পিসিবি ইলেকট্রনিক সংকেত সংযোগ এবং প্রেরণে একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে এবং পিসিবি ইলেক্ট্রোপ্লেটিং কপার প্রক্রিয়া, মূল লিঙ্ক হিসাবেপিসিবি উত্পাদন প্রক্রিয়া, সার্কিট বোর্ডের কর্মক্ষমতা এবং গুণমানে একটি নিষ্পত্তিমূলক ভূমিকা পালন করে। স্মার্টফোন থেকে উচ্চ-কার্যক্ষমতাসম্পন্ন কম্পিউটার, স্বয়ংচালিত ইলেকট্রনিক্স থেকে মহাকাশ যন্ত্র, প্রায় সব ইলেকট্রনিক ডিভাইসের মুদ্রিত সার্কিট বোর্ড তামা ইলেক্ট্রোপ্লেটিং প্রযুক্তির উপর নির্ভর করে।
1, কপার ইলেক্ট্রোপ্লেটিং এর নীতি
তামার pcb ইলেক্ট্রোপ্লেটিং ফ্যারাডে আইনের উপর ভিত্তি করে একটি সাধারণ ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল প্রক্রিয়া। ইলেক্ট্রোপ্লেটিং স্নানে, পিসিবি ক্যাথোড হিসাবে ব্যবহার করা হয় এবং তামার অ্যানোড তামা আয়ন ধারণকারী একটি ইলেক্ট্রোলাইটে নিমজ্জিত হয়। যখন ক্যাথোড এবং অ্যানোডের মধ্যে একটি প্রত্যক্ষ কারেন্ট ভোল্টেজ প্রয়োগ করা হয়, তখন তড়িৎপ্রবাহ ইলেক্ট্রোলাইটের মধ্য দিয়ে যায়, যা একাধিক ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল বিক্রিয়াকে ট্রিগার করে।
অ্যানোডিক প্রতিক্রিয়া: তামার অ্যানোড একটি জারণ প্রতিক্রিয়ার মধ্য দিয়ে যায়, যেখানে তামার পরমাণু দুটি ইলেকট্রন হারায় এবং তামার আয়নে পরিণত হয় যা ইলেক্ট্রোলাইটে প্রবেশ করে। বিক্রিয়া সমীকরণ হল Cu-2e ⁻ → Cu ² ⁺।
ক্যাথোডিক প্রতিক্রিয়া: পিসিবি পৃষ্ঠে, তামার আয়নগুলি ইলেকট্রন অর্জন করে এবং তামা পরমাণুতে হ্রাস পায়, যা পিসিবি পৃষ্ঠে জমা হয়। বিক্রিয়া সমীকরণ হল Cu ² ⁺+2e ⁻ → Cu।
বর্তমান ঘনত্ব, ইলেক্ট্রোপ্লেটিং সময় এবং ইলেক্ট্রোলাইট রচনার মতো পরামিতিগুলি নিয়ন্ত্রণ করে তামার জমার হার এবং আবরণের বেধ সঠিকভাবে নিয়ন্ত্রণ করা যেতে পারে।
2, প্রক্রিয়া প্রবাহ
(1) প্রাক প্রক্রিয়াকরণ
পরিষ্কার করা: প্রথমত, পৃষ্ঠের তেলের দাগ, ধূলিকণা এবং অক্সাইডের মতো অমেধ্য অপসারণের জন্য পিসিবি সাবস্ট্রেটটি পুঙ্খানুপুঙ্খভাবে পরিষ্কার করুন। সাধারণ পরিষ্কারের পদ্ধতিগুলির মধ্যে রয়েছে ক্ষারীয় পরিষ্কার, অ্যাসিডিক পরিষ্কার এবং অতিস্বনক পরিষ্কার। ক্ষারীয় পরিচ্ছন্নতা কার্যকরভাবে তেল এবং জৈব দূষক অপসারণ করতে পারে, যখন অ্যাসিডিক পরিষ্কার করা হয় প্রধানত অক্সাইড অপসারণ করতে। অতিস্বনক পরিস্কার অতিস্বনক তরঙ্গের গহ্বরের প্রভাবের মাধ্যমে সাবস্ট্রেটের পৃষ্ঠের সূক্ষ্ম ফাঁক এবং গর্তগুলিকে পুঙ্খানুপুঙ্খভাবে পরিষ্কার করতে পারে। পরিষ্কার করা সাবস্ট্রেট পৃষ্ঠে কোন সুস্পষ্ট অমেধ্য থাকা উচিত নয় এবং একটি অভিন্ন ধাতব দীপ্তি উপস্থাপন করা উচিত।
মাইক্রো জারা: মাইক্রো ক্ষয়ের উদ্দেশ্য হল পিসিবি পৃষ্ঠের উপর একটি মাইক্রো রুক্ষ পৃষ্ঠ তৈরি করা, পরবর্তী ইলেক্ট্রোপ্লেটেড কপার স্তর এবং সাবস্ট্রেটের মধ্যে আনুগত্য বৃদ্ধি করা। সাধারণত, পরসালফেট বা সালফিউরিক অ্যাসিড হাইড্রোজেন পারক্সাইডের মতো মাইক্রো এচেন্টযুক্ত দ্রবণগুলি সাবস্ট্রেটের চিকিত্সার জন্য ব্যবহৃত হয়। মাইক্রো এচিং প্রক্রিয়া চলাকালীন, মাইক্রো এচিং এজেন্ট তামার পৃষ্ঠের সাথে একটি রাসায়নিক বিক্রিয়া করে, তামার একটি খুব পাতলা স্তর দ্রবীভূত করে এবং ক্ষুদ্র অবতল উত্তল কাঠামো তৈরি করে। ক্ষুদ্র ক্ষয়ের মাত্রা কঠোরভাবে নিয়ন্ত্রণ করা প্রয়োজন, সাধারণ মাইক্রো ক্ষয়ের পরিমাণ 0.5-1.5 μm এর মধ্যে নিয়ন্ত্রিত হয় যাতে সাবস্ট্রেটের অত্যধিক ক্ষয় ছাড়াই ভাল আনুগত্য নিশ্চিত করা যায়।
প্রাক নিমজ্জন: প্রাক নিমজ্জন হল পরিষ্কার করা এবং মাইক্রো এচড পিসিবিকে নির্দিষ্ট উপাদান সমন্বিত একটি প্রাক নিমজ্জন দ্রবণে নিমজ্জিত করার প্রক্রিয়া, যার ফলে সাবস্ট্রেট পৃষ্ঠকে সক্রিয় পদার্থের একটি স্তর শোষণ করতে এবং পরবর্তী সক্রিয়করণ প্রক্রিয়ার জন্য প্রস্তুত করতে দেয়। প্রাক নিমজ্জন দ্রবণের রচনাটি সাধারণত সক্রিয়করণ সমাধানের অনুরূপ, তবে কম ঘনত্ব সহ। এর প্রধান কাজ হল অ্যাক্টিভেশনের আগে সাবস্ট্রেটকে আবার অক্সিডাইজ করা থেকে প্রতিরোধ করা এবং অ্যাক্টিভেশন ইফেক্টকে উন্নত করা। আগে ভিজানোর সময় সাধারণত অল্প হয়, সাধারণত কয়েক সেকেন্ড থেকে দশ সেকেন্ড পর্যন্ত।
অ্যাক্টিভেশন: অ্যাক্টিভেশন হল প্রাক-চিকিত্সা প্রক্রিয়ার একটি গুরুত্বপূর্ণ পদক্ষেপ, যার লক্ষ্য হল অনুঘটকভাবে সক্রিয় ধাতব কণাগুলির একটি স্তর, সাধারণত প্যালাডিয়াম কণা, পিসিবি পৃষ্ঠে শোষণ করা। এই প্যালাডিয়াম কণাগুলি পরবর্তী রাসায়নিক কপার প্লেটিং বা ইলেক্ট্রোপ্লেটিং এর জন্য অনুঘটক কেন্দ্র হিসাবে কাজ করবে, তামার আয়ন হ্রাস এবং জমার প্রচার করবে। সাধারণত ব্যবহৃত অ্যাক্টিভেশন পদ্ধতির মধ্যে রয়েছে কলয়েডাল প্যালাডিয়াম অ্যাক্টিভেশন পদ্ধতি এবং আয়নিক প্যালাডিয়াম অ্যাক্টিভেশন পদ্ধতি। কলয়েডাল প্যালাডিয়াম অ্যাক্টিভেশন দ্রবণ প্যালাডিয়াম লবণ, টিনের লবণ এবং চেলেটিং এজেন্ট দ্বারা গঠিত। সক্রিয়করণ প্রক্রিয়া চলাকালীন, কলয়েডাল প্যালাডিয়াম কণাগুলি পিসিবি পৃষ্ঠে শোষিত হয়; আয়ন প্যালাডিয়াম অ্যাক্টিভেশন পদ্ধতি হল আয়ন বিনিময়ের মাধ্যমে প্যালাডিয়াম আয়নগুলিকে সাবস্ট্রেট পৃষ্ঠে শোষণ করা, এবং তারপরে একটি হ্রাসকারী এজেন্টের মাধ্যমে ধাতব প্যালাডিয়ামে হ্রাস করা। অ্যাক্টিভেশনের সময় এবং তাপমাত্রার মতো পরামিতিগুলিকে একটি অভিন্ন এবং ঘন অ্যাক্টিভেশন স্তর নিশ্চিত করতে অ্যাক্টিভেশন সলিউশনের ধরন এবং পিসিবি-এর উপাদান অনুযায়ী সঠিকভাবে নিয়ন্ত্রণ করা প্রয়োজন।
(2) রাসায়নিক তামার প্রলেপ
গ্লাস ফাইবার রিইনফোর্সড প্লাস্টিকের মতো অ-পরিবাহী পদার্থ দিয়ে তৈরি কিছু পিসিবি সাবস্ট্রেটের জন্য, সাবস্ট্রেট পৃষ্ঠে একটি পাতলা পরিবাহী তামার স্তর তৈরি করার জন্য তামাকে ইলেক্ট্রোপ্লেটিং করার আগে রাসায়নিক কপার প্লেটিং প্রয়োজন, যা পরবর্তী ইলেক্ট্রোপ্লেটিং কপারের জন্য একটি পরিবাহী পথ প্রদান করে।
রাসায়নিক কপার প্লেটিংয়ের নীতি: রাসায়নিক কপার প্লেটিং একটি স্ব-অনুঘটক অক্সিডেশন- হ্রাস প্রতিক্রিয়া। অনুঘটক কার্যকলাপ সহ একটি পৃষ্ঠে, তামার আয়নগুলি একটি হ্রাসকারী এজেন্টের ক্রিয়াকলাপের মাধ্যমে ধাতব তামাতে হ্রাস পায় এবং স্তর পৃষ্ঠে জমা হয়। প্রধান প্রতিক্রিয়া সমীকরণ হল: Cu ² ⁺+2HCHO+4OH ⁻ → Cu{{5}HCOO ⁻+2H ₂ O+H ₂ ↑। এই বিক্রিয়ায়, তামার আয়নগুলি প্যালাডিয়াম কেন্দ্রগুলির অনুঘটকের অধীনে ইলেকট্রন প্রাপ্ত করে তামার পরমাণুতে হ্রাস করা হয়, যখন ফর্মালডিহাইড আয়ন গঠনের জন্য জারিত হয়।
রাসায়নিক কপার প্লেটিং প্রক্রিয়া: প্রথমত, সক্রিয় পিসিবি একটি রাসায়নিক কপার প্লেটিং দ্রবণে নিমজ্জিত হয় যাতে তামার লবণ, জটিল এজেন্ট, হ্রাসকারী এজেন্ট এবং অন্যান্য সংযোজন থাকে। প্লেটিং দ্রবণের তাপমাত্রা সাধারণত 40-50 ডিগ্রির মধ্যে নিয়ন্ত্রিত হয় এবং pH মান প্রায় 12-13 এ বজায় থাকে। ইলেক্ট্রোলেস কপার প্লেটিংয়ের প্রক্রিয়ায়, প্লেটিং দ্রবণের অভিন্নতা এবং প্রতিক্রিয়ার পর্যাপ্ত অগ্রগতি নিশ্চিত করার জন্য প্লেটিং দ্রবণটিকে যথাযথভাবে নাড়তে হবে। ইলেক্ট্রোলেস কপার প্লেটিংয়ের সময় তামার স্তরের প্রয়োজনীয় বেধের উপর নির্ভর করে এবং সাধারণত 0.2-0.5 μm বেধের একটি তামার স্তর পাওয়া যেতে পারে। রাসায়নিক কপার প্লেট করার পরে, পিসিবিকে পৃষ্ঠের অবশিষ্ট প্রলেপ দ্রবণ এবং অমেধ্য অপসারণের জন্য পরিষ্কার করতে হবে।
(3) ইলেক্ট্রোপ্লেটেড তামা
ফুল বোর্ড ইলেক্ট্রোপ্লেটেড কপার: ফুল বোর্ড ইলেক্ট্রোপ্লেটেড কপার, যা প্রাইমারি কপার নামেও পরিচিত, তামার স্তরের পুরুত্ব বাড়াতে, পরিবাহিতা এবং যান্ত্রিক শক্তি উন্নত করার জন্য এবং রাসায়নিক কপার প্লেটিং স্তরকে পরবর্তী খোদাই এবং অন্যান্য প্রক্রিয়া থেকে রক্ষা করার জন্য রাসায়নিক কপার প্লেটিং করা হয়েছে এমন একটি pcb-এর সমগ্র পৃষ্ঠে তামার স্তর ইলেক্ট্রোপ্লেট করতে ব্যবহৃত হয়। ফুল প্লেট কপার ইলেক্ট্রোপ্লেটিং সাধারণত একটি অ্যাসিডিক কপার সালফেট প্লেটিং দ্রবণ ব্যবহার করে, যেখানে কপার সালফেটের পরিমাণ সাধারণত 150-250g/L এবং সালফিউরিক অ্যাসিডের পরিমাণ 50-200g/L এর মধ্যে থাকে, সেইসাথে যথাযথ পরিমাণে ক্লোরাইড আয়ন এবং সংযোজন। ইলেক্ট্রোপ্লেটিং প্রক্রিয়ায়, pcb কে ক্যাথোড হিসাবে ব্যবহার করা হয়, এবং ফসফর কপার বলগুলি সাধারণত কপার দ্রবণে তামার আয়নগুলির পরিপূরক হিসাবে অ্যানোড হিসাবে ব্যবহৃত হয়। বর্তমান ঘনত্ব সাধারণত 1-2A/dm ² এ নিয়ন্ত্রিত হয়, এবং ইলেক্ট্রোপ্লেটিং সময় প্রয়োজনীয় তামার স্তর পুরুত্বের উপর নির্ভর করে, সাধারণত তামার স্তরের পুরুত্ব 5-20 μm পর্যন্ত বৃদ্ধি পায়। পুরো বোর্ডে তামাকে ইলেক্ট্রোপ্লেটিং করার প্রক্রিয়া চলাকালীন, প্রলেপ দ্রবণ থেকে অমেধ্য এবং কণা অপসারণের জন্য প্রলেপ দ্রবণের ক্রমাগত পরিস্রাবণ প্রয়োজন, আবরণের গুণমান নিশ্চিত করে।
গ্রাফিক ইলেক্ট্রোপ্লেটিং কপার: গ্রাফিক ইলেক্ট্রোপ্লেটিং কপার, যা সেকেন্ডারি কপার নামেও পরিচিত, ফুল বোর্ড ইলেক্ট্রোপ্লেটিং কপার এবং গ্রাফিক ট্রান্সফারের পরে পিসিবি-তে প্রয়োজনীয় সার্কিট গ্রাফিক অংশগুলির একটি নির্বাচনী ইলেক্ট্রোপ্লেটিং, যা সার্কিটের বর্তমান বহন ক্ষমতা এবং সিগন্যাল ট্রান্সমিশন কার্যকারিতার প্রয়োজনীয়তা মেটাতে তামার স্তরকে আরও ঘন করে। গ্রাফিক ইলেক্ট্রোপ্লেটিং কপারের জন্য প্লেটিং সলিউশনের গঠন এবং প্রক্রিয়া প্যারামিটারগুলি ফুল বোর্ড ইলেক্ট্রোপ্লেটিং কপারের মতো, কিন্তু যেহেতু শুধুমাত্র নির্দিষ্ট গ্রাফিক এলাকাগুলি ইলেক্ট্রোপ্লেটেড করা হয়, তাই ইলেক্ট্রোপ্লেটিং প্রয়োজন হয় না এমন অংশগুলিকে আবৃত করার জন্য মুখোশের উপাদানগুলির প্রয়োজন হয়৷ ইলেক্ট্রোপ্লেটিং প্রক্রিয়া চলাকালীন, প্যাটার্নের প্রতিটি অংশের আবরণের বেধ সামঞ্জস্যপূর্ণ কিনা তা নিশ্চিত করার জন্য বর্তমান বিতরণের অভিন্নতার দিকে বিশেষ মনোযোগ দেওয়া উচিত। তামার সাথে গ্রাফিক ইলেক্ট্রোপ্লেটিং করার পরে, তামার স্তরের বেধ সাধারণত 20-50 μm পৌঁছতে পারে এবং নির্দিষ্ট বেধটি পিসিবির ডিজাইনের প্রয়োজনীয়তার উপর নির্ভর করে।
(4) পোস্ট প্রসেসিং
পরিষ্কার করা: তামাকে ইলেক্ট্রোপ্লেটিং করার পরে, পৃষ্ঠের অবশিষ্ট কলাই দ্রবণ এবং অমেধ্য অপসারণের জন্য প্রথমে পিসিবিকে পুঙ্খানুপুঙ্খভাবে পরিষ্কার করা উচিত। ক্লিনিং সাধারণত একটি মাল্টি-পর্যায়ে কাউন্টারকারেন্ট রিন্সিং পদ্ধতি অবলম্বন করে, প্রথমে পরিষ্কার জল দিয়ে ধুয়ে ফেলুন, এবং তারপর ডিওনাইজড জল দিয়ে ধুয়ে ফেলুন যাতে নিশ্চিত করা যায় যে পিসিবি পৃষ্ঠে কোনও অবশিষ্ট রাসায়নিক নেই৷ পরিষ্কার করা পিসিবি পৃষ্ঠটি পরিষ্কার, দাগমুক্ত এবং নিরপেক্ষের কাছাকাছি pH মান থাকা উচিত।
প্যাসিভেশন: ইলেক্ট্রোপ্লেটেড কপার স্তরগুলির ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতা উন্নত করার জন্য, সাধারণত প্যাসিভেশন চিকিত্সার প্রয়োজন হয়। প্যাসিভেশন হল তামার স্তরের পৃষ্ঠে একটি অত্যন্ত পাতলা প্যাসিভেশন ফিল্মের গঠন, যা অক্সিজেন এবং আর্দ্রতা এবং তামার মধ্যে রাসায়নিক বিক্রিয়া প্রতিরোধ করতে পারে, যার ফলে তামার স্তরের পরিষেবা জীবন প্রসারিত হয়। সাধারণভাবে ব্যবহৃত প্যাসিভেশন পদ্ধতির মধ্যে রয়েছে রাসায়নিক প্যাসিভেশন এবং ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল প্যাসিভেশন। রাসায়নিক প্যাসিভেশন সাধারণত ক্রোমেট, ফসফেট বা জৈব প্যাসিভেটরযুক্ত সমাধান ব্যবহার করে প্রিন্টেড সার্কিট বোর্ডের চিকিৎসার জন্য; ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল প্যাসিভেশন হল একটি নির্দিষ্ট ইলেক্ট্রোলাইটে একটি নির্দিষ্ট ভোল্টেজ প্রয়োগ করার প্রক্রিয়া যা তামার স্তরগুলির পৃষ্ঠে অক্সিডেশন প্রতিক্রিয়া সৃষ্টি করে, একটি প্যাসিভেশন ফিল্ম তৈরি করে। নিষ্ক্রিয়করণ চিকিত্সার পরে, তামার স্তরটির পৃষ্ঠটি একটি অভিন্ন প্যাসিভেশন ফিল্মের রঙ উপস্থাপন করবে, যেমন রংধনু বা সোনালি হলুদ।
শুকানো: পৃষ্ঠের আর্দ্রতা অপসারণের জন্য পরিষ্কার এবং নিষ্ক্রিয় পিসিবি শুকানো দরকার। শুকানোর পদ্ধতির মধ্যে রয়েছে গরম বাতাস শুকানো, ভ্যাকুয়াম শুকানো ইত্যাদি। গরম বাতাস শুকানো হল একটি সাধারণভাবে ব্যবহৃত পদ্ধতি, যার মধ্যে পিসিবিকে একটি নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় গরম বাতাসের পরিবেশে রাখা হয় যাতে আর্দ্রতা দ্রুত বাষ্পীভূত হয়। শুকানোর প্রক্রিয়া চলাকালীন, অতিরিক্ত তাপমাত্রার কারণে পিসিবি বিকৃতি বা তামার স্তর জারণ এড়াতে তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণে মনোযোগ দেওয়া উচিত। আরও আর্দ্রতা বা দূষণ এড়াতে শুকনো পিসিবি সঠিকভাবে সংরক্ষণ করা উচিত।