উচ্চ শক্তি এবং উচ্চ নির্ভরযোগ্যতার দিকে ইলেকট্রনিক ডিভাইসের বিবর্তনের পটভূমিতে,পুরু তামা মুদ্রিত সার্কিট বোর্ডপাওয়ার মডিউল, স্বয়ংচালিত ইলেকট্রনিক্স, এবং শিল্প সরঞ্জামগুলির মতো ক্ষেত্রের মূল স্তরে পরিণত হয়েছে তাদের চমৎকার বর্তমান বহন ক্ষমতা এবং তাপ অপচয় কর্মক্ষমতার কারণে। যাইহোক, মোটা তামা মুদ্রিত সার্কিট বোর্ডের এচিং প্রক্রিয়ার সময়, সাধারণ চ্যালেঞ্জ যেমন বড় এচিং গভীরতা, পার্শ্ব এচিং নিয়ন্ত্রণে অসুবিধা এবং অপর্যাপ্ত অভিন্নতা রয়েছে। অসম এচিং লাইনের প্রস্থ বিচ্যুতি, স্থানীয় অবশিষ্টাংশ, বা অত্যধিক ক্ষয় হতে পারে, যা শুধুমাত্র সার্কিটের কার্যকারিতাকে প্রভাবিত করে না কিন্তু ব্যাচ স্ক্র্যাপের ঝুঁকিও তৈরি করতে পারে।
মোটা কপার প্লেটের জন্য এচিং প্রক্রিয়ার বিশেষত্ব এবং চ্যালেঞ্জ
পুরু কপার প্লেট বলতে 105 μm এর কম নয় এমন একটি তামার ফয়েলের পুরুত্বের বোর্ডকে বোঝায় এবং সাধারণ বৈশিষ্ট্যগুলির মধ্যে 105 μm, 140 μm, 180 μm, ইত্যাদি অন্তর্ভুক্ত রয়েছে। পুরু তামার স্তরের কারণে, সাধারণ পাতলা তামার মুদ্রিত সার্কিট বোর্ডের তুলনায় এচিং প্রক্রিয়ায় উল্লেখযোগ্য পার্থক্য রয়েছে।
বড় এচিং গভীরতা: অপসারণ করা তামার স্তরটির পুরুত্ব সাধারণ পাতলা তামা মুদ্রিত সার্কিট বোর্ডের 3-10 গুণ, এবং এচিং সময় ব্যাপকভাবে প্রসারিত হয়। উদাহরণস্বরূপ, 180 μm থেকে 35 μm পর্যন্ত খোদাই করার জন্য যে সময় প্রয়োজন তা 18 μm তামার ফয়েল থেকে 35 μm পর্যন্ত এচিংয়ের চেয়ে 2-5 গুণ বেশি;
পার্শ্বীয় ক্ষয় নিয়ন্ত্রণে অসুবিধা: এচিং দ্রবণের এচিং হার উল্লম্ব এবং অনুভূমিক দিকগুলিতে ভিন্ন। তামার স্তর যত ঘন হবে, এই পার্থক্যটি তত বেশি স্পষ্ট, যা সহজেই অত্যধিক লাইন প্রস্থের নির্ভুলতার দিকে নিয়ে যেতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, যদি 500 μm এর পরিকল্পিত রেখার প্রস্থ খোদাই করা হয়, তবে এটি শুধুমাত্র 450 μm হতে পারে, অথবা স্থানীয় তামার স্তর সম্পূর্ণরূপে অপসারণ না করার ক্ষেত্রে এচিং অবশিষ্টাংশের সমস্যা হতে পারে;
উচ্চ অভিন্নতার প্রয়োজনীয়তা: বড়-ক্ষেত্রের পুরু তামা মুদ্রিত সার্কিট বোর্ড এচিং করার সময়, প্লেটের প্রান্ত এবং কেন্দ্রীয় এলাকার মধ্যে রাসায়নিক দ্রবণের প্রবাহের হার, তাপমাত্রা এবং অন্যান্য পরামিতিগুলির মধ্যে পার্থক্য থাকতে পারে, যা বিভিন্ন অঞ্চলে অসম এচিং সৃষ্টি করতে পারে এবং ফলস্বরূপ একই স্থানে 10%-এর বেশি অবস্থানে তামার পুরুত্বের বিচ্যুতি ঘটতে পারে।
অসম এচিং এর সাধারণ সমস্যা এবং কারণ বিশ্লেষণ
1. সম্পূর্ণ বোর্ডের অসামঞ্জস্যপূর্ণ এচিং হার
সমগ্র বোর্ডের অসামঞ্জস্যপূর্ণ এচিং হার প্রধানত রাসায়নিক দ্রবণ এবং তাপমাত্রা গ্রেডিয়েন্টের অসম বন্টনের কারণে ঘটে। যদি স্প্রে এচিং মেশিনের অগ্রভাগ অবরুদ্ধ থাকে বা চাপ অপর্যাপ্ত হয় তবে এটি প্লেটের পৃষ্ঠে তরলের অসম প্রবাহ সৃষ্টি করবে। উদাহরণস্বরূপ, যদি স্ট্যান্ডার্ড চাপ 2.0 বার হয় এবং পরিমাপ করা চাপ শুধুমাত্র 1.5 বার হয়, তবে কিছু এলাকায় এচিং হার উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পাবে। এছাড়াও, এচিং ট্যাঙ্কের ভিতরে তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থার ত্রুটি তাপমাত্রার ওঠানামা হতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, যদি সেট তাপমাত্রা 50 ডিগ্রী হয় কিন্তু প্রকৃত তাপমাত্রার পার্থক্য ± 5 ডিগ্রীতে পৌঁছায়, তাহলে উচ্চ-তাপমাত্রা এলাকায় এচিং হার ত্বরান্বিত হবে, যখন নিম্ন তাপমাত্রার এলাকায়, তামার স্তরের অবশিষ্টাংশ ঘটতে পারে। এমন একটি ঘটনা ঘটেছে যেখানে এচিং খাঁজের বাম দিকে গরম করার নলটির কারণে একটি 140 μm পুরু তামার প্লেট ক্ষতিগ্রস্ত হয়েছে। বাম অর্ধেকের তাপমাত্রা ডান অর্ধেকের তুলনায় 8 ডিগ্রি কম ছিল এবং বাম অর্ধেকের অবশিষ্ট তামার বেধ 20 μm অতিক্রম করেছে।
2. স্থানীয়কৃত এচিং অবশিষ্টাংশ বা অত্যধিক এচিং
স্থানীয়কৃত এচিং অবশিষ্টাংশ বা অত্যধিক এচিং সাধারণত প্রতিরোধ স্তরের ত্রুটি এবং তামার ফয়েলের রুক্ষতার সাথে সম্পর্কিত। যদি পুরু তামার পৃষ্ঠে শুকনো ফিল্ম বা সোল্ডার মাস্ক কালির আনুগত্য অপর্যাপ্ত হয়, তাহলে এচিংয়ের সময় অনুপ্রবেশ ঘটতে পারে, অর্থাৎ, ক্ষয়-প্রতিরোধী স্তরের প্রান্তটি উত্থিত হতে পারে, যার ফলে নীচের তামার স্তরের ক্ষয় হতে পারে। একই সময়ে, পুরু তামার ফয়েলের পৃষ্ঠের রুক্ষতা তুলনামূলকভাবে বেশি। যদি রুক্ষতা Ra 5 μm-এর বেশি হয়, তাহলে অবতল এলাকাটি ওষুধের দ্রবণ ধরে রাখতে এবং একটি এচিং ব্লাইন্ড স্পট তৈরি করতে প্রবণ হয়, যার ফলে স্থানীয় অবশিষ্টাংশ তৈরি হয়। উদাহরণস্বরূপ, পাওয়ার মডিউলের পুরু কপার প্লেটের উচ্চ কারেন্ট রাউটিং এরিয়াতে, এচিং অবশিষ্টাংশের কারণে বর্তমান বহন ক্ষমতা হ্রাস পেতে পারে এবং পরিমাপ করা প্রতিরোধ নকশা মান থেকে 15% বেশি।
3. অত্যধিক পার্শ্ব ক্ষয় লাইন প্রস্থ সঠিকতা ব্যর্থতা বাড়ে
অত্যধিক পাশ্বর্ীয় এচিং প্রধানত দীর্ঘায়িত এচিং সময় এবং এচিং দ্রবণের ভারসাম্যহীন রচনার কারণে ঘটে। পুরু তামার সম্পূর্ণ এচিং নিশ্চিত করতে প্রক্রিয়ার সময় বাড়ানোর ফলে পাশ্বর্ীয় এচিং বৃদ্ধি পেতে পারে। সাধারণত, প্রতি অতিরিক্ত এচিং মিনিটের জন্য, লাইনের প্রস্থ 10-15 μm কমে যাবে। উপরন্তু, হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিডের অপর্যাপ্ত ঘনত্ব বা এচিং দ্রবণে ফেরিক ক্লোরাইডের অত্যধিক উপাদান ক্ষয়-প্রতিরোধী স্তর এবং তামার স্তরকে ক্ষয় করার সময় নির্বাচনী এচিং ক্ষমতা হ্রাস করতে পারে, যার ফলে লাইন প্রস্থের সঠিকতা নষ্ট হয়।
লক্ষ্যযুক্ত প্রতিকারমূলক পদ্ধতি এবং প্রক্রিয়া অপ্টিমাইজেশান
1. সরঞ্জাম এবং ঔষধ সিস্টেম অপ্টিমাইজেশান
(1) স্প্রে সিস্টেম আপগ্রেড
দ্বৈত স্প্রে স্তর নকশা গ্রহণ করে, ওষুধের কভারেজের অভিন্নতা উন্নত করার জন্য উপরের এবং নীচের অগ্রভাগগুলি একটি স্থিরভাবে সাজানো হয় এবং চাপ 2.5-3.0 বারে নিয়ন্ত্রিত হয়। একই সময়ে, ব্লকেজের জন্য রিয়েল-টাইম অ্যালার্ম সরবরাহ করতে একটি অগ্রভাগ প্রবাহ পর্যবেক্ষণ সেন্সর ইনস্টল করুন এবং সপ্তাহে অন্তত একবার 5% নাইট্রিক অ্যাসিড দ্রবণ দিয়ে নিয়মিতভাবে অগ্রভাগ পরিষ্কার করুন। অনুশীলনে দেখা গেছে যে 180 μm পুরু কপার প্লেট এচিং করার সময়, স্প্রে চাপ 1.8 বার থেকে 2.8 বারে বৃদ্ধি করলে পুরো প্লেট এচিংয়ের অভিন্নতা ± 12% থেকে ± 5% পর্যন্ত উন্নত করা যায়।
(2) তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ এবং ওষুধের সঞ্চালনের অপ্টিমাইজেশন
±1 ডিগ্রির মধ্যে তাপমাত্রার ওঠানামা নিয়ন্ত্রণ করতে প্লেট হিট এক্সচেঞ্জার দিয়ে কয়েল হিটিং প্রতিস্থাপন করুন। রাসায়নিক দ্রবণের ক্রিয়াকলাপ বাড়ানোর জন্য পছন্দের এচিং তাপমাত্রা 55-60 ডিগ্রি। তরল সঞ্চালন পাম্পের শক্তি বাড়ান, প্রবাহের হার 20m ³/h থেকে 35m ³/h পর্যন্ত বাড়ান এবং কপার আয়ন ফ্লোকগুলি সরাতে এবং তরল পরিষ্কার রাখতে একটি 10 μm ফিল্টার উপাদান ইনস্টল করুন৷
ক্ষয়রোধী- স্তর প্রক্রিয়ার উন্নতি
(1) প্রিপ্রসেসিং শক্তিবৃদ্ধি
এচিং করার আগে, একটি গ্রাইন্ডিং প্লেট এবং মাইক্রো এচিং প্রক্রিয়া ব্যবহার করা হয় Ra2-3 μm এ গ্রাইন্ডিং প্লেটের রুক্ষতা এবং 1.5-2.0 μm এ মাইক্রো এচিং গভীরতা নিয়ন্ত্রণ করতে, যা তামার পৃষ্ঠ এবং ক্ষয়-প্রতিরোধী স্তরের মধ্যে যান্ত্রিক ইন্টারলকিং বাড়ায়। একই সাথে সিলেন কাপলিং এজেন্ট, যেমন KH-570, প্রয়োগ করে তামার পৃষ্ঠে একটি আণবিক স্তরের শোষণ স্তর তৈরি করে, শুষ্ক ফিল্ম আনুগত্য বাড়ায় এবং খোসার শক্তি 1.2N/মিমি থেকে 1.8N/মিমি পর্যন্ত বৃদ্ধি করে।
(2) ক্ষয়-প্রতিরোধী স্তরের নির্বাচন এবং আবরণ অপ্টিমাইজেশান{1}}
50-75 μm বেধের পুরু ফিল্ম শুষ্ক ফিল্মগুলিতে অগ্রাধিকার দেওয়া উচিত, যেমন Asahi Kasei DF-2000, যা সাধারণ 25 μm শুষ্ক ফিল্মের চেয়ে ভাল জারা প্রতিরোধ এবং এচিং দ্রবণ প্রবেশ করার ক্ষমতা রাখে। ফিল্ম প্রয়োগ করার সময়, 1.5-2.0MPa চাপ বাড়ান এবং বুদবুদ বা বলির কারণে স্থানীয় জারা প্রতিরোধের ব্যর্থতা এড়াতে এটি 2.5-3.0kg/cm এ বজায় রাখুন।
এচিং পরামিতিগুলির গতিশীল সমন্বয়
(1) সেগমেন্টেড এচিং প্রক্রিয়া
ধাপে ধাপে ঘনত্ব নিয়ন্ত্রণ গ্রহণ করে, প্রথম ধাপে 8% হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড ঘনত্ব এবং 450g/L এর ফেরিক ক্লোরাইড সামগ্রী সহ একটি উচ্চ ঘনত্বের এচিং দ্রবণ ব্যবহার করা হয় যাতে তামার স্তরের বেশিরভাগ অংশ দ্রুত অপসারণ করা হয়, যার এচিং হার 70% পর্যন্ত হয়; দ্বিতীয় পর্যায়ে, সাইড এচিং কমাতে 5% হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড ঘনত্ব এবং 300g/L এর ফেরিক ক্লোরাইড কন্টেন্ট সহ কম ঘনত্বের এচিং দ্রবণে স্যুইচ করুন, যা সাইড এচিং কমাতে 40% কমাতে পারে। একটি অনলাইন কপার বেধ পরীক্ষকের মাধ্যমে এচিং অগ্রগতির রিয়েল টাইম পর্যবেক্ষণ করা হয়। যখন অবশিষ্ট তামার বেধ লক্ষ্য মানের কাছে পৌঁছায়, তখন এটি অবিলম্বে দ্বিতীয় পর্যায়ে চলে যায়।
(2) পালস এচিং প্রযুক্তি
পর্যায়ক্রমিকভাবে ওষুধের স্প্রে করা শুরু করা, যেমন 30 সেকেন্ডের জন্য স্প্রে করা এবং 10 সেকেন্ডের জন্য বন্ধ করা, ক্রমাগত স্প্রে করার ফলে পার্শ্ব ক্ষয় কমাতে এবং ক্ষয়কারী পণ্যের নিঃসরণকে প্রচার করতে ক্যাভিটেশন প্রভাব ব্যবহার করে। পালস এচিং এর পরে, 105 μm পুরু কপার প্লেটের লাইন প্রস্থের নির্ভুলতা ± 25 μm থেকে ± 10 μm এ উন্নত করা হয়েছিল এবং এচিং দক্ষতা 15% বৃদ্ধি করা হয়েছিল।
পুনরায় কাজ এবং মেরামতের কৌশল
(1) স্থানীয় এচিং সম্পূরক
এচিং অবশিষ্টাংশের ছোট এলাকার জন্য, যেমন 10 সেমি ² এর কম এলাকা, একটি ব্রাশ ব্যবহার করা যেতে পারে পাতলা এচিং দ্রবণটি ডুবাতে, 1:1 অনুপাতে হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড এবং জল মিশ্রিত করতে এবং অবশিষ্ট অংশে সমানভাবে প্রয়োগ করতে পারেন। 10-30 সেকেন্ডের অ্যাকশনের পরে, জল দিয়ে দ্রুত ধুয়ে ফেলুন এবং ওভার এচিং এড়াতে কঠোরভাবে সময় নিয়ন্ত্রণ করুন।
(2) ইলেক্ট্রোপ্লেটিং ফিলিং এবং মেরামত
যখন অত্যধিক খোঁচা একটি লাইন প্রস্থ বিচ্যুতি 15% অতিক্রম করে, ইলেক্ট্রোপ্লেটিং পূরণ এবং মেরামত করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। প্রথমে, মেরামত করা অংশে তেল অপসারণ এবং মাইক্রো এচিং প্রিট্রিটমেন্ট সঞ্চালন করুন এবং তারপরে স্থানীয় ইলেক্ট্রোপ্লেটিং প্রক্রিয়াগুলি ব্যবহার করুন যেমন ব্রাশ প্লেটিং, বর্তমান ঘনত্ব 10-15A/dm ² এ নিয়ন্ত্রিত এবং ডিজাইন লাইনের প্রস্থে না পৌঁছানো পর্যন্ত 5-10 মিনিটের ইলেক্ট্রোপ্লেটিং সময়।
সনাক্তকরণ এবং প্রতিরোধ ব্যবস্থা নির্মাণ
1. অনলাইন সনাক্তকরণ প্রযুক্তি
এক্স-রে বেধ পরিমাপ প্রযুক্তি ব্যবহার করে, চারটি প্রান্ত এবং একটি কেন্দ্র বিন্দু সহ একাধিক পয়েন্টে তামার বেধ পরিমাপ করতে প্রতি পাঁচটি খোদাই করা প্রিন্টেড সার্কিট বোর্ড থেকে একটি নমুনা নেওয়া হয়, যার সহনশীলতা ± 5% এর মধ্যে নিয়ন্ত্রিত হয়। স্বয়ংক্রিয় অপটিক্যাল পরিদর্শন সরঞ্জাম দিয়ে সজ্জিত, একটি 50x অবজেক্টিভ লেন্স ব্যবহার করে, স্ক্যানিং গতি 20cm ²/s এর বেশি না হয়, লাইন প্রস্থের বিচ্যুতি এবং এচিং অবশিষ্টাংশের মতো ত্রুটিগুলি সনাক্ত করে, একটি অ্যালার্ম থ্রেশহোল্ড ± 10 μm সেট করে।
2. প্রক্রিয়ার বৈধতা এবং প্রমিতকরণ
উত্পাদনের প্রতিটি ব্যাচের আগে, প্রথম টুকরোটি তৈরি করা হয় এবং স্লাইসিং দ্বারা বিশ্লেষণ করা হয় এবং 200 বার বড় করা মাইক্রোস্কোপের নীচে এচিং অভিন্নতা নিশ্চিত করা হয়। পরিদর্শন পাস করার পরেই ব্যাপক উত্পাদন করা যেতে পারে। এচিং প্রক্রিয়া চলাকালীন তাপমাত্রা, চাপ, ওষুধের ঘনত্ব, সময় এবং অন্যান্য ডেটা রেকর্ড করার জন্য একটি প্যারামিটার ট্রেসেবিলিটি সিস্টেম স্থাপন করুন, ওষুধের জীবন সতর্কতার মতো প্রক্রিয়া ওঠানামার ঝুঁকির পূর্বাভাস দেওয়ার জন্য একটি বড় ডেটা মডেল স্থাপন করুন।
মোটা কপার প্রিন্টেড সার্কিট বোর্ডের অসম এচিং সমস্যার সমাধানের জন্য যন্ত্রপাতির হার্ডওয়্যার, প্রসেস প্যারামিটার, মেটেরিয়াল ম্যাচিং থেকে ডিটেকশন সিস্টেম পর্যন্ত পুরো চেইনের অপ্টিমাইজেশন প্রয়োজন। স্প্রে সিস্টেমকে আপগ্রেড করার মাধ্যমে, ক্ষয়{1}}প্রতিরোধী স্তরকে শক্তিশালী করে, এবং সেগমেন্টেড এচিং প্রক্রিয়াগুলি প্রয়োগ করে, এচিংয়ের অভিন্নতা এবং নির্ভুলতা উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত করা যেতে পারে।