2025-10-15
গ্রাহক-অনথ্রোইজড চিত্র
হাই-পাওয়ার ইলেকট্রনিক্স সেক্টরে, 2-স্তর অ্যালুমিনিয়াম বেস PCB গুলি LED আলো, EV পাওয়ার মডিউল এবং ইন্ডাস্ট্রিয়াল পাওয়ার কন্ট্রোলারগুলির জন্য "প্রয়োজনীয় উপাদান" হয়ে উঠেছে, তাদের চমৎকার তাপ অপচয় করার ক্ষমতার জন্য ধন্যবাদ। একটি গ্র্যান্ড ভিউ রিসার্চ রিপোর্ট অনুসারে, গ্লোবাল অ্যালুমিনিয়াম বেস PCB বাজারের আকার 2023 সালে $1.8 বিলিয়ন পৌঁছেছে, যেখানে 2-স্তর অ্যালুমিনিয়াম বেস PCB-গুলি 35% এবং বার্ষিক 25% এর বেশি হারে বৃদ্ধি পাচ্ছে। যাইহোক, তাদের উত্পাদন ফলন ঐতিহ্যবাহী FR4 PCBs (FR4-এর গড় ফলন 75% বনাম 90%) থেকে অনেকদিন কম ছিল, তিনটি প্রযুক্তিগত চ্যালেঞ্জের মধ্যে মূল বাধা রয়েছে: অ্যালুমিনিয়াম বেস এবং ডাইইলেকট্রিক স্তরের মধ্যে সামঞ্জস্য, রেজিনের তাপীয় স্থিতিশীলতা, এবং বিক্রির আনুগত্য। এই সমস্যাগুলি শুধুমাত্র উত্পাদন খরচই বাড়ায় না বরং অতিরিক্ত গরম এবং শর্ট সার্কিটের কারণে সরঞ্জামের ব্যর্থতার ঝুঁকিও নিয়ে থাকে-উদাহরণস্বরূপ, একটি অটোমেকার একবার 2-লেয়ার অ্যালুমিনিয়াম বেস PCB ডিলামিনেশনের কারণে EV পাওয়ার মডিউলের ত্রুটির কারণে হাজার হাজার যানবাহন ফেরত নেওয়ার সম্মুখীন হয়েছিল।
এই নিবন্ধটি 2-স্তর অ্যালুমিনিয়াম বেস PCB উত্পাদনের মূল প্রযুক্তিগত ব্যথার পয়েন্টগুলি গভীরভাবে বিশ্লেষণ করবে, শিল্পের সর্বোত্তম অনুশীলনের উপর ভিত্তি করে কার্যকর সমাধান প্রদান করবে এবং নির্মাতাদের ফলন উন্নত করতে এবং ঝুঁকি কমাতে সহায়তা করার জন্য একটি গুণমান পরিদর্শন প্রক্রিয়া টেবিল অন্তর্ভুক্ত করবে।
মূল গ্রহণ
1.বন্ডিং কোয়ালিটি কন্ট্রোল: ভ্যাকুয়াম হট প্রেসিং (তাপমাত্রা 170-180℃, চাপ 30-40kg/cm²) গ্রহণ করা প্লাজমা পৃষ্ঠ চিকিত্সার সাথে মিলিত অ্যালুমিনিয়াম বেস এবং ডাইইলেকট্রিক স্তরের মধ্যে ডিলামিনেশন রেটকে 0.5% এর নিচে কমাতে পারে, প্রথাগত হট প্রেসিং 35%-এর বেশি।
2. রজন নির্বাচনের মানদণ্ড: মাঝারি থেকে উচ্চ শক্তির পরিস্থিতির জন্য (যেমন, স্বয়ংচালিত হেডলাইট এলইডি), সিরামিক-ভরা ইপোক্সি রেজিনকে অগ্রাধিকার দিন (তাপ পরিবাহিতা 1.2-2.5 W/mK); উচ্চ-তাপমাত্রার পরিস্থিতির জন্য (যেমন, শিল্প ওভেন), তাপীয় সাইক্লিংয়ের অধীনে ক্র্যাকিং এড়াতে পলিমাইড রেজিন (তাপমাত্রা প্রতিরোধের 250-300℃) নির্বাচন করুন।
3. সোল্ডার মাস্ক ডিফেক্ট প্রিভেনশন: অ্যালুমিনিয়াম বেস সারফেসকে অবশ্যই "ডিগ্রেসিং → পিকলিং → অ্যানোডাইজেশন" ট্রিটমেন্ট করতে হবে। ক্রস-কাট পরীক্ষায় আনুগত্য গ্রেড 5B (কোনও পিলিং) এ পৌঁছানো উচিত এবং AOI দ্বারা সনাক্ত করা পিনহোলের ব্যাস অবশ্যই <0.1 মিমি হতে হবে, যা শর্ট-সার্কিটের ঝুঁকি 90% কমাতে পারে।
4. সম্পূর্ণ-প্রক্রিয়া গুণমান পরিদর্শন: বাধ্যতামূলক পরিদর্শন আইটেমগুলির মধ্যে রয়েছে অতিস্বনক ত্রুটি সনাক্তকরণ (লেমিনেশনের পরে), লেজার ফ্ল্যাশ তাপ পরিবাহিতা পরীক্ষা (রজন নিরাময়ের পরে), এবং ফ্লাইং প্রোব পরীক্ষা (সমাপ্ত ভিয়াসের জন্য)। IPC মানগুলির সাথে সম্মতি 88% এর বেশি ফলন বাড়াতে পারে।
2-স্তর অ্যালুমিনিয়াম বেস পিসিবি উৎপাদনে 3টি মূল প্রযুক্তিগত চ্যালেঞ্জ
2-স্তর অ্যালুমিনিয়াম বেস PCB-এর কাঠামোগত স্বতন্ত্রতা (অ্যালুমিনিয়াম সাবস্ট্রেট + ডাইলেকট্রিক স্তর + ডাবল-লেয়ার কপার ফয়েল) তাদের উত্পাদন প্রক্রিয়াকে FR4 PCB-এর তুলনায় অনেক বেশি জটিল করে তোলে। অ্যালুমিনিয়ামের ধাতব বৈশিষ্ট্য এবং ডাইইলেকট্রিক স্তর এবং সোল্ডার মাস্কের অ-ধাতু প্রকৃতির মধ্যে অন্তর্নিহিত "সামঞ্জস্যতার ব্যবধান" এর অর্থ হল যে সামান্য প্রক্রিয়ার বিচ্যুতিও মারাত্মক ত্রুটির কারণ হতে পারে।
চ্যালেঞ্জ 1: অ্যালুমিনিয়াম বেস এবং ডাইলেকট্রিক স্তরের মধ্যে বন্ধন ব্যর্থতা (ডিলামিনেশন, বুদবুদ)
বন্ধন হল 2-স্তর অ্যালুমিনিয়াম বেস পিসিবি উত্পাদনে "প্রথম জটিল বাধা" এবং অ্যালুমিনিয়াম বেস এবং ডাইইলেকট্রিক স্তরের মধ্যে বন্ধন শক্তি সরাসরি PCB-এর দীর্ঘমেয়াদী নির্ভরযোগ্যতা নির্ধারণ করে। যাইহোক, অ্যালুমিনিয়ামের রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য এবং অনুপযুক্ত প্রক্রিয়া নিয়ন্ত্রণ প্রায়ই বন্ধন ব্যর্থতার দিকে পরিচালিত করে।
মূল কারণ: উপাদানের পার্থক্য এবং প্রক্রিয়া বিচ্যুতি
1. অ্যালুমিনিয়াম পৃষ্ঠের উপর অক্সাইড ফিল্ম বন্ধন বাধা দেয়: অ্যালুমিনিয়াম দ্রুত বাতাসে 2-5nm পুরু Al₂O₃ অক্সাইড ফিল্ম তৈরি করে। এই ফিল্মটি নিষ্ক্রিয় এবং রাসায়নিকভাবে অস্তরক স্তর রজনের সাথে বিক্রিয়া করতে পারে না, যার ফলে বন্ধন শক্তি অপর্যাপ্ত হয়। প্রক্রিয়াকরণের আগে সম্পূর্ণরূপে অপসারণ না করা হলে, তাপ সাইক্লিংয়ের সময় অক্সাইড ফিল্মটি অস্তরক স্তর থেকে পৃথক হয়ে যাবে (যেমন, -40℃~125℃), যার ফলে বিচ্ছিন্ন হয়।
2.CTE অমিল তাপীয় চাপ তৈরি করে: অ্যালুমিনিয়ামের তাপ সম্প্রসারণের সহগ (CTE) হল 23ppm/℃, যখন সাধারণ অস্তরক স্তরগুলির (যেমন, epoxy রজন) হল মাত্র 15ppm/℃—যার পার্থক্য 53%। যখন PCB তাপমাত্রার ওঠানামার মধ্য দিয়ে যায়, তখন অ্যালুমিনিয়াম বেস এবং ডাইইলেকট্রিক স্তর প্রসারিত হয় এবং বিভিন্ন ডিগ্রীতে সংকুচিত হয়, সময়ের সাথে সাথে টিয়ারিং স্ট্রেস তৈরি করে যা বন্ধন স্তরের ফাটল সৃষ্টি করে।
3.অনিয়ন্ত্রিত ল্যামিনেশন প্যারামিটার ত্রুটির পরিচয় দেয়: প্রথাগত গরম চাপে, তাপমাত্রার ওঠানামা (±5℃-এর বেশি) বা অসম চাপ ডাইইলেকট্রিক স্তর রজনের অসম প্রবাহের দিকে পরিচালিত করে- অপর্যাপ্ত স্থানীয় চাপ বায়ু বুদবুদ ছেড়ে দেয়, যখন অত্যধিক তাপমাত্রা রজনকে অত্যধিক নিরাময় করে (এটি পুনরুজ্জীবিত করে এবং ভঙ্গুরতা তৈরি করে)।
প্রভাব: কার্যকরী ব্যর্থতা থেকে সুরক্ষা ঝুঁকি পর্যন্ত
1.ইনসুলেশন পারফরম্যান্সের পতন: ডিলামিনেশনের পরে ডাইলেকট্রিক স্তরের ফাঁক বৈদ্যুতিক ভাঙ্গন ঘটায় (বিশেষ করে ইভি ইনভার্টারের মতো উচ্চ-ভোল্টেজের পরিস্থিতিতে), যার ফলে শর্ট সার্কিট এবং সরঞ্জাম পুড়ে যায়।
2.তাপ অপচয় ব্যর্থতা: অ্যালুমিনিয়াম বেসের মূল কাজ হল তাপ পরিবাহী। ডিলামিনেশন তাপ প্রতিরোধের একটি তীব্র বৃদ্ধি ঘটায় (0.5℃/W থেকে 5℃/W এর বেশি), এবং উচ্চ-শক্তি উপাদান (যেমন, 20W LEDs) দুর্বল তাপ অপচয়ের কারণে পুড়ে যায়, তাদের জীবনকাল 50,000 ঘন্টা থেকে 10,000 ঘন্টা কমিয়ে দেয়।
3.ম্যাস রিওয়ার্ক লস: একটি এলইডি প্রস্তুতকারক একবার প্রথাগত হট প্রেসিংয়ের সাথে 4.8% ডিলামিনেশন রেট অনুভব করেছিল, যার ফলে 5,000 2-লেয়ার অ্যালুমিনিয়াম বেস পিসিবি স্ক্র্যাপ করা হয়েছিল এবং সরাসরি ক্ষতি $30,000 ছাড়িয়ে গিয়েছিল।
ত্রুটি সনাক্তকরণ পদ্ধতি
a. Ultrasonic ত্রুটি সনাক্তকরণ: একটি 20-50MHz উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি প্রোব ব্যবহার করে IPC-A-600G স্ট্যান্ডার্ড 2.4.3 মেনে 0.1 মিমি থেকে বড় ডিলামিনেশন বা বুদবুদ সনাক্ত করতে পারে।
b. টেনসাইল টেস্টিং: IPC-TM-650 স্ট্যান্ডার্ড 2.4.9 অনুযায়ী, বন্ধন শক্তি ≥1.5kg/cm হতে হবে (তামার ফয়েল এবং অ্যালুমিনিয়াম বেসের মধ্যে খোসার শক্তি); এই নীচের মান অযোগ্য বলে গণ্য করা হয়.
গ. থার্মাল শক টেস্টিং: -40℃~125℃-এর 100 চক্রের পরে কোন ডিলামিনেশন বা ক্র্যাকিং যোগ্য বলে বিবেচিত হয় না; অন্যথায়, বন্ধন প্রক্রিয়ার অপ্টিমাইজেশন প্রয়োজন।
বিভিন্ন বন্ধন প্রক্রিয়ার কর্মক্ষমতা তুলনা
বন্ধন প্রক্রিয়া | তাপমাত্রা পরিসীমা (℃) | চাপের পরিসর (কেজি/সেমি²) | প্রক্রিয়াকরণের সময় (মিনিট) | ডিলামিনেশন রেট (%) | থার্মাল শক পাস রেট (100 চক্র) | অ্যাপ্লিকেশন দৃশ্যকল্প |
---|---|---|---|---|---|---|
ঐতিহ্যগত হট প্রেস বন্ধন | 160-170 | ২৫-৩০ | 15-20 | 3.5-5.0 | 75-80% | কম-পাওয়ার কনজিউমার এলইডি (যেমন, ইন্ডিকেটর লাইট) |
ভ্যাকুয়াম হট প্রেস বন্ধন | 170-180 | 30-40 | 20-25 | 0.3-0.8 | 98-99% | উচ্চ ক্ষমতাসম্পন্ন ইভি পাওয়ার সাপ্লাই, এলইডি স্ট্রিট লাইট |
ভ্যাকুয়াম হট প্রেস + প্লাজমা চিকিত্সা | 170-180 | 30-40 | ২৫-৩০ | 0.1-0.3 | 99.5% এর বেশি | উচ্চ-নির্ভরযোগ্যতার পরিস্থিতি (সামরিক, মহাকাশ) |
চ্যালেঞ্জ 2: অপর্যাপ্ত রজন পারফরম্যান্স (ক্র্যাকিং, বুদবুদ) দ্বারা সৃষ্ট থার্মাল সাইক্লিং ত্রুটি
রজন 2-স্তর অ্যালুমিনিয়াম বেস PCB-তে "তাপ পরিবাহী সেতু" এবং "কাঠামোগত আঠালো" উভয় হিসাবে কাজ করে। যাইহোক, যদি এর তাপীয় স্থিতিশীলতা এবং তরলতা প্রয়োগের দৃশ্যের সাথে মেলে না, তবে প্রক্রিয়াকরণ বা ব্যবহারের সময় মারাত্মক ত্রুটি ঘটবে।
মূল কারণ: ভুল রজন নির্বাচন এবং অনুপযুক্ত নিরাময় প্রক্রিয়া
1.রেজিনের তাপ পরিবাহিতা এবং দৃশ্যের মধ্যে অমিল: কম-পাওয়ার পরিস্থিতিতে উচ্চ-মূল্যের সিরামিক রজন ব্যবহার করলে খরচ বেড়ে যায়, উচ্চ-শক্তির পরিস্থিতিতে (যেমন, ইভি চার্জিং মডিউলের জন্য) সাধারণ ইপোক্সি রেজিন (তাপ পরিবাহিতা 0.3-0.8 W/mK) ব্যবহার করলে খরচ বেড়ে যায়। রজন দীর্ঘ সময়ের জন্য একটি উচ্চ-তাপমাত্রা অবস্থায় (>150℃) থাকে, যা কার্বনাইজেশন এবং ক্র্যাকিংয়ের দিকে পরিচালিত করে।
2. অযৌক্তিক নিরাময় বক্ররেখা ডিজাইন: রজন নিরাময়ের জন্য তিনটি পর্যায় প্রয়োজন—"উষ্ণতা → ধ্রুবক তাপমাত্রা → শীতলকরণ":
a.অত্যধিক দ্রুত গরম করার হার (>5℃/মিনিট) রজনে উদ্বায়ী উপাদানগুলিকে সময়মতো পালাতে বাধা দেয় (বুদবুদ তৈরি করে);
b. অপর্যাপ্ত ধ্রুবক তাপমাত্রার সময় (<15 মিনিট) অসম্পূর্ণ নিরাময়ের ফলে (কম রজন কঠোরতা, পরিধান প্রবণ);
গ. অত্যধিক দ্রুত শীতল করার হার (>10℃/মিনিট) অভ্যন্তরীণ চাপ তৈরি করে, যার ফলে রজন ফাটল।
3. রজন এবং অ্যালুমিনিয়াম বেসের মধ্যে দুর্বল সামঞ্জস্য: কিছু রেজিনের (যেমন, সাধারণ ফেনোলিক রজন) অ্যালুমিনিয়াম বেসের সাথে দুর্বল আনুগত্য রয়েছে এবং নিরাময়ের পরে "ইন্টারফেস বিচ্ছেদ" করার প্রবণতা রয়েছে। আর্দ্র পরিবেশে (যেমন, আউটডোর এলইডি), আর্দ্রতা ইন্টারফেসে প্রবেশ করে, রজন বার্ধক্যকে ত্বরান্বিত করে।
প্রভাব: কর্মক্ষমতা অবনতি এবং জীবনকাল হ্রাস
a.তাপ পরিবাহী ব্যর্থতা: একটি EV প্রস্তুতকারক একবার পাওয়ার PCB তৈরি করতে সাধারণ ইপোক্সি রজন (তাপ পরিবাহিতা 0.6 W/mK) ব্যবহার করত, যার ফলে মডিউল অপারেটিং তাপমাত্রা 140℃ (120℃-এর ডিজাইন সীমা ছাড়িয়ে) পৌঁছে এবং চার্জিং দক্ষতা 95% থেকে 8%-এ নেমে আসে।
b. রজন ক্র্যাকিং দ্বারা সৃষ্ট সংক্ষিপ্ত সার্কিট: ফাটা রজন তামার ফয়েল সার্কিটকে উন্মুক্ত করে। ঘনীভূত জল বা ধূলিকণার উপস্থিতিতে, এটি সংলগ্ন সার্কিটের মধ্যে শর্ট সার্কিট সৃষ্টি করে, যার ফলে সরঞ্জামের ডাউনটাইম হয় (যেমন, শিল্প নিয়ন্ত্রকগুলির হঠাৎ বন্ধ)।
d. ব্যাচের গুণমান ওঠানামা: অনিয়ন্ত্রিত নিরাময় পরামিতি একই ব্যাচের মধ্যে রজন কঠোরতা (একটি শোর কঠোরতা পরীক্ষকের সাথে পরীক্ষা করা) 15% পার্থক্য সৃষ্টি করে। অত্যধিক নরম রেজিনের কারণে ইনস্টলেশনের সময় কিছু PCB ভেঙে যায়।
বিভিন্ন রেজিনের কর্মক্ষমতা তুলনা (মূল পরামিতি)
রজন প্রকার | তাপ পরিবাহিতা (W/mK) | থার্মাল সাইক্লিং স্থিতিশীলতা (-40℃~125℃, 1000 সাইকেল) | সর্বোচ্চ তাপমাত্রা প্রতিরোধের (℃) | অস্তরক শক্তি (কেভি/মিমি) | আপেক্ষিক খরচ | অ্যাপ্লিকেশন দৃশ্যকল্প |
---|---|---|---|---|---|---|
সাধারণ ইপোক্সি রজন | 0.3-0.8 | 15-20% ক্র্যাকিং রেট | 120-150 | 15-20 | 1.0 | কম শক্তি LED সূচক, ছোট সেন্সর |
সিরামিক-ভরা ইপোক্সি রজন | 1.2-2.5 | 3-5% ক্র্যাকিং রেট | 180-200 | 20-25 | 2.5-3.0 | স্বয়ংচালিত হেডলাইট এলইডি, ইভি লো-ভোল্টেজ মডিউল |
সিলিকন-পরিবর্তিত ইপোক্সি রজন | 0.8-1.2 | 2-4% ক্র্যাকিং রেট | 160-180 | 18-22 | 2.0-2.2 | আউটডোর LED ডিসপ্লে (আর্দ্রতা প্রতিরোধের) |
পলিমাইড রজন | 0.8-1.5 | 1-2% ক্র্যাকিং রেট | 250-300 | ২৫-৩০ | 4.0-5.0 | শিল্প ওভেন সেন্সর, সামরিক সরঞ্জাম |
রজন নিরাময় প্রক্রিয়া অপ্টিমাইজেশান জন্য মূল পয়েন্ট
a. গরম করার হার: 2-3℃/মিনিট এ নিয়ন্ত্রিত যাতে উদ্বায়ী উপাদানগুলি ফুটন্ত এবং বুদবুদ তৈরি না হয়।
b. ধ্রুবক তাপমাত্রা/সময়: সাধারণ epoxy রজনের জন্য 150℃/20min, সিরামিক-ভরা রজনের জন্য 170℃/25min, এবং পলিমাইডের জন্য 200℃/30min।
c.কুলিং রেট: ≤5℃/মিনিট। স্টেজড কুলিং (যেমন, 150℃→120℃→80℃, প্রতিটি পর্যায়ে 10মিনিট অন্তরণ সহ) অভ্যন্তরীণ চাপ কমাতে ব্যবহার করা যেতে পারে।
চ্যালেঞ্জ 3: সোল্ডার মাস্ক আনুগত্য ব্যর্থতা এবং পৃষ্ঠের ত্রুটি (পিলিং, পিনহোল)
সোল্ডার মাস্ক 2-স্তর অ্যালুমিনিয়াম বেস PCB-এর "প্রতিরক্ষামূলক স্তর" হিসাবে কাজ করে, যা অন্তরণ, ক্ষয় প্রতিরোধের এবং যান্ত্রিক ক্ষতি প্রতিরোধের জন্য দায়ী। যাইহোক, অ্যালুমিনিয়াম বেস পৃষ্ঠের মসৃণতা এবং রাসায়নিক জড়তা সোল্ডার মাস্কের আনুগত্যকে কঠিন করে তোলে, যা বিভিন্ন ত্রুটির দিকে পরিচালিত করে।
মূল কারণ: অপর্যাপ্ত সারফেস ট্রিটমেন্ট এবং আবরণ প্রক্রিয়ার ত্রুটি
1.অসম্পূর্ণ অ্যালুমিনিয়াম বেস সারফেস ক্লিনিং: প্রক্রিয়াকরণের সময়, অ্যালুমিনিয়াম বেস পৃষ্ঠ সহজেই তেল (কাটিং ফ্লুইড, ফিঙ্গারপ্রিন্ট) বা অক্সাইড স্কেল ধরে রাখে। সোল্ডার মাস্ক রজন অ্যালুমিনিয়াম বেসের সাথে শক্তভাবে বন্ধন করতে পারে না এবং নিরাময়ের পরে খোসা ছাড়তে থাকে।
2. অনুপযুক্ত সারফেস ট্রিটমেন্ট প্রক্রিয়া: প্রচলিত রাসায়নিক পরিষ্কার শুধুমাত্র পৃষ্ঠের তেলকে সরিয়ে দেয় কিন্তু অক্সাইড ফিল্ম (Al₂O₃) নির্মূল করতে পারে না। সোল্ডার মাস্ক এবং অ্যালুমিনিয়াম বেসের মধ্যে আনুগত্য শুধুমাত্র গ্রেড 3B পর্যন্ত পৌঁছায় (আইএসও 2409 স্ট্যান্ডার্ড অনুযায়ী, প্রান্ত পিলিং সহ)। সিল না করা অ্যানোডাইজড স্তরগুলি ছিদ্রগুলি ধরে রাখে এবং সোল্ডার মাস্ক রজন এই ছিদ্রগুলিতে লেপের সময় প্রবেশ করে, পিনহোল তৈরি করে।
3. অনিয়ন্ত্রিত আবরণ পরামিতি: স্ক্রিন প্রিন্টিংয়ের সময়, অসম স্কুইজি চাপ (যেমন, অপর্যাপ্ত প্রান্তের চাপ) অসম সোল্ডার মাস্কের বেধ (স্থানীয় পুরুত্ব <15μm) ঘটায় এবং পাতলা অঞ্চলগুলি ভাঙ্গনের ঝুঁকিতে থাকে। অত্যধিক উচ্চ শুকানোর তাপমাত্রা (>120℃) সোল্ডার মাস্কের অকাল পৃষ্ঠ নিরাময় করে, ভিতরে দ্রাবক আটকে রাখে এবং বুদবুদ তৈরি করে।
প্রভাব: নির্ভরযোগ্যতা এবং নিরাপত্তা ঝুঁকি হ্রাস
a. ক্ষয়ের কারণে সার্কিট ব্যর্থতা: সোল্ডার মাস্ক পিলিং করার পরে, অ্যালুমিনিয়াম বেস এবং তামার ফয়েল বাতাসের সংস্পর্শে আসে। বাইরের পরিস্থিতিতে (যেমন, রাস্তার আলোর PCBs), বৃষ্টির জল এবং লবণের স্প্রে ক্ষয় সৃষ্টি করে, সার্কিট প্রতিরোধ ক্ষমতা বাড়ায় এবং LED উজ্জ্বলতা 30% এর বেশি হ্রাস করে।
খ. পিনহোল দ্বারা সৃষ্ট শর্ট সার্কিট: 0.1 মিমি এর চেয়ে বড় পিনহোল "পরিবাহী চ্যানেল" হয়ে যায়। ধুলো বা ধাতব ধ্বংসাবশেষ এই পিনহোলগুলিতে প্রবেশ করার ফলে সংলগ্ন সোল্ডার জয়েন্টগুলির মধ্যে শর্ট সার্কিট হয়-উদাহরণস্বরূপ, ইভি পিসিবি-তে শর্ট সার্কিট ফিউজ ব্লোআউটগুলিকে ট্রিগার করে।
গ. দুর্বল চেহারার কারণে গ্রাহক প্রত্যাখ্যান: অসম সোল্ডার মাস্ক এবং বুদবুদ PCB চেহারাকে প্রভাবিত করে। একটি ভোক্তা ইলেকট্রনিক্স প্রস্তুতকারক একবার এই সমস্যার কারণে 3,000 2-স্তর অ্যালুমিনিয়াম বেস পিসিবি প্রত্যাখ্যান করেছিল, যার পুনর্ব্যবহার খরচ $22,000 ছাড়িয়ে গিয়েছিল।
অ্যালুমিনিয়াম বেস সারফেস ট্রিটমেন্ট প্রসেসের কর্মক্ষমতা তুলনা
সারফেস ট্রিটমেন্ট প্রক্রিয়া | মূল পদক্ষেপ | প্রক্রিয়াকরণের সময় (মিনিট) | আনুগত্য গ্রেড (ISO 2409) | লবণ স্প্রে প্রতিরোধ (500h, মরিচা হার) | পৃষ্ঠের রুক্ষতা (Ra, μm) | আপেক্ষিক খরচ |
---|---|---|---|---|---|---|
প্রচলিত রাসায়নিক পরিষ্কার | ডিগ্রেসিং → পিলিং → ওয়াটার ওয়াশিং | 10-15 | 3B-4B (এজ পিলিং) | 8-10% | 0.2-0.3 | 1.0 |
রাসায়নিক প্যাসিভেশন | ডিগ্রেসিং → পিলিং → প্যাসিভেশন (ক্রোমেট) → ওয়াটার ওয়াশিং | 15-20 | 2B-3B (ছোট পিলিং) | 3-5% | 0.3-0.4 | 1.8 |
অ্যানোডাইজেশন (সিল করা) | ডিগ্রেসিং → অ্যানোডাইজেশন → সিলিং (নিকেল সল্ট) → ওয়াটার ওয়াশিং | ২৫-৩০ | 5B (কোনও পিলিং নেই) | <1% | 0.8-1.0 | 3.5 |
প্লাজমা ক্লিনিং + অ্যানোডাইজেশন | প্লাজমা ক্লিনিং → অ্যানোডাইজেশন → সিলিং | 30-35 | 5B+ (স্ট্যান্ডার্ড আনুগত্য ছাড়িয়ে গেছে) | <0.5% | 1.0-1.2 | 4.2 |
সোল্ডার মাস্ক লেপ প্রক্রিয়া অপ্টিমাইজেশান জন্য মূল পয়েন্ট
a.স্ক্রিন নির্বাচন: ইউনিফর্ম সোল্ডার মাস্ক বেধ (20-30μm) নিশ্চিত করতে 300-400 জাল পলিয়েস্টার স্ক্রিন ব্যবহার করুন।
b.Squeegee পরামিতি: চাপ 5-8kg, কোণ 45-60°, গতি 30-50mm/s অনুপস্থিত প্রিন্ট বা অসম পুরুত্ব এড়াতে।
গ. শুকানো এবং নিরাময়: বুদবুদ গঠন রোধ করতে দ্বি-পর্যায়ে শুকানো—80℃/15মিনিট (দ্রাবক অপসারণের জন্য পূর্ব-শুকানো) এবং 150℃/30মিনিট (সম্পূর্ণ নিরাময়)।
2-স্তর অ্যালুমিনিয়াম বেস পিসিবি উত্পাদন: অনুমোদিত সমাধান এবং সর্বোত্তম অনুশীলন
উপরোক্ত তিনটি চ্যালেঞ্জ মোকাবেলা করার জন্য, শীর্ষস্থানীয় শিল্প নির্মাতারা "প্রসেস অপ্টিমাইজেশান + ইকুইপমেন্ট আপগ্রেডিং + কোয়ালিটি ইন্সপেকশন এনহান্সমেন্ট" এর মাধ্যমে 2-লেয়ার অ্যালুমিনিয়াম বেস পিসিবি ফলন 75% থেকে 88% এর উপরে বাড়িয়েছে। নীচে বৈধ, কর্মযোগ্য সমাধান রয়েছে।
সমাধান 1: নির্ভুল বন্ধন প্রক্রিয়া - ডিলামিনেশন এবং বুদ্বুদ সমস্যাগুলি সমাধান করা
মূল ধারণা: অক্সাইড ফিল্মগুলি নির্মূল করুন + হট প্রেসের পরামিতিগুলি সঠিকভাবে নিয়ন্ত্রণ করুন
1.অ্যালুমিনিয়াম বেস সারফেস প্রিট্রিটমেন্ট: প্লাজমা ক্লিনিং
একটি বায়ুমণ্ডলীয় প্লাজমা ক্লিনার ব্যবহার করুন (পাওয়ার 500-800W, গ্যাস: আর্গন + অক্সিজেন) 30-60 সেকেন্ডের জন্য অ্যালুমিনিয়াম বেস পৃষ্ঠ পরিষ্কার করতে। প্লাজমা অক্সাইড ফিল্ম (Al₂O₃) ভেঙ্গে হাইড্রোক্সিল (-OH) সক্রিয় গোষ্ঠী গঠন করে, ডাইইলেকট্রিক স্তর রজন এবং অ্যালুমিনিয়াম বেসের মধ্যে রাসায়নিক বন্ধন বল 40% এর বেশি বৃদ্ধি করে। একটি ইভি পিসিবি প্রস্তুতকারকের পরীক্ষায় দেখা গেছে যে প্লাজমা চিকিত্সার পরে, বন্ধন প্রসার্য শক্তি 1.2 কেজি/সেমি থেকে 2.0 কেজি/সেমি পর্যন্ত বৃদ্ধি পেয়েছে, যা আইপিসি মানকে ছাড়িয়ে গেছে।
2. ল্যামিনেশন সরঞ্জাম: ভ্যাকুয়াম হট প্রেস + রিয়েল-টাইম মনিটরিং অর্জন করতে একটি পিআইডি তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা (ভ্যাকুয়াম ডিগ্রি ≤-0.095MPa) সহ একটি ভ্যাকুয়াম হট প্রেস নির্বাচন করুন:
a. তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ: ওঠানামা ±2℃ (যেমন, সিরামিক-ভরা রজনের জন্য স্তরায়ণ তাপমাত্রা 175℃, প্রকৃত বিচ্যুতি সহ ≤±1℃);
b. চাপ নিয়ন্ত্রণ: যথার্থতা ±1kg/cm², জোনযুক্ত চাপ সামঞ্জস্য সহ (প্রান্তের চাপ 5% কেন্দ্রের চাপের চেয়ে বেশি) অসম অস্তরক স্তর প্রবাহ এড়াতে;
গ. সময় নিয়ন্ত্রণ: আন্ডার-কিউরিং বা ওভার-কিউরিং রোধ করতে রেজিনের ধরন অনুযায়ী সেট করুন (যেমন, পলিমাইড রজনের জন্য 30 মিনিট ল্যামিনেশন সময়)।
3.পোস্ট-বন্ডিং পরিদর্শন: 100% অতিস্বনক ত্রুটি সনাক্তকরণ
ল্যামিনেশনের পরপরই, ডিলামিনেশন এবং বুদবুদ সনাক্ত করতে একটি 20MHz আল্ট্রাসোনিক প্রোব দিয়ে স্ক্যান করুন। বুদবুদ ≥0.2 মিমি ব্যাস বা ডিলামিনেশন ≥1 মিমি দৈর্ঘ্য অযোগ্য হিসাবে চিহ্নিত করুন এবং তাদের পুনরায় কাজ করুন (রি-প্লাজমা ট্রিটমেন্ট + ল্যামিনেশন), 90% এর বেশি রিওয়ার্ক ফলন সহ।
আবেদন মামলা
"প্লাজমা ক্লিনিং + ভ্যাকুয়াম হট প্রেসিং" সমাধান গ্রহণ করার পর, একটি LED রাস্তার আলো প্রস্তুতকারক 2-স্তর অ্যালুমিনিয়াম বেস PCB-এর ডিলামিনেশন রেট 4.5% থেকে 0.3% কমিয়েছে। রাস্তার আলো মডিউলগুলির অপারেটিং তাপমাত্রা 135 ℃ থেকে 110 ℃ এ নেমে গেছে, জীবনকাল 30,000 ঘন্টা থেকে 50,000 ঘন্টা পর্যন্ত প্রসারিত হয়েছে এবং বিক্রয়োত্তর খরচ 60% কমেছে।
সমাধান 2: রজন নির্বাচন এবং নিরাময় অপ্টিমাইজেশান - ক্র্যাকিং এবং অপর্যাপ্ত তাপ পরিবাহিতা সমাধান করা
মূল ধারণা: রেজিনকে পরিস্থিতির সাথে মিলিয়ে নিন + ডিজিটাল কিউরিং কার্ভ
1.রজন নির্বাচন নির্দেশিকা (শক্তি/পরিবেশ দ্বারা)
a.Low Power (<5W): সাধারণ ইপোক্সি রজন (কম খরচ, যেমন, FR-4 গ্রেড রজন) ইনডোর সেন্সর এবং ছোট LED এর জন্য।
b.Medium Power (5-20W): সিরামিক-ভরা ইপোক্সি রজন (যেমন, 60% অ্যালুমিনাযুক্ত রজন, তাপ পরিবাহিতা 2.0 W/mK) মোটরগাড়ির হেডলাইট এবং পরিবারের LED সিলিং লাইটের জন্য।
c.High Power (>20W): ইভি চার্জিং মডিউল এবং ইন্ডাস্ট্রিয়াল পাওয়ার কন্ট্রোলারের জন্য সিলিকন-পরিবর্তিত ইপোক্সি রজন (ভাল তাপীয় শক প্রতিরোধ) বা পলিমাইড রজন (উচ্চ তাপমাত্রা প্রতিরোধ)।
d. উচ্চ-তাপমাত্রা পরিবেশ (>180℃): সামরিক এবং মহাকাশ সরঞ্জামের জন্য পলিমাইড রজন (তাপমাত্রা প্রতিরোধের 300℃)।
2. কিউরিং প্রসেসের ডিজিটাল কন্ট্রোল একটি পিএলসি কন্ট্রোল সিস্টেম সহ একটি কিউরিং ওভেন ব্যবহার করুন এবং "কাস্টমাইজড কিউরিং কার্ভস" প্রিসেট করুন। উদাহরণস্বরূপ, সিরামিক-ভরা ইপোক্সি রজনের বক্ররেখা হল:
ক. গরম করার পর্যায়: 2℃/মিনিট, ঘরের তাপমাত্রা থেকে 170℃ (65min);
b. ধ্রুবক তাপমাত্রা পর্যায়: 25 মিনিটের জন্য 170℃ (সম্পূর্ণ রজন নিরাময় নিশ্চিত করতে);
c.কুলিং স্টেজ: 3℃/মিনিট, 170℃ থেকে 80℃ (30min), তারপর ঘরের তাপমাত্রায় প্রাকৃতিক শীতল।
ডিজিটাল কন্ট্রোল একই ব্যাচের মধ্যে রেজিনের কঠোরতা পরিবর্তনকে ±3% (একটি শোর ডি হার্ডনেস টেস্টার দিয়ে পরীক্ষা করা হয়েছে) কমিয়ে দেয়, প্রথাগত নিরাময় ওভেনের ±10% থেকে অনেক ভালো।
3. রজন কর্মক্ষমতা যাচাই: তাপ প্রতিরোধের পরীক্ষা
নিরাময়ের পরে, এলোমেলোভাবে নমুনা করুন এবং লেজার ফ্ল্যাশ তাপ পরিবাহিতা পরীক্ষা পরিচালনা করুন (এএসটিএম E1461 স্ট্যান্ডার্ড অনুসারে) তাপ পরিবাহিতা বিচ্যুতি ≤±10% নিশ্চিত করতে। একই সাথে তাপীয় প্রতিরোধের পরীক্ষা করা (IPC-TM-650 স্ট্যান্ডার্ড 2.6.2.1 অনুযায়ী)-উদাহরণস্বরূপ, EV পাওয়ার PCB-এর তাপীয় প্রতিরোধের ≤0.8℃/W হতে হবে; অন্যথায়, রজন অনুপাত বা নিরাময় পরামিতি সামঞ্জস্য করুন।
আবেদন মামলা
একটি EV প্রস্তুতকারক মূলত চার্জিং মডিউল PCBs তৈরি করতে সাধারণ epoxy রজন (তাপ পরিবাহিতা 0.6 W/mK) ব্যবহার করত, যার ফলে একটি মডিউল তাপমাত্রা 140℃ হয়। সিরামিক-ভরা ইপোক্সি রজনে স্যুইচ করার পরে (তাপ পরিবাহিতা 2.2 W/mK) এবং নিরাময় বক্ররেখা অপ্টিমাইজ করার পরে, মডিউল তাপমাত্রা 115℃ এ নেমে গেছে এবং দ্রুত চার্জিং প্রয়োজনীয়তা পূরণ করে চার্জিং দক্ষতা 88% থেকে 95% এ পুনরুদ্ধার করা হয়েছে।
সমাধান 3: সোল্ডার মাস্ক আনুগত্য অপ্টিমাইজেশান - পিলিং এবং পিনহোলের সমস্যাগুলি সমাধান করা
মূল ধারণা: যথার্থ সারফেস ট্রিটমেন্ট + সম্পূর্ণ-প্রক্রিয়া ত্রুটি সনাক্তকরণ
1. থ্রি-স্টেপ অ্যালুমিনিয়াম বেস সারফেস ট্রিটমেন্ট উচ্চ-নির্ভরযোগ্যতার পরিস্থিতির জন্য (যেমন, ইভি, সামরিক), "প্লাজমা ক্লিনিং → অ্যানোডাইজেশন → সিলিং" তিন-পদক্ষেপ প্রক্রিয়া গ্রহণ করুন:
a. প্লাজমা ক্লিনিং: অক্সাইড ফিল্ম এবং তেল সরান (30s, আর্গন + অক্সিজেন);
b.Anodization: একটি সালফিউরিক অ্যাসিড দ্রবণ (বর্তমান ঘনত্ব 1.5A/dm², 20min) একটি 10-15μm পুরু অক্সাইড ফিল্ম তৈরি করতে ইলেক্ট্রোলাইজ করুন (আনুগত্য বাড়াতে ছিদ্রযুক্ত কাঠামো);
গ. সিলিং: অক্সাইড ফিল্মের ছিদ্রগুলিকে ব্লক করতে এবং সোল্ডার মাস্ক রজনকে পিনহোল তৈরি করা থেকে আটকাতে নিকেল সল্ট সিলিং (80℃, 15 মিনিট)।
চিকিত্সার পরে, অ্যালুমিনিয়াম বেস পৃষ্ঠের রুক্ষতা Ra 1.0μm এ পৌঁছেছে, সোল্ডার মাস্ক আনুগত্য গ্রেড 5B (ISO 2409) এ পৌঁছেছে, এবং লবণ স্প্রে প্রতিরোধ ক্ষমতা মরিচা ছাড়াই 500h এ উন্নত হয়েছে।
2. সোল্ডার মাস্ক লেপ: স্ক্রিন প্রিন্টিং + 100% AOI পরিদর্শন
ক. আবরণ প্রক্রিয়া: 350-জাল স্ক্রীন, স্কুইজি চাপ 6kg, কোণ 50°, গতি 40mm/s যাতে 20-25μm (অনুরূপতা ±2μm) এর সোল্ডার মাস্কের বেধ নিশ্চিত করা যায়;
b. শুকানো এবং নিরাময়: 80℃/15min পূর্ব-শুকানো, 150℃/30min সম্পূর্ণ নিরাময় যাতে পৃষ্ঠের ক্রাস্টিং এড়ানো যায়;
গ. ত্রুটি সনাক্তকরণ: পিনহোলগুলির 100% পরিদর্শনের জন্য একটি 2D+3D AOI ডিটেক্টর (রেজোলিউশন 10μm) ব্যবহার করুন (≤0.1mm যোগ্য), পিলিং (কোন প্রান্তের খোসা যোগ্য নয়), এবং অসম বেধ (বিচ্যুতি ≤10% যোগ্য)। অযোগ্য পণ্য পুনরায় প্রলিপ্ত বা স্ক্র্যাপ করা হয়.
আবেদন মামলা
"তিন-পদক্ষেপ পৃষ্ঠ চিকিত্সা + 100% AOI পরিদর্শন" সমাধান গ্রহণ করার পরে, একটি বহিরঙ্গন LED ডিসপ্লে প্রস্তুতকারক সোল্ডার মাস্ক পিলিং রেট 8% থেকে 0.5% এবং পিনহোলের হ
আপনার জিজ্ঞাসা সরাসরি আমাদের কাছে পাঠান