一种PCB用超硬耐磨铬基复合涂层微钻制造技术

本实用新型专利技术公开一种PCB用超硬耐磨铬基复合涂层微钻，包括微钻基体，微钻基体的表面上沉积有作为内层和外层的双层复合结构，内层为结合层，结合层为铬基变形高温合金层，该铬基变形高温合金层是以铬为基体元素并加入钨、钼、钴元素通过固溶强化、碳化物强化而获得的变形高温合金层，外层为耐高温强韧耐磨层，该耐高温强韧耐磨层为TiCrALSiN‑DLC纳米晶DLC复合涂层。本实用新型专利技术的铬基变形高温合金层，具有高硬度、耐磨和抗硫腐蚀性，导热性好，易焊接，价格低廉；外层的耐高温强韧耐磨层为TiCrALSiN‑DLC纳米晶DLC复合涂层，具有超高硬度，良好的耐磨性能、切削性能和耐腐蚀性，且具有强韧性和高耐温性能。

A Super Hard and Wear Resistant Chromium-based Composite Coating Micro-drill for PCB

The utility model discloses a superhard wear-resistant chromium-based composite coated micro-drill for PCB, which comprises a micro-drill base. The surface of the micro-drill base is deposited with a double-layer composite structure as an inner layer and an outer layer. The inner layer is a bonding layer, and the bonding layer is a chromium-based deformed superalloy layer. The chromium-based deformed superalloy layer is based on chromium and is strengthened by solid solution adding tungsten, molybdenum and cobalt elements, and carbides. The wrought superalloy layer obtained by strengthening is high temperature resistant, tough and wear resistant, and the high temperature resistant, tough and wear resistant layer is TiCrALSiN DLC nanocrystalline DLC composite coating. The chromium-based deformed superalloy layer of the utility model has high hardness, wear resistance and sulfur corrosion resistance, good thermal conductivity, easy welding and low price; the high temperature resistant and tough wear resistant layer of the outer layer is TiCrALSiN DLC nanocrystalline DLC composite coating, which has super-high hardness, good wear resistance, cutting performance and corrosion resistance, and has strong toughness and high temperature resistance.

【技术实现步骤摘要】
一种PCB用超硬耐磨铬基复合涂层微钻
本技术涉及印刷线路板(PCB)用微钻纳米复合涂层领域，具体涉及一种PCB用超硬耐磨铬基复合涂层微钻。
技术介绍
印刷电路板(PCB-PrintedCircuitBoard)是所有电子信息产品不可缺少的基本构成要件，也是全球电子元件产品中市场份额占有率最高的产品。移动电话、笔记本式电脑等产品的印制电路板(PCB)上安装元件的小型化，不但推动了印制电路板小型化的发展，而且对于印制电路板的电路图形精细也起到了促进作用。日本，中国大陆，美国，台湾为全球前4大PCB生产国。根据市场预测可知，全球PCB每年将保持平均6％以上的增长率，预计2010年全球PCB产值将达537亿美元；中国几乎占据了全球三分二以上的增长份额，预计2010年中国大陆PCB产值将达178亿美元，占全球总产值的33.2％。开拓中国市场已经成为全球知名PCB微钻厂家营销工作的重中之重。过孔是PCB的重要组成部分之一，其作用是各层间的电气连接通道和器件的固定或定位孔，用PCB微钻进行机械钻孔是最常用的加工方法。PCB的孔径越来越小，布线密度越来越高，加工速度越来越快，这样就对硬质合金微加工工具和加工精度提出了更高的要求，因为在钻削这种微孔时，微孔钻头磨损、折断对微孔的加工质量、加工效率、废品率、加工成本等都有较大的影响。常规的PCB钻头寿命为2000～3000孔，超过此限的钻头刃面钝化，影响钻孔质量，甚至折断而损伤价格昂贵的基板，只能更换钻头。钻孔的费用通常占PCB制板加工费用的30％到40％。随着2006年7月欧盟的两个指令ROHS和WEEE开始生效，标志着全球的电子行业开始步入无铅时代，同时PCB界的无卤化进程也在快速推进。PCB板材的无卤化以及封装过程的无铅化是电子产品环保的要求，是电子电路行业发展的必然趋势。但是无卤和无铅化也给PCB的生产带来一些挑战，由于无铅焊料的焊接温度较高，印制板的玻璃化硬度普遍提高，为了提高板材的耐热性和尺寸稳定性，除提高树脂固化交联密度外，有些情况下还添加适量的无机填料。无卤、无铅板材虽然满足了环保的要求，但是其孔加工性能往往变差，给作为PCB生产基本工序的机械钻孔带来了挑战，突出表现在钻头磨损加剧，易出现崩口。在同等情况下，微钻的寿命大约降低30％，铣刀的寿命降低则更多更明显。目前以提高微钻耐磨损能力为重点，提高微钻综合性能的主要措施有：改进微钻材料、钻孔方式、微钻槽形、使用微钻表面强化技术。其中，微钻表面强化技术的研发是一项最有前景的技术。目前，大尺寸刀具的表面强化技术已经相当成熟，可以提高刀具使用寿命4～10倍。大尺寸刀具的表面强化技术成功应用给研究机构带来了启发，激励了众多的研究机构探索微钻的表面强化技术。微钻表面强化的方向主要有四个：(1)提高表面硬度；(2)提高表面耐磨特性；(3)提高表面散热性能；(4)提高表面高温性能。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种具有超硬和高耐磨特性，散热性能好，耐高温的PCB用超硬耐磨铬基复合涂层微钻。本技术的技术方案如下：一种PCB用超硬耐磨铬基复合涂层微钻，包括微钻基体，所述微钻基体的表面上沉积有作为内层和外层的双层复合结构，所述内层为结合层，所述结合层为铬基变形高温合金层，该铬基变形高温合金层是以铬为基体元素并加入钨、钼、钴元素通过固溶强化、碳化物强化而获得的变形高温合金层，所述外层为耐高温强韧耐磨层，该耐高温强韧耐磨层为TiCrALSiN-DLC纳米晶DLC复合涂层。进一步地，所述结合层的厚度为1～2微米，所述耐高温强韧耐磨层的厚度为2～4微米。进一步地，所述耐高温强韧耐磨层为TiCrALSiN和DLC交替构成的复合层，其中，单层TiCrALSiN纳米层厚度为2～8纳米，单层DLC层厚度为2～6纳米。进一步地，所述耐高温强韧耐磨层中的TiCrALSiN层中TiCrALN纳米晶直径为1～2纳米，Si3N4非晶层厚度为0.1～1纳米。进一步地，所述微钻基体的材质为硬质合金。相对于现有技术，本技术的有益效果在于：通过在微钻基体的表面上沉积有作为内层和外层的双层复合结构，内层为作为结合层的铬基变形高温合金层，其具有很高硬度、耐磨和抗硫腐蚀性，导热性好，可很快地将钻头产生的热量快速传递到外层进行散热，易焊接，保证了与微钻基体和外层复合层之间的结合力，且价格低廉；外层为耐高温强韧耐磨层，该耐高温强韧耐磨层为TiCrALSiN-DLC纳米晶DLC复合涂层，具有超高硬度，良好的耐磨性能、切削性能和耐腐蚀性，且由于硅的掺杂，使其具有强韧性和高耐温性能。附图说明图1为本技术的结构示意图。具体实施方式以下结合附图和具体实施例，对本技术进行详细说明。请参阅图1，本技术提供一种PCB用超硬耐磨铬基复合涂层微钻，包括微钻基体1，微钻基体1的材质为硬质合金，提高其硬度，其中，优选为碳化钨基硬质合金，进一步优选为WC-Co合金，微钻基体1的表面上沉积有作为内层和外层的双层复合结构2，内层为结合层21，该结合层21为铬基变形高温合金层，所述铬基变形高温合金层是以铬为基体元素并加入钨、钼、钴元素通过固溶强化、碳化物强化而获得的变形高温合金层，其具有很高硬度、耐磨和抗硫腐蚀性，导热性好，可很快地将钻头产生的热量快速传递到外层进行散热，易焊接，保证了与微钻基体1和外层复合层之间的结合力，且价格低廉；外层为耐高温强韧耐磨层22，该耐高温强韧耐磨层22为TiCrALSiN-DLC纳米晶DLC复合涂层，具有超高硬度，良好的耐磨性能、切削性能和耐腐蚀性，且由于硅的掺杂，使其具有强韧性和高耐温性能。其中，所述结合层21的厚度为1～2微米，所述耐高温强韧耐磨层22的厚度为2～4微米。其中，所述耐高温强韧耐磨层22为TiCrALSiN和DLC交替构成的复合层，其中，单层TiCrALSiN纳米层厚度为2～8纳米，单层DLC层厚度为2～6纳米。其中，所述耐高温强韧耐磨层22中的TiCrALSiN层的硅含量在1at.％到10at.％之间，且TiCrALSiN层中TiCrALN纳米晶直径为1～2纳米，Si3N4非晶层厚度为0.1～1纳米。以上仅为本技术的较佳实施例而已，并不用于限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种PCB用超硬耐磨铬基复合涂层微钻，包括微钻基体，其特征是：所述微钻基体的表面上沉积有作为内层和外层的双层复合结构，所述内层为结合层，所述结合层为铬基变形高温合金层，该铬基变形高温合金层是以铬为基体元素并加入钨、钼、钴元素通过固溶强化、碳化物强化而获得的变形高温合金层，所述外层为耐高温强韧耐磨层，该耐高温强韧耐磨层为TiCrALSiN‑DLC纳米晶DLC复合涂层。

【技术特征摘要】
1.一种PCB用超硬耐磨铬基复合涂层微钻，包括微钻基体，其特征是：所述微钻基体的表面上沉积有作为内层和外层的双层复合结构，所述内层为结合层，所述结合层为铬基变形高温合金层，该铬基变形高温合金层是以铬为基体元素并加入钨、钼、钴元素通过固溶强化、碳化物强化而获得的变形高温合金层，所述外层为耐高温强韧耐磨层，该耐高温强韧耐磨层为TiCrALSiN-DLC纳米晶DLC复合涂层。2.根据权利要求1所述的一种PCB用超硬耐磨铬基复合涂层微钻，其特征是：所述结合层的厚度为1～2微米，所述耐高温强韧耐磨层的厚度为2～4微米。...

【专利技术属性】
技术研发人员：李昆仑，王军祥，
申请(专利权)人：深圳市鑫寰宇精工科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44