[發(fā)明專利]一種微型鉆頭和微型鉆頭的制造方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201410564087.5
• 申請日: 2014-10-21
• 公開（公告）號: CN104384573A
• 公開（公告）日: 2015-03-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張賀勇;陳成;屈建國
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市金洲精工科技股份有限公司
• 主分類號: B23B51/00
• 分類號: B23B51/00;H05K3/00;C23C14/06;C23C14/32;C23C14/35;B32B15/04;B32B9/00
• 代理公司: 深圳市百瑞專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 44240
• 代理人: 田夏

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鉆頭領(lǐng)域，更具體的說，涉及一種微型鉆頭和微型鉆頭的制造方法。?

背景技術(shù)

隨著人們對電子產(chǎn)品向輕薄化的需求，以及IC功能集成化要求的提高，對印制電路板(PCB)的要求也同時提高。對PCB機(jī)械鉆孔而言，需要更加細(xì)小的孔，孔的密度也會大幅度增加，這樣對微型鉆頭的要求也會更高，要求微型鉆頭在小直徑的情況下，也擁有較好的機(jī)械強(qiáng)度和耐磨性等性能。?

而通常使用的PCB微型鉆頭中，微型鉆頭的磨損較大，壽命較短，所以需要一種微型鉆頭，具有更好的耐磨性能，較長的使用壽命。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種耐磨性能更好、使用壽命更長的微型鉆頭和微型鉆頭的制造方法。?

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：?

一種微型鉆頭，所述微型鉆頭包括涂層，所述涂層由內(nèi)向外包括：?

打底層，過渡層和核心層，其中，?

打底層的材料為Me,?

過渡層的材料為MeN,?

核心層的材料為MeAlN,?

所述Me為Ti、Cr、Zr、Hf或V中的一種或幾種。?

進(jìn)一步的，所述涂層包括覆蓋在核心層上的頂層，所述頂層的材料為MeAlSiN。經(jīng)發(fā)明研究發(fā)現(xiàn)，在核心層上覆蓋頂層可以進(jìn)一步的大幅度提高微型鉆頭的硬度和使用壽命，使微型鉆頭更加耐磨。?

進(jìn)一步的，所述Me為Ti。經(jīng)發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)，使用Ti時，微型鉆頭的耐磨效果，機(jī)械強(qiáng)度等各方面的性能最為優(yōu)良，并且方便生產(chǎn)加工，有?利于大規(guī)模生產(chǎn)。?

進(jìn)一步的，所述核心層中，鋁原子的原子百分比為0.45≤Al/(Al+Ti)≤0.70。經(jīng)發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)，鋁原子的原子百分比為0.45≤Al/(Al+Ti)≤0.70時，鉆頭的耐磨性能最好，使用壽命更長。?

進(jìn)一步的，所述Me為Ti，所述頂層中，硅原子的原子百分比為0.03≤Si/(Al+Ti+Si)≤0.15。經(jīng)發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)，硅原子的原子百分比為0.03≤Si/(Al+Ti+Si)≤0.15，鉆頭的耐磨性能最好，使用壽命更長。?

進(jìn)一步的，所述打底層的厚度為10至100納米，所述過渡層的厚度為80至300納米，所述核心層的厚度為1.5至3微米,所述頂層的厚度為0.5至1.0微米。經(jīng)發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)，打底層的厚度為10至100納米，過渡層的厚度為80至300納米，核心層的厚度為1.5至3微米,頂層的厚度為0.5至1.0微米時，這時不僅鉆頭的耐磨性能非常好，而且可以節(jié)省材料，控制制造成本。?

一種微型鉆頭，所述微型鉆頭包括涂層，所述涂層由內(nèi)向外包括：?

打底層、過渡層、核心層和頂層，其中，?

打底層的材料為Me,?

過渡層的材料為MeN,?

核心層的材料為MeAlN,?

頂層的材料為MeAlSiN，?

所述Me為Ti、Cr、Zr、Hf或V中的一種或幾種。?

經(jīng)發(fā)明研究發(fā)現(xiàn)，在核心層上覆蓋頂層可以進(jìn)一步的大幅度提高微型鉆頭的硬度和使用壽命，使微型鉆頭更加耐磨。?

一種微型鉆頭的制造方法，包括以下步驟，?

S1，清洗微型鉆頭的硬質(zhì)合金基體；?

S2,將清洗完成的微型鉆頭裝入加熱爐內(nèi)，將爐內(nèi)溫度設(shè)定為300至500℃進(jìn)行加熱烘烤；?

S3，開啟金屬M(fèi)e靶弧電源，采用脈沖偏壓增強(qiáng)的Me等離子體對微型鉆頭的硬質(zhì)合金基體進(jìn)行刻蝕，Me靶電流50至100A，脈沖負(fù)偏壓峰值-800至-1000V，占空比10％至30％；?

S4，采用電弧離子鍍技術(shù)在精密微型鉆頭的表面沉積Me金屬形成打底層，弧電流50至100A，脈沖偏壓峰值-100至-300，占空比10％至30％；?

S5，通入氬、氮?dú)饣旌蠚怏w，采用電弧離子鍍技術(shù)在所述打底層上面?沉積MeN形成過渡層，所用靶材為純金屬M(fèi)e靶材，氬氣體流量15至30sccm，氮?dú)饬髁?5至100sccm，弧電流50至100A，脈沖偏壓峰值-100至-300V，占空比30％至50％；?

S6,采用直流磁控濺射技術(shù)在所述過渡層上沉積MeAlN形成核心層，Me靶電流5至10A，Al靶電流2.5至6.0A，離子源功率1.0至3.0Kw，氬氣體流量15至30sccm，氮?dú)鈿怏w流量65至100sccm，脈沖負(fù)偏壓峰值-50至-200V，占空比30％至50％；?

所述Me為Ti、Cr、Zr、Hf或V。?