[发明专利]一种印刷电路板钻针的复合涂层及其制备方法

权利要求书

1.一种印刷电路板钻针的复合涂层，其特征在于，所述复合涂层自钻针表面向外依次包括底层、碳氮共渗层、类金刚石涂层和隔热层，所述底层包括金属层、合金层或金属化合物层中任意一种，所述隔热层为金属氮化物陶瓷层。

2.根据权利要求1所述的复合涂层，其特征在于，所述底层中金属层的材质包括Ti或Cr；

优选地，所述底层中金属化合物层的材质包括TiN和/或CrN；

优选地，所述底层中合金层的材质包括TiSi和/或AlCr；

优选地，所述底层的厚度为0.03～0.5μm；

优选地，所述碳氮共渗层为碳氮共掺杂的底层；

优选地，所述碳氮共渗层的材质包括TiCN、CrCN或AlCrCN中任意一种或至少两种的组合；

优选地，所述碳氮共渗层的厚度为0.02～0.1μm。

3.根据权利要求1或2所述的复合涂层，其特征在于，所述类金刚石涂层的厚度为0.1～1.0μm；

优选地，所述隔热层的材质包括TiN和/或CrN；

优选地，所述隔热层的厚度为0.05～0.2μm。

4.根据权利要求1-3任一项所述的复合涂层，其特征在于，所述复合涂层还包括过渡层，所述过渡层位于类金刚石涂层和隔热层之间；

优选地，所述过渡层的材质包括TiCN和/或CrCN；

优选地，所述过渡层的厚度为0.02～0.1μm。

5.根据权利要求1-4任一项所述的复合涂层的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)在真空条件下通入惰性气体或惰性气体与氮气的混合气，施加脉冲偏压，利用金属靶材在钻针表面沉积底层；

(2)调节通入惰性气体与氮气的比例以及脉冲偏压，利用金属靶材和石墨靶材在步骤(1)得到的底层上沉积碳氮共渗层；

(3)调节步骤(2)气体只通入惰性气体，降低脉冲偏压，利用石墨靶材在步骤(2)得到的碳氮共渗层上沉积类金刚石涂层；

(4)调节步骤(3)气体只通入氮气，施加脉冲偏压，利用金属靶材在步骤(3)得到的类金刚石涂层上沉积隔热层，完成复合涂层的制备。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述复合涂层的制备在磁过滤设备内进行，优选为L型弯管磁过滤设备；

优选地，所述磁过滤设备包括载盘、转架和炉腔；

优选地，所述钻针装入载盘和转架上，置于炉腔内，保持匀速转动，进行复合涂层的制备；

优选地，所述钻针装入磁过滤设备之前，先进行表面清洗及干燥；

优选地，所述复合涂层的制备前，所述磁过滤设备内先抽真空至压力为6mPa以下；

优选地，所述磁过滤设备的涂层沉积启动温度为40℃以下；

优选地，步骤(1)所述钻针表面沉积底层前，所述钻针先进行离子刻蚀；

优选地，所述离子刻蚀时，通入惰性气体，开启离子源，施加脉冲偏压；

优选地，所述离子刻蚀的真空压力为0.05～0.5Pa；

优选地，所述离子源包括阳极层平面离子源或空心阴极离子源；

优选地，所述离子源电流为0.3～1.0A，离子源电流的占空比为30～80％；

优选地，所述脉冲偏压为脉冲负偏压，大小为200～1200V，所述脉冲偏压的占空比为30～80％；

优选地，所述离子刻蚀的时间为10～30min。

7.根据权利要求5或6所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)通入气体后的真空压力为0.05～0.2Pa；

优选地，步骤(1)所述氮气与惰性气体的体积比为(0～4):1；

优选地，步骤(1)所述金属靶材为Cr靶和/或Ti靶；

优选地，步骤(1)所述金属靶材的电流为50～80A；

优选地，步骤(1)所述脉冲偏压为脉冲负偏压，大小为200～400V，所述脉冲偏压的占空比为30～80％；

优选地，步骤(1)所述底层沉积的时间为5～12min。