[发明专利]具有复合镀膜涂层的PCB微钻钻头

说明书

本发明公开了一种具有复合镀膜涂层的PCB微钻钻头，该微钻钻头包括钻柄和钻体，所述钻柄和钻体的外侧包覆有复合镀膜涂层，所述复合镀膜涂层分为内层和复合层；所述内层的材料为Cr，其厚度为0.1‑0.5微米；所述复合层的材料为CrAlTiN/CrN，其厚度为2‑5微米；所述CrAlTiN/CrN是由多个CrAlTiN层和CrN层构成，各CrAlTiN层和CrN层交替沉积在微钻钻头上形成纳米量级叠压的复合层。本发明结构设计合理，其内层的晶粒度与微钻钻头的晶粒度位于同一量级，能够保证良好的结合力；具有高硬度和高弹性模量的特点，CrN层的插入使复合镀膜涂层具有良好的耐蚀性，延长其使用寿命。

技术领域

本发明涉及微钻钻头技术领域，尤其涉及一种具有复合镀膜涂层的PCB微钻钻头。

背景技术

机械钻孔是PCB生产过程中不可或缺的重要工序，微钻是PCB机械钻孔加工所需的关键耗材，目前全球每月消耗量已超过一亿支。

电子产品日趋轻薄短小和多功能化的发展方向导致封装密度越来越高，线路宽度越来越细，迫使PCB机械钻孔加工业不断进行技术创新，以适应孔径越来越小、基板材质越来越高的现实。以高密度板(HDI板)、IC板、多层板、高TG板和以无卤素基材为代表的难钻削材质的大量引入，使钻孔难度上升、效率降低。微钻的改进已经成为PCB机械钻孔加工技术革新的主要内容，降低微钻成本、提升微钻钻孔品质、延长微钻使用寿命是PCB行业永恒的追求。基于生产的需求，许多企业都在尝试把PVD涂层技术引入到微钻产品中以改进其性能。

目前微钻钻头在实际应用过程中普遍在耐磨性、耐腐蚀性不强的问题，这将造成现有微钻钻头的使用寿命比较短，在应用过程中需要经常的更换，使得刀具耗用成本提高；同时由于需要不断的更换钻头，大大影响机台效率。

发明内容

本发明的目的在于克服传统技术中存在的上述问题，提供一种具有复合镀膜涂层的PCB微钻钻头。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明是通过以下技术方案实现：

一种具有复合镀膜涂层的PCB微钻钻头，该微钻钻头包括钻柄和钻体，所述钻柄和钻体的外侧包覆有复合镀膜涂层，所述复合镀膜涂层分为内层和复合层；所述内层的材料为Cr，其厚度为0.1-0.5微米；所述复合层的材料为CrAlTiN/CrN，其厚度为2-5微米；所述CrAlTiN/CrN是由多个CrAlTiN层和CrN层构成，各CrAlTiN层和CrN层交替沉积在微钻钻头上形成纳米量级叠压的复合层。

进一步地，上述具有复合镀膜涂层的PCB微钻钻头中，所述微钻钻头的材料为碳化钨合金钢，由92％的WC和8％的Co制成，且其晶粒度与内层中Cr的晶粒度位于同一量级。

进一步地，上述具有复合镀膜涂层的PCB微钻钻头中，每一所述CrAlTiN层的厚度为8.0nm，每一所述CrN层的厚度为2-4nm。

进一步地，上述具有复合镀膜涂层的PCB微钻钻头中，所述CrAlTiN/CrN的制备方法为，将清洗后的微钻钻头置入多靶磁控溅射仪并交替停留在CrAlTi靶和Cr靶之前，通过溅射获得由多个CrAlTiN层和CrN层交替叠加的纳米量级叠压的复合层。

进一步地，上述具有复合镀膜涂层的PCB微钻钻头中，溅射过程中，通过调整靶功率和沉积时间以控制每一涂层的厚度。

进一步地，上述具有复合镀膜涂层的PCB微钻钻头中，所述Cr靶中Cr的纯度为99.99％。

进一步地，上述具有复合镀膜涂层的PCB微钻钻头中，所述CrAlTiN层溅射功率为120W，时间为8-10s；所述CrN层溅射功率为100W，时间为6-8s。

进一步地，上述具有复合镀膜涂层的PCB微钻钻头中，所述CrAlTi靶和Cr靶的靶基距为50mm，总气压为0.3-0.4Pa。

本发明的有益效果是：