含的所 述樹脂包括選自由聚氨酯系聚合物、醋酸乙烯酯系聚合物、氯乙烯系聚合物、聚酯系聚合物 和丙烯酸系聚合物以及它們的共聚物所組成的組的一種或兩種以上的熱塑性樹脂。
16. 根據權利要求11?13的任一項所述的鉆孔用蓋板,其中,所述底漆層中包含的所 述樹脂包括選自由三聚氰胺樹脂、脲醛樹脂、酚醛樹脂、氯丁橡膠、丁腈橡膠、丁苯橡膠以及 硅橡膠所組成的組的一種或兩種以上的粘合性樹脂。
17. 根據權利要求1?16的任一項所述的鉆孔用蓋板,其中,所述由樹脂組合物構成的 層為在所述金屬支撐箔的所述至少一面上通過涂布法形成的層;所述由樹脂組合物構成的 層為將溶解或分散于水和沸點低于水的溶劑的混合溶劑而成的液體涂布于所述金屬支撐 箔的所述至少一面上而成的層;所述沸點低于水的溶劑包含選自由醇、甲乙酮、丙酮、四氫 呋喃以及乙腈所組成的組的一種或兩種以上的溶劑。
18. 根據權利要求17所述的鉆孔用蓋板,其中,所述混合溶劑中包含的所述水與所述 沸點低于水的溶劑的配合比,以質量基準計,為90/10?50/50的范圍。
19. 根據權利要求1?18的任一項所述的鉆孔用蓋板,其用于利用直徑0.2πιπιΦ以下 的鉆頭來進行的開孔加工。
20. 根據權利要求1?19的任一項所述的鉆孔用蓋板,其用于層疊板或多層板的鉆孔 加工。
【文檔編號】H05K3/00GK104321173SQ201380027618
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2013年3月22日 優先權日:2012年3月27日
【發明者】龜井孝幸, 松山洋介, 羽崎拓哉 申請人:三菱瓦斯化學株式會社