[發明專利]用于電子測試探針的耐磨導電多層復合薄膜及其工業制備方法

有效

• 申請號: 201510122140.0
• 申請日: 2015-03-19
• 公開（公告）號: CN104730298B
• 公開（公告）日: 2017-12-12
• 發明（設計）人: 段團利;馬大衍;宋忠孝;趙鵬濤
• 申請（專利權）人: 西安?？撇牧峡萍加邢薰?/a>
• 主分類號: G01R1/067
• 分類號: G01R1/067;G01R3/00;B32B15/04;C23C14/35;C23C14/32;C23C14/14;C23C14/06
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司61200
• 代理人: 徐文權

1.一種用于電子測試探針的耐磨導電多層復合薄膜，其特征在于：包括沉積于襯底上的金屬Ti界面層，所述金屬Ti界面層上沉積有耐磨TiN薄膜層，耐磨TiN薄膜層上沉積有Ti金屬過渡層，Ti金屬過渡層上沉積有導電層，所述襯底為表面未經過涂層處理的電子測試探針；

所述金屬Ti界面層的厚度為40～60nm，Ti金屬過渡層的厚度為20～50nm；耐磨TiN薄膜層的厚度為200～500nm；

所述導電層包括沉積于Ti金屬過渡層上的Ni過渡層以及沉積于所述Ni過渡層上的Au薄膜層，所述Ni過渡層的厚度為30～70nm，所述Au薄膜層的厚度為50～100nm。

2.根據權利要求1所述一種用于電子測試探針的耐磨導電多層復合薄膜，其特征在于：所述金屬Ti界面層、耐磨TiN薄膜層、Ti金屬過渡層以及所述Ni過渡層采用電弧離子鍍制備而成，所述Au薄膜層采用磁控濺射沉積制備而成。

3.根據權利要求1所述一種用于電子測試探針的耐磨導電多層復合薄膜，其特征在于：所述電子測試探針為鋼制材料。

4.一種用于電子測試探針的耐磨導電多層復合薄膜的工業制備方法，其特征在于：包括以下步驟：對未經過涂層處理的電子測試探針表面進行清洗得到待鍍探針，然后將待鍍探針裝入碾盤式轉籠工裝內并置于鍍膜真空腔中，然后在待鍍探針隨轉籠轉動而連續翻滾的條件下，在待鍍探針表面制備得到具有Ti/TiN/Ti/Ni/Au多層結構的薄膜；

所述Ti/TiN/Ti/Ni/Au多層結構的薄膜的制備方法具體包括以下步驟：

1)在待鍍探針表面沉積一層厚度為40～60nm的金屬Ti界面層；

2)在金屬Ti界面層上沉積一層厚度為200～500nm的耐磨TiN薄膜層；

3)在耐磨TiN薄膜層上沉積一層厚度為20～50nm的Ti金屬過渡層；

4)在Ti金屬過渡層上沉積一層厚度為30～70nm的Ni過鍍層；

5)在Ni過鍍層上沉積一層厚度為50～100nm的Au薄膜層；

所述轉籠的公轉轉速為3～5轉/分，所述轉籠的自轉轉速為12～20轉/分，單個轉籠內裝入的待鍍探針的數量為500～800支。

5.根據權利要求4所述一種用于電子測試探針的耐磨導電多層復合薄膜的工業制備方法，其特征在于：所述步驟1)、2)、3)以及4)中采用電弧離子鍍方式完成沉積；所述步驟5)中采用射頻等離子體磁控濺射方式完成沉積。

6.根據權利要求4所述一種用于電子測試探針的耐磨導電多層復合薄膜的工業制備方法，其特征在于：所述步驟1)中，利用氬氣為等離子體放電氣源，維持制備氣壓為0.3～0.5Pa，沉積溫度為300℃，弧電流為50A，5分鐘內將偏壓由500V降低至300V后維持15～30min；所述步驟2)中，反應氣體為氮氣，氬氣與氮氣的質量流量比為1:4，制備氣壓為0.3～0.5Pa，沉積溫度為300℃，弧電流為50A，偏壓為200V，沉積時間為0.5～1小時；所述步驟3)中，利用氬氣為等離子體放電氣源，維持制備氣壓為0.3～0.5Pa，沉積溫度為300℃，弧電流為50A，偏壓為200V，沉積時間為5～10min；所述步驟4)中，利用氬氣為等離子體放電氣源，維持制備氣壓為0.3～0.5Pa，沉積溫度為300℃，弧電流為50A，偏壓為200V，沉積時間為10～20min；所述步驟5)中，利用氬氣為等離子體放電氣源，維持制備氣壓為0.3～0.5Pa，沉積溫度為300℃，射頻功率為800W，電流為15A，偏壓為100V，沉積時間為20～30min。

7.根據權利要求4所述一種用于電子測試探針的耐磨導電多層復合薄膜的工業制備方法，其特征在于：所述碾盤式轉籠工裝包括多個自轉立柱(4)以及設置于單個自轉立柱外側的若干個公轉轉架(7)，所述公轉轉架上設置有至少一對相對設置的轉籠(3)，所述轉籠包括轉軸(5)、設置于轉軸上的籠體以及設置于所述籠體外側端面上的與公轉轉架嚙合的自轉轉架(6)，所述轉軸與對應自轉立柱相連。