特許 7035194 硬質コーティングを有する工具及びその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-03-04

(45)【発行日】2022-03-14

(54)【発明の名称】硬質コーティングを有する工具及びその製造方法

(51)【国際特許分類】

   B23B 51/00 20060101AFI20220307BHJP

【ＦＩ】

B23B51/00 K

B23B51/00 J

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2020529672

(86)(22)【出願日】2018-12-29

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2021-05-13

(86)【国際出願番号】 CN2018125835

(87)【国際公開番号】W WO2020133512

(87)【国際公開日】2020-07-02

【審査請求日】2020-06-01

(73)【特許権者】

【識別番号】518143336

【氏名又は名称】シェンチェン ジンヂョウ プレシジョン テクノロジー コーポレーション

(74)【代理人】

【識別番号】100079108

【弁理士】

【氏名又は名称】稲葉 良幸

(74)【代理人】

【識別番号】100109346

【弁理士】

【氏名又は名称】大貫 敏史

(74)【代理人】

【識別番号】100117189

【弁理士】

【氏名又は名称】江口 昭彦

(74)【代理人】

【識別番号】100134120

【弁理士】

【氏名又は名称】内藤 和彦

(72)【発明者】

【氏名】チェン，チェン

(72)【発明者】

【氏名】ク，ジャングオ

(72)【発明者】

【氏名】ファン，インイン

(72)【発明者】

【氏名】チャン，グオフイ

(72)【発明者】

【氏名】ル，チェン

【審査官】小川 真

(56)【参考文献】

【文献】特開２００５－０８８１４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－０１３８５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２００８－５２９８１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－１７２５１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－０８８０８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０１６４８１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２３Ｂ ５１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ボディを含み、前記ボディの前端が先端部であり、前記ボディの外周に前記ボディの先端部から工具の後端に向かって螺旋状に延在する少なくとも１個の切屑排出溝が設けられ、前記ボディの外周に前記ボディの先端部から前記工具の後端に向かって螺旋状に延在する少なくとも１つのスパイラル面がさらに設けられており、前記ボディの軸方向に沿った前記切屑排出溝の長さはＬ１であり、前記ボディの軸方向に沿った前記スパイラル面の長さがＬ２で、Ｌ２がＬ１より短く；
前記スパイラル面の部位における前記ボディの外径は、前記スパイラル面以外部位における前記ボディの外径よりも大きく、前記ボディの外周方向に沿った前記スパイラル面の全長が前記ボディの円周の長さの１０％以上８０％以下であり、前記スパイラル面に硬質コーティングが堆積され、前記ボディの軸方向に沿い、前記ボディの先端部から離れたＬ３部位の前記硬質コーティングの厚さがＨ１であり、前記スパイラル面が前記ボディの軸方向に沿い、前記ボディの先端部から前記Ｌ３部位よりも遠く離れたＬ４部位の前記硬質コーティングの厚さがＨ２であり、Ｈ２がＨ１より厚く、Ｈ２／Ｈ１の比が１．１以上１．５以下であり；
前記硬質コーティングの部位における前記ボディの外径はＤ１であり、前記スパイラル面以外の部位における前記ボディの外径がＤ２であり、Ｄ２がＤ１より小さく；
前記Ｌ３部位から前記Ｌ４部位にかけて、前記ボディの外径がＤ１である、
ことを特徴とする、硬質コーティングを有する工具。

【請求項2】

前記硬質コーティングは、金属成分と、非金属成分と、を含み、前記金属成分が少なくともＣｒを含み、前記非金属成分が少なくともＳｉ及びＮを含むことを特徴とする、請求項１に記載の硬質コーティングを有する工具。

【請求項3】

前記非金属成分内のＳｉ元素の原子百分率は、０．１～１０％であることを特徴とする、請求項２に記載の硬質コーティングを有する工具。

【請求項4】

前記スパイラル面における軸方向に沿った前記硬質コーティングの厚さは、０．４～１０マイクロメートル範囲内であることを特徴とする、請求項１に記載の硬質コーティングを有する工具。

【請求項5】

Ｄ２とＤ１との間の差は、０．００１～０．２００ｍｍの範囲であることを特徴とする、請求項１に記載の硬質コーティングを有する工具。

【請求項6】

前記ボディは、ＷＣ及びＣｏを含む超硬合金で作られていることを特徴とする、請求項１に記載の硬質コーティングを有する工具。

【請求項7】

前記ボディの軸方向に沿い、前記ボディの先端部から離れたＬ３部位は、前記スパイラル面の前端であり、前記ボディの軸方向に沿い、前記ボディの先端部から離れたＬ４部位が前記スパイラル面の後端であることを特徴とする、請求項１に記載の硬質コーティングを有する工具。

【請求項8】

前記ボディの軸方向に沿い、前記ボディの先端部から離れたＬ３部位の前記硬質コーティングの厚さは、４マイクロメートルであることを特徴とする、請求項７に記載の硬質コーティングを有する工具。

【請求項9】

前記ボディの軸方向に沿った前記スパイラル面の長さは、２ｍｍ未満であることを特徴とする、請求項７に記載の硬質コーティングを有する工具。

【請求項10】

前記ボディの軸方向に沿った前記スパイラル面の長さは、０．７ｍｍであり；かつ／又は、
ボディの外周方向に沿った前記スパイラル面の全長は、前記ボディの円周の長さの１０％であり；かつ／又は、
前記硬質コーティングの最小厚さは、４マイクロメートルであり、Ｈ２／Ｈ１が１．１である、
ことを特徴とする、請求項５に記載の硬質コーティングを有する工具。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ドリルの穴あけ加工工具の技術分野に関し、特に、硬質コーティングを有する工具及びその製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

プリント回路基板産業の発展に伴い、工具の使用量も大幅に増え、加工コストを削減するため、新型コーティング材料で工具の寿命を延ばす必要があり；同時にプリント回路基板産業にも高速高周波基板、セラミック充填基板、フレキシブル基板及びパッケージ基板などの大量の新材料が現れ始め、加工難易度が大幅に高まる。寿命の延長及び新材料の出現により、工具の摩耗、ほこりの排除等への要求が高くなり、従来のコーティングされていない工具は工具構造パラメータと母材材質によってある程度改善できるが、改善が限定的であり、この一連の課題をうまく解決することができなくなっていた。

【0003】

工具の寿命及び工具で加工されるプリント回路基板の品質を向上させるため国内外の多くの企業は、工具に対し化学蒸着（ＣＶＤ）及び物理蒸着（ＰＶＤ）などの表面改質処理を施し、同時にこの技術が鉄鋼などの金属加工に幅広く運用されているが、プリント回路基板へのコーティング工具の運用が比較的少ないため、極めて大きな需要量がある。国内では、長年の消費を通じて外国のコーティング装置と技術を吸収し、コーティング技術、コーティング装置及びコーティング工程などにいくつかの進歩を遂げたが、これらの方法をプリント回路基板用工具に直接運用した場合、比較的多くの問題が存在する。例えば：（１）コーティング自体の厚さ、硬度及び表面品質の改善が必要；（２）コーティングと母材の結合力をさらに高める必要があり；（３）コーティング技術と工具設計の組み合わせをより緊密にする必要がある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明は、上記技術的課題の少なくとも１つを解決するため、工具の加工効果に優れ、寿命が長く、硬質コーティングを有する工具及びその製造方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上記目的を達成するために本発明では次のような技術的手段を講じた。ボディを含む硬質コーティングを有する工具であって、前記ボディの前端が先端部であり、前記ボディの外周にボディの先端部から工具の後端に向かって螺旋状に延在する少なくとも１個の切屑排出溝が設けられ、前記ボディの外周にボディの先端部から工具の後端に向かって螺旋状に延在する少なくとも１つのスパイラル面がさらに設けられており、前記ボディの軸方向に沿った前記切屑排出溝の長さはＬ１であり、前記ボディの軸方向に沿った前記スパイラル面の長さがＬ２で、Ｌ２がＬ１より短く；
ボディの外周方向に沿った前記スパイラル面の全長は、ボディの円周の長さの０％以上８０％以下であり、前記スパイラル面に硬質コーティングが堆積され、ボディの軸方向に沿い、前記ボディの先端部から離れたＬ３部位の前記硬質コーティングの厚さがＨ１であり、前記スパイラル面がボディの軸方向に沿い、前記ボディの先端部から離れたＬ４部位の前記硬質コーティングの厚さがＨ２であり、Ｌ４がＬ３より厚く、Ｈ２／Ｈ１の比が１以上１．５以下であり；
前記硬質コーティングの部位における前記ボディの外径は、Ｄ１であり、スパイラル面以外の部位における前記ボディの外径がＤ２であり、Ｄ２がＤ１より小さい。

【0006】

代替的に、前記硬質コーティングは、金属成分と、非金属成分と、を含み、前記金属成分が少なくともＣｒを含み、前記非金属成分が少なくともＳｉ及びＮを含む。

【0007】

代替的に、前記非金属成分内のＳｉ元素の原子百分率は、０．１～１０％である。

【0008】

代替的に、前記スパイラル面における軸方向に沿った前記硬質コーティングの厚さは、０．４～１０マイクロメートル範囲内である。

【0009】

代替的に、前記硬質コーティングの表面摩擦係数は、０．２５～０．３５である。

【0010】

代替的に、Ｄ２とＤ１との間の差は、０．００１～０．２００ｍｍの範囲である。

【0011】

代替的に、Ｄ２とＤ１との間の差は、０．００１～０．０８０ｍｍの範囲である。

【0012】

代替的に、前記ボディは、ＷＣ及びＣｏを含む超硬合金で作られている。

【0013】

代替的に、前記ボディの軸方向に沿い、前記ボディの先端部から離れたＬ３部位は、前記スパイラル面の前端であり、ボディの軸方向に沿い、前記ボディの先端部から離れたＬ４部位が前記スパイラル面の後端である。

【0014】

代替的に、ボディの軸方向に沿い、前記ボディの先端部から離れたＬ３部位の前記硬質コーティングの厚さは、４マイクロメートルである。

【0015】

代替的に、前記ボディの軸方向に沿った前記スパイラル面の長さは、２ｍｍ未満である。

【0016】

代替的に、ボディの軸方向に沿った前記スパイラル面の長さは、０．７ｍｍであり；かつ／又は、
ボディの外周方向に沿った前記スパイラル面の全長は、ボディの円周の長さの１０％であり；かつ／又は、
Ｄ１～Ｄ２は、０．０１８ｍｍであり；かつ／又は、
前記硬質コーティングの最小厚さは、４マイクロメートルであり、Ｈ２／Ｈ１が１．１である。

【0017】

本発明は、上記硬質コーティングを有する工具を製造するための工具製造方法をさらに提供し、前記工具製造方法が
ＷＣ及びＣｏを含む超硬合金を製造する工程と、
前記超硬合金でボディを加工する工程と、
砥石による溝加工方法により、前記ボディにボディの先端部から軸方向に沿った長さは、Ｌ１である切屑排出溝を形成する工程と、
前記ボディの軸方向に沿った長さは、Ｌ２であるスパイラル面を前記ボディの外周に形成する工程（Ｌ２は、Ｌ１よりも小さい）と、
前記ボディの先端部から離れたＬ３部位にある前記硬質コーティングの厚さと前記ボディの先端部から離れたＬ４部位にある前記硬質コーティングの厚さとの比は、１以上１．５以下である硬質コーティングを前記スパイラル面に堆積する工程と、
を含む。

【発明の効果】

【0018】

本発明によって提案される硬質コーティングを有する工具及びその製造方法で製造される工具の加工効果に優れ、寿命も長い。

【0019】

以下に図面を参照して、本発明の実施例中の技術手段を詳細に説明するが、説明する実施例は、本発明の一部の実施例であり、全ての実施例でないことは言うまでもない。本発明中の添付図面に基づき当業者は、創造性の活動をしない前提で他の添付図面を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本発明の実施例に係る硬質コーティングを有する工具の平面図である。

【図2】本発明の実施例に係る硬質コーティングを有する工具の平面図である。

【図3】本発明の実施例に係る硬質コーティングを有する工具の部分拡大図である。

【図4】本発明の実施例に係る硬質コーティングを有する工具の比較試験における摩耗の概念図である。

【図5】一般的な工具の比較試験における摩耗の概念図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下に本発明の目的、技術的手段及び利点をより明確にするため、添付図面及び実施例を参照しつつ本発明をさらに詳細に説明する。ここで描写される具体的実施例は、本発明を説明するためにのみ使用されるものであって、本発明を限定することを意図されないことが理解されるべきである。

【0022】

用語の「設置」、「接続」は、広義に理解されるべきであり、例えば直接的に設置、接続されるか、中間要素、中間構造を介して間接的に設置、接続される可能性もあることに留意されたい。

【0023】

また本発明の実施例において用語「縦方向」、「横方向」、「長さ」、「幅」、「厚さ」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「鉛直」、「水平」、「頂」、「底」、「内」、「外」などが示した方位又は位置関係は、図面に基づいて示される方位又は位置関係或いは通常の配置状態若しくは使用状態であり、単に本発明を簡単に説明しやすくするためであり、示された構造、特徴、装置又は部材が必ず特定の方位或いは位置関係を有し、または特定の方位で構成され操作することと指示又は示唆するものではないため、本発明に対する限定と理解してはいけない。本明細書において、別段に明記されていない限り、「複数」は２個以上を意味する。

【0024】

具体的実施形態において記載されている各技術的特徴及び各実施例は、矛盾しない限りにおいて、任意の適切な方法で組み合わせることができ、例えば異なる技術的特徴／実施例の組み合わせを通じて異なる実施形態を形成できる。不必要な繰り返しを回避するため、本発明における各技術的特徴／実施例の様々な可能な組み合わせは、個別に説明しない。

【0025】

図１乃至図３に示すように、本発明の実施例に係る硬質コーティングを有する工具は、プリント回路基板（ＰＣＢ）の加工に使用されることができ、ボディ１０を含み、前記ボディ１０の前端は、先端部（刃部先端）であり、前記ボディ１０の外周にボディ１０の先端部から工具の後端に向かって螺旋状に延在する少なくとも１個の切屑排出溝１１が設けられ、前記ボディ１０の外周にボディ１０の先端部から工具の後端に向かって螺旋状に延在する少なくとも１つのスパイラル面１２がさらに設けられており、刃部先端から前記ボディ１０の軸方向に沿った前記切屑排出溝１１の長さはＬ１であり、刃部先端から前記ボディ１０の軸方向に沿った前記スパイラル面１２の長さがＬ２で、Ｌ２がＬ１より短い。ボディ１０の外周方向に沿った前記スパイラル面１２の全長は、ボディ１０の円周の長さの０％以上８０％以下である。

【0026】

前記スパイラル面１２の部位における前記ボディ１０の外径は、前記スパイラル面１２以外の部位におけるボディ１０の外径よりも大きく、前記スパイラル面１２と前記切屑排出溝１１が円周方向にずらして設けられ、ボディ１０の外周方向に沿った前記スパイラル面１２の全長がボディ１０の円周の長さの０％以上８０％以下であり、前記スパイラル面１２に硬質コーティング２が堆積され、ボディ１０の軸方向に沿い、前記ボディ１０の先端部から離れたＬ３部位の前記硬質コーティング２の厚さがＨ１（ボディ１０側面の前縁部）であり、ボディ１０の軸方向に沿い、前記ボディ１０の先端部から離れたＬ４部位の前記硬質コーティング２の厚さがＨ２であり、Ｌ４がＬ３より厚く、Ｈ２／Ｈ１の比が１以上１．５以下であり、すなわち、ボディ１０の先端部から比較的離れた部位の硬質コーティング２の厚さは厚く、硬質コーティング２の最厚部と最薄部の厚さ比が１．５未満である。

【0027】

本実施例において、前記スパイラル面１２の前端部（スパイラル面１２の起点）における前記硬質コーティング２の厚さは、Ｈ１であり、前記スパイラル面１２の後端部（スパイラル面１２の終点）における前記硬質コーティング２の厚さがＨ２であり、Ｈ２／Ｈ１の比が１．０以上１．５以下であり、好ましくはＨ２／Ｈ１の比が１．００１～１．２５の範囲である。

【0028】

前記硬質コーティング２の部位における前記ボディ１０の外径は、Ｄ１であり、すなわち、硬質コーティング２外周面の直径がＤ１であり、スパイラル面１２以外の部位における前記ボディ１０の外径がＤ２であり、Ｄ２＜Ｄ１である。硬質コーティング２の区間、すなわち、スパイラル面１２の起点からスパイラル面１２の終点まで区間において、硬質コーティング２の表面が対応する外径はＤ１であり、硬質コーティング２の厚さがスパイラル面１２の起点からスパイラル面１２の終点までの区間において徐々に厚くなり、スパイラル面１２の起点からスパイラル面１２の終点までの区間におけるボディ１０の直径が徐々に小さくなり、スパイラル面１２終点におけるボディ１０の直径及びスパイラル面１２に連接するボディ１０（図内のＬ５に対応する区間）の直径がいずれもＤ２であり得る。Ｌ１区間からＬ４区間を除去すると、Ｌ５区間であり、すなわち、Ｌ１＝Ｌ４＋Ｌ５となり；Ｌ４区間からＬ３区間を除去すると、Ｌ２区間であり、すなわち、Ｌ４＝Ｌ３＋Ｌ２となる。ボディ１０は、テーパーホルダに接続でき、ホルダの後端に直径がＤ２より大きいシャンクを溶接でき、シャンクがステンレス鋼から作られてもよい。本実施例において、ボディ１０の外周に工具の先端部から後端に向けた１個以上の切屑排出溝１１が形成され、切屑排出溝１１の長さはＬ１であり；切屑排出溝１１は、砥石による溝加工方法で形成でき、切屑排出溝１１の表面仕上げを調整し、切屑排出溝１１の表面摩擦係数を低減し、工具の切屑排出性能を向上するため、砥石の粒度及び溝入れパラメータを最適化できる。Ｄ２＜Ｄ１であるため、工具の前端が切削に関与し、プリント回路基板に加工する穴径がＤ１であり、スパイラル面１２以外の部位（Ｌ５区間）におけるボディ１０の外径Ｄ２より大きく、工具の後端と穴壁の摩耗を防ぎ、工具の加工過程で、スパイラル面１２のみがプリント回路基板の穴壁に接触し；スパイラル面１２の軸方向長さと円周長さを調整することにより、スパイラル面１２と加工対象となるプリント回路基板の穴壁の接触面積を最適化し、表面摩擦力を減らし、穴壁の品質を向上させることができる。

【0029】

具体的に前記硬質コーティング２は、金属成分と、非金属成分と、を含み、前記金属成分が少なくとも高硬度で耐摩耗性に優れたＣｒを含み、前記非金属成分が少なくともＳｉ及びＮを含む。ここでＳｉ元素の原子百分率は、０．０５％～１５％であり、本実施例において前記非金属成分内のＳｉ元素の原子百分率が０．１～１０％であり、具体的には０．２％～８％であってもよく、好ましくは非金属成分内のＳｉ元素の原子百分率が０．５～６％である。

【0030】

具体的に前記スパイラル面１２における軸方向に沿った前記硬質コーティング２の厚さは、０．４～１０マイクロメートル範囲内であり、すなわち、硬質コーティング２の最も薄い厚さが０．４マイクロメートルであってもよいし、硬質コーティング２の最も厚い厚さが１０マイクロメートルあってもよく、前記ボディ１０の先端部から離れたＬ３～Ｌ４範囲内にあることを満たす必要があり、硬質コーティング２の厚さが徐々に厚くなり、厚さ比が１．５未満である。本実施例において、ボディ１０の軸方向に沿い、前記ボディ１０の先端部から離れたＬ３部位は、前記スパイラル面１２の前端であり、ボディ１０の軸方向に沿い、前記ボディ１０の先端部から離れたＬ３部位がボディ１０側面の前縁部であり、ボディ１０の軸方向に沿い、前記ボディ１０の先端部から離れたＬ４部位が前記スパイラル面１２の後端である。硬質コーティング２は、潤滑及び耐摩耗性の役割を果たすためにある程度の厚さを有する必要があるが工具で硬質回路基板を加工する過程で、常に穴壁と接触してしまうため、スパイラル面１２の硬質コーティング２全体の摩耗が生じてしまう。また寿命について、工具を複数回研磨して繰り返し使用し、その加工穴数が多く、寿命が長い必要があり、研磨後も十分なコーティングの厚さを確保するため、工具前端の硬質コーティング２の厚さＨ１が工具後端（相対）の硬質コーティング２よりも薄い厚さＨ２構造として設計することで、新しい工具と研磨後のコーティングの両方が十分な厚さを保たせることができ、このような新しい工具及び研磨後のコーティング工具の加工性能を一致に保持させ、加工される製品の穴径の一貫性も良好となる。

【0031】

具体的に前記硬質コーティング２の表面摩擦係数は、０．２５～０．３５であり、好ましくは硬質コーティング２の表面摩擦係数が０．２８～０．３２である。本実施例において、硬質コーティング２の表面摩擦係数は、０．３０である。

【0032】

代替的に、Ｄ２とＤ１との間の差は、０．００１～０．２００ｍｍの範囲である。

【0033】

代替的に、Ｄ２とＤ１との間の差は、０．００１～０．１ｍｍの範囲である。

【0034】

具体的に、Ｄ２とＤ１との間の値は、０．００１～０．０８０ｍｍの範囲であり、好ましくはＤ２とＤ１との間の差が０．０１～０．０６０ｍｍの範囲である。

【0035】

具体的に、前記ボディ１０は、ＷＣ及びＣｏを含む超硬合金で作られる。

【0036】

本実施例において、ボディ１０の軸方向に沿い、前記ボディ１０の先端部から離れたＬ３部位（ボディ１０側面の前縁部）の前記硬質コーティング２の厚さは、４マイクロメートルである。

【0037】

具体的に前記ボディ１０の軸方向に沿った前記スパイラル面１２の長さ（すなわち、Ｌ２の長さ）は、４ｍｍ未満であってもよく、好ましくは、前記ボディ１０の軸方向に沿った前記スパイラル面１２の長さが３ｍｍ未満であってもよい。本実施例において、前記ボディ１０の軸方向に沿った前記スパイラル面１２の長さは、２ｍｍ未満である。

【0038】

本実施例において、ボディ１０軸方向に沿った前記スパイラル面１２の長さは、０．７ｍｍである。

【0039】

本実施例において、ボディ１０外周方向に沿った前記スパイラル面１２の全長は、ボディ１０の円周の長さの１０％である。

【0040】

本実施例において、Ｄ１～Ｄ２は、０．０１８ｍｍである。

【0041】

本実施例において、前記硬質コーティング２の最小厚さは、４マイクロメートルであり、Ｈ２／Ｈ１が１．１である。

【0042】

本発明は、上記硬質コーティングを有する工具を製造するための工具製造方法をさらに提供し、前記工具製造方法が
ＷＣ及びＣｏを含む超硬合金を製造する工程と、
前記超硬合金でボディを加工する工程と、
砥石による溝加工方法により、前記ボディにボディ１０の先端部から軸方向に沿った長さは、Ｌ１である切屑排出溝１１を形成する工程と、
前記ボディ１０の軸方向に沿った長さは、Ｌ２であるスパイラル面１２を前記ボディ１０の外周に形成する工程（Ｌ２は、Ｌ１よりも小さい）と、
前記ボディ１０の先端部から離れたＬ３部位にある前記硬質コーティングの厚さと前記ボディ１０の先端部から離れたＬ４部位にある前記硬質コーティングの厚さとの比は、１以上１．５以下である硬質コーティングを前記スパイラル面１２に堆積する工程と、
を含む。

【0043】

本発明は、在スパイラル面１２にコーティング材（複合コーティング材）を堆積させて硬質コーティング２を形成し、工具外周方向の摩擦力を大幅に低減し、工具の表面仕上げに影響を与えず、工具の切屑排出性能を確保する。Ｄ２＜Ｄ１であるため、工具の前端が切削に関与し、プリント回路基板に加工する穴径がＤ１であり、スパイラル面１２以外の部位（Ｌ５区間）におけるボディ１０の外径Ｄ２より大きく、工具の後端と穴壁の摩耗を防ぎ、工具の加工過程で、スパイラル面１２のみがプリント回路基板の穴壁に接触し；スパイラル面１２の軸方向長さと円周長さを調整することにより、スパイラル面１２と加工対象となるプリント回路基板の穴壁の接触面積を最適化し、表面摩擦力を減らし、穴壁の品質を向上させることができる。本発明により製造された複合コーティング工具は、一般的なＦＲ－４、ハロゲンフリー、ＨＴＧ基板材料などのプリント回路基板を加工する時に、外径の摩耗を減らし、折損率も減らし、マイクロドリルの寿命を少なくとも２～４倍延ばすことができ、同時に穴あけの品質を保証でき、加工効率を大幅にアップし、生産コストを削減できる。

【0044】

比較試験において、ドリル径０．２０ｍｍの一般的な工具を選択して、本発明の実施例に係る硬質コーティング２を有する工具（以下、「本工具」という。）と比較した。本工具のスパイラル面１２に上記硬質コーティング２を堆積し、軸線に沿った前記スパイラル面１２の長さは０．７ｍｍが好ましく、工具外周方向に沿ったスパイラル面１２の全長は工具の円周の長さ（πｄ）の１０％であることが好ましく、同時にスパイラル面１２部位での外径はＤ１であり、スパイラル面１２部位の後部分での外径がＤ２で、Ｄ２＜Ｄ１となることが好ましく；Ｄ１～Ｄ２は、０．０１８ｍｍであり、好ましくは硬質コーティング２の厚さが４マイクロメートルであり、Ｈ２／Ｈ１が１．１である。試験条件は、次の通りである、
１、試験条件
基板材料：生益製ハロゲンフリー基板材料Ｓ１１５５、１．０＊２ＰＮＬ、１０段；銅の厚さ０．５オンス；
カバーパッド：１．５ｍｍのフェノールパッド及び０．１５ｍｍのアルミニウムシート；
工具のドリル径：０．２０ｍｍの一般的な工具及び本工具
ボール盤：日立製１６０Ｋｒｐｍボール盤
パラメータ：回転数Ｓ１５８Ｋｒｐｍ、送り速度Ｆ３６ｍｍ／ｓ、後送り速度Ｒ３００ｍｍ／ｓ、穴数６２００００；
試験結果：図５に示すように、一般的な工具及び本工具は上記加工条件に従い２６００００個の穴を加工した後、一般的な工具のスパイラル面１２は、ひどく摩耗し；図４に示すように、本工具のスパイラル面１２はわずかに摩耗した。

【0045】

一般的な工具及び本工具で同数の穴を加工した後、スパイラル面１２の外径Ｄ１の比較は表１を参照したところ、一般的な工具の外径が著しく小さくなり、本工具の外径の変化が小さくなり、安定性も良好であったことが判明した。

【0046】

【表1】

【0047】

一般的な工具及び本工具で加工された穴壁の品質比較を表２に示す。

【0048】

【表2】

【0049】

本工具は、何度も研磨した後、多くの穴数を加工した後でも、より良い穴壁の品質を維持でき、寿命が一般的な工具よりもはるかに長く、生産効率のアップ及び生産コストの削減に役立つことが分かる。

【0050】

上記は、本発明の好ましい実施形態に過ぎず、本発明を限定することを意図するものではない。本発明の精神および原理の範囲内で行われる修正、均等範囲内の置換又は改善などは、本発明の保護範囲に含まれるべきである。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】