一种金刚石放射状定位分布超薄层复合钻头及其制作工艺，由厚度为0.1～1.0mm的胎体工作层超薄片和隔离层超薄片复合成钻头钻齿；胎体工作层超薄片为金属粉末和碳化钨粉末，隔离层超薄片为石墨粉、碳化硅粉、氧化铝粉和陶瓷粉；工作层超薄片冷压成型采用放射状定位分布结构，按照设计的金刚石颗粒间距尺寸，将其埋植在胎体预定位置；装料过程中采用超声波或其他高频率振动平台振动分层布粉，保证其厚度均匀一致，经冷压成型得到超薄片压坯；组装超薄片压坯成钻齿，将钻齿和钻头钢体通过中频炉热压烧结成一体，经机械加工制成钻头。本发明制成超薄层复合钻头，钻进硬岩时工作效率高、寿命长、能耗低。