专利名称：用于钻小孔的导引板的制作方法
相关申请本申请是依据35 U.S.C.§111(e)(1)要求2001年7月6日按照35 U.S.C.§111(b)申请的临时申请号60/303,147的申请日权益的按35 U.S.C.§111(a)提交的申请。
常用作导引板的是铝板，例如AA1100-H18材料的铝板，主要用于在用于印刷电路板的空白板中钻孔时防止损伤外观和减少毛刺的形成。近年来电子元件以更高的密度安装在印刷电路板上，要求形成最大0.3mm直径的小孔。这引起以下问题用铝板作导引板使钻头在板表面上打滑，经常导致钻头断裂。由于钻头经常断裂，所以不能叠置更多的空白板用于钻孔以提供印刷电路板，因而效率差。还由于钻头在板表面上打滑，所以有不能精确地在适当位置形成小孔的问题。所遇到的另一问题是所形成小孔的内周边壁是毛面的。
因此，通过粘贴润滑剂片在其至少一面上形成润滑剂层，铝基板作为用于钻小孔的导引板似乎是可行的，这样是为了克服这些问题，防止钻头断裂，消除小孔内周表面的凹凸不平，确保要在空白板中形成的小孔的位置准确度得到改善。可用作所述润滑剂片的是例如JP-A-4-92494公开的由20至90％(重量)平均分子量至少10 000的聚乙二醇和80至10％(重量)水溶性润滑剂的混合物制备的厚0.1至3mm的片。但所述润滑剂片与所述铝基板的粘附性差，局部地与所述基板分离而且其厚度不均匀，或者在钻孔过程中面对空白板的导引板表面中存在不规则导致钻头断裂或损害小孔位置的准确度。此外，所述润滑剂片有可能破裂或变得厚度不均匀，或者在钻孔过程中面对空白板的导引板表面出现不规则，从而导致钻头断裂或损害小孔位置的准确度。
本发明的目的是克服上述问题，提供一种用于钻小孔的导引板，其中润滑剂层与基板的粘附性极好而且可防止破裂。
本文所用术语“铝”除纯铝之外还包括铝合金。术语“板”还包括箔。
所述用于钻小孔的第一种导引板中，所述聚乙酸乙烯酯的部分皂化产物的皂化度为15至70％(摩尔)，平均分子量为9 000至50 000。
所述聚乙酸乙烯酯的部分皂化产物具有改善所述润滑剂层与铝基板的粘附性的性质，但如果平均分子量低于9 000，则该产物不能有效地起改善所述润滑剂层与基板的粘附性的作用。如果平均分子量超过50 000，尽管所述润滑剂层与基板的粘附性得到改善，但该产物的粘度高从而损害润滑性能而且与聚乙二醇的相容性变差。另外，如果皂化度低于15％(摩尔)，则所用聚乙酸乙烯酯部分皂化产物的水溶性变差，结果使钻孔板不能通过水洗很容易地清洁，而如果皂化度超过70％(摩尔)，则产物润滑性能降低而且与聚乙二醇的相容性变差。因此，将所述聚乙酸乙烯酯部分皂化产物的皂化度确定在15至70％(摩尔)范围内是理想的。
本发明提供用于钻小孔的第二种导引板，包括在铝基板的至少一个表面上形成的平均分子量为至少3 000至低于10 000的聚乙二醇、平均分子量为至少10 000的聚乙二醇和三羟甲基丙烷之混合物的润滑剂层，该层和基板之间设置有乙酸乙烯酯-氯乙烯共聚物的底涂层。
所述用于钻小孔的第二种导引板中，所述乙酸乙烯酯-氯乙烯共聚物包含5至30％(重量)的乙酸乙烯酯和70至95％(重量)的氯乙烯，两者总量为100％(重量)，平均分子量为15 000至50 000。
所述乙酸乙烯酯-氯乙烯共聚物具有改善所述润滑剂层与铝基板的粘附性的性质，但如果平均分子量低于15 000，则所述共聚物不能有效地起到改善所述润滑剂层与基板的粘附性的作用。如果平均分子量超过50 000，尽管所述润滑剂层与基板的粘附性得到改善，但所述共聚物的粘度高从而变得不太适合涂布。另外，如果所用乙酸乙烯酯-氯乙烯共聚物包含低于5％(重量)的乙酸乙烯酯和高于95％(重量)的氯乙烯，则所述润滑剂层与基板的粘附性削弱。包含多于30％(重量)的乙酸乙烯酯和低于70％(重量)的氯乙烯时，所述共聚物放出较强的特殊气味。因此，所述乙酸乙烯酯-氯乙烯共聚物的乙酸乙烯酯含量在5至30％(重量)的范围内而其氯乙烯含量在70至95％(重量)的范围内是理想的。
本发明提供用于钻小孔的第三种导引板，包括在铝基板的至少一个表面上形成的平均分子量为至少3 000至低于10 000的聚乙二醇、平均分子量为至少10 000的聚乙二醇和三羟甲基丙烷之混合物的润滑剂层，该层和基板之间设置有乙酸乙烯酯-氯乙烯-马来酸共聚物的底涂层。
所述用于钻小孔的第三种导引板中，所述乙酸乙烯酯-氯乙烯-马来酸共聚物包含4至30％(重量)的乙酸乙烯酯、70至95％(重量)的氯乙烯和0.1至3％(重量)的马来酸，其总量为100％(重量)，平均分子量为15 000至50 000。
所述乙酸乙烯酯-氯乙烯-马来酸共聚物具有改善所述润滑剂层与铝基板的粘附性的性质，但如果平均分子量低于15000，则所述共聚物不能有效地起到改善所述润滑剂层与基板的粘附性的作用。如果平均分子量超过50 000，尽管所述润滑剂层与基板的粘附性得到改善，但所述共聚物的粘度高从而变得不太适合涂布。另外，如果所用乙酸乙烯酯-氯乙烯-马来酸共聚物包含低于4％(重量)的乙酸乙烯酯，则所述润滑剂层与基板的粘附性降低，而如果乙酸乙烯酯含量超过30％(重量)，则所述共聚物放出较强的特殊气味。氯乙烯含量低于70％(重量)时，将放出较强的特殊气味。此量超过95％(重量)时，所述润滑剂层与基板的粘附性削弱。如果马来酸的含量低于0.1％(重量)，则所述润滑剂层与基板的粘附性降低，但如果此量超过3％(重量)，将导致成本增加。因此，所述乙酸乙烯酯-氯乙烯-马来酸共聚物的乙酸乙烯酯含量在4至30％(重量)的范围内、其氯乙烯含量在70至95％(重量)的范围内、其马来酸含量在0.1至3％(重量)的范围内是理想的。
本发明所述第一种至第三种导引板用于钻小孔时，所述底涂层起防止润滑剂层分离而且防止润滑剂层破裂的作用。所述基板也起防止钻小孔时形成毛刺的作用。由于消除了毛刺，可在叠层中安排更多数量的空白板同时钻孔，从而提高生产率。此外，由于防止了毛刺的形成，从而可能防止损害由所述空白板生产的印刷电路板的金属层，防止所得印刷电路板上电路的配线断裂。所述用于钻小孔的第一种导引板有两种平均分子量不同的聚乙二醇和三羟甲基丙烷的混合物的润滑剂层，因而由该润滑剂层提供的润滑性能极好。例如，在钻最大0.25mm直径的小孔时，可防止孔的内周边壁成为毛面。
用于钻小孔的第一至第三种导引板中，所述底涂层的厚度均为0.1至3.0μm。如果所述底涂层的厚度小于0.1μm，则所述润滑剂层与基板的粘附性降低，而如果所述厚度超过3.0μm，将导致成本增加。
本发明用于钻小孔的第一至第三种导引板中，所述润滑剂层均由包含10至70重量份的一种平均分子量为至少3 000至低于10 000的聚乙二醇、30至90重量份的一种平均分子量为至少10 000的聚乙二醇和0.5至20重量份的三羟甲基丙烷(按每100重量份两种聚乙二醇之总量计)的混合物制备而成。
所述平均分子量为至少3 000至低于10 000的聚乙二醇具有改善所述润滑剂层的水溶性和润滑性能的性能。但如果其含量低于10重量份，则没有这些作用，而如果其含量高于70重量份，则所述润滑剂层变粘。因此，所述平均分子量为至少3 000至低于10 000的聚乙二醇的含量定在10至70重量份的范围内是优选的。使用平均分子量为至少3 000至低于10 000的聚乙二醇是因为如果所述平均分子量低于3 000，则难以形成所述润滑剂层，而所述平均分子量不低于10 000时，将导致润滑性能降低。
所述平均分子量为至少10 000的聚乙二醇具有改善润滑剂层的强度的性能。但如果其含量低于30重量份，则没有此作用，而如果其含量高于90重量份，则所述润滑剂层变硬变脆。因此，所述平均分子量为至少10 000的聚乙二醇的含量定在30至90重量份的范围内是优选的。使用平均分子量为至少10 000的聚乙二醇是因为如果所述平均分子量低于10 000，则虽然水溶性令人满意，但所述润滑剂层变得极粘而难以制成薄膜。顺便提一下，所述高分子量聚乙二醇的平均分子量的上限为约100 000。
本发明用于钻小孔的第一至第三种导引板中，所述润滑剂层的厚度均为10至100μm。如果所述润滑剂层的厚度小于10μm，则不能获得满意的润滑性能，而如果厚度超过100μm，则不能有效地涂布所述混合物导致生产率降低而材料成本增高。
最佳实施方式下面结合附图描述本发明的具体实施方案。
图1表示本发明用于钻小孔之导引板的一种具体实施方案。
参见图1，所述导引板1包括铝基板2和在铝基板2的一个表面上形成的润滑剂层4，其间设置有底涂层3。
所述铝基板2是铝如AA1100-H18、AA1050-H18、AA3003-H18、或AA3004-H18等材料的单板形式。或者，所述基板2由包含至少99.30％(重量)的Al、总量最多达0.7％(重量)的Si和Fe、最多达0.10％(重量)的Cu、最多达0.05％(重量)的Mn、最多达0.05％(重量)的Mg和最多达0.05％(重量)的Zn的H18合金材料(例如JIS ALN30)制备。优选所述基板2的厚度为约0.1至约0.25mm。基板2可以是包含维氏硬度为20至50的厚度为5至100μm的软铝板和粘贴在所述软铝板上的维氏硬度为50至140的厚度为30至200μm的硬铝板的板。在此情况下，所述润滑剂层4在所述硬铝板的表面上形成，其间设置有底涂层3。
所述底涂层的厚度为0.1至3.0μm。
所述底涂层3可包含皂化度为15至70％(摩尔)、平均分子量为9000至50 000的聚乙酸乙烯酯的部分皂化产物。
或者，所述底涂层3可包含含有5至30％(重量)乙酸乙烯酯和70至95％(重量)氯乙烯[两者总量为100％(重量)]、平均分子量为15 000至50 000的乙酸乙烯酯-氯乙烯共聚物。
或者，所述底涂层3可包含含有4至30％(重量)乙酸乙烯酯、70至95％(重量)氯乙烯和0.1至3％(重量)马来酸[其总量为100％(重量)]、平均分子量为15 000至50 000的乙酸乙烯酯-氯乙烯-马来酸共聚物。
所述润滑剂层4由包含10至70重量份的一种平均分子量为至少3 000至低于10 000的聚乙二醇(PEG)、30至90重量份的一种平均分子量为至少10 000的PEG和0.5至20重量份的三羟甲基丙烷(以100重量份两种PEG的总量计)的混合物通过辊涂形成，厚度为10至100μm。
用图1所示导引板1在用于印刷电路板的空白板中形成小孔的情况下，先将层叠的空白板放在底板上。然后将所述导引板1放在最上面的空白板之上，所述导引板1的基板2向下，即所述基板2面对所述空白板，而其润滑剂层4向上。在此状态下，用钻孔机的钻头从上面在所述导引板1中形成通孔，而且也在所有空白板中形成小孔(未示出)。这样，通过一次操作在所有空白板中形成用作通孔等的小孔。
钻孔时，所述基板2起防止形成毛刺的作用。由于毛刺的形成被防止，可在叠层中安排更多数量的空白板用于一次钻孔操作，以获得更高的生产率。此外，防止形成毛刺可避免损害由所述空白板生产的印刷电路板上的金属层，防止所得印刷电路板上电路的配线断裂。
此外，钻小孔例如最大0.25mm直径的小孔时，所述润滑剂层4起防止孔的内周边壁变成毛面。由于所述润滑剂层4易溶于水，所述钻小孔操作后可通过水洗清洁所述空白板。因此，可通过简单清洗操作从空白板中除去所述润滑剂层4。
下面描述本发明的实施例以及对比例。
实施例1在由AA3004-H18材料制成的厚150μm的基板一个表面上形成平均分子量为38 000、皂化度为35％(摩尔)的聚乙酸乙烯酯部分皂化产物(商品名SMR，Shin-Etsu Chemical Co.，Ltd.的产品)的厚1.5μm的底涂层。然后由包含70重量份平均分子量为9 000的PEG、30重量份平均分子量为20 000的PEG和15重量份三羟甲基丙烷(以每100重量份两种PEG的总量计)的混合物在所述底涂层上形成厚30μm的润滑剂层，从而制得导引板。
实施例2以与实施例1相同的方式制备导引板，但所述润滑剂层的厚度为80μm。
实施例3以与实施例1相同的方式制备导引板，但用包含86％(重量)氯乙烯、13％(重量)乙酸乙烯酯和1％(重量)马来酸的平均分子量为32 000的乙酸乙烯酯-氯乙烯-马来酸共聚物在基质的一个表面上形成厚1.5μm的底涂层。
实施例4以与实施例3相同的方式制备导引板，但所述润滑剂层的厚度为80μm。
实施例5以与实施例1相同的方式制备导引板，但用包含87％(重量)氯乙烯和13％(重量)乙酸乙烯酯的平均分子量为31 000的乙酸乙烯酯-氯乙烯共聚物在基质一个表面上形成厚1.5μm的底涂层。
实施例6以与实施例5相同的方式制备导引板，但所述润滑剂层的厚度为80μm。
对比例1用包含70重量份平均分子量为9 000的PEG、30重量份平均分子量为20 000的PEG和15重量份三羟甲基丙烷(以每100重量份两种PEG得总量计)的混合物在由AA3004-H18材料制成的厚150μm的基板一个表面上形成厚30μm的润滑剂层，制备导引板。
对比例2以与对比例1相同的方式制备导引板，但所述润滑剂层的厚度为80μm。
评价试验将实施例1至6和对比例1和2的导引板弯曲180°，各板的带有润滑剂层的表面位于外侧，然后检查所述润滑剂层的状态。结果示于表1中。
表1
表1中，○表示在所述润滑剂层中未发现异常，△表示所述润滑剂层轻微分离，×表示所述润滑剂层破裂或分离。
工业实用性本发明用于钻小孔的导引板适用于在板中形成小孔，更特别地适用于在生产印刷电路板中用于电路板的空白板中形成作为通孔的小孔。
权利要求
1.一种用于钻小孔的导引板，包括在铝基板的至少一个表面上形成的一种平均分子量为至少3 000至低于10 000的聚乙二醇、一种平均分子量为至少10 000的聚乙二醇和三羟甲基丙烷之混合物的润滑剂层，该层和基板之间设置有聚乙酸乙烯酯部分皂化产物的底涂层。
2.权利要求1的用于钻小孔的导引板，其中所述聚乙酸乙烯酯部分皂化产物的皂化度为15至70％(摩尔)，平均分子量为9 000至50 000。
3.一种用于钻小孔的导引板，包括在铝基板的至少一个表面上形成的一种平均分子量为至少3 000至低于10 000的聚乙二醇、一种平均分子量为至少10 000的聚乙二醇和三羟甲基丙烷之混合物的润滑剂层，该层和基板之间设置有乙酸乙烯酯-氯乙烯共聚物的底涂层。
4.权利要求3的用于钻小孔的导引板，其中所述乙酸乙烯-氯乙烯共聚物包含5至30％(重量)的乙酸乙烯酯和70至95％(重量)的氯乙烯，两者总量为100％(重量)，平均分子量为15 000至50 000。
5.一种用于钻小孔的导引板，包括在铝基板的至少一个表面上形成的一种平均分子量为至少3 000至低于10 000的聚乙二醇、一种平均分子量为至少10 000的聚乙二醇和三羟甲基丙烷之混合物的润滑剂层，该层和基板之间设置有乙酸乙烯酯-氯乙烯-马来酸共聚物的底涂层。
6.权利要求5的用于钻小孔的导引板，其中所述乙酸乙烯酯-氯乙烯-马来酸共聚物包含4至30％(重量)乙酸乙烯酯、70至95％(重量)氯乙烯和0.1至3％(重量)马来酸，总量为100％(重量)，平均分子量为15 000至50 000。
7.权利要求1至6之任一项的用于钻小孔的导引板，其中所述底涂层的厚度为0.1至3.0μm。
8.权利要求1至6之任一项的用于钻小孔的导引板，其中所述润滑剂层由包含10至70重量份的一种平均分子量为至少3 000至低于10 000的聚乙二醇、30至90重量份的一种平均分子量为至少10000的聚乙二醇和0.5至20重量份的三羟甲基丙烷的混合物制备，以每100重量份两种聚乙二醇的总量计。
9.权利要求8的用于钻小孔的导引板，其中所述润滑剂层的厚度为10至100μm。
全文摘要
一种用于在板中钻小孔的导引板(1)。在铝基板(2)的至少一个表面上形成一种平均分子量为至少3000至低于10000的聚乙二醇、一种平均分子量为至少10000的聚乙二醇和三羟甲基丙烷之混合物的润滑剂层(4)，该层和基板之间设置有聚乙酸乙烯酯部分皂化产物的底涂层(3)。所述聚乙酸乙烯酯部分皂化产物的皂化度为15至70％(摩尔)，平均分子量为9000至50000。所述导引板(1)在润滑剂层(4)与基板(2)的粘附性方面极好，而且防止润滑剂层(4)破裂。
文档编号C10M105/14GK1455719SQ01815485
公开日2003年11月12日 申请日期2001年9月10日 优先权日2000年9月14日
发明者镝木新吾, 宇田能和, 高田进, 河合英夫 申请人:大智化学产业株式会社, 昭和电工包装株式会社