JPH01306111A - プリント基板加工用の小径ドリル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、２枚用ねのプリント基板を穴あけ加Ｔするプ
リント基板加工用の小径ドリルに関する。

（従来の技術） プリント基板加工のドリルは、プリント基板の高密度化
から、最近の傾向としては、０．６ｍｍ以下の小径穴の
加工が増加してきている。

これに対し、特開昭６２−１８１８１５号公報にみられ
るようにねじれ角を３０°以−に、ドリル溝の深さをド
リル゛ト径の５０〜７０％、換言ずれば芯厚比を０．３
〜０．５．芯厚を一様にしたもの等形状面の提案が開示
されている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、プリント基板加工用の小径ドリルでは、
ドリルの折損、穴位置精度、エポキシスミアおよび切屑
づまりが加工上の問題点としてあげられ、Ｉ）′ｉＩ述
した公報にみられる小径ドリルでは、性能的に不充分で
あった。

このようなことから、本発明は、２枚重ねのブリント基
板を穴あけを対象として芯厚比、溝幅比、芯厚テーパ、
ねじれ角および先端角をそれぞれ最適形状とすることに
より、上記問題点を解決しようとするものである。

（課題を解決するための手段） 本発明は、上述の点に鑑みなされたもので、２枚重ねの
プリント基板を穴あけ加工するプリント基板加工用の小
径ドリルをｆｉｉＪ提にして、専用化を図りその最適形
状化を配慮したものである。

すなわち、本発明では、芯厚比（芯厚／刃先直径）につ
いては、０．＋　−０，２、溝幅比（溝／ランド）につ
いては、１．２〜１．５．Ｉ＋＋＋ｍあたりの芯厚テー
パについては、ｏ、　ｏｚｚ〜０．０３０．ねじれ角に
ついては、３３°〜３７°および先端角については。

１２５＠〜１３５′に設定したものである。特に、これ
らの形状は、ねじれ角を強くシ、芯厚を小さくすること
によって切削抵抗を低減しながら切屑の排出性を良好に
するとともに２一方芯厚を小にしたことによって、失わ
れた剛性を溝幅比で補うように配慮したものである。し
たかって５本発明のプリント基板加工用の小径ドリルで
は、剛性が高く、切屑の排出性が良いという相反する目
的を達成できたものである。

（作用） 本発明におけるプリント基板加工用の小径ドリルは、２
枚重ねのプリント基板を穴あけ加工するものである。

そして、本発明では、芯厚比等を最適形状としたもので
、剛性が高く、しかも切屑排出性にもすぐれた作用をな
すものである。これは、ねじれ角を強くするとともに芯
厚を小さくすることによって切屑排出性を高め、一方満
幅比で剛性を補うことを配慮したからである。

したがって、本発明のプリント基板加工用の小径ドリル
は、穴位置精度も向上するように作用する。

（実施例） 以下１本発明プリント基板加工用の小径ドリルにおける
一実施例について説明する。

ｍ１図乃至第３図において、（１）は、ドリル本体（２
）およびシャンク部分（３）からなるプリント基板加工
用の小径ドリルであり、例えばＭｈｏ相当材種の超硬合
金からなる。そして、この小径ドリル（１）は、刃先直
径りでいえば通常φ０．６ｍｍ以下のものに適用され、
第４図でみられるように２枚重ねのプリント基ｊｆｔ　
（１０ａ）　（１０ｂ）を当て板（１１）とともにいわ
ゆる同時−光加工で穴あけ穴加工する。

したがって、この場合、ねじれ溝（４）の溝長さＬ３は
、プリント基板（１０ａ）　（ＩＱｂｌ、当て板（１１
）および捨て板（１２）の厚みに基づいて設定される６
本実施例では、プリント基板（１０ａｌ　（ＩＯｂ）の
厚さがそれぞれ１．６＋＋＋＋ｗ　、　　Ａｆｌの当て
板（１１）が０．ｌ５ｍｍであるところから溝長さし□
については、Ｌｌ＝４．７ｍｍに設定した。したがって
、この溝長さ【７゜は、一般的には４．５〜５．０＋ｓ
＋ｗの範囲内にある。

しかして、ドリル本体（２）に形成された先端切刃部分
（５）　は、マージン長さｌ−、がＬ　、＝　０．４　
ｆｆ１ｍ程度であるアンダーカットタイプのものに適用
される。そして、先端切刃部分（５）には、先端切刃角
αによって１対の先端切刃稜（６）が形成される。この
場合、先端切刃角αは、α・　１２５°〜１３５°の範
囲内で設定される。これは、先端切刃ｆｆ＋　ａが１２
５″″未満では、第５図に示されるように被加工物に含
まれるガラス繊維によってドリル先端部が曲がりやすい
ため、これに伴って穴位置精度が悪くなることから除外
したものである。また、先端切刃角ａが１３５°をこえ
るとスラスト力の増加により、加工中のドリルの折損の
確率が高くなり実用的でない。

したがって、先端切刃角ａについては、１２５゜〜１３
５°の範囲が最適となる。

また、ドリル本体（２）の軸方向には、ねじれ溝（４）
が形成されるが、このねじれ溝（４）のねじれ角θは、
θ＝３３°〜３７°の範囲内で設定される。

一般的にプリント基板を加工する回転１ｆｉ　６０．０
００〜ａｏ、　ｏｏ口ｒｐｒｎでは、第１表に示される
ような傾向がある。そして、ステップ加工なしで穴加工
することを目的とする小径ドリルでは、ねじれ角が極め
て狭い範囲でしか、切屑排出性が良好でなく、そのねじ
れ角θの範囲は、３３°〜３７°である。そして、ねじ
れ角θが３３°未満では、ねじれ溝（４）のポンプ作用
が低く、また、ねじれ角θが３７°をこえると、排出ま
での切屑の通る道程が狭く、がつ艮くなりずぎるため切
屑排出性が悪くなる。

以下余白 さらに１本発明の小径ドリル（＋）は、アンダーカット
タイプの標準断面形状に対し、芯厚比（芯厚／刃先直径
）、溝幅比（溝／ランド）および芯厚テーパを改身する
ことにより、２枚重ねのプリント基板（ＩＱａ）　（１
０ｂｌに対する穴あけ加工に好適した。

すなわち１本発明の小径ドリル（１）では、芯厚比につ
いては、０．ＩＯ≦Ｗ／Ｄ≦０．２０．溝幅比について
は、１．２≦Ｆ／Ｌ≦１．５．芯厚テーパについては、
１ｍｍあたりテｏ、ｏｚｚ　≦ｗｔ≦ｏ、ｏ３’ｏ　ノ
範囲内で設定した。

芯厚比と溝幅比とは、ドリルの軸直角断面の形状を決め
る最も重要な因子で、芯厚比を小さくすればドリルの剛
性が低下し、逆に溝幅比を小さくすればドリル剛性が大
きくなる。これを実際に計莫した結果が第６図である。

第６図で横軸は、ドリルの断面積な丸棒のときと比べた
比率で表わした断面積比で、縦軸は、ドリル軸の直角断
面で最も弱い方向の断面二次モーメントを示している。

これから明らかなように同一断面積では、芯厚比より溝
幅比の影響が大きいことがわかる。また、一般的に芯厚
比を大きくすることは、同時に芯厚やヂゼル刃が大きく
なるため、スラスト力が増加し、ドリルの加工開始での
喰い付き性が悪くなる。ドリル剛性は、芯厚比を大きく
、溝幅比を小さくすること、つまり丸棒に近くなるほど
大きくなり、穴位置精度が良くなるが、逆に切屑を排出
するためのねじれ溝（４）が狭くなり、切屑が排出しず
らくなるか、場合によっては、切屑づまりのためドリル
が折損することがある。

しかして、これらの因子を実際に穴あけ加工して、切屑
排出性で比較した検討結果を以下に説明する。

まず、第７図に示されるように、溝幅比１．０未満およ
び芯厚比０．２０をこえる領域では、切屑の排出性が悪
くなる。また、切屑排出性の良好な領域においても、溝
幅比が１．５をこえ、芯厚比が０．１以下になるとドリ
ル剛性が低下し、ドリルの曲りによる六位（ｎ精度の低
下やドリルの折損がみられるようになる。したがって１
本発明におけるブリント基板加工用の小径ドリル＋１１
では、芯厚比については、０．１０≦Ｉｌｌ／Ｄ≦０．
２０．溝幅比については、１．２≦Ｆ／Ｌ≦１．５の範
囲内をそれぞれ選択した。

また、芯厚テーパについては、　ｏ、ｏｚｚ未満では、
断面係数が小さくなるため強度不足となり、０、０３０
をこえると切屑の排出性が悪くなるので除外した。

このようにして構成された本発明のプリント基板加工用
の小径ドリル（１）は、例えば火入のような形状・寸法
で設定される。なお、この場合、溝幅比については、Ｆ
／Ｌ≦１．３〜１．４．芯厚テーパについては、Ｗｔ≦
０．０２５／ｌに設定した。

以下余白 次に、本発明品および従来品における穴あけ例について
説明する。

本発明の工具仕様は、前述した第２表におけるドリル径
Ｄ＝φ０．４０ｍｍのものであり、切削条件は１回転数
＝　７０．０００ｒｐｍ　、送り＝２１ａ＋／ｓ＋ｎと
した。また、被加工物は、第４図にみられるように２枚
重ねのプリント基板（ｌＯａ）　（ＩＯｂｌであり、当
て板（ＩＩ）をＯ，Ｉ５ｎ＋ｗ＋厚さのＡｉ板とした。

この結果、本発明品は、ヒツト数４．０００時点におけ
る穴位置精度については、第８図にみられるように大部
分が５０μの範囲内に入り、また最大ずれも５４μで小
さかった。なお、この場合のサンプリング数は５０点と
したものである。

これに対し、従来品は、第９図にみられるように５０μ
を外れるものがあって穴位置精度が悪く、また最大ずれ
も７５μと大きかった。なお、この場合における従来品
の切削条件は、前述した切削条件を採ることができず１
回転数＝　６０．０００ｒｐＩＩ＋、送り＝　１．８ａ
＋／ｗｉｎと条件を下げたものである。また、従来品に
おける工具仕様は、芯厚比＝０．１７５．溝幅比＝１．
８．芯厚テーパＷｔ　＝０．０２／１．ねじれ角＝３０
°、先端角＝１２０°とし、溝長さり３等については、
本発明品に準じたものである。

（発明の効果） 本発明は、以上説明したように２枚重ねのプリント基板
の同時−発の穴あけ加工に好適するようドリルの最適形
状化を図ったものであり、これに伴って剛性が高く、シ
かも切屑排出性も良好な小径ドリルを提供できるもので
ある。したがって１本発明では、以下のような具体的効
果が得られるものである。

■　ドリルが折損せずに一発で高能率化加工が７　でき
る、これは、第８図および第９図の条件比較からいえる
ものである。

■　ドリルの曲がりによる穴位置精度が±５０μ５０μ
精度で加工できる。これは、第８図および第９図の比較
から明らかである。

■　切屑排出性の不良などが発生せず、良好な品質の穴
加工が可能となった。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明プリント基板加工用の小径ドリルにお
ける一実施例を示す正面図、第２図は、その拡大側面図
、第３図は、刃先部分を示す一部拡大ｉＥ面図、第４図
は、穴あけ状況を示す概念的な説明図、第５図は、先端
角αと穴位置精度との関係を示す説明図、第６図は、ド
リルの断面形状における芯厚比および溝幅比の関係を示
す説明図、第７図は、切屑排出性における芯厚比および
溝幅比の関係を示す説明図、第８図は１本発明プリント
基板加工用の小径ドリルにより得られた大泣１６精度を
示す説明図、第９図は、従来品により得られた穴位置精
度を示す説明図である。 （１）・−プリント基板加工用の小径ドリル（２１−・
ドリル本体　　　　　（３１−・・シャンク部分（４）
・・・ねじれ溝　　　　　　＋５）　−・・先端切刃部
分（６）・・・先端切刃稜 特許出願人　東芝タンガロイ株式会社 ４−：相じれ溝 ｆ：先埠咀散 竿７図 茅デ図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ２枚重ねのプリント基板を穴あけ加工する小径ドリルで
   あって、ドリル本体には、アンダーカットタイプの先端
   切刃部分およびねじれ溝をそれぞれ形成するとともに、
   以下の条件（ａ）〜（ｅ）を満たすことを特徴とするプ
   リント基板加工用の小径ドリル。 （ａ）芯厚比（芯厚／刃先直径）が０．１０〜０．２０
   であること。 （ｂ）溝幅比（溝／ランド）が１．２〜１．５であるこ
   と。 （ｃ）１ｍｍあたりの芯厚テーパが０．０２２〜０．０
   ３０であること。 （ｄ）ねじれ溝のねじれ角が３３°〜３７°であること
   。 （ｅ）先端角が１２５°〜１３５°であること。