Трафарет для высверливания отверстий
Иллюстрации
Показать всеИзобретение относится к машиностроению и может быть использовано при высверливании отверстий в многослойных материалах, плакированных медью, в частности в многослойной печатной плате. Трафарет содержит слой кристаллизуемой водорастворимой полимерной композиции, толщина которого составляет от 0,02 до 0,3 мм, нанесенный на по меньшей мере одну поверхность несущей металлической фольги. Средний размер кристаллических зерен водорастворимой полимерной композиции составляет от 5 до 70 мкм, и стандартное отклонение размера зерен составляет не более 25 мкм. Шероховатость Sm поверхности в точке ввода наконечника сверла в слой водорастворимой полимерной композиции составляет не более 8 мкм. Слой получен нанесением непосредственно на несущую металлическую фольгу горячего расплава водорастворимой полимерной композиции или нанесением раствора, содержащего водорастворимую полимерную композицию, с последующей сушкой и последующим проведением охлаждения при снижении температуры от (120-160)°C до (25-40)°C в течение 60 сек при скорости охлаждения не менее 1,5°C/сек. Предотвращаются налипание полимера на наконечник сверла и его поломка. 5 з.п. ф-лы, 6 ил., 5 табл.
Реферат
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Изобретение относится к трафарету (листу со схемой расположения отверстий) для высверливания отверстий, который применяют при высверливании отверстий в многослойном (слоистом) материале, плакированном медью, или в многослойной печатной плате.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Общепринятым способом высверливания отверстий в многослойном материале, плакированном медью, или в многослойной печатной плате, которые применяют для изготовления компонентов плат с печатным монтажом, является способ, в соответствии с которым обычную несущую (жесткую) металлическую фольгу, например алюминиевую фольгу, или лист, полученный нанесением слоя полимерной композиции на поверхность несущей металлической фольги (далее в предлагаемом описании этот лист в общем случае называется "трафаретом для высверливания отверстий"), помещают как трафарет и вспомогательную плату на верхнюю поверхность многослойного материала, плакированного медью, многослойной печатной платы или пачки из множества многослойных материалов, плакированных медью, или многослойных печатных плат, и затем высверливают отверстия.
В последнее время к многослойным материалам, плакированным медью, и многослойным печатным платам, применяемым в качестве компонентов плат с печатным монтажом, предъявляются следующие требования: обеспечение более плотного расположения компонентов, повышение производительности и снижение стоимости, а также повышение качества высверливания при одновременном повышении точности расположения отверстий. Среди примеров решения указанных задач можно упомянуть способ высверливания, предложенный в Патентном документе 1, JP H04-92494 А, включающий использование листа из водорастворимого полимера, такого как полиэтиленгликоль. Кроме того, в Патентном документе 2, JP H05-169400 А, был предложен лист для высверливания отверстий, включающий смазочный материал, получаемый нанесением слоя водорастворимого полимера на металлическую фольгу. Дополнительно, в Патентном документе 3, JP 2003-136485 А, был описан трафарет для высверливания отверстий, изготовляемый нанесением слоя водорастворимого полимера на алюминиевую фольгу с последующим образованием на этом слое тонкого покрытия из термореактивного полимера.
Тем не менее, поскольку развитие методик уменьшения размеров плат с печатным монтажом идет более медленными темпами по сравнению с темпами снижения размеров полупроводников, в результате образуется технологический разрыв, ужесточающий требования к увеличению количества устройств на платах с печатным монтажом. Для удовлетворения этих требований необходимо достичь еще более высокой точности расположения отверстий на платах, а также создать трафарет для высверливания отверстий, отличающийся еще более высокой точностью расположения отверстий.
Кроме того, ввиду ужесточения конкуренции в результате глобализации и выхода на международный рынок новых развивающихся стран требования к повышению производительности и снижению стоимости стали еще более жесткими, чем раньше. Таким образом, в целях дополнительного повышения точности расположения отверстий и увеличения количества высверливаемых за один раз плат необходимо создать трафарет для высверливания отверстий с еще более высокой точностью расположения отверстий.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Задачи, решаемые изобретением
Как указано выше, требования, предъявляемые к многослойным материалам, плакированным медью, и многослойным печатным платам, применяемым в качестве компонентов плат с печатным монтажом, включают: увеличение количества размещаемых на них устройств, повышение производительности и снижение стоимости и, в частности, повышение точности расположения отверстий при сверлении, более подробно описываемое ниже.
Во-первых, увеличение количества размещаемых устройств на платах с печатным монтажом выражается в простом переходе к минимальным диаметрам отверстий. В массовом производстве диаметр высверливаемых отверстий был снижен до 0,3 мм, 0,25 мм и 0,2 мм, и даже до 0,15 мм и 0,105 мм. Так, для сверления отверстий чрезвычайно малых диаметров, например, при минимальных диаметрах отверстий, составляющих 0,08 мм, 0,075 мм, 0,06 мм и 0,05 мм, применяют лазерную обработку. Причиной такого перехода является то, что имеющий чрезвычайно малый диаметр наконечник сверла, изготовленного из сверхтвердого металла, очень хрупок и легко ломается, и поломка наконечника сверла, имеющего чрезвычайно малый диаметр, происходит с большей вероятностью при использовании традиционных трафаретов для высверливания отверстий. С помощью традиционных методик невозможно предотвратить поломку наконечника сверла и осуществлять высверливание отверстий чрезвычайно малых диаметров с высокой точностью расположения.
Во-вторых, налипание полимера на наконечник сверла снижает точность расположения отверстий при высверливании из-за смещения центровки сверла в результате флуктуации центра тяжести сверла относительно осевой линии при его вращении. Налипание даже небольших количеств полимера на наконечнике сверла с чрезвычайно малым диаметром с большой вероятностью вызывает смещение центра сверла. Кроме того, если налипший полимер отщепляется от наконечника в том же месте, где происходит высверливание отверстия, то наконечник сверла контактирует с отщепившимся полимером, что вызывает снижение точности центровки острия сверла и, как следствие, снижение точности расположения отверстий или поломку наконечника сверла. Таким образом, несмотря на то, что при использовании наконечников сверл с чрезвычайно малыми диаметрами должно происходить значительное снижение количества полимера, наматываемого на наконечник сверла, поскольку спиральный желобок для выброса высверленного материала на наконечнике сверла, имеющего чрезвычайно малый диаметр, очень узкий и неглубокий, полимер легко наматывается на наконечник сверла, и эта проблема не может быть решена с помощью традиционных методик. Следует отметить, что упомянутая выше центровка означает способность двигаться точно вперед в направлении углубления при проведении сверления.
В-третьих, при контакте наконечника сверла со слоем полимерной композиции, нанесенной на трафарет, режущая поверхность, находящаяся на наконечнике, вводится в слой полимерной композиции со скольжением. При скольжении степень центровки снижается и, так как наконечник сверла имеет чрезвычайно малый диаметр, обусловленный увеличением количества размещаемых на плате устройств, для повышения точности расположения отверстий скольжение необходимо ограничивать. Тем не менее, поскольку скольжение наконечника сверла с чрезвычайно малым диаметром дополнительно обусловлено мелкими неровностями на поверхности слоя полимерной композиции, при сильном проскальзывании наконечник сверла может ломаться. С помощью традиционных методик невозможно снизить степень скольжения, снижающую точность расположения отверстий.
В-четвертых, независимо от диаметра наконечника сверла, требования рынка включают повышение производительности и снижение стоимости. Дополнительно, существует конкуренция, обостряющаяся за счет глобализации и выхода на рынок новых развивающихся стран, и необходимость проведения компьютеризованного технологического проектирования. Кроме того, увеличение продолжительности высверливания, обусловленное увеличением количества отверстий, которое, в свою очередь, вызвано увеличением количества размещаемых на платах устройств, и конкуренция, создаваемая лазерными методиками обработки, представляют собой факторы, побуждающие повышать производительность производства и снижать стоимость продукции. Например, наряду с глобализацией, перенос производства в страны с другой ценовой структурой приводит к созданию более высокой конкуренции, и для создания рынка сбыта для развивающихся стран с чрезвычайно низким средним доходом населения необходимо значительно понизить стоимость продукции. В частности, поскольку рыночная конкуренция, требующая повышения производительности производства и снижения стоимости продукции становится более жесткой, чем ранее, возникает необходимость дальнейшего повышения точности расположения отверстий и увеличения количества плат, например, из многослойного материала, плакированного медью, или многослойных печатных плат в одной пачке, подвергаемых сверлению за один раз, что может привести к повышению производительности, снижению капитальных вложений в оборудование для сверления, и снижению стоимости продукции. Тем не менее, с помощью традиционных методик невозможно осуществить одновременное снижение стоимости изделий, т.е. решить задачу, которая с каждым годом становится все сложнее, и увеличить количество плат в пачке. Кроме того, увеличение количества плат в пачке означает наложение друг на друга такого количества листов многослойного материала, плакированного медью, или многослойных печатных плат, которое еще может быть обработано с помощью наконечника сверла с известной длиной лезвия при сохранении высокой точности расположения отверстий как вверху, так и внизу пачки листов многослойного материала, плакированного медью, или многослойных печатных плат.
Изложенные выше проблемы могут быть решены посредством предоставления настоящим изобретением трафарета для высверливания отверстий, предотвращающего поломку наконечника сверла, обеспечивающего высокую точность расположения отверстий и меньшее количество полимера, налипающего на наконечник сверла, по сравнению с традиционным трафаретом для высверливания отверстий.
Способы решения задач
В результате многочисленных исследований, имевших своей целью решение поставленных выше задач, авторы изобретения выявили особую важность влияния состояния поверхности в точке проникновения наконечника сверла в слой полимерной композиции, в особенности влияния среднего размера кристаллических зерен водорастворимой полимерной композиции и стандартного отклонения размера зерен, а также шероховатости Sm поверхности (среднего расстояния между неровностями) в точке ввода наконечника сверла в слой полимерной композиции. Кроме того, авторами было обнаружено, что регулирование условий охлаждения во время изготовления трафарета позволяет регулировать способность водорастворимой полимерной композиции к кристаллизации, в результате чего может быть получено множество расположенных с высокой плотностью кристаллов, имеющих малые размеры и небольшое стандартное отклонение размеров, а также снижена шероховатость Sm поверхности. Полученные результаты позволили повысить степень центровки наконечника сверла даже при работе с наконечником сверла чрезвычайно малого диаметра, повысить точность расположения отверстий при высверливании, снизить количество полимера, наматывающегося на наконечник сверла, и снизить вероятность поломки наконечника сверла.
Изобретение основано на полученных результатах, и его сущность состоит в следующем:
(1) Трафарет для высверливания отверстий, включающий слой кристаллизуемой водорастворимой полимерной композиции, толщина которого составляет от 0,02 до 0,3 мм, сформированный на по меньшей мере одной поверхности несущей металлической фольги, в котором средний размер кристаллических зерен водорастворимой полимерной композиции составляет от 5 до 70 мкм, и стандартное отклонение размера зерен составляет не более 25 мкм, шероховатость Sm поверхности в точке ввода наконечника сверла в слой водорастворимой полимерной композиции составляет не более 8 мкм, и слой водорастворимой полимерной композиции получен нанесением непосредственно на несущую металлическую фольгу горячего расплава водорастворимой полимерной композиции или нанесением раствора, содержащего водорастворимую полимерную композицию, с последующей сушкой и последующим проведением охлаждения, включающего снижение температуры от значений, составляющих от 120°C до 160°C, до значений, составляющих от 25°C до 40°C, в течение 60 секунд при скорости охлаждения, составляющей не менее 1,5°C/сек.
(2) Трафарет для высверливания отверстий по приведенному выше пункту (1), в котором средний размер кристаллических зерен водорастворимой полимерной композиции составляет от 5 до 40 мкм, и стандартное отклонение размера зерен составляет не более 17 мкм, причем шероховатость Sm поверхности слоя водорастворимой полимерной композиции в точке ввода наконечника сверла составляет не более 7 мкм.
(3) Трафарет для высверливания отверстий по приведенному выше пункту (1), в котором водорастворимая полимерная композиция содержит водорастворимый полимер (A) и дополнительно содержит по меньшей мере одно вещество, выбранное из гидрофобного материала (B1), материала (B2), имеющего температуру плавления, превышающую температуру плавления водорастворимого полимера (A), и материала (B3), улучшающего совместимость с водорастворимым полимером (А).
(4) Трафарет для высверливания отверстий по приведенному выше пункту (1), в котором раствор, содержащий водорастворимую полимерную композицию, дополнительно содержит воду и растворитель, температура кипения которого ниже температуры кипения воды.
(5) Трафарет для высверливания отверстий по приведенному выше пункту (1), в котором толщина несущей металлической фольги составляет от 0,05 до 0,5 мм.
(6) Трафарет для высверливания отверстий по приведенному выше пункту (1), применяемый для обработки многослойных материалов, плакированных медью.
Полезный эффект изобретения
Поскольку может быть получен трафарет для высверливания отверстий согласно изобретению, в котором водорастворимый слой полимерной композиции включает множество плотно расположенных кристаллов с небольшими размерами кристаллических зерен и малым стандартным отклонением размера, а также имеет пониженную шероховатость поверхности Sm, может быть улучшена центровка наконечника сверла, что обеспечивает высверливание с высокой точностью расположения отверстий и снижение количества полимера, наматываемого на наконечник сверла, что, в свою очередь, значительно снижает частоту поломки наконечника сверла во время высверливания. Таким образом, изобретение может обеспечить высокое качество высверливания и высокую производительность.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
Ниже изобретение описано со ссылками на прилагаемые графические материалы, в которых:
на Фиг.1 представлен ряд увеличенных фотографий, на которых показано состояние поверхности слоев водорастворимых полимерных композиций в Примерах и Сравнительных Примерах;
на Фиг.2 схематически представлен вид в поперечном сечении, на котором показаны условия высверливания с использованием традиционного трафарета для высверливания отверстий;
на Фиг.3 схематически представлен вид в поперечном сечении, на котором показаны условия высверливания с использованием трафарета для высверливания отверстий согласно изобретению;
на Фиг.4 представлен график, на котором изображена зависимость точности расположения отверстий от среднего размера кристаллических зерен в слоях водорастворимых полимерных композиций, полученная в Примерах и Сравнительных Примерах;
на Фиг.5 представлен график, на котором изображена зависимость точности расположения отверстий от стандартного отклонения размеров кристаллических зерен в слоях водорастворимых полимерных композиций, полученная в Примерах и Сравнительных Примерах; и
на Фиг.6 представлен график, на котором изображена зависимость точности расположения отверстий от шероховатости Sm поверхности слоев водорастворимых полимерных композиций, полученная в Примерах и Сравнительных Примерах.
СВЕДЕНИЯ, ПОДТВЕРЖДАЮЩИЕ ВОЗМОЖНОСТЬ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Трафарет для высверливания отверстий согласно изобретению представляет собой трафарет для высверливания отверстий, включающий слой водорастворимой полимерной композиции, способной кристаллизоваться (далее называемый "слоем водорастворимой полимерной композиции"), сформированный на по меньшей мере одной поверхности несущей металлической фольги.
В трафарете для высверливания отверстий согласно изобретению кристаллические зерна, находящиеся в водорастворимой полимерной композиции, для которых величина размера зерна находится в определенном диапазоне и величина стандартного отклонения находится в определенном диапазоне, располагаются на поверхности трафарета; это свойство, а также создание величины шероховатости Sm поверхности в точке ввода наконечника сверла, значения которой также находятся в определенном диапазоне, может повысить точность расположения отверстий, снизить количество налипающего полимера и предотвратить поломку наконечника сверла во время высверливания.
Для повышения точности расположения отверстий во время высверливания средний размер кристаллических зерен водорастворимой полимерной композиции должен составлять от 5 до 70 мкм, предпочтительно должен составлять от 5 до 50 мкм, предпочтительнее должен составлять от 5 до 40 мкм, более предпочтительно должен составлять от 5 до 30 мкм, особенно предпочтительно должен составлять от 5 до 20 мкм и наиболее предпочтительно должен составлять от 5 до 10 мкм. Экспериментально было установлено, что если средний размер кристаллических зерен составляет менее 5 мкм, то поверхность водорастворимой полимерной композиции становится слишком ровной, что приводит к проскальзыванию режущей поверхности наконечника сверла, снижению эффективности ввода сверла в поверхность трафарета и ухудшению центровки, то есть при сильном уменьшении размеров кристаллических зерен точность расположения отверстий повышена быть не может. С другой стороны, экспериментально установлено, что если эта величина составляет более 70 мкм, то на ввод наконечника сверла в поверхность трафарета влияют неровности, создаваемые кристаллическими зернами, что приводит к ухудшению центровки и, вследствие этого, к снижению точности расположения отверстий.
На Фиг.2 схематически представлены условия высверливания с использованием традиционного трафарета для высверливания отверстий, и на Фиг.3 схематически представлены условия высверливания с использованием трафарета для высверливания отверстий согласно изобретению. Как показано на Фиг.3, при наличии слоя 2 водорастворимой полимерной композиции согласно изобретению, в котором средний размер кристаллических зерен 2а-2д, из которых состоит слой 2 водорастворимой полимерной композиции, оптимизирован в соответствии с размером наконечника сверла 1, достигается высокая эффективность ввода острия 1 наконечника сверла в слой 2 водорастворимой полимерной композиции и становится возможным повышение точности расположения отверстий. С другой стороны, как показано на Фиг.2, при наличии традиционного слоя 20 полимерной композиции, в котором кристаллические зерна 20а-20с, из которых состоит слой 20 полимерной композиции, превышают размер острия 1 наконечника сверла, острие 1 наконечника сверла может проскальзывать по поверхностям кристаллических зерен 20а-20с, что приводит к ухудшению центровки и снижению точности расположения отверстий.
Согласно изобретению размер кристаллических зерен (который далее может называться "размером кристаллического зерна") водорастворимой полимерной композиции согласно изобретению означает максимальный диаметр кристаллических зерен, находящихся на поверхности слоя водорастворимой полимерной композиции при рассмотрении трафарета сверху в направлении, перпендикулярном поверхности.
Способ измерения среднего значения размеров кристаллических зерен водорастворимой полимерной композиции включает исследование поверхности слоя полимерной композиции на трафарете для высверливания отверстий с помощью микроскопа V-Laser с 200-кратным увеличением (модель VK-9700, Keyence Corporation), измерение максимального диаметра 50 произвольно выбранных кристаллических зерен с помощью упомянутого микроскопа и вычисление среднего значения (среднечисловое среднее), которое принимают за средний размер зерна водорастворимой полимерной композиции. Следует отметить, что согласно изобретению вычисление производят, не учитывая зерна с размером кристаллического зерна, составляющим менее 1 мкм.
Дополнительно, для повышения точности расположения отверстий во время высверливания, кроме оптимизации размеров кристаллических зерен водорастворимой полимерной композиции необходимо, чтобы стандартное отклонение среднего размера кристаллических зерен составляло не более 25 мкм, предпочтительно не более 20 мкм, предпочтительнее не более 17 мкм, более предпочтительно не более 15 мкм, особенно предпочтительно не более 10 мкм, и наиболее предпочтительно не более 5 мкм. Причина ограничения значений стандартного отклонения состоит в том, что при проведении экспериментов было обнаружено следующее: если стандартное отклонение превышает 25 мкм даже при малых средних размерах кристаллических зерен, зерна большого диаметра оказываются разбросанными, образуя большие неровности, что приводит к снижению точности расположения отверстий.
Способ вычисления стандартного отклонения среднего размера кристаллических зерен водорастворимой полимерной композиции включает исследование поверхности слоя полимерной композиции на трафарете для высверливания отверстий с помощью микроскопа V-Laser с 200-кратным увеличением (модель VK-9700, Keyence Corporation), измерение максимального диаметра 50 произвольно выбранных кристаллических зерен с помощью упомянутого микроскопа и вычисление среднего значения. Затем вычисляют стандартное отклонение измеренных максимальных диаметров 50 кристаллических зерен.
Кроме того, шероховатость поверхности слоя водорастворимой полимерной композиции в точке ввода наконечника сверла, в частности среднее расстояние Sm между неровностями, определение которого рассмотрено в стандарте JIS B0601 (1994), должно составлять не более 8 мкм, предпочтительно не более 7 мкм, предпочтительнее не более 6 мкм, более предпочтительно не более 5 мкм и наиболее предпочтительно не более 4 мкм. Причина такого ограничения состоит в том, что при проведении экспериментов было обнаружено следующее: если шероховатость поверхности составляет более 8 мкм, то точность расположения отверстий снижается и ухудшается центровка сверла, поскольку неровность поверхности влияет на эффективность ввода наконечника сверла в поверхность трафарета.
Способ определения шероховатости Sm поверхности слоя водорастворимой полимерной композиции включает исследование поверхности слоя полимерной композиции с помощью микроскопа V-Laser с 200-кратным увеличением (модель VK-9700, Keyence Corporation), вычитание шумов и введение градиентных поправок (градиентные поправки для поверхности и автоматическая коррекция диапазона высот) и определение шероховатости поверхности в диапазоне оценки, длина которого составляет 500 мкм в произвольном направлении на наблюдаемом изображении (линейная шероховатость согласно JIS B0601 (1994)). Аналогичные измерения производят для пяти точек одного полученного изображения и вычисляют среднее значение, которое принимают за Sm.
Слой водорастворимой полимерной композиции, формируемый на трафарете для высверливания отверстий согласно изобретению, получают способом нанесения непосредственно на несущую металлическую фольгу горячего расплава водорастворимой полимерной композиции и охлаждения, или нанесением раствора, содержащего водорастворимую полимерную композицию, способом нанесения покрытия или подобным способом, сушкой и охлаждением.
Водорастворимая полимерная композиция, включаемая в трафарет для высверливания отверстий согласно изобретению, представляет собой способную кристаллизоваться композицию, содержащую водорастворимый полимер (А). В частности, примеры композиции включают смесь водорастворимого полимера (А), других материалов и подобных веществ. Согласно изобретению другие материалы включают различные неорганические соединения, органические соединения, смеси, композитные материалы, комплексы, низкомолекулярные вещества, мономеры, олигомеры, высокомолекулярные вещества, полимеризационные материалы, природные полимеры, волокна, минеральные материалы, гидрофобные материалы, гидрофильные материалы и подобные им материалы.
Тип упомянутого выше водорастворимого полимера (А) не имеет особых ограничений при условии, что он представляет собой водорастворимый полимер, способный кристаллизоваться, но предпочтительно он представляет собой водорастворимый полимер, имеющий высокую склонность к кристаллизации, и предпочтительно представляет собой один или более полимеров, выбранных из группы, состоящей, например, из полиалкиленоксидов, полиакрилата натрия, полиакриламида, карбоксиметилцеллюлозы, политетраметиленгликоля и сложных полиэфиров полиалкиленгликолей.
Предпочтительными примерами упомянутых выше полиалкиленоксидов являются полиэтиленоксид, полипропиленоксид и подобные им вещества. Более предпочтительным является полиэтиленоксид, не создающий стерических препятствий в молекулярной структуре. Сложный полиэфир полиалкиленгликоля представляет собой продукт конденсации, полученный по реакции полиалкиленгликоля с двухосновной кислотой. Предпочтительные примеры полиалкиленгликолей включают такие гликоли, как, например, полиэтиленгликоль, полипропиленгликоль, политетраметиленгликоль и продукты их сополимеризации и подобные им материалы. Так, двухосновную кислоту предпочтительно выбирают из частичных сложных эфиров поликарбоновых кислот, например фталевой кислоты, изофталевой кислоты, терефталевой кислоты, себациновой кислоты и пиромеллитовой кислоты, ангидридов кислот и подобных им веществ. Кроме того, более предпочтительным является продукт конденсации, содержащий в качестве основной цепи полиэтиленоксид, не создающий стерических препятствий в молекулярной структуре.
Также водорастворимая полимерная композиция согласно изобретению предпочтительно представляет собой композицию, включающую по меньшей мере одно вещество, выбранное из водорастворимого полимера (A), гидрофобного материала (B1), материала (B2), температура плавления которого выше температуры плавления водорастворимого полимера (A), и материала (B3), повышающего совместимость между водорастворимым полимером (A) и растворителем.
При добавлении гидрофобного материала (B1) в водорастворимую полимерную композицию гидрофобный материал (B1) диспергируется в водорастворимой полимерной композиции, и при затвердевании водорастворимой полимерной композиции при охлаждении частицы гидрофобного материала (B1), благодаря своей гидрофобности, служат центрами кристаллизации, вызывая осаждение множества мелких кристаллических зерен водорастворимой полимерной композиции.
Добавление в водорастворимую полимерную композицию материала (B2), температура плавления которого выше температуры плавления водорастворимого полимера (А), позволяет создать разность в скоростях отверждения во время отверждения водорастворимой полимерной композиции при охлаждении. В частности, частицы материала (B2), имеющего более высокую температуру плавления, который затвердевает на ранних стадиях отверждения, служат центрами кристаллизации, вызывая осаждение множества мелких кристаллических зерен водорастворимой полимерной композиции. Среди материалов (B2), температуры плавления которых выше температуры плавления водорастворимого полимера (A), имеются материалы, которые не только вызывают с высокой эффективностью образование мелких кристаллических зерен, но и дополнительно снижают шероховатость Sm поверхности слоя водорастворимой полимерной композиции.
Добавление в водорастворимую полимерную композицию материала (B3), повышающего совместимость между водорастворимым полимером (A) и растворителем, способствует образованию мелких кристаллических зерен при отверждении водорастворимой полимерной композиции посредством сушки и охлаждения, поскольку гидроксигруппы, содержащиеся в молекулярной структуре (B3), способствуют равномерному диспергированию водорастворимого полимера (А) в растворителе. Среди материалов (B3), повышающих совместимость между водорастворимым полимером (А) и растворителем, имеются материалы, которые не только вызывают с высокой эффективностью образование мелких кристаллических зерен, но и дополнительно снижают шероховатость Sm поверхности слоя водорастворимой полимерной композиции.
Кроме того, любой из названных гидрофобных материалов (B1), материалов (B2), температуры плавления которых выше температуры плавления водорастворимого полимера (А), и материалов (B3), повышающих совместимость между водорастворимым полимером (А) и растворителем, может представлять собой единственный материал или может представлять собой смесь двух или более материалов. Дополнительно, любой из гидрофобных материалов (B1), материалов (B2), температуры плавления которых выше температуры плавления водорастворимого полимера (А), и материалов (B3), повышающих совместимость между водорастворимым полимером (А) и растворителем, может быть использован в комбинации.
Дополнительно, находящееся в смеси общее количество гидрофобного материала (В1), материала (В2), температура плавления которого выше температуры плавления водорастворимого полимера (А), и материала (B3), повышающего совместимость между водорастворимым полимером (А) и растворителем, в пересчете на 100 масс. частей водорастворимого полимера (А) должно составлять от 0,1 масс. части до 5 масс. частей, предпочтительно от 0,1 масс. части до 3 масс. частей, более предпочтительно от 0,2 масс. частей до 3 масс. частей и особенно предпочтительно от 0,2 масс. частей до 2 масс. частей. Если это количество составляет менее 0,1 масс. части, то плотность расположения кристаллов может быть низкой, а если это количество составляет более 5 масс. частей, это экономически невыгодно. Разумно выбирать такие материалы (B1, B2, B3), которые даже в небольших количествах позволяют достичь требуемого эффекта.
Согласно изобретению выбор гидрофобного материала (B1) не имеет особых ограничений, при условии, что он обладает гидрофобными свойствами. В качестве примеров гидрофобных полимеров могут быть применены длинноцепочечные спирты, гидрофобные полисахариды, неорганические соединения и подобные им соединения. В частности, примеры термопластических полимеров могут включать порошки или частицы, включающие полимеры и сополимеры на основе уретана, на основе кремния, на основе акрила, простые полиэфиримиды, полиимиды, поливинилхлорид, винилацетат, полиамиды, полипропилен, поливинилацетат, полибутен, полиметакриламид, порошкообразную целлюлозу, производные целлюлозы, простой поливиниловый эфир, содержащие феноксигруппу полимеры, сополимер этилена и винилового спирта, политетрафторэтилен и подобные им вещества; примеры термореактивных полимеров могут включать порошки или частицы, включающие эпоксидные полимеры, кремнийсодержащие полимеры, фенольные полимеры, полимеры мочевины, акриловые полимеры, полиэтиленгликоль-диметакрилатный полимер, полимер, включающий бисмалеимид, полимер, включающий бисмалеимидтриазин, полимер, включающий цианат, полимер, включающий бензогуанамин, и подобные им вещества; примеры длинноцепочечных спиртов могут включать лауриловый спирт, цетиловый спирт, стеариловый спирт, олеиловый спирт, линолиловый спирт и подобные им вещества; примеры неорганических соединений могут включать материалы, включающие тальк, дисульфид молибдена, молибдат цинка, графит, дисульфид вольфрама, фторированный графит, нитрид бора и подобные им вещества; кроме того, соответственно, можно использовать одно или два или более веществ в смеси. Также в качестве более предпочтительного гидрофобного материала (B1), усиливающего эффект согласно изобретению, применяют стеариловый спирт, молибден цинка, графит, нитрид бора и подобные им вещества. Они предпочтительны, поскольку обладают высокой дисперсионной способностью в растворе водорастворимой полимерной композиции.
Выбор материала (B2), температура плавления которого выше температуры плавления водорастворимого полимера (А), также не имеет особых ограничений, при условии, что температура его плавления выше температуры плавления водорастворимого полимера (А). Например, для этой цели могут быть применены аминокислоты, органические кислоты, соли органических кислот, органические соли, органические фосфаты, полисахариды, канифоли, неорганические соединения и подобные им вещества. В частности, аминокислоты включают глутамат натрия и подобные ему вещества; органические кислоты включают яблочную кислоту, малоновую кислоту, янтарную кислоту, фумаровую кислоту, малеиновую кислоту, циануровую кислоту и подобные им вещества; соли органических кислот включают соли металлов и органических кислот, например, яблочной кислоты, малоновой кислоты, янтарной кислоты, фумаровой кислоты, малеиновой кислоты, муравьиной кислоты, уксусной кислоты, пропионовой кислоты, стеариновой кислоты, циануровой кислоты и подобных им кислот; органические соли включают цианурат меламина и подобные ему вещества; органические фосфаты включают соль аденозинтрифосфат натрия и подобные ей вещества; полисахариды включают целлюлозу, хитин, крахмал, гликоген, агарозу, пектин и подобные им вещества; канифоли включают канифоль таллового масла, канифоль талловой жирной кислоты и подобные им вещества; и неорганические соединения включают хлорид натрия, сульфат натрия, сульфат магния и подобные им вещества. В частности, более предпочтительные материалы (B2), температура плавления которых выше температуры плавления водорастворимого полимера (А), усиливающие эффект согласно изобретению, включают глутамат натрия, янтарную кислоту, формиат натрия, формиат кальция, стеарат натрия, стеарат кальция, целлюлозу и подобные им вещества.
Примеры материала (B3), повышающего совместимость между водорастворимым полимером (А) и растворителем, включают полиспирты, сахарные спирты, аминокислотные производные спиртов и подобные им вещества, содержащие в молекулярной структуре гидроксигруппу. Из группы полиспиртов следует исключить такие полимеры, как полиэтиленгликоль, включенные в водорастворимый полимер (А); тем не менее, кроме полимеров, полиспирты включают триметилолпропан, пентаэритрит, неопентилгликоль, триметилолэтан и подобные им вещества; сахарные спирты включают сорбит, ксилит, инозит и подобные им вещества; и аминокислотные производные спиртов включают оксианилин, окситолуидин, тирозин, аминодеокси и подобные им вещества. В частности, более предпочтительные материалы (B3), повышающие совместимость между водорастворимым полимером (А) и растворителем, которые усиливают эффект согласно изобретению, включают пентаэритрит, сорбит, ксилит, инозит и подобные им вещества.
Толщина слоя водорастворимой полимерной композиции может быть различной в зависимости от диаметра наконечника сверла, применяемого для высверливания, структуры обрабатываемого многослойного материала, плакированного медью, или многослойной печатной платы и подобных факторов, но обычно эта толщина составляет от 0,02 до 0,3 мм и предпочтительно составляет от 0,02 до 0,2 мм. Если толщина слоя водорастворимой полимерной композиции составляет менее 0,02 мм, то она не обеспечивает достаточного смазывающего действия, то есть повышается нагрузка на наконечник сверла, что может приводить к поломке наконечника сверла. С другой стороны, если толщина слоя водорастворимой полимерной композиции составляет более 0,3 мм, то это может повышать количество полимера, наматываемого на наконечник сверла.
В частности, при нанесении раствора, содержащего водорастворимую полимерную композицию, непосредственно на несущую металлическую фольгу способом нанесения покрытия или подобным способом, применяемый раствор предпочтительно представляет собой раствор, содержащий воду и растворитель, температура кипения которого ниже (более предпочтительно ниже не менее чем на 15°C) температуры кипения воды. Выбор растворителя, температура кипения которого ниже температуры ки