CN104384573A - 一种微型钻头和微型钻头的制造方法 - Google Patents

一种微型钻头和微型钻头的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种微型钻头，所述微型钻头包括涂层，所述涂层由内向外包括：打底层，过渡层和核心层，其中，打底层的材料为Me,过渡层的材料为MeN,核心层的材料为MeAlN,所述Me为Ti、Cr、Zr、Hf或V中的一种或几种。经过发明人研究发现，通过在硬质合金微型钻头的钻身表面沉积出硬度高、摩擦系数低、结合力好、耐高温性好的打底层，过渡层和核心层，可以保证微钻在高速加工普通FR-4、无卤素、HTG、柔性板以及封装基板等PCB材料时，既能大大减少断针率，钻头的耐磨性能更好，使用寿命更长，同时可保证钻孔质量，大幅度提升PCB的加工效率，降低生产成本。

Description

一种微型钻头和微型钻头的制造方法
技术领域
本发明涉及钻头领域，更具体的说，涉及一种微型钻头和微型钻头的制造方法。 
背景技术
随着人们对电子产品向轻薄化的需求，以及IC功能集成化要求的提高，对印制电路板(PCB)的要求也同时提高。对PCB机械钻孔而言，需要更加细小的孔，孔的密度也会大幅度增加，这样对微型钻头的要求也会更高，要求微型钻头在小直径的情况下，也拥有较好的机械强度和耐磨性等性能。 
而通常使用的PCB微型钻头中，微型钻头的磨损较大，寿命较短，所以需要一种微型钻头，具有更好的耐磨性能，较长的使用寿命。 
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种耐磨性能更好、使用寿命更长的微型钻头和微型钻头的制造方法。 
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的： 
一种微型钻头，所述微型钻头包括涂层，所述涂层由内向外包括： 
打底层，过渡层和核心层，其中， 
打底层的材料为Me, 
过渡层的材料为MeN, 
核心层的材料为MeAlN, 
所述Me为Ti、Cr、Zr、Hf或V中的一种或几种。 
进一步的，所述涂层包括覆盖在核心层上的顶层，所述顶层的材料为MeAlSiN。经发明研究发现，在核心层上覆盖顶层可以进一步的大幅度提高微型钻头的硬度和使用寿命，使微型钻头更加耐磨。 
进一步的，所述Me为Ti。经发明人研究发现，使用Ti时，微型钻头的耐磨效果，机械强度等各方面的性能最为优良，并且方便生产加工，有 利于大规模生产。 
进一步的，所述核心层中，铝原子的原子百分比为0.45≤Al/(Al+Ti)≤0.70。经发明人研究发现，铝原子的原子百分比为0.45≤Al/(Al+Ti)≤0.70时，钻头的耐磨性能最好，使用寿命更长。 
进一步的，所述Me为Ti，所述顶层中，硅原子的原子百分比为0.03≤Si/(Al+Ti+Si)≤0.15。经发明人研究发现，硅原子的原子百分比为0.03≤Si/(Al+Ti+Si)≤0.15，钻头的耐磨性能最好，使用寿命更长。 
进一步的，所述打底层的厚度为10至100纳米，所述过渡层的厚度为80至300纳米，所述核心层的厚度为1.5至3微米,所述顶层的厚度为0.5至1.0微米。经发明人研究发现，打底层的厚度为10至100纳米，过渡层的厚度为80至300纳米，核心层的厚度为1.5至3微米,顶层的厚度为0.5至1.0微米时，这时不仅钻头的耐磨性能非常好，而且可以节省材料，控制制造成本。 
一种微型钻头，所述微型钻头包括涂层，所述涂层由内向外包括： 
打底层、过渡层、核心层和顶层，其中， 
打底层的材料为Me, 
过渡层的材料为MeN, 
核心层的材料为MeAlN, 
顶层的材料为MeAlSiN， 
所述Me为Ti、Cr、Zr、Hf或V中的一种或几种。 
经发明研究发现，在核心层上覆盖顶层可以进一步的大幅度提高微型钻头的硬度和使用寿命，使微型钻头更加耐磨。 
一种微型钻头的制造方法，包括以下步骤， 
S1，清洗微型钻头的硬质合金基体； 
S2,将清洗完成的微型钻头装入加热炉内，将炉内温度设定为300至500℃进行加热烘烤； 
S3，开启金属Me靶弧电源，采用脉冲偏压增强的Me等离子体对微型钻头的硬质合金基体进行刻蚀，Me靶电流50至100A，脉冲负偏压峰值-800至-1000V，占空比10％至30％； 
S4，采用电弧离子镀技术在精密微型钻头的表面沉积Me金属形成打底层，弧电流50至100A，脉冲偏压峰值-100至-300，占空比10％至30％； 
S5，通入氩、氮气混合气体，采用电弧离子镀技术在所述打底层上面 沉积MeN形成过渡层，所用靶材为纯金属Me靶材，氩气体流量15至30sccm，氮气流量45至100sccm，弧电流50至100A，脉冲偏压峰值-100至-300V，占空比30％至50％； 
S6,采用直流磁控溅射技术在所述过渡层上沉积MeAlN形成核心层，Me靶电流5至10A，Al靶电流2.5至6.0A，离子源功率1.0至3.0Kw，氩气体流量15至30sccm，氮气气体流量65至100sccm，脉冲负偏压峰值-50至-200V，占空比30％至50％； 
所述Me为Ti、Cr、Zr、Hf或V。 
本发明首先采用阴极电弧产生的Me等离子体在高脉冲偏压条件下对微型钻头表面进行离子刻蚀。金属离子束刻蚀的优点是能量很高，克服了常规辉光放电偏压清洗能力弱的缺点，能够彻底清除硬质合金基材表面杂质，活化表面，显著提高膜层与基材的界面结合力。 
本发明采用阴极电弧技术与磁控溅射技术沉积Me/MeN/MeAlN/MeAliN涂层。采用阴极电弧技术沉积金属Me打底层与MeN过渡层，主要是利用了阴极电弧离子镀离化率高的特点，能够进一步提高涂层与硬质合金基材的结合力；利用磁控溅射沉积核心层MeAlN与顶层MeAlSiN，主要是利用磁控溅射技术沉积的涂层表面光滑的优势，克服了阴极电弧技术沉积涂层表面“液滴”的缺陷，能够适用于微型钻头。 
通过本发明提供的方法制备的Me/MeN/MeAlN/MeAlSiN多层复合涂层，纳米硬度可达43GPa，与硬质合金基材的结合力高达80N以上，摩擦系数可低至0.26。涂覆有该涂层的微型钻头，加工普通PCB板材时，寿命提升2-3倍。 
进一步的，在步骤S6完成后包括步骤S7，采用磁控溅射技术在所述核心层上沉积MeAlSiN形成顶层，Me靶电流5至10A，中频AlSi合金靶电流2.5至10.0A，离子源功率1.0至3.0Kw，氩、氮气气体流量保持不变，脉冲负偏压峰值-50至-200V，占空比30％至50％。 
进一步的，其特征在于，所述Me为Ti。 
本发明由于微型钻头包括涂层，所述涂层由内向外包括：打底层，过渡层和核心层，其中，打底层的材料为Me,过渡层的材料为MeN,核心层的材料为MeAlN,Me为Ti、Cr、Zr、Hf或V中的一种或几种。经过发明人研究发现，通过在硬质合金微型钻头的钻身表面沉积出硬度高、摩擦系数低、结合力好、耐高温性好的打底层，过渡层和核心层，可以保证微钻在高速 加工普通FR-4、无卤素、HTG、柔性板以及封装基板等PCB材料时，既能大大减少断针率，并且微钻的硬度可达43GPa，与硬质合金基材的结合力高达80N以上，摩擦系数可低至0.26，涂覆有该涂层的微型钻头，加工普通PCB板材时能将微钻的使用寿命提高至2至3倍，钻头的耐磨性能更好，使用寿命更长，同时可保证钻孔质量，大幅度提升PCB的加工效率，降低生产成本。 
附图说明
图1是本发明实施例的微型钻头的整体示意图； 
图2是图1中的A视图； 
图3是本发明实施例微型钻头的涂层示意图； 
图4是本发明实施例微型钻头制造流程。 
其中：1、排屑槽，2、磨背，3、导棱，4、切屑刃，5、后刀面，6、硬质合金基体，7、打底层，8、过渡层，9、核心层，10、顶层。 
具体实施方式
下面结合附图和较佳的实施例对本发明作进一步说明。 
如图1至图3所示，微型钻头包括硬质合金基体6，硬质合金基体6上覆盖有涂层，涂层包括打底层7，打底层7上覆盖有过渡层8，过渡层8上覆盖有核心层9。 
纯金属Me打底层7的厚度10～100nm，金属氮化物MeN过渡层8的厚度80至300nm，MeAlN核心层9的厚度1.5至3.0μm。其中Me代表Ti、Cr、Zr、V、Hf中的一种或几种元素，核心层9中Al含量满足0.45≤Al/(Al+Ti)≤0.70。 
微型钻头包括后刀面5、排屑槽1和后刀面5与排屑槽1之间的切屑刃4，微型钻头还包括与排屑槽1共同延伸的磨背2，所述磨背2与排屑槽1之间设有导棱3，所述涂层覆盖所述后刀面5、排屑槽1、切屑刃4、磨背2和导棱3。在加工的工程中，后刀面5、排屑槽1、切屑刃4、磨背2和导棱3都会与工件接触，在这些与工件接触的部分上制造涂层，可以使刀具受力均匀，摩擦均匀，从而提高刀具的使用寿命，并且节省成本。 
以下以Me为Ti为例进行说明。 
实施例一： 
取钻径为0.20、0.30与0.40mm的PCB加工用微钻，对它们进行除油、有机清洗、漂洗并烘干后入炉，加热300℃烘烤30min。 
按照下表1工艺进行加工， 
其中核心层9(TiAlN层)中Al/(Al+Ti)＝0.45， 
Ti打底层7厚度20nm，TiN过渡层8厚度80nm，TiAlN核心层9厚度2.13μm， 
表1： 
采用划痕法测试涂层与硬质合金基材的结合力，测试结果是大于100N。采用纳米压痕仪测试涂层硬度，结果为28.7GPa。采用Al2O3陶瓷球做摩擦副，测得涂层摩擦系数0.41。 
取涂层微钻样品进行钻孔加工测试，结果如下： 
表2： 
注，磨一代表钻头经过第一次研磨，磨二代表钻头经过第二次研磨，磨三代表钻头经过第三次研磨，磨四代表钻头经过第四次研磨。 
从上表中可以看出，没有涂层的钻头的使用寿命明显比有涂层的钻头的使用寿命要低，使用该涂层明显的提高了钻头的使用寿命。 
由于在微型钻头由内向外包括：打底层7，过渡层8和核心层9，其中，打底层7的材料为Me,过渡层8的材料为MeN,核心层9的材料为MeAlN。经过发明人试验发现，通过在硬质合金微型钻头的钻身表面沉积出硬度高、摩擦系数低、结合力好、耐高温性好的打底层，过渡层和核心层，可以保证微钻在高速加工普通FR-4、无卤素、HTG、柔性板以及封装基板等PCB材料时，既能大大减少断针率，并且微钻的硬度可达43GPa，与硬质合金基材的结合力高达80N以上，摩擦系数可低至0.26，涂覆有该涂层的微型钻头，加工普通PCB板材时能将微钻的使用寿命提高至2至3倍，同时可保证钻孔质量，大幅度提升PCB的加工效率，降低生产成本。 
其中Ti也是可以是Cr、Zr、Hf或V中的一种或几种，使用Ti时，微型钻头的耐磨效果，机械强度等各方面的性能最为优良，并且方便生产加工，有利于大规模生产。采用其他的材料生产也可以，采用Ti生产更好。 
实施例二： 
取钻径为0.20、0.30与0.40mm的PCB加工用微钻，对它们进行除油、有机清洗、漂洗并烘干后入炉，加热400℃烘烤30min。 
按照下表3工艺进行加工， 
其中核心层9(TiAlN层)中Al/(Al+Ti)＝0.63， 
Ti打底层7厚度100nm，TiN过渡层8厚度300nm，TiAlN核心层9厚度3.0μm， 
表3： 
采用划痕法测试涂层与硬质合金基材的结合力，测试结果是97.1N。采用纳米压痕仪测试涂层硬度，结果为32.1GPa。采用Al2O3陶瓷球做摩擦副，测得涂层摩擦系数0.37。 
取涂层微钻样品进行钻孔加工测试，结果如下： 
表4： 
注，磨一代表钻头经过第一次研磨，磨二代表钻头经过第二次研磨，磨三代表钻头经过第三次研磨，磨四代表钻头经过第四次研磨。 
从上表中可以看出，没有涂层的钻头的使用寿命明显比有涂层的钻头的使用寿命要低，使用该涂层明显的提高了钻头的使用寿命。 
相比实施例一，实施例二中钻头的寿命进一步提升，而实施例二中的铝原子的原子百分比较实施例一高。 
实施例三： 
取钻径为0.20、0.30与0.40mm的PCB加工用微钻，对它们进行除油、有机清洗、漂洗并烘干后入炉，加热300℃烘烤30min。 
按照下表1工艺进行加工， 
其中核心层(9TiAlN层)中Al/(Al+Ti)＝0.45， 
Ti打底层7厚度10nm，TiN过渡层8厚度250nm，TiAlN核心层9厚度1.5μm， 
表5： 
采用划痕法测试涂层与硬质合金基材的结合力，测试结果是大于100N。采用纳米压痕仪测试涂层硬度，结果为29.5GPa。采用Al2O3陶瓷球做摩擦副，测得涂层摩擦系数0.39。 
取涂层微钻样品进行钻孔加工测试，结果如下： 
表6： 
注，磨一代表钻头经过第一次研磨，磨二代表钻头经过第二次研磨，磨三代表钻头经过第三次研磨，磨四代表钻头经过第四次研磨。 
从上表中可以看出，没有涂层的钻头的使用寿命明显比有涂层的钻头的使用寿命要低，使用该涂层明显的提高了钻头的使用寿命。 
经过试验，当设置打底层的厚度为15-25纳米，所述过渡层的厚度为90-110纳米，所述核心层的厚度1.8-2微米，也可以达到提升钻头使用寿命的作用，这样可以更节省材料，控制生产成本。 
实施例四： 
实施例四与实施例一、实施例二和实施例三的不同之处在于，在所述微型钻头的核心层9上覆盖有顶层10，所述顶层10的材料为MeAlSiN。所述Me为Ti、Cr、Zr、Hf或V中的一种或几种。所述顶层10中，硅原子的原子百分比为0.03≤Si/(Al+Ti+Si)≤0.15。 
下面以Me为Ti为例说明。 
取钻径为0.20、0.30与0.40mm的PCB加工用微钻，对它们进行除油、有机清洗、漂洗并烘干后入炉，加热300℃烘烤30min。 
按照下表7工艺进行生产制造， 
其中核心层9(TiAlN层)Al/(Al+Ti)＝0.45；顶层10(TiAlSiN层)Al/(Al+Ti)＝0.46，Si/(Al+Ti+Si)＝0.03 
Ti打底层7厚度20nm，TiN过渡层8厚度110nm，TiAlN核心层9厚度1.93μm，TiAlSiN顶层10厚度0.5μm。 
表7： 
采用划痕法测试涂层与硬质合金基材的结合力，测试结果是大于100N。采用纳米压痕仪测试涂层硬度，结果为29.7GPa。采用Al2O3陶瓷球做摩擦副，测得涂层摩擦系数0.34。 
取涂层微钻样品进行钻孔加工测试，结果如下： 
表8： 
从上表中可以看出，具有涂层的钻头的使用寿命明显比没有涂层的钻头的使用寿命有大幅度的提高，寿命增长了一倍，而且在微型钻头的核心层9(TiAlN层)上覆盖有顶层10(MeAlSiN层)，这样与没有覆盖顶层10的钻头相比，使用寿命进一步增加，使用该涂层明显的提高了钻头的使用寿命。 
实施例五： 
实施五与实施例四的不同之处在与生产工艺的不同，和核心层、顶层的成分和厚度不同。 
首先取钻径为0.20、0.30与0.40mm的PCB加工用微钻，对它们进行除油、有机清洗、漂洗并烘干后入炉，加热350℃烘烤30min。 
按下表9工艺生产， 
核心层9(TiAlN层)Al/(Al+Ti)＝0.63；顶层10(TiAlSiN层)Al/(Al+Ti)＝0.61，Si/(Al+Ti+Si)＝0.09， 
Ti打底层7厚度50nm，TiN过渡层8厚度190nm，TiAlN核心层9厚度2.06μm，TiAlSiN顶层10厚度0.71μm。 
表9： 
采用划痕法测试涂层与硬质合金基材的结合力，测试结果是93.1N。采用纳米压痕仪测试涂层硬度，结果为43.7GPa。采用Al2O3陶瓷球做摩擦副，测得涂层摩擦系数0.26。 
取涂层微钻样品进行钻孔加工测试，结果如下： 
表10： 
从上表中可以看出，具有涂层的钻头的使用寿命明显比没有涂层的钻头的使用寿命有大幅度的提高，寿命增长了近两倍，而且与实施例四相比，钻头的使用寿命更长，这说明在一定范围内涂层的厚度增加时，可以增加钻头的使用寿命，这个结果同时与铝原子、硅原子的原子百分比有关。 
实施例六： 
实施六与实施例五的不同之处在与生产工艺的不同，和核心层、顶层的成分和厚度不同。 
取钻径为0.20、0.30与0.40mm的PCB加工用微钻，对它们进行除油、有机清洗、漂洗并烘干后入炉，加热400℃烘烤30min。 
按下表11工艺生产， 
其中，核心层9(TiAlN层)Al/(Al+Ti)＝0.70；顶层10(TiAlSiN层)Al/(Al+Ti)＝0.59，Si/(Al+Ti+Si)＝0.15， 
Ti打底层7厚度90nm，TiN过渡层8厚度260nm，TiAlN核心层9厚度2.32μm，TiAlSiN顶层10厚度0.98μm。 
采用划痕法测试涂层与硬质合金基材的结合力，测试结果是80.6N。采用纳米压痕仪测试涂层硬度，结果为35.8GPa。采用Al2O3陶瓷球做摩擦副，测得涂层摩擦系数0.29。 
取涂层微钻样品进行钻孔加工测试，结果如下： 
表12： 
从上表可以看到，相比实施例五，实施例六中的钻头使用寿命有所减少，而实施例六中的顶层(TiAlSiN层)中，硅原子的原子百分比较实施例五中的要高，说明硅原子的原子百分比不宜过高，否则影响钻头的使用寿命。 
实施例七： 
如图4所示，一种微型钻头的制造方法，包括以下步骤， 
S1，清洗微型钻头的硬质合金基体； 
S2,将清洗完成的微型钻头装入加热炉内，将炉内温度设定为300至500℃进行加热烘烤； 
S3，开启金属Ti靶弧电源，采用脉冲偏压增强的Ti等离子体对微型钻头的硬质合金基体进行刻蚀，Ti靶电流50至100A，脉冲负偏压峰值-800至-1000V，占空比10％至30％； 
S4，采用电弧离子镀技术在精密微型钻头的表面沉积Ti金属形成打底层，弧电流50至100A，脉冲偏压峰值-100至-300，占空比10％至30％； 
S5，通入氩、氮气混合气体，采用电弧离子镀技术在所述打底层上面沉积TiN形成过渡层，所用靶材为纯金属Ti靶材，氩气体流量15至30sccm， 氮气流量45至100sccm，弧电流50至100A，脉冲偏压峰值-100至-300V，占空比30％至50％； 
S6,采用直流磁控溅射技术在所述过渡层上沉积TiAlN形成核心层，Me靶电流5至10A，Al靶电流2.5至6.0A，离子源功率1.0至3.0Kw，氩气体流量15至30sccm，氮气气体流量65至100sccm，脉冲负偏压峰值-50至-200V，占空比30％至50％； 
S7，采用磁控溅射技术在所述核心层上沉积TiAlSiN形成顶层，Me靶电流5至10A，中频AlSi合金靶电流2.5至10.0A，离子源功率1.0至3.0Kw，氩、氮气气体流量保持不变，脉冲负偏压峰值-50至-200V，占空比30％至50％。 
本发明首先采用阴极电弧产生的Ti等离子体在高脉冲偏压条件下对微型钻头表面进行离子刻蚀。金属离子束刻蚀的优点是能量很高，克服了常规辉光放电偏压清洗能力弱的缺点，能够彻底清除硬质合金基材表面杂质，活化表面，显著提高膜层与基材的界面结合力。 
本发明采用阴极电弧技术与磁控溅射技术沉积Ti/TiN/TiAlN/TiAliN涂层。采用阴极电弧技术沉积金属Ti打底层与TiN过渡层，主要是利用了阴极电弧离子镀离化率高的特点，能够进一步提高涂层与硬质合金基材的结合力；利用磁控溅射沉积核心层TiAlN与顶层TiAlSiN，主要是利用磁控溅射技术沉积的涂层表面光滑的优势，克服了阴极电弧技术沉积涂层表面“液滴”的缺陷，能够适用于微型钻头。 
通过本发明提供的方法制备的Ti/TiN/TiAlN/TiAlSiN多层复合涂层，纳米硬度可达43GPa，与硬质合金基材的结合力高达80N以上，摩擦系数可低至0.26。涂覆有该涂层的微型钻头，加工普通PCB板材时，寿命提升2-3倍。 
本实施例中也可以使用其他金属元素，如Ti、Cr、Zr、Hf或V中的一种或几种。 
本实施中采用Ti，Ti是刀具涂层中较常用的金属材料，更加方便生产。 
本实施例中，也可以省去步骤S7，即省去顶层(TiAliN层)，这样钻头的寿命相比没有覆盖涂层，还是一样延长了。可以参照实施例一、实施例二和实施例三，如果加上顶层(TiAliN层)，刀具的寿命可以进一步的延长，耐磨性能会更好。 
按照上述方法生产制造的微型钻头， 
按照下表13工艺进行生产制造， 
表13： 
采用划痕法测试涂层与硬质合金基材的结合力，测试结果是大于100N。采用纳米压痕仪测试涂层硬度，结果为29.7GPa。采用Al2O3陶瓷球做摩擦副，测得涂层摩擦系数0.34。 
取涂层微钻样品进行钻孔加工测试，结果如下： 
表14： 
从上表中可以看出，具有涂层的钻头的使用寿命明显比没有涂层的钻 头的使用寿命有大幅度的提高，寿命增长了一倍。 
按下表15工艺生产， 
表15： 
采用划痕法测试涂层与硬质合金基材的结合力，测试结果是93.1N。采用纳米压痕仪测试涂层硬度，结果为43.7GPa。采用Al2O3陶瓷球做摩擦副，测得涂层摩擦系数0.26。 
取涂层微钻样品进行钻孔加工测试，结果如下： 
表16： 
从上表中可以看出，具有涂层的钻头的使用寿命明显比没有涂层的钻 头的使用寿命有大幅度的提高，寿命增长了近两倍。 
按下表17工艺生产， 
表17： 
采用划痕法测试涂层与硬质合金基材的结合力，测试结果是80.6N。采用纳米压痕仪测试涂层硬度，结果为35.8GPa。采用Al2O3陶瓷球做摩擦副，测得涂层摩擦系数0.29。 
取涂层微钻样品进行钻孔加工测试，结果如下： 
表18： 
从上表中可以看出，具有涂层的钻头的使用寿命明显比没有涂层的钻头的使用寿命有大幅度的提高，寿命增长了一倍半。 
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。 

Claims (10)

1.一种微型钻头，其特征在于，所述微型钻头包括涂层，所述涂层由内向外包括：
打底层，过渡层和核心层，其中，
打底层的材料为Me,
过渡层的材料为MeN,
核心层的材料为MeAlN,
所述Me为Ti、Cr、Zr、Hf或V中的一种或几种。
2.根据权利要求1所述的一种微型钻头，其特征在于，所述涂层包括覆盖在核心层上的顶层，所述顶层的材料为MeAlSiN。
3.根据权利要求1所述的一种微型钻头，其特征在于，所述Me为Ti。
4.根据权利要求3所述的一种微型钻头，其特征在于，所述核心层中，铝原子的原子百分比为0.45≤Al/(Al+Ti)≤0.70。
5.根据权利要求2所述的一种微型钻头，其特征在于，所述Me为Ti，所述顶层中，硅原子的原子百分比为0.03≤Si/(Al+Ti+Si)≤0.15。
6.根据权利要求2所述的一种微型钻头，其特征在于，所述打底层的厚度为10至100纳米，所述过渡层的厚度为80至300纳米，所述核心层的厚度为1.5至3微米,所述顶层的厚度为0.5至1.0微米。
7.一种微型钻头，其特征在于，所述微型钻头包括涂层，所述涂层由内向外包括：
打底层、过渡层、核心层和顶层，其中，
打底层的材料为Me,
过渡层的材料为MeN,
核心层的材料为MeAlN,
顶层的材料为MeAlSiN，
所述Me为Ti、Cr、Zr、Hf或V中的一种或几种。
8.一种如权利要求1所述的微型钻头的制造方法，其特征在于，包括以下步骤，
S1，清洗微型钻头的硬质合金基体；
S2,将清洗完成的微型钻头装入加热炉内，将炉内温度设定为300至500℃进行加热烘烤；
S3，开启金属Me靶弧电源，采用脉冲偏压增强的Me等离子体对微型钻头的硬质合金基体进行刻蚀，Me靶电流50至100A，脉冲负偏压峰值-800至-1000V，占空比10％至30％；
S4，采用电弧离子镀技术在硬质合金基体的表面沉积Me金属形成打底层，弧电流50至100A，脉冲偏压峰值-100至-300，占空比10％至30％；
S5，通入氩、氮气混合气体，采用电弧离子镀技术在所述打底层上面沉积MeN形成过渡层，所用靶材为纯金属Me靶材，氩气体流量15至30sccm，氮气流量45至100sccm，弧电流50至100A，脉冲偏压峰值-100至-300V，占空比30％至50％；
S6,采用直流磁控溅射技术在所述过渡层上沉积MeAlN形成核心层，Me靶电流5至10A，Al靶电流2.5至6.0A，离子源功率1.0至3.0Kw，氩气体流量15至30sccm，氮气气体流量65至100sccm，脉冲负偏压峰值-50至-200V，占空比30％至50％；
所述Me为Ti、Cr、Zr、Hf或V。
9.根据权利要求8所述的一种微型钻头的制造方法，其特征在于，在步骤S6完成后包括步骤S7，采用磁控溅射技术在所述核心层上沉积MeAlSiN形成顶层，Me靶电流5至10A，中频AlSi合金靶电流2.5至10.0A，离子源功率1.0至3.0Kw，氩、氮气气体流量保持不变，脉冲负偏压峰值-50至-200V，占空比30％至50％。
10.根据权利要求8所述的一种微型钻头的制造方法，其特征在于，所述Me为Ti。
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