Трафарет для высверливания отверстий

Трафарет для высверливания отверстий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к трафарету (листу со схемой расположения отверстий) для высверливания отверстий, который применяют для высверливания отверстий в многослойной панели или многослойной печатной плате.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Общепринятым способом высверливания отверстий в многослойной панели или многослойной печатной плате, которые применяют для изготовления плат с печатным монтажом, является способ, в соответствии с которым поверх одной или множества многослойных панелей или многослойных печатных плат помещают один лист, алюминиевой фольги или лист, полученный нанесением слоя полимерной композиции на поверхность алюминиевой фольги (далее в предлагаемом описании этот лист называется "трафаретом для высверливания отверстий"), применяемый в качестве армирующей пластины, и затем высверливают отверстия. Следует отметить, что, несмотря на то что в качестве многослойной панели обычно применяют многослойный материал, плакированный медью, на внешнем слое "многослойной панели" медная фольга может отсутствовать.

В последние годы наряду с требованиями повышения надежности и повышения плотности расположения компонентов на платах с печатным монтажом, также выдвигаются требования, включающие повышение качества высверливания многослойных панелей или многослойных печатных плат при одновременном повышении точности расположения отверстий, а также снижение шероховатости стенки отверстия и подобные им требования. Для удовлетворения предъявляемых требований были предложены и реализованы на практике следующие способы: способ высверливания с использованием листа, включающего водорастворимый полимер, например, полиэтиленгликоль (см., например, Патентный документ 1); применение листа для высверливания, включающего смазочный материал, в котором на металлическую несущую фольгу нанесен слой водорастворимого полимера (см., например, Патентный документ 2); применение трафарета для высверливания отверстий, включающего слой водорастворимого полимера, нанесенный на алюминиевую фольгу, на которой имеется тонкая пленка из термореактивного полимера (см., например, Патентный документ 3); применение листа для высверливания, включающего смазочный материал, в котором в материал смазочной полимерной композиции добавлено окрашивающее вещество, не содержащее галогена (см., например, Патентный документ 4), и подобные им способы.

Кроме того, существующая в последнее время тенденция имеет нижеследующие особенности.

Во-первых, повышение плотности расположения компонентов на платах с печатным монтажом постоянно повышается, что требует повышения надежности ввода сверла при высверливании отверстий в многослойных панелях или многослойных печатных платах. В частности, требуется очень высокая точность расположения отверстий.

Во-вторых, в целях снижения производственных затрат и для промышленного объединения с производителями полупроводников, производство плат с печатным монтажом уже более не ведется в тех странах, в которых оно велось ранее, то есть производство переместилось из Японии, Тайваня и Южной Кореи в другие азиатские станы, группирующиеся вокруг Китая, а также в Бразилию и другие подобные регионы, и подобные территориальные изменения производственной структуры все еще продолжаются.

В-третьих, производители трафаретов для высверливания отверстий в Тайване и Южной Корее неожиданно заняли господствующее положение на рынке, в результате чего постепенно повысилась конкуренция среди местных производителей.

В-четвертых, поскольку данная отрасль связана с полупроводниковой промышленностью, спрос на трафареты для высверливания отверстий может меняться в значительном диапазоне, и в период понижения спроса может возникнуть необходимость в хранении трафаретов для высверливания отверстий на одном из участков логистической цепочки до нового повышения спроса и последующего использования. Кроме того, из-за повышения плотности расположения компонентов на платах с печатным монтажом, даже после хранения плат высверливание отверстий должно быть произведено с высокой точностью.

По перечисленным выше причинам, транспортировка трафаретов для высверливания отверстий будет уже не кратковременной, как, например, при перемещениях внутри страны и воздушных перевозках, а долговременной, например, транспортировка может представлять собой контейнерную перевозку морским путем при температуре окружающей среды. Кроме того, трафареты могут храниться при более высоких температурах окружающей среды, чем температуры в Японии. Таким образом, даже после воздействия различных температур при транспортировке или хранении требование к обеспечению высокой точности расположения отверстий сохраняется. Другими словами, необходимо создание трафарета для высверливания отверстий, обеспечивающего высокую точность расположения отверстий, несмотря на его возможное пребывание при более высоких температурах по сравнению с трафаретом, получаемым традиционным образом.

Документы предшествующего уровня техники

Патентные документы

Патентный документ 1: JP-A-H4-92494

Патентный документ 2: JP-A-H5-169400

Патентный документ 3: JP-A-2003-136485

Патентный документ 4: JP-A-2004-230470

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Задачи, решаемые изобретением

Таким образом, задача изобретения состоит в создании трафарета для высверливания отверстий, который обеспечивает высокую точность расположения отверстий даже после транспортировки при температуре окружающей среды в течение длительного времени и/или после хранения при температурах окружающей среды, превышающих температуры, наблюдаемые в Японии.

Способы решения задач изобретения

В результате множества исследований, нацеленных на решение поставленных выше задач, авторами настоящего изобретения было обнаружено, что добавление соли неразветвленной ненасыщенной жирной кислоты в водорастворимую полимерную композицию, наносимую на поверхность трафарета для высверливания отверстий, позволяет решать поставленную задачу, обеспечивая повышение степени кристалличности композиции и достижение высокой точности расположения отверстий даже после проведения ускоренного испытания на термическое старение. В частности, сущность изобретения состоит в следующем.

[1] Трафарет для высверливания отверстий в многослойной панели или многослойной печатной плате, включающий металлическую несущую фольгу и слой водорастворимой полимерной композиции, образованный на по меньшей мере одной из поверхностей металлической несущей фольги, в котором:

водорастворимая полимерная композиция содержит водорастворимый полимер, водорастворимый смазочный материал и соль неразветвленной ненасыщенной жирной кислоты;

слой водорастворимой полимерной композиции получен нанесением на металлическую несущую фольгу горячего расплава водорастворимой полимерной композиции или нанесением на металлическую несущую фольгу раствора, содержащего водорастворимую полимерную композицию, с последующей его сушкой, и последующим охлаждением композиции от начальной температуры охлаждения, составляющей от 120°C до 160°C, до конечной температуры охлаждения, составляющей от 25°C до 40°C, в течение 60 секунд со скоростью охлаждения, составляющей не менее 1,5°C/с;

степень кристалличности водорастворимой полимерной композиции составляет не менее 1,2; и

поверхностная твердость слоя водорастворимой полимерной композиции составляет от не менее 8,5 Н/мм² до не более 25 Н/мм² при стандартном отклонении σ значения поверхностной твердости, не превышающем 2.

[2] Трафарет для высверливания отверстий согласно приведенному выше пункту [1], в котором количество атомов углерода в соли неразветвленной ненасыщенной жирной кислоты составляет от не менее 3 до не более 20.

[3] Трафарет для высверливания отверстий согласно приведенному выше пункту [1], в котором соль неразветвленной ненасыщенной жирной кислоты представляет собой одну или более солей, выбранных из группы, состоящей из соли сорбиновой кислоты, соли олеиновой кислоты и соли линолевой кислоты.

[4] Трафарет для высверливания отверстий согласно приведенному выше пункту [1], в котором соль неразветвленной ненасыщенной жирной кислоты представляет собой соль щелочного металла.

[5] Трафарет для высверливания отверстий согласно приведенному выше пункту [1], в котором водорастворимый полимер представляет собой одно или более веществ, выбранных из группы, состоящей из полиэтиленоксида, полипропиленоксида, полиакрилата натрия, полиакриламида, поливинилпирролидона, производного целлюлозы, политетраметиленгликоля и сложного полиэфира полиалкиленгликоля, со среднемассовой молекулярной массой (Mw), составляющей от не менее 60000 до не более 400000.

[6] Трафарет для высверливания отверстий согласно приведенному выше пункту [1], в котором водорастворимый смазочный материал представляет собой одно или более веществ, выбранных из группы, состоящей из полиэтиленгликоля, полипропиленгликоля, простых моноэфиров полиоксиэтилена, моностеарата полиоксиэтилена, моностеарата полиоксиэтиленсорбитана, моностеаратов полиглицерина и сополимера полиоксиэтилена и пропилена, со среднемассовой молекулярной массой (Mw), составляющей от не менее 500 до не более 25000.

[7] Трафарет для высверливания отверстий согласно приведенному выше пункту [1], в котором в общем количестве, составляющем 100 масс, частей, смеси водорастворимого полимера, включающей водорастворимый полимер и водорастворимый смазочный материал, содержание водорастворимого полимера составляет от 3 масс. частей до 80 масс. частей, а содержание водорастворимого смазочного материала составляет от 20 масс. частей до 97 масс. частей.

[8] Трафарет для высверливания отверстий согласно приведенному выше пункту [1], в котором добавляемое количество соли неразветвленной ненасыщенной жирной кислоты составляет от не менее 0,01 масс. части до не более 20 масс. частей в пересчете на общее количество 100 масс. частей водорастворимого полимера и водорастворимого смазочного материала.

[9] Трафарет для высверливания отверстий согласно приведенному выше пункту [1], в котором водорастворимая полимерная композиция дополнительно содержит формиат натрия.

[10] Трафарет для высверливания отверстий согласно приведенному выше пункту [1], в котором добавляемое количество формиата натрия составляет от не менее 0,01 масс. части до не более 1,5 масс. частей в пересчете на общее количество 100 масс. частей водорастворимого полимера и водорастворимого смазочного материала.

[11] Трафарет для высверливания отверстий согласно приведенному выше пункту [1], в котором температура затвердевания водорастворимой полимерной композиции составляет от не менее 30°C до не более 70°C.

[12] Трафарет для высверливания отверстий согласно приведенному выше пункту [1], который применяют для высверливания отверстий в многослойной панели или многослойной печатной плате с помощью сверла, наконечник которого имеет диаметр, составляющий от не менее 0,05 мм до не более 0,3 мм.

[13] Трафарет для высверливания отверстий согласно приведенному выше пункту [1], в котором толщина металлической несущей фольги составляет от не менее 0,05 мм до не более 0,5 мм.

[14] Трафарет для высверливания отверстий согласно приведенному выше пункту [13], в котором металлическая несущая фольга представляет собой алюминиевую фольгу, к которой присоединена полимерная мембрана толщиной от 0,001 до 0,02 мм.

[15] Трафарет для высверливания отверстий согласно приведенному выше пункту [1], в котором толщина слоя водорастворимой полимерной композиции составляет от не менее 0,01 мм до не более 0,3 мм.

Полезный эффект изобретения

Разброс точности расположения отверстий, обеспечиваемой трафаретом для высверливания отверстий согласно изобретению после проведения ускоренного испытания на термическое старение, например, ускоренного испытания на термическое старение на воздухе при температуре 50°C в течение одного часа, при 50°C в течение одной недели, при 50°C в течение одного месяца и при 55°C в течение одной недели, составляет не более 25 мкм, а степени изменения точности расположения отверстий после проведения испытания на термическое старение находится в диапазоне +10%, что представляет собой прекрасный результат. В частности, трафарет для высверливания отверстий согласно изобретению обеспечивает повышенную точность расположения отверстий даже после его транспортировки при температуре окружающей среды в течение длительного времени и/или после хранения при температурах окружающей среды, превышающих температуры, наблюдаемые в Японии, по сравнению с точностью, обеспечиваемой до его транспортировки и/или хранения, а также позволяет снижать степень ухудшения точности расположения отверстий в результате термического старения. Таким образом, применение трафарета позволяет повышать плотность высверливания отверстий в условиях глобализации и колебаний спроса.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

Ниже изобретение рассмотрено более подробно со ссылками на прилагаемые графические материалы, в которых:

На Фиг. 1 представлена зависимость степени кристалличности (без обработки) от точности расположения отверстий (после проведения ускоренного испытания на термическое старение при 50°C в течение одного часа) для трафаретов, рассмотренных в Примерах и Сравнительных Примерах;

На Фиг. 2 представлена зависимость величины стандартного отклонения σ поверхностной твердости (после проведения ускоренного испытания на термическое старение при 50°C в течение одного часа) от точности расположения отверстий (после проведения ускоренного испытания на термическое старение при 50°C в течение одного часа) для трафаретов, рассмотренных в Примерах и Сравнительных Примерах;

На Фиг. 3 представлена зависимость точности расположения отверстий А от степени кристалличности (без обработки) для трафаретов, рассмотренных в Примерах и Сравнительных Примерах; и

На Фиг. 4 представлена зависимость точности расположения отверстий А от поверхностной твердости (после проведения ускоренного испытания на термическое старение при 50°C в течение одного часа) для трафаретов, рассмотренных в Примерах и Сравнительных Примерах.

СВЕДЕНИЯ, ПОДТВЕРЖДАЮЩИЕ ВОЗМОЖНОСТЬ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится к трафарету для высверливания отверстий в многослойной панели или многослойной печатной плате, включающему металлическую несущую фольгу и слой водорастворимой полимерной композиции, образованный на по меньшей мере одной из поверхностей металлической несущей фольги, в котором водорастворимая полимерная композиция содержит водорастворимый полимер, водорастворимый смазочный материал и соль неразветвленной ненасыщенной жирной кислоты, где слой водорастворимой полимерной композиции получен нанесением на металлическую несущую фольгу горячего расплава водорастворимой полимерной композиции или нанесением на металлическую несущую фольгу раствора, содержащего водорастворимую полимерную композицию, с последующей его сушкой, и последующим охлаждением композиции от начальной температуры охлаждения, составляющей от 120°C до 160°C до конечной температуры охлаждения, составляющей от 25°C до 40°C в течение 60 секунд со скоростью охлаждения, составляющей не менее 1,5°C/с, причем степень кристалличности водорастворимой полимерной композиции составляет не менее 1,2, и поверхностная твердость слоя водорастворимой полимерной композиции составляет от 8,5 Н/мм² до 25 Н/мм² при стандартном отклонении σ значения поверхностной твердости, не превышающем 2.

Водорастворимый полимер согласно изобретению имеет относительно большую молекулярную массу. Поскольку для придания водорастворимой полимерной композиции формы листа композиция должна обладать пленкообразующими свойствами, водорастворимая полимерная композиция содержит водорастворимый полимер, придающий ей пленкообразующие свойства; в этом случае важную роль играет не молекулярная структура, а среднемассовая молекулярная масса (Mw), которая предпочтительно составляет от не менее 60000 до не более 400000. Например, водорастворимый полимер предпочтительно представляет собой одно или более веществ, выбранных из группы, состоящей из полиэтиленоксида, полипропиленоксида, полиакрилата натрия, полиакриламида, поливинилпирролидона, производного целлюлозы, политетраметиленгликоля и сложного полиэфира полиалкиленгликоля. Производные целлюлозы включают карбоксиметилцеллюлозу, гидроксиэтилцеллюлозу и подобные им вещества. Соответственно, сложный полиэфир полиалкиленгликоля представляет собой продукт конденсации, полученный по реакции полиалкиленгликоля и двухосновной кислоты. Примеры полиалкиленгликолей включают такие гликоли, как полиэтиленгликоль, полипропиленгликоль, политетраметиленгликоль и их сополимеры. Соответственно, двухосновные кислоты включают фталевую кислоту, изофталевую кислоту, терефталевую кислоту, себациновую кислоту и подобные им вещества. Кроме того, двухосновная кислота может представлять собой кислоту, например, пиромеллитовую кислоту, содержащую две карбоксильные группы, оставшиеся после ее частичной этерификации. Также может быть использован ангидрид кислоты. Несмотря на то что возможно использование одного вещества у или смеси из двух или более веществ, более предпочтительным является применение полиэтиленоксида (ПЭО).

Водорастворимый смазочный материал согласно изобретению имеет относительно низкую молекулярную массу. Водорастворимый смазочный материал вводят в водорастворимую полимерную композицию для придания ей смазочных свойств; его молекулярная структура не имеет особого значения, но его среднемассовая молекулярная масса (Mw) предпочтительно составляет от не менее 500 до не более 25000. В частности, водорастворимые смазочные материалы включают: полиэтиленгликоль, полипропиленгликоль; простые моноэфиры полиоксиэтилена, например, простой олеиловый эфир полиоксиэтилена, простой цетиловый эфир полиоксиэтилена, простой стеариловый эфир полиоксиэтилена, простой лауриловый эфир полиоксиэтилена, простой нонилфениловый эфир полиоксиэтилена, простой октилфениловый эфир полиоксиэтилена; моностеарат полиоксиэтилена, моностеарат полиоксиэтиленсорбитана; моностеараты полиглицерина, например, моностеарат гексаглицерина, моностеарат декагексаглицерина; сополимер полиоксиэтилена и пропилена и подобные им вещества. Несмотря на то что возможно использование одного вещества или смеси из двух или более веществ, более предпочтительным является применение полиэтиленгликоля (ПЭГ).

Соль неразветвленной ненасыщенной жирной кислоты означает соединение, содержащее один или более способных к диссоциации ионов водорода, содержащихся в неразветвленной ненасыщенной жирной кислоте, замещенной катионом, например, ионом металла и ионом аммония. Неразветвленная ненасыщенная жирная кислота, образующая соль неразветвленной ненасыщенной жирной кислоты, не ограничена конкретным соединением, при условии, что она представляет собой жирную кислоту с неразветвленной углеродной цепочкой, содержащей в молекуле одну или более углерод-углеродных ненасыщенных связей. Углерод-углеродная ненасыщенная связь предпочтительно представляет собой двойную углерод-углеродную связь.

Количество атомов углерода в соли неразветвленной ненасыщенной жирной кислоты составляет от предпочтительно не менее 3 до не более 20, более предпочтительно от не менее 6 до не более 18. Предпочтительные соли неразветвленной ненасыщенной жирной кислоты включают, например, соли сорбиновой кислоты (количество атомов углерода 6), олеиновой кислоты (количество атомов углерода 18), линолевой кислоты (количество атомов углерода 18) и подобные им вещества.

Кроме того, соль неразветвленной ненасыщенной жирной кислоты предпочтительно представляет собой соль щелочного металла или соль щелочноземельного металла. Дополнительно, учитывая способность к диспергированию в полимерной композиции, растворимость в воде, легкость в обработке и получении и подобные свойства, соль неразветвленной ненасыщенной жирной кислоты предпочтительно представляет собой соль калия, соль натрия или соль кальция.

Дополнительно, особенно предпочтительной солью неразветвленной ненасыщенной жирной кислоты является олеат натрия.

Добавление соли неразветвленной ненасыщенной жирной кислоты согласно изобретению в слой полимерной композиции трафарета для высверливания отверстий приводит к повышению термической стабильности (термостойкости) полимерной композиции. Согласно изобретению, несмотря на то что термическая стабильность может быть повышена за счет добавления в полимерную композицию других веществ, обычно называемых термостабилизаторами или антиоксидантами, эти вещества не вносят вклада в повышение точности расположения отверстий при использовании трафарета для высверливания отверстий. С другой стороны, добавление соли неразветвленной ненасыщенной жирной кислоты в полимерную композицию, применяемую для получения трафарета для высверливания отверстий, улучшает такие свойства трафарета для высверливания отверстий, как повышение степени кристалличности полимерной композиции и снижение колебаний поверхностной твердости слоя полимерной композиции.

Что касается содержания водорастворимого полимера и водорастворимого смазочного материала согласно изобретению в 100 масс, частях смеси водорастворимого полимера, включающей водорастворимый полимер и водорастворимый смазочный материал, то содержание водорастворимого полимера предпочтительно составляет от 3 масс, частей до 80 масс, частей, а содержание водорастворимого смазочного материала составляет от 20 масс, частей до 97 масс, частей. Если содержание водорастворимого полимера составляет менее 3 масс, частей, то ухудшается формуемость листа, а если содержание водорастворимого полимера составляет более 80 масс, частей, то увеличивается количество полимера, наматывающегося на наконечник сверла, то есть результаты становятся неудовлетворительными.

Согласно изобретению важно, чтобы степень кристалличности водорастворимой полимерной композиции составляла не менее 1,2. Как указано выше, полезный эффект добавления соли неразветвленной ненасыщенной жирной кислоты состоит в повышении степени кристалличности водорастворимой полимерной композиции, включаемой в трафарет для высверливания отверстий согласно изобретению, и в повышении точности расположения отверстий. Кроме того, авторами настоящего изобретения было обнаружено, что, в частности, характеристический полезный эффект добавления такой соли состоит в повышении точности расположения отверстий или снижении ухудшения точности расположения отверстий из-за термического старения после проведения ускоренного испытания на термическое старение, например, ускоренного испытания на термическое старение на воздухе. Во множестве экспериментов при добавлении соли неразветвленной ненасыщенной жирной кислоты наблюдали дополнительное снижение стандартного отклонения σ поверхностной твердости слоя водорастворимой полимерной композиции после проведения ускоренного испытания на термическое старение, а также во множестве экспериментов наблюдали сохранение низкого значения стандартного отклонения σ поверхностной твердости даже после проведения ускоренного испытания на термическое старение. Несмотря на то что свойства композиции зависят от ее состава и условий ее получения, характеристической функцией соли неразветвленной ненасыщенной жирной кислоты является поддержание достаточно равномерной поверхностной твердости слоя водорастворимой полимерной композиции после проведения ускоренного испытания на термическое старение или повышение однородности поверхностной твердости. Таким образом, полагают, что наряду с этим свойством, применение трафарета для высверливания отверстий согласно изобретению также препятствует ухудшению точности расположения отверстий из-за термического старения или способствует повышению точности расположения отверстий даже после транспортировки при температуре окружающей среды в течение длительного времени и/или после хранения при температурах окружающей среды, превышающих температуры, наблюдаемые в Японии.

Так, упоминаемое выше ускоренное испытание на термическое старение означает выдерживание на воздухе при температуре, превышающей обычную температуру окружающей среды, в течение заданного периода времени. Соответственно, температуру, при которой проводят испытание, устанавливают выше температуры затвердевания водорастворимой полимерной композиции, но ниже ее температуры плавления.

Условия проведения упомянутого выше ускоренного испытания на термическое старение более подробно рассмотрены ниже. Температура плавления водорастворимой полимерной композиции, содержащейся в трафарете для высверливания отверстий согласно изобретению, составляет приблизительно 60°C, и при превышении этого значения слой водорастворимого полимера может утрачивать свою форму. Таким образом, необходимо устанавливать температуру проведения ускоренного испытания на термическое старение ниже температуры плавления водорастворимой полимерной композиции, но выше обычной температуры окружающей среды. Кроме того, при установлении продолжительности проведения ускоренного испытания на термическое старение необходимо учитывать реальное время транспортировки. В частности, при установлении температуры и продолжительности ускоренного испытания на термическое старение, подтверждение устойчивости трафарета для высверливания отверстий согласно изобретению к термическому старению возможно в следующих условиях, включающих четыре варианта: i) 50°C, один час; ii) 50°C, одна неделя; iii) 50°C, один месяц; iv) 55°C, одна неделя. При температуре проведения испытания, составляющей менее 50°C, влияние термического старения на слой водорастворимой полимерной композиции невелико, что затрудняет сравнивание термической стабильности, в то время как при температуре не менее 60°C слой водорастворимой полимерной композиции, как уже было указано выше, может не сохранять свою форму, в результате чего его применимость в качестве трафарета для высверливания отверстий может быть сложно оценить. Кроме того, представленные выше условия проведения ускоренного испытания на термическое старение установлены в соответствии с температурой и периодом пребывания в контейнере во время реальной перевозки морем. Например, при транспортировке морем период, необходимый для доставки с восточного побережья Соединенных Штатов Америки до Японии, составляет приблизительно месяц, и температура в контейнере в период с июля по август составляет не более 40°C; период, необходимый для доставки из Индии в Японию составляет приблизительно месяц, и температура в контейнере в период с сентября до октября составляет приблизительно 50°C; период, необходимый для доставки из Малайзии в Японию составляет приблизительно 15 суток, и температура в контейнере в августе составляет приблизительно 40°C.

Добавляемое количество соли неразветвленной ненасыщенной жирной кислоты предпочтительно составляет от не менее 0,01 масс. части до не более 20 масс. частей в пересчете на общее количество 100 масс. частей водорастворимого полимера и водорастворимого смазочного материала. Если добавляемое количество соли неразветвленной ненасыщенной жирной кислоты составляет менее 0,01 масс. части, то полезный эффект может быть не достигнут. С другой стороны, если добавляемое количество соли неразветвленной ненасыщенной жирной кислоты составляет от более 20 масс. частей, то равномерное диспергирование соли неразветвленной ненасыщенной жирной кислоты в водорастворимой полимерной композиции может быть затруднительным, и соль неразветвленной ненасыщенной жирной кислоты может выделяться на поверхности слоя водорастворимой полимерной композиции. Если соль неразветвленной ненасыщенной жирной кислоты выделяется и контактирует с наконечником сверла, то точность расположения отверстий может ухудшаться, наконечник сверла может ломаться, и после высверливания соль неразветвленной ненасыщенной жирной кислоты может оставаться в стенке отверстия. Таким образом, добавляемое количество соли неразветвленной ненасыщенной жирной кислоты предпочтительно составляет от не менее 0,01 масс. части до не более 20 масс. частей и должно быть соответственным образом оптимизировано. Например, добавляемое количество соли неразветвленной ненасыщенной жирной кислоты предпочтительнее составляет не менее 0,1 масс. части, более предпочтительно от не менее 0,2 масс. части до не более 18 масс. частей, еще более предпочтительно от не менее 1 масс. части до не более 16 масс. частей, и наиболее предпочтительно от не менее 4 масс. частей до не более 12 масс. частей.

Водорастворимая полимерная композиция, включаемая в трафарет для высверливания отверстий согласно изобретению, предпочтительно дополнительно содержит формиат натрия. Формиат натрия представляет собой зародышеобразующую добавку, которая при добавлении в водорастворимую полимерную композицию повышает степень кристалличности водорастворимой полимерной композиции и вносит соответствующий вклад в повышение точности расположения отверстий. Добавляемое количество формиата натрия предпочтительно составляет от не менее 0,01 масс. части до не более 1,5 масс. частей в пересчете на общее количество, составляющее 100 масс. частей, водорастворимого полимера и водорастворимого смазочного материала. Если добавляемое количество формиата натрия составляет менее 0,01 масс. части, то эффект повышения степени кристалличности незначителен. Таким образом, добавляемое количество формиата натрия предпочтительно составляет не менее 0,01 масс. части, предпочтительнее не менее 0,05 масс. частей, более предпочтительно не менее 0,1 масс. части, наиболее предпочтительно от не менее 0,25 масс. частей до не более 1,0 масс. части. С другой стороны, если добавляемое количество формиата натрия составляет более 1,5 масс. частей, то формиат натрия выделяется на поверхности слоя водорастворимой полимерной композиции, приводя к образованию дефектов, что нежелательно.

Как указано выше, добавление соли неразветвленной ненасыщенной жирной кислоты и формиата натрия согласно изобретению преследует разные функциональные цели. Таким образом, соль неразветвленной ненасыщенной жирной кислоты предпочтительно добавляют не как таковую, а в комбинации с формиатом натрия. Например, в приведенных ниже Сравнительных Примерах показано, что в некоторых случаях, если в полимерную композицию не добавлена соль неразветвленной ненасыщенной жирной кислоты или формиат натрия, то при сравнении точности расположения отверстий после ускоренного испытания на термическое старение при 50°C в течение одного часа с точностью расположения отверстий до проведения ускоренного испытания на термическое старение при 50°C в течение одного часа, точность расположения отверстий снижается. Напротив, как показано в Примерах, описанных ниже, в некоторых случаях, если полимерная композиция содержит водорастворимый полимер, водорастворимый смазочный материал, соль неразветвленной ненасыщенной жирной кислоты и формиат натрия, то трафарет обеспечивает высокую точность расположения отверстий до проведения ускоренного испытания на термическое старение при 50°C в течение одного часа на воздухе, и точность расположения отверстий дополнительно повышается после проведения ускоренного испытания на термическое старение. Ранее этот факт не был известен. Авторы настоящего изобретения полагают, что в кристаллической структуре водорастворимой полимерной композиции, которая представляет собой трехмерную структуру, в которой сферокристаллы сконцентрированы в направлении плоскости (XY направлении) и в направлении, перпендикулярном этой плоскости (Z направлении), образуется слой сферокристаллов, но при этом не все макромолекулы входят в состав сферокристаллов, образуя наряду со сферокристаллами аморфную часть, и присутствие водорастворимой соли неразветвленной ненасыщенной жирной кислоты дополнительно снижает стандартное отклонение σ величины поверхностной твердости слоя полимерной композиции за счет диспергирования этой соли в трехмерной структуре, которое способствует образованию в аморфной части сферокристаллов и формированию мелких сферокристаллов.

Следует отметить, что применение водорастворимой соли неразветвленной ненасыщенной жирной кислоты, которая легко смывается водой даже в том случае, если она остается на стенках отверстия после высверливания, является предпочтительным.

Для добавления соли неразветвленной ненасыщенной жирной кислоты может быть выбран любой способ. Соль неразветвленной ненасыщенной жирной кислоты может быть предварительно растворена в воде или растворителе и затем добавлена в водорастворимую полимерную композицию или может быть непосредственно добавлена в водорастворимую полимерную композицию. Предварительное растворение соли неразветвленной ненасыщенной жирной кислоты в воде или растворители и последующее добавление раствора в водорастворимую полимерную композицию способствует более равномерному диспергированию соли в композиции.

Кроме того, если для приготовления водорастворимой полимерной композиции используют растворитель, в качестве растворителя может быть использована не только вода, но и смешанный растворитель, содержащий воду и спирт, например, метиловый спирт, этиловый спирт и изопропиловый спирт. Полезный эффект применения растворителя состоит в уменьшении количества пузырьков, остающихся в водорастворимой полимерной композиции. С другой стороны, полезный эффект применения соли неразветвленной ненасыщенной жирной кислоты состоит в повышении точности расположения отверстий за счет повышения степени кристалличности водорастворимой полимерной композиции и в снижении величины стандартного отклонения σ поверхностной твердости слоя водорастворимой полимерной композиции после проведения ускоренного испытания на термическое старение. В качестве упомянутого выше растворителя предпочтительно применяют смешанный растворитель, состоящий из воды и этилового спирта, или смешанный растворитель, состоящий из воды и метилового спирта - это позволяет поддерживать высокую точность расположения отверстий наряду с полезным эффектом, оказываемым солью неразветвленной ненасыщенной жирной кислоты. Для достижения желаемого эффекта более предпочтительным из указанных двух смешанных растворителей является смешанный растворитель, состоящий из воды и метилового спирта.

Способы измерения степени кристалличности включают рентгенодифракционный анализ, ДСК (дифференциальную сканирующую калориметрию) и подобные им способы; однако согласно изобретению степень кристалличности определяют как относительную величину с помощью ДСК.

Во-первых, при измерениях с помощью дифференциального сканирующего калориметра (DSK6220, изготовляемого SII Nano technology Inc.) температуру повышают от 30°C до 100°C и выдерживают при 100°C в течение трех минут, а затем понижают от 100°C до 30°C и выдерживают при 30°C в течение трех минут; при этом скорость повышения температуры составляет +3°C/минуту, а скорость охлаждения составляет -3°C/минуту. Этот цикл повторяют дважды и вычисляют теплоту затвердевания при втором понижении температуры. Для вычислений используют пик, получаемый при втором затвердевании, поскольку температура затвердевания не изменяется по сравнению с первым затвердеванием и соответствует температуре затвердевания самой композиции. Измерения проводили на образцах водорастворимой полимерной композиции массой 10 мг, определяя из полученных данных теплоту затвердевания 1 мг образца, которую принимали за теплоту затвердевания образца водорастворимой полимерной композиции.

Во-вторых, эталонная полимерная композиция (А) согласно изобретению включает 100 масс. частей полиэтиленоксида, имеющего среднемассовую мо