[發明專利]一種納米涂層探針及其制備方法

在審

• 申請號: 202011532880.9
• 申請日: 2020-12-22
• 公開（公告）號: CN112481582A
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發明（設計）人: 郭紅建
• 申請（專利權）人: 珠海拓優電子有限公司
• 主分類號: C23C14/06
• 分類號: C23C14/06;C23C14/32;G01R1/067;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 盧澤明

本發明提供一種納米涂層探針，包括探針主體、納米涂層和絕緣涂層，所述納米涂層包覆于所述探針主體外表面，所述探針主體包括測試部、連接部和固定部，所述絕緣涂層設于所述探針主體連接部對應的納米涂層上，所述納米涂層為納米結構。本發明還提供一種納米涂層探針的制備方法，利用PVD真空鍍膜法制備納米涂層，制備成本低，納米涂層生成效果佳，適宜批量生產。本發明通過在探針主體外表面包覆一層納米涂層，本納米涂層具有納米結構，可為納米氮化鈦涂層或納米類金剛石涂層，有效提高探針的硬度和耐磨性能，增加探針的使用壽命，降低測試成本，提高測試效率。

技術領域

本發明屬于電子設備測試技術領域，尤其涉及一種納米涂層探針及其制備方法。

背景技術

在電子設備集成電路的測試領域，廣泛使用接觸測試式探針。現有的探針一般采用錸鎢、鎢鋼、琴鋼等材料，其中鎢鋼為最硬最耐磨的材料，其使用壽命通常可以達到100萬次，其他材料制成的探針壽命一般為40～80萬次。由于探針在使用過程中需要不斷與測試板接觸，對探針本身造成很大磨損，所以當探針達到一定的磨損程度后，就需要更換探針。另外地，一般會在探針外表面鍍鎳或者鍍金，由于鎳和金的材料均比較容易磨損，不利于提高探針的使用壽命。因此在測試領域中，由于現有的探針硬度不高、耐磨性能差，探針需要經常更換，造成測試成本高，測試效率低。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術存在的不足，提供一種納米涂層探針及其制備方法，解決了現有技術中探針硬度不高、耐磨性能差的問題，克服了測試成本高、測試效率低的缺陷。

第一方面，本發明提供一種納米涂層探針，包括探針主體、納米涂層和絕緣涂層，所述納米涂層包覆于所述探針主體外表面，所述探針主體包括測試部、連接部和固定部，所述絕緣涂層設于所述探針主體連接部對應的納米涂層上，所述納米涂層為納米結構。

進一步地，所述納米涂層為納米氮化鈦涂層，所述納米氮化鈦涂層包含納米氮化鈦顆粒。

進一步地，所述納米氮化鈦涂層的厚度為2～3μm。

進一步地，所述納米涂層為納米類金剛石涂層，所述納米類金剛石涂層包含納米類金剛石顆粒。

進一步地，所述納米類金剛石涂層的厚度為1～3μm。

進一步地，所述探針主體由錸鎢、鎢鋼、琴鋼中的一種材料制成。

進一步地，還包括金屬鍍層，所述金屬鍍層包覆于所述納米涂層外表面，所述絕緣涂層設于所述探針主體連接部對應的金屬鍍層上，所述金屬鍍層為鍍鎳層或者鍍金層。

第二方面，本發明提供一種應用于上述納米涂層探針的制備方法，包括以下步驟：

步驟S1：將原材料拉直，裁剪，研磨成設定形狀的探針主體；

步驟S2：利用PVD真空鍍膜法，在所述探針主體外表面鍍上一層納米涂層；

步驟S3：在所述探針主體連接部對應的納米涂層上涂覆絕緣涂層。

進一步地，當所述納米涂層為納米氮化鈦涂層時，在步驟S2中，包括以下步驟：

步驟S201：將探針主體經超聲波清洗并烘干后，放置于反應爐中，并抽真空；

步驟S202：同時開啟鈦靶、銅基合金靶和金基合金靶的電源，并充入氮氣，采用射頻或中頻輝光放電，對探針主體進行等離子改性；

步驟S203：使靶上蒸發出來的被蒸發物質和氣體發生電離，在電場的加速作用下，使被蒸發的銅基合金、金基合金、鈦與氮的反應產物氮化鈦沉積在探針主體上，形成納米氮化鈦涂層。

進一步地，當所述納米涂層為納米類金剛石涂層時，在步驟S2中，包括以下步驟：

步驟S211：將探針主體經超聲波清洗并烘干后，放置于反應爐中，并抽真空；