KR20210101148A

KR20210101148A - Cutting tool

Info

Publication number: KR20210101148A
Application number: KR1020210014657A
Authority: KR
Inventors: 테쓰타로 오호리
Original assignee: 유니온쓰루 가부시키가이샤
Priority date: 2020-02-07
Filing date: 2021-02-02
Publication date: 2021-08-18
Also published as: JP7140816B2; JP2021122934A

Abstract

The present invention is to provide a cutting tool that can control the drilling depth using electrical conduction and perform detection of breakage with high precision by enabling the realization of good electrical conduction between a tool base material and a workpiece even if the tool base material is coated with a diamond film. A conductive film (3) is provided on a portion in contact with the workpiece or on the diamond film (2) around the same so that the conductive film conducts with the tool base material (1).

Description

cutting tool {CUTTING TOOL}

본 발명은, 절삭 공구에 관한 것으로서, 특히, 공구 기재(基材)가 다이아몬드 피막으로 피복되어 있는 다이아몬드 피복 절삭 공구에 관한 것이다.The present invention relates to a cutting tool, and more particularly, to a diamond-coated cutting tool in which a tool base material is coated with a diamond coating.

근래, 프린트 배선판(PCB)은 경박 단소화(輕薄短小化)가 진행되고, 요구되는 전기적 신뢰성의 고도화에 수반하여, 고내열화, 고방열화 및 고강성화가 요구되고 있다. 그래서, 이들 요구를 만족시키기 위해서 프린트 배선판의 구성 재료인 유리섬유 강화 수지(GFRP)에의 무기 필러의 고충전화나 유리섬유의 고밀도화가 도모되고 있다.BACKGROUND ART In recent years, printed wiring boards (PCBs) are being reduced in lightness, thinness, and compactness, and are required to have high heat resistance, high heat dissipation and high rigidity along with the required electrical reliability advancement. Then, in order to satisfy these requirements, high filling of the inorganic filler to the glass fiber reinforced resin (GFRP) which is a constituent material of a printed wiring board, and high density of glass fiber are aimed at.

그렇지만, 프린트 배선판의 무기 필러량이나 유리섬유량이 증가하면, 프린트 배선판의 구멍뚫기(穴明)에 이용되는 프린트 배선판용 드릴(이하, PCB 드릴이라고 칭함)의 절삭날이 마모되기 쉬워지고, 이 PCB 드릴의 절삭날이 마모되면, 구멍 위치 정밀도의 악화, 내벽면의 조도(粗度)의 악화 및 PCB 드릴의 절손 등의 문제가 생긴다.However, if the amount of inorganic filler or glass fiber of the printed wiring board increases, the cutting edge of a drill for a printed wiring board (hereinafter referred to as a PCB drill) used for drilling holes in the printed wiring board is easily worn, and this PCB When the cutting edge of the drill is worn, problems such as deterioration of hole position accuracy, deterioration of the roughness of the inner wall surface, and breakage of the PCB drill occur.

그래서, PCB 드릴에는, 통상, 절삭날의 마모를 억제하고, 절삭날의 마모에 수반하는 가공구멍 품질의 저하를 방지함과 동시에 공구 수명을 개선할 목적으로 공구 기재가 갖가지 코팅막으로 피복되어 있다(특허문헌 1 등 참조).Therefore, in PCB drills, the tool base is usually coated with various coating films for the purpose of suppressing the wear of the cutting edge, preventing the deterioration of the quality of the machining hole accompanying the wear of the cutting edge, and improving the tool life ( See Patent Document 1, etc.).

그런데, 프린트 배선판의 구멍뚫기에 이용되는 가공 설비(예를 들면 NC 볼반(drilling machine))에는, PCB 드릴 선단과 프린트 배선판 표면의 구리박(銅箔) 층과의 접촉을 전기적으로 검지(PCB 드릴 선단과 프린트 배선판 표면의 구리박 층과의 전기적 도통을 검지)함으로써, PCB 드릴 선단과 프린트 배선판 표면과의 접촉 위치를 검출해서 PCB 드릴의 구멍뚫기 기준 위치로 하고, 이 구멍뚫기 기준 위치를 기초로 해서 구멍뚫기 깊이를 제어하는 기능을 구비하는 것이나, PCB 드릴 선단과 프린트 배선판 표면의 구리박 층과의 접촉을 전기적으로 검지할 수 없는 경우, PCB 드릴 선단이 절손되어 있다고 판단하는 절손 검지 기능을 구비하는 것이 있다.By the way, in processing equipment (eg, NC drilling machine) used for drilling a printed wiring board, the contact between the tip of the PCB drill and the copper foil layer on the surface of the printed wiring board is electrically detected (PCB drill). By detecting the electrical conduction between the tip and the copper foil layer on the surface of the printed wiring board), the contact position between the tip of the PCB drill and the surface of the printed wiring board is detected and used as the reference position for drilling of the PCB drill, and based on this reference position for drilling It has a function to control the hole drilling depth, or a breakage detection function to judge that the tip of the PCB drill is damaged when the contact between the tip of the PCB drill and the copper foil layer on the surface of the printed wiring board cannot be electrically detected. there is something to do

여기서, PCB 드릴에 피복되는 코팅막 중에는 다이아몬드 피막과 같이 전기 저항값이 크고 전기적으로 도통하기 어려운 것이 있고, 코팅막이 피복되지 않는 드릴(논코트 드릴)에 비해 전류가 흐르기 어렵기 때문에, PCB 드릴 선단과 프린트 배선판 표면의 구리박 층과의 접촉을 전기적으로 검지할 수 없거나 검지하기 어려워지거나 하는 경우가 있다. 이와 같은 경우, 구멍뚫기의 깊이 제어를 양호하게 행할 수 없어, 구멍뚫기 깊이(가공 깊이, 프린트 배선판 표면으로부터의 거리)를 정밀도 좋게 관리할 수 없게 되거나, PCB 드릴의 절손 검지 기능에 오검지가 발생하여 구멍뚫기 가공을 중단해 버리는 등의 문제가 생기는 일이 있다.Here, some of the coating films coated on the PCB drill have a large electrical resistance value, such as diamond film, and are difficult to conduct electrically, and since the current is difficult to flow compared to a drill (non-coat drill) where the coating film is not covered, the tip of the PCB drill and the The contact with the copper foil layer on the surface of a printed wiring board cannot be electrically detected, or it may become difficult to detect. In such a case, it is impossible to control the depth of the drilling well, and it becomes impossible to accurately manage the drilling depth (the machining depth, the distance from the surface of the printed wiring board), or an error detection occurs in the breakage detection function of the PCB drill. As a result, problems such as interruption of the drilling process may occur.

또한, 예를 들면, 특허문헌 2에는, 다결정 다이아몬드 피막에 B(붕소)를 첨가함으로써 다이아몬드 피막 자체에 도전성을 부여하는 기술이 개시되어 있지만, 이 경우, 내부 응력의 증대에 의해 다결정 다이아몬드 피막과 공구 기재인 초경 합금과의 밀착성이 저하하는 것이 알려져 있다(특허문헌 3 참조).Further, for example, Patent Document 2 discloses a technique for imparting conductivity to the diamond film itself by adding B (boron) to the polycrystalline diamond film. It is known that the adhesion with the cemented carbide as a base material decreases (refer to patent document 3).

일본공표특허공보 특표2009－544481호Japanese Patent Publication No. 2009-544481 일본공개특허공보 특개2006－152424호Japanese Patent Laid-Open No. 2006-152424 국제 공개 제2013/105348호International Publication No. 2013/105348

상술한 대로, 다이아몬드 피막에 B(붕소)를 첨가함으로써 피막에 도전성을 부여하는 종래 기술은, 피막이 갖는 내부 응력에 의해 밀착성 저하의 염려가 있어, 충분한 문제의 해결책으로 되고 있지 않다.As described above, the prior art of imparting conductivity to a diamond film by adding B (boron) to the diamond film has a risk of lowering the adhesion due to the internal stress of the film, which is not a sufficient solution to the problem.

본 발명은 이와 같은 현상(現狀)을 감안해서 이루어진 것으로, 공구 기재가 다이아몬드 피막으로 피복되어 있어도, 공구 기재와 피삭재 사이에 양호한 전기적 도통을 실현가능하게 하여, 전기적 도통을 이용한 구멍뚫기 깊이의 제어나 절손 검지를 정밀도 좋게 행할 수 있는 절삭 공구를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made in view of such a phenomenon, and even when the tool base material is coated with a diamond film, good electrical conduction can be realized between the tool base material and the workpiece, and control of the drilling depth using the electric conduction and An object of the present invention is to provide a cutting tool capable of accurately performing breakage detection.

첨부 도면을 참조하여 본 발명의 요지를 설명한다.The gist of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도전성을 가지는 공구 기재(1)가 다이아몬드 피막(2)에 의해 피복되어 있는 절삭 공구로서, 피삭재와 접하는 부위 혹은 그 주위의 상기 다이아몬드 피막(2)에는 도전성 피막(3)이 상기 공구 기재(1)와 통전하도록 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 절삭 공구에 관계된 것이다.A cutting tool in which a tool substrate 1 having conductivity is coated with a diamond film 2, and a conductive film 3 is formed on the diamond film 2 at or around a part in contact with a work material. It relates to a cutting tool, characterized in that provided so as to conduct electricity with.

또, 청구항 1에 기재된 절삭 공구에 있어서, 상기 도전성 피막(3)은 상기 다이아몬드 피막(2)을 덮도록 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 절삭 공구에 관계된 것이다.Further, in the cutting tool according to claim 1, it relates to a cutting tool characterized in that the conductive film (3) is provided so as to cover the diamond film (2).

또, 청구항 2에 기재된 절삭 공구에 있어서, 상기 도전성 피막(3)은 상기 다이아몬드 피막(2) 위에 직접 그 다이아몬드 피막(2)을 덮도록 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 절삭 공구에 관계된 것이다.Further, in the cutting tool according to claim 2, it relates to a cutting tool characterized in that the conductive film (3) is provided so as to directly cover the diamond film (2) on the diamond film (2).

또, 청구항 3에 기재된 절삭 공구에 있어서, 상기 도전성 피막(3)은 상기 다이아몬드 피막(2) 및 상기 공구 기재(1)를 덮도록 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 절삭 공구에 관계된 것이다.Moreover, in the cutting tool of Claim 3, it relates to the cutting tool characterized by the above-mentioned conductive film (3) being provided so that the said diamond film (2) and the said tool base material (1) may be covered.

또, 청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 기재된 절삭 공구에 있어서, 상기 도전성 피막(3)은 주기율표의 제4족, 제5족, 제6족, 제10족 및 제11족에 속하는 금속 원소와 Al으로 이루어지는 군에서 선택되는 단일 금속 혹은 상기 군에서 선택되는 1종류 혹은 2종류의 금속 원소를 주성분으로 하는 합금인 것을 특징으로 하는 절삭 공구에 관계된 것이다.Further, in the cutting tool according to any one of claims 1 to 4, the conductive film (3) comprises a metal element belonging to Group 4, Group 5, Group 6, Group 10, and Group 11 of the periodic table; It relates to a cutting tool characterized in that it is an alloy mainly composed of a single metal selected from the group consisting of Al or one or two types of metal elements selected from the group.

또, 청구항 5에 기재된 절삭 공구에 있어서, 상기 도전성 피막(3)은 Ti, Cr 및 Al 중 어느 하나의 단일 금속 혹은 Ti, Cr 및 Al 중 어느것인가 1종류 혹은 2종류를 주성분으로 하는 합금인 것을 특징으로 하는 절삭 공구에 관계된 것이다.Further, in the cutting tool according to claim 5, the conductive film (3) is a single metal of Ti, Cr, and Al, or an alloy containing one or two kinds of Ti, Cr, and Al as a main component. It relates to a cutting tool characterized by it.

또, 청구항 6에 기재된 절삭 공구에 있어서, 상기 도전성 피막(3)은 Cr 혹은 Al의 단일 금속 또는 Cr과 Al과의 합금으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 절삭 공구에 관계된 것이다.Further, in the cutting tool according to claim 6, the conductive film (3) is made of a single metal of Cr or Al or an alloy of Cr and Al.

또, 청구항 7에 기재된 절삭 공구에 있어서, 상기 도전성 피막(3)은 Al의 단일 금속 혹은 이하의 조성식으로 나타내지는 합금인 것을 특징으로 하는 절삭 공구에 관계된 것이다.　　　Further, in the cutting tool according to claim 7, the conductive film 3 is a single metal of Al or an alloy represented by the following compositional formula.

Cr_(100－x) Al_(x)　(다만, 50≤x＜100, 또, x는 원자%)Cr _(100-x) Al _(x) (however, 50≤x<100, and x is atomic%)

또, 청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 기재된 절삭 공구에 있어서, 상기 다이아몬드 피막(2)은, 막두께가 3㎛ 이상 25㎛ 이하로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 절삭 공구에 관계된 것이다.Further, in the cutting tool according to any one of claims 1 to 4, it relates to a cutting tool characterized in that the diamond film (2) has a film thickness of 3 µm or more and 25 µm or less.

또, 청구항 5에 기재된 절삭 공구에 있어서, 상기 다이아몬드 피막(2)은, 막두께가 3㎛ 이상 25㎛ 이하로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 절삭 공구에 관계된 것이다.Further, in the cutting tool according to claim 5, it relates to a cutting tool characterized in that the diamond film (2) has a film thickness of 3 µm or more and 25 µm or less.

또, 청구항 6에 기재된 절삭 공구에 있어서, 상기 다이아몬드 피막(2)은, 막두께가 3㎛ 이상 25㎛ 이하로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 절삭 공구에 관계된 것이다.Further, in the cutting tool according to claim 6, the diamond coating (2) relates to a cutting tool characterized in that the film thickness is set to 3 µm or more and 25 µm or less.

또, 청구항 7에 기재된 절삭 공구에 있어서, 상기 다이아몬드 피막(2)은, 막두께가 3㎛ 이상 25㎛ 이하로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 절삭 공구에 관계된 것이다.Further, in the cutting tool according to claim 7, the diamond coating (2) relates to a cutting tool characterized in that the film thickness is set to 3 µm or more and 25 µm or less.

또, 청구항 8에 기재된 절삭 공구에 있어서, 상기 다이아몬드 피막(2)은, 막두께가 3㎛ 이상 25㎛ 이하로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 절삭 공구에 관계된 것이다.Further, in the cutting tool according to claim 8, it relates to a cutting tool characterized in that the diamond film (2) has a film thickness of 3 µm or more and 25 µm or less.

또, 청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 기재된 절삭 공구에 있어서, 상기 다이아몬드 피막(2) 위의 상기 도전성 피막(3)은, 막두께가 0.005㎛ 이상 3㎛ 이하로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 절삭 공구에 관계된 것이다.The cutting tool according to any one of claims 1 to 4, wherein the conductive film (3) on the diamond film (2) has a film thickness of 0.005 µm or more and 3 µm or less. related to cutting tools.

또, 청구항 5에 기재된 절삭 공구에 있어서, 상기 다이아몬드 피막(2) 위의 상기 도전성 피막(3)은, 막두께가 0.005㎛ 이상 3㎛ 이하로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 절삭 공구에 관계된 것이다.Further, in the cutting tool according to claim 5, it relates to a cutting tool characterized in that the conductive film (3) on the diamond film (2) has a film thickness of 0.005 µm or more and 3 µm or less.

또, 청구항 6에 기재된 절삭 공구에 있어서, 상기 다이아몬드 피막(2) 위의 상기 도전성 피막(3)은, 막두께가 0.005㎛ 이상 3㎛ 이하로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 절삭 공구에 관계된 것이다.Further, in the cutting tool according to claim 6, the conductive film (3) on the diamond film (2) has a film thickness of 0.005 µm or more and 3 µm or less.

또, 청구항 7에 기재된 절삭 공구에 있어서, 상기 다이아몬드 피막(2) 위의 상기 도전성 피막(3)은, 막두께가 0.005㎛ 이상 3㎛ 이하로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 절삭 공구에 관계된 것이다.Further, in the cutting tool according to claim 7, the conductive film (3) on the diamond film (2) has a film thickness of 0.005 µm or more and 3 µm or less.

또, 청구항 8에 기재된 절삭 공구에 있어서, 상기 다이아몬드 피막(2) 위의 상기 도전성 피막(3)은, 막두께가 0.005㎛ 이상 3㎛ 이하로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 절삭 공구에 관계된 것이다.Further, in the cutting tool according to claim 8, the conductive film (3) on the diamond film (2) has a film thickness of 0.005 µm or more and 3 µm or less.

또, 청구항 9에 기재된 절삭 공구에 있어서, 상기 다이아몬드 피막(2) 위의 상기 도전성 피막(3)은, 막두께가 0.005㎛ 이상 3㎛ 이하로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 절삭 공구에 관계된 것이다.Further, in the cutting tool according to claim 9, the conductive film (3) on the diamond film (2) has a film thickness of 0.005 µm or more and 3 µm or less.

또, 청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 기재된 절삭 공구에 있어서, 상기 공구 기재(1)는 초경 합금제이고, 상기 피삭재는 프린트 배선판인 것을 특징으로 하는 절삭 공구에 관계된 것이다.Further, in the cutting tool according to any one of claims 1 to 4, the tool base material (1) is made of cemented carbide, and the work material is a printed wiring board.

또, 청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 기재된 절삭 공구에 있어서, 이 절삭 공구는 프린트 배선판에 구멍뚫기 가공을 행하는 것인 것을 특징으로 하는 절삭 공구에 관계된 것이다.Moreover, the cutting tool as described in any one of Claims 1-4 WHEREIN: This cutting tool relates to the cutting tool characterized by the above-mentioned which perforates a printed wiring board.

본 발명은 상술한 바와 같이 구성했기 때문에, 공구 기재가 다이아몬드 피막으로 피복되어 있는 구성이면서, 양호하게 공구 기재와 피삭재와의 접촉을 전기적으로 검지할 수 있어, 구멍뚫기 깊이의 제어나 절손 검지를 정밀도 좋게 행할 수 있는 절삭 공구로 된다.Since the present invention is constructed as described above, while the tool base material is coated with a diamond film, the contact between the tool base material and the work material can be reliably detected electrically, and the control of the drilling depth and the detection of breakage can be accurately performed. It becomes a cutting tool that can perform well.

도 1은 본 실시예를 도시하는 개략 설명도이다.
도 2는 도 1에 있어서의 A부분의 설명 단면도이다.
도 3은 본 실험의 각 PCB 드릴에의 피막 조건 및 평가 결과를 도시하는 표이다.
도 4는 본 실험의 평가 결과를 피막 조건마다 정리한 표이다.
도 5는 도전성 피막에 CrAl 합금을 이용한 경우의 Al 함유율에 대한 성능(구멍가공 동작 횟수)을 도시하는 그래프이다.
도 6은 본 실시예의 다른 예를 도시하는 개략 설명도이다.
도 7은 본 실험의 홈 길이에 대한 가공구멍 깊이 혹은 오목부 단차(凹段差) 길이의 비율 및 평가 결과를 도시하는 표이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a schematic explanatory drawing which shows this embodiment.
FIG. 2 is an explanatory cross-sectional view of portion A in FIG. 1 .
3 is a table showing the coating conditions and evaluation results for each PCB drill in this experiment.
4 is a table in which the evaluation results of this experiment are summarized for each coating condition.
5 is a graph showing the performance (number of hole drilling operations) with respect to the Al content when a CrAl alloy is used for the conductive film.
6 is a schematic explanatory diagram showing another example of the present embodiment.
7 is a table showing the ratio of the machining hole depth or the concave step length to the groove length in this experiment and the evaluation results.

바람직하다고 생각하는 본 발명의 실시형태를, 도면에 기초하여 본 발명의 작용을 나타내서 간단하게 설명한다.The preferred embodiment of the present invention will be briefly described with reference to the drawings, showing the action of the present invention.

본 발명은, 도전성을 가지는 공구 기재(1)가 다이아몬드 피막(2)에 의해 피복되고, 또 피삭재와 접하는 부위 혹은 그 주위의 다이아몬드 피막(2)에는 도전성 피막(3)이 상기 공구 기재(1)와 통전하도록 마련되어 있기 때문에, 예를 들면 본 발명을 PCB 드릴에 적용한 경우, 본 발명과 프린트 배선판 표면의 구리박 층과의 접촉을 전기적으로 검지하는 것이 가능해진다.According to the present invention, the tool base material 1 having conductivity is coated with the diamond film 2, and the conductive film 3 is provided on the diamond film 2 at or around the part in contact with the work material. Since the present invention is applied to a PCB drill, for example, it becomes possible to electrically detect the contact between the present invention and the copper foil layer on the surface of the printed wiring board.

따라서, 본 발명은 공구 기재(1)가 다이아몬드 피막(2)으로 피복된 구성이더라도, 전기적 도통을 이용하여 구멍뚫기 깊이(가공 깊이, 프린트 배선판 표면으로부터의 거리)를 정밀도 좋게 관리하는 구멍뚫기 깊이 제어 기능이나 가공중인 PCB 드릴의 절손 유무를 검지하는 절손 검지 기능을 구비하는 가공 설비에 이용할 수가 있다.Therefore, in the present invention, even if the tool base material 1 has a configuration in which the diamond coating film 2 is coated, the drilling depth control is used to accurately manage the drilling depth (the machining depth, the distance from the printed wiring board surface) using electrical conduction. It can be used in machining facilities equipped with a function or a breakage detection function that detects the presence or absence of breakage of the PCB drill being machined.

[실시예][Example]

본 발명의 구체적인 실시예에 대해서 도면에 기초하여 설명한다.Specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

본 실시예는, 본 발명의 절삭 공구를 PCB 드릴에 적용한 경우이다.In this embodiment, the cutting tool of the present invention is applied to a PCB drill.

구체적으로는, 본 실시예는, 도전성을 가지는 공구 기재(1)가 다이아몬드 피막(2)에 의해 피복되고, 또 피삭재와 접하는 부위 혹은 그 주위의 다이아몬드 피막(2)에는 도전성 피막(3)이 상기 공구 기재(1)와 통전하도록 마련되어 있고, 공구 기재(1)가 전기적으로 도통하기 어려운 다이아몬드 피막(2)으로 피복되어 있는 구성이더라도, 프린트 배선판 표면의 구리박 층과의 접촉을 전기적으로 검지할 수 있고, 드릴 선단과 프린트 배선판 표면의 구리박 층과의 접촉을 전기적으로 검지할 수 없는 경우, 드릴 선단이 절손되고 있다고 판단하는 절손 검지 기능을 구비하는 가공 설비(예를 들면 NC 볼반)에 이용할 수 있도록 구성되는 PCB 드릴이다.Specifically, in this embodiment, the tool base 1 having conductivity is covered with the diamond film 2, and the conductive film 3 is provided on the diamond film 2 at or around the part in contact with the workpiece. It is provided so as to conduct electricity with the tool substrate 1, and even in the configuration in which the tool substrate 1 is covered with a diamond film 2 that is difficult to conduct electrically, contact with the copper foil layer on the surface of the printed wiring board can be electrically detected. When the contact between the tip of the drill and the copper foil layer on the surface of the printed wiring board cannot be electrically detected, it can be used in processing equipment (eg, NC ball mill) equipped with a fracture detection function to determine that the tip of the drill is broken. It is a PCB drill that is configured to

이하, 본 실시예에 관계된 구성 각 부에 대해서 상세하게 기술한다.Hereinafter, each component related to the present embodiment will be described in detail.

본 실시예의 공구 기재(1)는 도전성을 가지는 초경 합금제이고, 구체적으로는, WC(탄화 텅스텐)과 Co(코발트)로 이루어지는 초경 합금제이다.The tool base material 1 of this embodiment is made of a cemented carbide having conductivity, specifically, a cemented carbide made of WC (tungsten carbide) and Co (cobalt).

또, 이 공구 기재(1)를 피복하는 다이아몬드 피막(2)은, 공구 기재(1)의 바로 위에 화학 증착법에 의해 소정의 막두께로 소정의 영역에 형성되어 있다.Moreover, the diamond film 2 which coat|covers this tool base material 1 is formed in the predetermined area|region by the chemical vapor deposition method on the tool base material 1 with a predetermined|prescribed film thickness.

구체적으로는, 본 실시예에 있어서는, 다이아몬드 피막(2)은, 도 1(a)에 도시하는 바와 같이, 드릴 선단(공구 기재(1)의 선단)으로부터 드릴 기단부(基端部)(공구 기재(1)의 기단부)에 위치하는 섕크부(4)(프린트 배선판용 가공 장치의 공구 장착부에 연결하는 부분)의 선단측에 걸리는 영역(이하, 다이아몬드 피막 피복 영역부(5)라고 칭함.)에 형성되어 있다.Specifically, in the present embodiment, the diamond coating 2 is formed from a drill tip (tip of the tool base 1) to a drill base (tool base), as shown in Fig. 1(a). In the region (hereinafter referred to as the diamond coating region portion 5) located on the tip side of the shank portion 4 (the portion connected to the tool mounting portion of the processing apparatus for a printed wiring board) located at the base end of (1)) is formed

또, 다이아몬드 피막(2)은, 막두께가 너무 얇으면 내마모성이 얻어지지 않아 PCB 드릴(절삭 공구)로서의 성능이 충분히 얻어지지 않고, 또, 막두께가 너무 두꺼우면 절삭날의 날끝이 둥그스름해짐으로써 절삭 저항이 증대하여 절손 수명이 악화되거나, 피삭재에 대한 날카로움이 저하함으로써 가공한 구멍의 내벽면이 거칠어지거나 구리박 층에서 버(burr)가 발생하는 등의 가공 품질의 저하가 발생하거나 해 버리는 것으로 인해, 본 실시예에 있어서는, 이들의 발생을 회피하기 위해, 다이아몬드 피막(2)은 3㎛ 이상 25㎛ 이하의 막두께로 설정되어 있다.In addition, when the film thickness of the diamond film 2 is too thin, wear resistance is not obtained, so that the performance as a PCB drill (cutting tool) is not sufficiently obtained. As the cutting resistance increases, the cutting life deteriorates, or the sharpness of the workpiece decreases, resulting in a decrease in machining quality such as rough inner wall surfaces of the machined holes or burrs in the copper foil layer. Therefore, in this embodiment, in order to avoid these occurrences, the diamond film 2 is set to have a film thickness of 3 mu m or more and 25 mu m or less.

또한, 이 다이아몬드 피막(2)은 단층 구성, 다층 구성(결정의 크기가 다른 층이 복수층 형성되는 구성)의 어느것이라도 좋다.The diamond film 2 may have either a single-layer structure or a multi-layer structure (a structure in which a plurality of layers having different crystal sizes are formed).

또, 본 실시예는, 공구 기재(1)를 피복하고 있는 다이아몬드 피막(2)의 바로 위로 해서, 피삭재(프린트 배선판)와 접하는 부위 혹은 그 주위에, 다이아몬드 피막(2)을 덮도록, 또한 공구 기재(1)와 통전하도록 해서 도전성 피막(3)이 마련되어 있다.In addition, in this embodiment, the diamond film 2 is placed directly above the diamond film 2 covering the tool base material 1, and the diamond film 2 is covered at or around the part in contact with the work material (printed wiring board), and the tool The conductive film 3 is provided so as to conduct electricity with the substrate 1 .

구체적으로는, 본 실시예에 있어서는, 도전성 피막(3)은, 도 1(a)에 도시하는 바와 같이, 다이아몬드 피막 피복 영역부(5)를 덮음과 동시에, 이 다이아몬드 피막 피복 영역부(5)에 인접하는 공구 기재(1)가 노출되는 섕크부(4)에 걸리는 영역(이하, 도전성 피막 피복 영역부(6)라고 칭함.)에 형성되어 있다.Specifically, in this embodiment, the conductive film 3 covers the diamond-coated region 5 and the diamond-coated region 5, as shown in Fig. 1A. It is formed in a region (hereinafter, referred to as a conductive film-coated region portion 6) where the tool substrate 1 adjacent to the shank portion 4 is exposed.

즉, 본 실시예는, 도전성 피막(3)(도전성 피막 피복 영역부(6))을 다이아몬드 피막(2)(다이아몬드 피막 피복 영역부(5))에 대해서 드릴 기단 방향으로 보다 약간 길게 마련함으로써, 도전성 피막(3)이 초경 합금제의 공구 기재(1)와 직접 접하는 통전 영역부(7)가 형성되고, 다이아몬드 피막(2)을 피복하는 도전성 피막(3)과 공구 기재(1)가 이 통전 영역부(7)에 있어서 양호하게 통전하도록 구성되어 있다.That is, in this embodiment, the conductive film 3 (conductive film-coated region portion 6) is slightly longer in the direction of the drill base with respect to the diamond film 2 (diamond film-coated region portion 5). An energized region 7 is formed in which the conductive film 3 is in direct contact with the cemented carbide tool substrate 1, and the conductive film 3 covering the diamond film 2 and the tool substrate 1 are energized. In the region part 7, it is comprised so that electricity may be carried out favorably.

또, 본 실시예의 도전성 피막(3)은 단일 금속 혹은 적어도 2종의 금속 원소를 포함하는 합금으로 이루어지는 피막이다. 또한, 이 도전성 피막(3)에 있어서는, 불가피한 불순물 원소가 포함되어 있는 구성이더라도 좋고, 또, 단층 구성, 다층 구성의 어느 것이라도 좋다. 또, 다층 구성의 경우, 다이아몬드 피막(2)의 바로 위에 단일 금속 또는 적어도 2종의 금속 원소를 포함하는 합금의 피막을 형성하고, 다이아몬드 피막(2)에의 밀착성을 확보하면, 그밖의 층에 대해서는 전기적 도통을 확보할 수 있으면 어떠한 조성의 피막을 이용해도 상관없다.Further, the conductive film 3 of the present embodiment is a film made of a single metal or an alloy containing at least two kinds of metal elements. In addition, in this conductive film 3, the structure in which the unavoidable impurity element is contained may be sufficient, and either a single|mono layer structure and a multilayer structure may be sufficient. Moreover, in the case of a multilayer structure, if a single metal or an alloy film containing at least two types of metal elements is formed directly on the diamond film 2, and adhesion to the diamond film 2 is ensured, other layers are As long as electrical conduction can be ensured, the film of any composition may be used.

또, 도전성 피막(3)은 다이아몬드 피막(2)에 대해서 앵커 효과가 얻어지기 쉬운 전연성(展延性)이 높은 금속 혹은 합금으로 이루어지는 것으로 하는 것이 바람직하고, 이것에 의해 다이아몬드 피막(2)에 대한 밀착성을 향상시킬 수가 있다.In addition, it is preferable that the conductive film 3 be made of a metal or alloy with high malleability to which an anchor effect can be easily obtained with respect to the diamond film 2, whereby the adhesion to the diamond film 2 is made. can improve

본 실시예의 도전성 피막(3)에 대해서, 더욱더 구체적으로 설명하면, 본 실시예의 도전성 피막(3)은, 주기율표의 제4족, 제5족, 제6족, 제10족 및 제11족에 속하는 금속 원소와 Al으로 이루어지는 군에서 선택되는 단일 금속 혹은 상기 군에서 선택되는 1종류 혹은 2종류의 금속 원소를 주성분으로 하는 합금으로 이루어지는 피막이다.The conductive film 3 of this embodiment will be described more specifically. The conductive film 3 of this embodiment belongs to Groups 4, 5, 6, 10 and 11 of the periodic table. It is a film which consists of an alloy which has as a main component a single metal selected from the group which consists of a metal element and Al, or one or two types of metal elements selected from the said group.

상기 단일 금속 혹은 합금 중에서도, Ti, Cr 및 Al 중 어느 하나의 단일 금속 혹은 Ti, Cr 및 Al 중 어느것인가 1종류 혹은 2종류를 주성분으로 하는 합금의 피막으로 함으로써, 다이아몬드 피막(2)과의 밀착성이 양호해져, 절삭 가공시에 박리가 발생하기 어려운 것으로 된다.Adhesiveness with the diamond film 2 is obtained by forming a film of an alloy containing one or two of Ti, Cr, and Al among the single metals or alloys as a main component. This becomes favorable, and peeling becomes difficult to generate|occur|produce at the time of cutting.

나아가서는 Cr 혹은 Al의 단일 금속 또는 Cr과 Al과의 합금의 피막으로 함으로써, 내구성도 뛰어난 성능을 발휘하는 것으로 되고, 특히 Al의 단일 금속 피막 혹은 이하의 조성식으로 나타내지는 Cr과 Al의 합금 피막으로 함으로써, 매우 우수한 성능을 발휘하는 것으로 된다.Furthermore, by forming a film of a single metal of Cr or Al or an alloy of Cr and Al, excellent durability is also exhibited. By doing so, very excellent performance is exhibited.

Cr_(100－x)Al_(x)　(다만, 50≤x＜100, 또, x는 원자%)Cr _(100-x) Al _(x) (however, 50≤x<100, and x is atomic%)

또, 도전성 피막(3)의 막두께(다이아몬드 피막(2) 위의 도전성 피막(3)의 막두께)는, 막두께가 너무 얇으면 도전성을 충분히 확보할 수 없고, 또, 막두께가 너무 두꺼우면 이 도전성 피막(3)의 내부 응력에 의해 박리하기 쉬워져 버리는 것으로 인해, 본 실시예에 있어서는, 이들 문제의 발생을 회피하기 위해, 0.005㎛ 이상 3㎛ 이하의 막두께로 설정되어 있다.In addition, if the film thickness of the conductive film 3 (thickness of the conductive film 3 on the diamond film 2) is too thin, sufficient conductivity cannot be ensured, and the film thickness is too thick. Since the surface tends to peel off due to the internal stress of the conductive film 3, in the present embodiment, in order to avoid the occurrence of these problems, the film thickness is set to be 0.005 µm or more and 3 µm or less.

또한, 본 실시예는, 도 1(b)에 도시하는 바와 같은, 가공구멍 벽면과 드릴 외주부와의 접촉 면적을 저감하여, 절삭 저항을 경감할 목적으로, PCB 드릴의 선단부보다도 기단측의 위치에 있어서 한층 더 지름이 작아지는 언더컷부(8)가 마련되는 소위 언더컷 드릴로 구성해도 좋고, 이 언더컷 드릴로 구성한 경우는, 섕크부(4)까지 다이아몬드 피막 피복 영역부(5)가 마련되는 구성으로 할 필요는 없고, 드릴 선단으로부터 최저한 지름이 작아지는 언더컷부(8)의 적당한 위치까지 다이아몬드 피막 피복 영역부(5)를 마련하면 좋고, 그 경우에는 언더컷부(8)에서 통전 영역부(7)를 확보할 수 있도록 도전성 피막(3)을 마련해도 좋고, 또 전기적 도통을 확보할 수 있으면 임의의 구성으로 설정할 수 있는 것이다.In this embodiment, as shown in Fig. 1(b), in order to reduce the cutting resistance by reducing the contact area between the wall surface of the processing hole and the outer periphery of the drill, the PCB drill is positioned on the proximal side rather than the tip. In this case, a so-called undercut drill in which an undercut portion 8 having a smaller diameter is provided. It is not necessary to provide the diamond coating region portion 5 from the tip of the drill to an appropriate position of the undercut portion 8 having a smaller diameter. ), the conductive film 3 may be provided, and if electrical conduction can be ensured, it can be set to any configuration.

또, 본 실시예는, 상기 언더컷 드릴과 마찬가지 목적으로, 공구 기재(1)를, 공구 선단으로부터 기단측을 향해 절삭부스러기(chip) 배출홈(10)이 마련되고, 이 절삭부스러기 배출홈(10)을 따라 도전성 피막(3)이 마련된 오목홈 혹은 오목부 단차면(11)이 형성되어 있는 구성으로 해도 좋다.Further, in this embodiment, for the same purpose as the undercut drill, a chip discharging groove 10 is provided for the tool base 1 from the tool tip to the proximal side, and the chip discharging groove 10 ), a concave groove in which the conductive film 3 is provided or a concave step surface 11 may be formed.

구체적으로는, 도 6(a)에 도시하는 바와 같은, 절삭날(9)을 복수개 가지고, 이 절삭날(9)과 동일수의 동일한 비틀림각의 절삭부스러기 배출홈(10)이 마련되고, 이 절삭부스러기 배출홈(10)을 따라 드릴 외주부에 공구 선단으로부터 공구 후단측을 향해 오목부 단차면(11)(릴리빙면(二番取面))이 마련되는 타입의 드릴로 구성해도 좋다. 또한, 이 오목부 단차면(11)을 마련한 드릴 형상은, 도 6(a)에 도시하는 타입 외에, 도 6(b)에 도시하는 바와 같은, 1개의 절삭날(9)을 가지고, 1개의 절삭부스러기 배출홈(10)이 마련된 타입이나, 도 6(c)에 도시하는 바와 같은, 2개의 절삭날(9)을 가지고, 공구 선단으로부터 임의의 위치에서 2개 있는 절삭부스러기 배출홈(10)의 어느 한쪽 혹은 2개 모두 뒤틀림각을 변화시킴으로써 홈을 합류시킨 형상의 타입 등, 피삭재의 특성이나 요구되는 가공 품질에 따라 임의의 구성으로 설정할 수 있는 것이다.Specifically, as shown in Fig. 6(a), it has a plurality of cutting edges 9, and the cutting edges 9 and the same number of cutting chips discharging grooves 10 of the same torsion angle are provided, You may comprise a drill of the type in which the recessed part stepped surface 11 (relieving surface) is provided in the outer peripheral part of a drill along the cutting chip discharge groove 10 toward the tool rear end side from the tool tip. Moreover, the drill shape provided with this recessed part step surface 11 has one cutting edge 9 as shown in FIG.6(b) other than the type shown in FIG.6(a), and one A type provided with a chip discharging groove 10, but having two cutting edges 9 as shown in FIG. By changing the twist angle of either one or both of these, it can be set to an arbitrary configuration according to the characteristics of the workpiece or the required machining quality, such as the type of shape in which the grooves are joined.

또, 상기 언더컷 드릴에 오목부 단차면(11)을 마련하는 구성으로 한 경우는, 오목부 단차면(11)의 깊이(h)는, 언더컷부(8)보다 깊게 하는 것으로 한다(언더컷부(8)에 있어서의 외주부의 회전 궤적의 직경에 대해, 오목부 단차면(11)의 회전 궤적의 직경 쪽이 작게 되도록 한다.).In addition, when it is set as the structure in which the recessed part step surface 11 is provided in the said undercut drill, the depth h of the recessed part stepped surface 11 shall be made deeper than the undercut part 8 (undercut part (undercut part) The diameter of the rotational trajectory of the concave stepped surface 11 is made smaller with respect to the diameter of the rotational trajectory of the outer peripheral portion in 8).).

이것에 의해, 프린트 배선판의 가공구멍 벽면과 언더컷부(8)의 외주부에 있는 틈새로 가공에 의해 생긴 절삭부스러기가 들어가, 도전성 피막(3)에 손상을 주더라도, 공구 선단으로부터 통전 영역부(7)로 오목부 단차면(11)을 통해서 도전하기 쉬워진다.Thereby, even if cutting chips generated by machining enter the gap between the wall surface of the machining hole of the printed wiring board and the outer periphery of the undercut portion 8 and damage the conductive film 3, the energized area portion 7 from the tip of the tool ) to facilitate conduction through the concave stepped surface 11 .

또한, 가공시에 오목부 단차면(11)이 가공구멍 내에 매몰되는 바와 같은 경우, 언더컷부(8)의 외주부에 있는 도전성 피막(3)이 손상되어 도전하기 어려워지기 때문에, 오목부 단차 길이(12)는 가공구멍 깊이보다도 긴 것이 보다 바람직하고, 예를 들면, 가공구멍 깊이가 홈 길이(L)의 40%이면, 오목부 단차 길이(12)는 홈 길이(L)의 40%를 넘는 길이로 설정되어 있으면 좋고, 또, 가공구멍 깊이가 홈 길이(L)의 75%이면, 오목부 단차 길이(12)는 홈 길이(L)의 75%를 넘는 길이로 설정되어 있으면 좋고, 임의로 그 구성을 설정할 수 있는 것이다.In addition, when the concave step surface 11 is buried in the machining hole during machining, the conductive film 3 on the outer periphery of the undercut portion 8 is damaged and becomes difficult to conduct, so the concave step length ( 12) is more preferably longer than the depth of the processing hole, for example, if the depth of the processing hole is 40% of the length of the groove (L), the length of the step length of the concave portion (12) exceeds 40% of the length of the groove (L) Also, if the depth of the machining hole is 75% of the groove length (L), the concave step length (12) may be set to a length exceeding 75% of the groove length (L), and the configuration thereof is arbitrarily set. can be set.

또, 본 실시예의 도전성 피막(3)은, 도 2에 도시하는 바와 같이, 공구 기재(1)를 피복하고 있는 다이아몬드 피막(2)과, 이 다이아몬드 피막(2)과 연속해서 마련된 상태에 있는 다이아몬드 피막(2)으로 피복되어 있지 않은 공구 기재(1)의 일부(기재 노출부)의 양쪽을 덮도록 마련되어 있지만, 도전성 피막(3)의 피복 상태는, 본 실시예에 기재되어 있는 것에 한정되는 것은 아니고, 예를 들면, 공구 기재(1)를 피복하고 있는 다이아몬드 피막(2)의 일부를 제거하고, 그 후, 다이아몬드 피막(2)과 공구 기재(1)가 노출된 부분을 연속적으로 덮도록 마련하는 등, 적당히 설계 변경가능한 것으로 한다.Further, as shown in Fig. 2, the conductive film 3 of the present embodiment includes a diamond film 2 covering the tool base 1 and a diamond in a state in which the diamond film 2 is continuously provided. Although it is provided so that it may cover both sides of a part (substrate exposed part) of the tool base material 1 which is not coat|covered with the film 2, the coating state of the conductive film 3 is limited to what is described in this embodiment. Instead, for example, a part of the diamond film 2 covering the tool base material 1 is removed, and thereafter, the diamond film 2 and the tool base material 1 are provided so as to continuously cover the exposed portion. and so on, design changeable as appropriate.

본 실시예는 이상과 같이 구성했기 때문에, 다이아몬드 피막(2)을 피복하도록 도전성 피막(3)을 마련한 구성이면서, 절삭날의 날끝이 둥그스름해짐으로써 절삭 저항이 증대하여 절손 수명이 악화되거나, 피삭재에 대한 날카로움이 저하함으로써 가공한 구멍의 내벽면이 거칠어지거나 구리박 층에서 버르가 발생하는 등의 가공 품질의 저하가 생기는 일 없이 양호한 절삭 성능을 보존유지하면서, 나아가서는 공구 기재(1)가 다이아몬드 피막(2)으로 피복되어 있는 구성이면서, 양호하게 공구 기재(1)와 피삭재인 프린트 배선판 표면의 구리박 층과의 접촉을 전기적으로 검지할 수 있고, 전기적 도통을 이용하여 구멍뚫기 깊이(가공 깊이, 프린트 배선판 표면으로부터의 거리)를 정밀도 좋게 관리하는 구멍뚫기 깊이 제어 기능이나 가공중인 PCB 드릴의 절손 유무를 검지하는 절손 검지 기능을 구비하는 가공 설비에 이용할 수 있고, 고품질인 프린트 배선판의 절삭 가공(구멍뚫기 가공)을 제공할 수 있는 절삭 공구(PCB 드릴)로 된다.Since the present embodiment is constructed as described above, while the conductive film 3 is provided to cover the diamond film 2, the cutting resistance increases due to the rounded edge of the cutting edge, resulting in deterioration of the cutting life or damage to the workpiece. The tool base 1 is coated with diamond coating while preserving good cutting performance without any deterioration in machining quality, such as roughness of the inner wall surface of the machined hole or burrs in the copper foil layer due to the decrease in the sharpness of the machined hole. In the configuration covered with (2), the contact between the tool base 1 and the copper foil layer on the surface of the printed wiring board as a work-piece can be electrically detected, and the drilling depth (processing depth, High-quality printed wiring board cutting (holes) that can be used in machining facilities equipped with a hole drilling depth control function that precisely manages the distance from the printed circuit board surface and a breakage detection function that detects whether the PCB drill is damaged during processing. It becomes a cutting tool (PCB drill) that can provide drilling processing).

이하는, 본 실시예의 효과를 뒷받침하는 실험(평가 실험)이다.The following is an experiment (evaluation experiment) supporting the effect of the present Example.

본 실험에서는, 우선 다이아몬드 피막(2)의 막두께, 도전성 피막(3)의 재료, 조성, 막두께 및 각각의 피막의 유무를 변경한 실험 No.1∼35의 각각의 PCB 드릴에 대해서, 전기적 도통을 이용하여 가공중인 PCB 드릴의 절손 유무를 검지하는 절손 검지 기능을 구비하는 가공 설비(NC 볼반)에 장착해서 프린트 배선판의 구멍뚫기 가공을 행했을 때의 절손 오검지까지의 구멍 가공수를 평가하고, 다음에, 홈 길이(L)에 대한 가공구멍 깊이의 비율과, 홈 길이(L)에 대한 오목부 단차 길이(12)의 비율을 변경한 실험 No.36∼42의 PCB 드릴에 대해서도, 절손 오검지까지의 구멍가공수를 평가했다. 이하, 본 실험에 대해서 구체적으로 설명한다.In this experiment, first, for each PCB drill of Experiment Nos. 1 to 35 in which the film thickness of the diamond film 2, the material, composition, film thickness of the conductive film 3, and the presence or absence of each film were changed, the electrical Evaluate the number of holes made until false breakage detection when drilling a printed wiring board by installing it in a machining facility (NC ball mill) equipped with a breakage detection function that detects the presence or absence of breakage in the PCB drill being machined using continuity. Then, also for the PCB drills of Experiment Nos. 36 to 42 in which the ratio of the machining hole depth to the groove length L and the ratio of the concave step length 12 to the groove length L were changed, The number of holes made up to the wrong index finger was evaluated. Hereinafter, this experiment will be described in detail.

본 실험에 사용한 PCB 드릴은, 이하와 같이 해서 작성했다.The PCB drill used for this experiment was created as follows.

초경 합금제의 공구 기재(1)(섕크 지름 φ3.175㎜, 직경 φ0.3㎜)에 열 필라멘트형 화학 증착 장치를 이용하고, 공구 기재(1)의 온도를 650℃∼800℃, 가스 압력이 일정하게 되도록, H₂가스, CH₄ 가스, 및 O₂가스를 도입하면서 공구 기재(1) 위에 다이아몬드 피막(2)을 형성했다. 또한, 다이아몬드 피막(2)의 막 구성은 비교의 단순화를 위해, 단층 구성으로 했다. 그 후, 물리 증착 장치를 이용하고, 공구 기재(1)의 온도를 50℃∼300℃로 가열, 가스 압력이 일정하게 되도록, Ar, N₂, CH₄가스를 도입하면서 금속 증발원에 장착한 금속 또는 합금의 타겟을 이용하고, 50A∼150A의 전류로 방전시키고, 공구 기재(1)와 다이아몬드 피막(2)의 양쪽을 덮도록 해서 소정의 도전성 피막(3)을 형성한, 바꾸어 말하면 공구 기재(1)와 다이아몬드 피막(2)의 양쪽에 걸쳐 있도록 해서 다이아몬드 피막(2)을 피복하는 도전성 피막(3)이 공구 기재(1)와 접촉하도록 소정의 도전성 피막(3)을 형성했다.A hot filament type chemical vapor deposition apparatus was used for the cemented carbide tool base material 1 (shank diameter φ3.175 mm, diameter φ 0.3 mm), and the temperature of the tool base material 1 was set at 650°C to 800°C, and gas pressure. The diamond film 2 was formed on the tool base material 1 while introducing _{H 2} gas, CH ₄ gas, and O ₂ gas so that this becomes constant. In addition, the film structure of the diamond film 2 was made into a single-layer structure for the simplification of comparison. Thereafter, using a physical vapor deposition apparatus, the temperature of the tool substrate 1 is heated to 50° C. to 300° C., and Ar, N ₂ , CH ₄ gas is introduced while the metal is attached to the metal evaporation source so that the gas pressure becomes constant. Alternatively, an alloy target is used, discharged at a current of 50 A to 150 A, and a predetermined conductive film 3 is formed so as to cover both the tool substrate 1 and the diamond film 2, in other words, the tool substrate ( A predetermined conductive film 3 was formed so as to span both 1) and the diamond film 2 so that the conductive film 3 covering the diamond film 2 was in contact with the tool base material 1 .

구체적으로는, 예를 들면, 실험 No.17의 PCB 드릴은, 열 필라멘트형 화학 증착 장치에 의해, 가스 압력 500Pa, 가스 유량비 H₂：CH₄：O₂=100：3：1, 공구 기재(1)의 온도 700℃에서 다이아몬드 피막(2)을 형성하고, 그 후, 아크 방전식 이온도금 장치에 의해, 성막 장치 내의 금속 증발원에는 Cr을 이용하고, Ar 가스만으로 가스압 0.5Pa로 하고, 바이어스 전압을 ―50V, 공구 기재(1)의 온도를 200℃로 해서 도전성 피막(3)을 형성했다.Specifically, for example, in the PCB drill of Experiment No. 17, a gas pressure of 500 Pa, a gas flow rate ratio H ₂ :CH ₄ :O ₂ =100: 3:1, and a tool base material ( 1) A diamond film 2 is formed at a temperature of 700° C., and then, by an arc discharge type ion plating apparatus, Cr is used as a metal evaporation source in the film formation apparatus, and the gas pressure is 0.5 Pa with only Ar gas, and a bias voltage is applied. -50V and the temperature of the tool base material 1 was 200 degreeC, and the electroconductive film 3 was formed.

또, 실험 No.28의 PCB 드릴은, 열 필라멘트형 화학 증착 장치에 의해, 가스 압력 500Pa, 가스 유량비 H₂：CH₄：O₂=100：1：0, 공구 기재(1)의 온도 800℃에서 다이아몬드 피막을 형성하고, 그 후, 아크 방전식 이온 도금 장치에 의해, 성막 장치 내의 금속 증발원에는 Cr₃₀Al₇₀을 이용하고, Ar가스만으로 가스압 1.0Pa로 하고, 바이어스 전압을 -100V, 공구 기재(1)의 온도를 150℃로 해서 도전성 피막(3)을 형성했다.In the PCB drill of Experiment No. 28, a gas pressure of 500 Pa, a gas flow ratio H ₂ :CH ₄ :O ₂ =100:1:0, and a temperature of the tool base 1 of 800°C by a hot filament type chemical vapor deposition apparatus to form a diamond film, then, by an arc discharge type ion plating apparatus, Cr ₃₀ Al ₇₀ is used as the metal evaporation source in the film formation apparatus, the gas pressure is 1.0 Pa with only Ar gas, the bias voltage is -100 V, and the tool base material is used. The temperature of (1) was 150 degreeC, and the electroconductive film 3 was formed.

또, 실험(가공 평가)은, 일반적인 프린트 배선판을 피삭재로서 이용하고, 구멍뚫기 가공을 행하고, 이 PCB 드릴과 프린트 배선판 표면의 구리박 층과의 접촉을 전기적으로 검지함으로써 PCB 드릴에 절손이 발생하고 있다는 오검지를 회피하는 것이 가능한 가공 횟수에 대해서, 가공 설비의 절손 검지 기능을 유효하게 하고, 절손 알람에 의한 설비 정지가 발생할 때까지의 구멍가공 동작 횟수를 「절손 오검지까지의 가공 동작 횟수」로서 평가했다.In the experiment (process evaluation), a common printed wiring board is used as a work material, drilling is performed, and the PCB drill is damaged by electrically detecting the contact between the PCB drill and the copper foil layer on the printed wiring board surface. For the number of machining times that can avoid erroneous detection, evaluated as

구체적으로는, 회전 속도： 100,000min^－1, Z방향의 이송 속도 1,500㎜/min에서 구멍뚫기 가공을 행하고, PCB 드릴 선단과 프린트 배선판 표면의 구리박 층 사이에서 전기적 도통을 검지할 수 없어, PCB 드릴에 절손이 발생하고 있다고 오검지될 때까지의 구멍가공 동작 횟수를 평가했다.Specifically, the drilling process is performed at a rotation speed of 100,000 ^{min -1} and a feed rate of 1,500 mm/min in the Z direction, and electrical conduction cannot be detected between the tip of the PCB drill and the copper foil layer on the surface of the printed wiring board, so that the PCB The number of drilling operations until it was erroneously detected that a breakage had occurred in the drill was evaluated.

도 3은, 본 실험의 각 PCB 드릴의 다이아몬드 피막(2) 및 도전성 피막(3)의 피막 조건과 각각의 가공 평가 결과를 도시하는 표이다.3 : is a table|surface which shows the film condition of the diamond film 2 and the conductive film 3 of each PCB drill of this experiment, and each processing evaluation result.

도 3의 가공 평가 결과에 대해서는, 구멍가공 동작 횟수가 많을수록 결과는 양호한 결과를 나타내고 있다. 구체적으로는, 7,000회 이상의 양호한 결과가 얻어진 것의 판정을 「A」로 하고, 이하, 4,000회 이상 6,999회 이하를 「B」, 2,000회 이상 3,999회 이하를 「C」, 1,000회 이상 1,999회 이하를 「D」, 2회 이상 999회 이하를 「E」, 1회를 「F」로 했다. 또, 예를 들면, 도면중의 실험 No.2는 「절손 오검지까지의 구멍가공 동작 횟수」에 「1」이라고 기재되어 있지만, 이것은 1구멍째의 가공시에 프린트 배선판 표면의 구리박 층에서 도통을 검지할 수 없어 가공을 정지한 것이다. 또, 오검지가 아니라, 가공시의 절손에 의해 절손 알람이 발생한 경우에는, 「절손 오검지까지의 구멍가공 동작 횟수」의 오른쪽에 「(절손)」이라고 기재했다. 또한, 본 실험에서는, 다이아몬드 피막(2)과 도전성 피막(3) 둘다 성막하고 있지 않는 PCB 드릴(실험 No.1)이나, 도전성 피막(3)만을 피복한(다이아몬드 피막(2) 없음) PCB 드릴(실험 No.4)에 대해서도 실험을 행하고 기재했다.With respect to the processing evaluation result of FIG. 3, the more the number of hole drilling operations is, the better the result is. Specifically, let "A" be the judgment of having obtained a good result of 7,000 or more, "B" for 4,000 or more and 6,999 or less, "C" for 2,000 or more and 3,999 or less, and "C" for 1,000 or more and 1,999 or less "D", 2 or more and 999 or less were "E", and 1 was "F". Note that, for example, in Experiment No. 2 in the drawing, "1" is described in "Number of hole machining operations until failure detection". Machining was stopped because continuity could not be detected. In addition, when a breakage alarm is generated due to breakage during machining rather than an erroneous detection, "(breakage)" is written to the right of "number of hole machining operations until breakage erroneous detection". In addition, in this experiment, a PCB drill in which neither the diamond film 2 nor the conductive film 3 was formed (Experiment No. 1), or a PCB drill in which only the conductive film 3 was coated (no diamond film 2)) (Experiment No. 4) was also tested and described.

또, 본 실험에서는, 각 PCB 드릴의 피막 조건을, 다이아몬드 피막(2) 없음(피막 조건 a), 다이아몬드 피막(2) 있음+도전성 피막(3)이 탄화물 또는 질화물(피막 조건 b), 다이아몬드 피막(2) 있음+도전성 피막(3)이 Cr, Al 이외의 단일 금속 피막(피막 조건 c), 다이아몬드 피막(2) 있음＋도전성 피막(3)이 Cr, Al 이외의 금속 원소를 주성분으로 하는 합금 피막(피막 조건 d), 다이아몬드 피막(2) 있음+도전성 피막(3)이 Cr, Al의 단일 금속 피막 또는 Cr과 Al과의 합금 피막(피막 조건 e)의 5개의 피막 조건으로 크게 나눌 수 있고, 도 4는, 본 실험의 평가 결과를 이 피막 조건마다 정리해서 도시한 표이다.In addition, in this experiment, the coating conditions of each PCB drill were: diamond coating 2 without (film condition a), with diamond coating 2 + conductive coating 3 being carbide or nitride (film condition b), diamond coating (2) With + conductive film 3 is a single metal film other than Cr and Al (film condition c), diamond film 2 with + conductive film 3 is an alloy containing a metal element other than Cr and Al as a main component It can be broadly divided into five film conditions: a film (film condition d), with diamond film (2) + conductive film (3) as a single metal film of Cr and Al or an alloy film of Cr and Al (film condition e), , Fig. 4 is a table showing the evaluation results of this experiment for each of the film conditions.

도 3 및 도 4에 도시하는 결과로부터, 다이아몬드 피막(2)의 막두께는, 3㎛ 이상 25㎛ 이하가 호적하다.From the results shown in Figs. 3 and 4, the thickness of the diamond film 2 is preferably 3 µm or more and 25 µm or less.

또, 도전성 피막(3)에 관해서는, 피막 조건 e의 결과가 가장 양호했기 때문에, 재료는 Cr, Al의 단일 금속 피막 또는 Cr과 Al과의 합금 피막이 호적하다. 또한, Al의 단일 금속 피막 및 Cr_(100－x)Al_(x)(50≤x＜100, 또, x는 원자%)의 조성식으로 나타내지는 합금 피막이 보다 호적하고, 나아가서는, 도 5에 도시하는 바와 같이, x가 큰 쪽, 즉, Al 함유율이 높은 것일수록 호적하다.Moreover, regarding the conductive film 3, since the result of the film condition e was the best, as for the material, a single metal film of Cr and Al, or an alloy film of Cr and Al is suitable. In addition, a single metal film of Al and _{an alloy film represented by the compositional formula of Cr (100-x)} Al _(x) (50≤x<100, and x is atomic%) are more suitable, and furthermore, as shown in FIG. 5 . As described above, the larger x, ie, the higher Al content, is more suitable.

또, 도전성 피막(3)의 막두께는, 0.005㎛ 이상 3㎛ 이하가 호적하다.Moreover, as for the film thickness of the electroconductive film 3, 0.005 micrometer or more and 3 micrometers or less are suitable.

다음에, 다이아몬드 피막(2)과 절손 오검지까지의 구멍가공 동작 횟수가 양호했던 Al 단일 금속 피막을 도전성 피막(3)으로서 피복한 PCB 드릴(섕크 지름 3.175㎜, 직경 φ0.3㎜, 홈 길이(L) 5.0㎜)을 이용하여, 오목부 단차 길이(12)가 절손 오검지까지의 구멍가공 동작 횟수에 미치는 영향을 검토했다.Next, a PCB drill (shank diameter 3.175 mm, diameter φ0.3 mm, groove length) coated with a diamond film 2 and an Al single metal film having a good number of drilling operations up to failure detection as a conductive film 3 (L) 5.0 mm), the influence of the concave step length 12 on the number of drilling operations up to the erroneous detection of breakage was examined.

도 7에 도시하는 바와 같이, 홈 길이(L)에 대한 오목부 단차 길이(12)의 비율을 3 수준으로 설정한 PCB 드릴(실험 No.36∼38)에서는, 오목부 단차 길이(12)가 가공구멍 깊이보다 긴 PCB 드릴(실험 No.37 및 실험 No.38) 쪽이, 오목부 단차 길이(12)가 짧은 PCB 드릴(실험 No.36)보다 절손 오검지되기 어렵다.As shown in Fig. 7, in the PCB drill (Experiment Nos. 36 to 38) in which the ratio of the concave step length 12 to the groove length L was set to 3 levels, the concave step length 12 was The PCB drill (Experiment No.37 and Experiment No.38) longer than the depth of the machining hole is less likely to detect a breakage erroneously than the PCB drill (Experiment No.36) having a shorter concave step length (12).

또, 홈 길이(L)에 대한 가공구멍 깊이의 비율을 보다 크게 하고, 아울러 오목부 단차 길이(12)를 2 수준으로 설정한 PCB 드릴(실험 No.39∼42)에서도, 마찬가지로 오목부 단차 길이(12)가 가공구멍 깊이보다 긴 것이 절손 오검지되기 어려운 결과가 얻어졌다.Further, in the PCB drill (Experiment Nos. 39 to 42) in which the ratio of the depth of the machining hole to the groove length L was made larger and the recess step length 12 was set to two levels, similarly, the recess step length A result in which (12) was longer than the depth of the machining hole was difficult to detect a broken break was obtained.

이상의 결과로부터, 오목부 단차 길이(12)는 가공구멍 깊이보다도 길면, 임의로 그 구성을 설정할 수 있는 것이다.From the above results, if the concave step length 12 is longer than the machining hole depth, the configuration can be arbitrarily set.

또한, 본 발명은, 본 실시예에 한정되는 것은 아니고, 각 구성 요건의 구체적 구성은 적당히 설계할 수 있는 것이다.In addition, this invention is not limited to this Example, The specific structure of each structural element can be designed suitably.

1: 공구 기재
2: 다이아몬드 피막
3: 도전성 피막1: tool equipment
2: diamond coating
3: conductive film

Claims

A cutting tool in which a conductive tool base material is coated with a diamond film, wherein a conductive film is provided on a portion in contact with a workpiece or around the diamond film so as to conduct electricity with the tool base material.

The method of claim 1,
The said conductive film is provided so that the said diamond film may be covered, The cutting tool characterized by the above-mentioned.

3. The method of claim 2,
The cutting tool, wherein the conductive film is provided so as to directly cover the diamond film on the diamond film.

4. The method of claim 3,
The said conductive film is provided so that the said diamond film and the said tool base material may be covered, The cutting tool characterized by the above-mentioned.

5. The method according to any one of claims 1 to 4,
The conductive film is a single metal selected from the group consisting of Al and metal elements belonging to Groups 4, 5, 6, 10 and 11 of the periodic table, or one or two types selected from the group A cutting tool, characterized in that it is an alloy containing a metal element as a main component.

6. The method of claim 5,
The conductive film is a single metal of Ti, Cr, and Al, or an alloy containing one or two kinds of Ti, Cr, and Al as a main component.

7. The method of claim 6,
The conductive film is a cutting tool, characterized in that made of a single metal of Cr or Al, or an alloy of Cr and Al.

8. The method of claim 7,
The conductive film is a single metal of Al or an alloy represented by the following compositional formula.
Cr _(100-x) Al _(x) (however, 50≤x<100, and x is atomic%)

5. The method according to any one of claims 1 to 4,
A cutting tool, wherein the diamond coating has a film thickness of 3 µm or more and 25 µm or less.

6. The method of claim 5,
A cutting tool, wherein the diamond coating has a film thickness of 3 µm or more and 25 µm or less.

7. The method of claim 6,
A cutting tool, wherein the diamond coating has a film thickness of 3 µm or more and 25 µm or less.

8. The method of claim 7,
A cutting tool, wherein the diamond coating has a film thickness of 3 µm or more and 25 µm or less.

9. The method of claim 8,
A cutting tool, wherein the diamond coating has a film thickness of 3 µm or more and 25 µm or less.

5. The method according to any one of claims 1 to 4,
A cutting tool, wherein the conductive film on the diamond film has a film thickness of 0.005 µm or more and 3 µm or less.

6. The method of claim 5,
A cutting tool, wherein the conductive film on the diamond film has a film thickness of 0.005 µm or more and 3 µm or less.

7. The method of claim 6,
A cutting tool, wherein the conductive film on the diamond film has a film thickness of 0.005 µm or more and 3 µm or less.

8. The method of claim 7,
A cutting tool, wherein the conductive film on the diamond film has a film thickness of 0.005 µm or more and 3 µm or less.

9. The method of claim 8,
A cutting tool, wherein the conductive film on the diamond film has a film thickness of 0.005 µm or more and 3 µm or less.

10. The method of claim 9,
A cutting tool, wherein the conductive film on the diamond film has a film thickness of 0.005 µm or more and 3 µm or less.

5. The method according to any one of claims 1 to 4,
The tool base material is a cemented carbide product, The cutting tool characterized in that the said workpiece is a printed wiring board.

5. The method according to any one of claims 1 to 4,
The cutting tool is a cutting tool characterized in that it performs a drilling process on a printed wiring board.