নমনীয় মুদ্রিত সার্কিট বোর্ডগুলির যথার্থ স্তরায়ণে উত্তপ্ত প্ল্যাটেনগুলি কী ভূমিকা পালন করে?

স্মার্টফোনের কব্জা বা মেডিকেল ক্যাথেটারের মধ্যে নমনীয়, বাঁকানো সার্কিটটি তামার ফয়েল এবং অ্যাম্বার-রঙের পলিমাইড ফিল্মের পাতলা, ভঙ্গুর স্তরগুলিকে স্তুপ করে তৈরি করা হয়। ল্যামিনেশন একটি উত্তপ্ত হাইড্রোলিক প্রেসে সম্পন্ন হয়, যেখানে প্ল্যাটেনগুলিকে সম্পূর্ণ বিশাল প্যানেলের উপর একটি সুনির্দিষ্ট, হালকা এবং সূক্ষ্ম অভিন্ন তাপ এবং চাপ প্রয়োগ করতে হবে। তাপমাত্রার যে কোনো পরিবর্তন, যেকোনো হট স্পট, পাতলা ফিল্মটিকে সংকুচিত, বিকৃত বা অসম বন্ধন তৈরি করতে পারে যা নমনীয় সার্কিটের সুনির্দিষ্ট বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্যকে ক্ষতিগ্রস্ত করবে।

নমনীয় মুদ্রিত সার্কিটগুলির জন্য যথার্থ ল্যামিনেশন প্রক্রিয়া
নমনীয় প্রিন্টেড সার্কিটগুলি (FPCs) একটি একক কার্যকরী নমনীয় সার্কিট ল্যামিনেট গঠনের জন্য একাধিক পাতলা স্তরকে একত্রে স্তরিত করে তৈরি করা হয়। একটি সাধারণ স্ট্যাকের মধ্যে থাকে:

একটি পলিমাইড বেস শীট (যেমন Kapton®) যান্ত্রিক নমনীয়তা এবং বৈদ্যুতিক নিরোধক প্রদান করে

বৈদ্যুতিক পথগুলি তামার ফয়েলের একটি পাতলা শীট, সাধারণত 12-35 μm খোদাই করে তৈরি করা হয়।

একটি থার্মোপ্লাস্টিক আঠালো ফিল্ম (যেমন এক্রাইলিক বা পরিবর্তিত ইপোক্সি), যা স্তর সংযুক্ত করার জন্য তাপ এবং চাপে গলে যায় এবং প্রবাহিত হয়

তারা তাপমাত্রা এবং চাপের জন্য অত্যন্ত সংবেদনশীল। পলিমাইড প্রায় 400 ডিগ্রিতে পচতে শুরু করে এবং তামার ফয়েল অক্সিডাইজ বা কুঁচকে যেতে পারে। আঠাকে অবশ্যই একটি নির্দিষ্ট তাপমাত্রার পরিসরে (প্রায়শই 180-200 ডিগ্রী) গরম করতে হবে যাতে এটি গলে যায় এবং সমানভাবে প্রবাহিত হয়, তবে এতটা বেশি নয় যে এটি খারাপ হয়ে যায়। ল্যামিনেশন প্রক্রিয়া চলাকালীন সমগ্র প্যানেল জুড়ে অভিন্ন চাপ প্রয়োগ করতে হবে যাতে একটি অভিন্ন বন্ড লাইন বেধ পাওয়া যায় এবং বায়ু বুদবুদগুলি এড়ানো যায়।

উত্তপ্ত প্ল্যাটেন: ক্রিটিকাল টুল
উত্তপ্ত প্লেটেন নমনীয় প্রিন্টেড সার্কিট স্তরায়ণ পদ্ধতি একটি স্তরিত প্রেসে সঞ্চালিত হয়। প্রেসটিতে দুটি বিশাল, সমতল এবং অত্যন্ত পালিশ করা প্লেট রয়েছে, একটি উপরের এবং একটি নীচের। প্ল্যাটেনগুলি পলিমাইড, আঠালো এবং তামার স্তুপীকৃত স্তরগুলিকে আটকে রাখে। হাইড্রোলিক বা বায়ুসংক্রান্ত সিলিন্ডার নিয়ন্ত্রিত চাপ দিয়ে প্রেস বন্ধ করে। একই সাথে, কার্টিজ হিটার বা প্রবাহিত তাপীয় তেল অন্তর্নির্মিত বৈদ্যুতিক প্রতিরোধের হিটারের সাহায্যে প্লাটেনগুলিকে লক্ষ্য তাপমাত্রায় গরম করে।

প্ল্যাটেন নিজেই একটি বিশাল, অবিকল সমতল, মৃদুভাবে উষ্ণ লোহা, একটি নমনীয় সার্কিটের সূক্ষ্ম স্তরগুলিকে একক, অবিচ্ছিন্ন, নমনযোগ্য ইলেকট্রনিক সমগ্রে চূর্ণ করে।

FPC ল্যামিনেশনে উত্তপ্ত প্ল্যাটেনগুলির সমালোচনামূলক কর্মক্ষমতা প্রয়োজনীয়তা
সমস্ত প্লেটেন জুড়ে তাপমাত্রার অভিন্নতা +1 ডিগ্রি
FPC ল্যামিনেশন প্ল্যাটেনের জন্য সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ প্রয়োজন হল তাপমাত্রার একতা। যেকোনো স্থানীয় গরম বা ঠান্ডা অবস্থান পলিমাইডের আঠালো বা ডিফারেনশিয়াল সংকোচনের অসম নিরাময়ের দিকে পরিচালিত করবে। এর ফলে:

সমাপ্ত সার্কিটের কার্লিং বা ওয়ারপেজ

প্যানেলে বন্ড শক্তির তারতম্য

ছোট-পিচ কপার ট্রেস বিকৃতি

পরবর্তী সোল্ডারিং বা নমন প্রক্রিয়ার সময় ডিলামিনেশন

শিল্প উত্তপ্ত প্ল্যাটেনগুলির--অবস্থা ±1 ডিগ্রী বা পুরো কর্মক্ষেত্রে আরও ভাল তাপমাত্রার একজাতীয়তার জন্য উদ্দিষ্ট। এটি দ্বারা করা হয়:

অপ্টিমাইজ করা হিটার লেআউট: হিটারে কার্টিজ বা কাস্ট-কে তাপের ক্ষতি পূরণের জন্য প্রান্তের দিকে বর্ধিত ঘনত্বের সাথে জোনে বিভক্ত করা হয়।

তাপ পরিবাহী প্লেটেন উপাদান: উচ্চ মানের, চাপ উপশমকারী অ্যালুমিনিয়াম বা ইস্পাত প্লেট যা সমানভাবে তাপ ছড়িয়ে দেয়। অ্যালুমিনিয়ামের দ্রুত তাপমাত্রার প্রতিক্রিয়ার সুবিধা রয়েছে তবে ইস্পাত উচ্চতর যান্ত্রিক দৃঢ়তা এবং পরিধান প্রতিরোধের দেয়।

তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ বন্ধ লুপ. একাধিক থার্মোকল বিভিন্ন স্থানে স্থাপন করা হয় একটি পিআইডি কন্ট্রোলারকে প্রতিক্রিয়া প্রদান করে যা প্রতিটি জোনের জন্য পৃথকভাবে হিটার শক্তি নিয়ন্ত্রণ করে।

সারফেস ফিনিশ এবং সমতলতা
প্ল্যাটেনগুলি কয়েক মাইক্রনের মধ্যে সমতল হতে হবে (সাধারণত পুরো প্যানেলের পৃষ্ঠের উপর 5 মাইক্রনের কম বা সমান)। পৃষ্ঠের যে কোনো অনিয়ম একটি অ-অভিন্ন চাপ প্রদান করবে, যা পরিবর্তনশীল বন্ড লাইনের পুরুত্ব তৈরি করবে। নিম্নচাপের অঞ্চলগুলি পাতলা তামার চিহ্নগুলিকে একেবারেই নাও লাগতে পারে এবং উচ্চ চাপের অঞ্চলগুলি আঠালোকে চূর্ণ করতে পারে বা তামাকে বিকৃত করতে পারে। প্ল্যাটেনের উপরিভাগগুলি গ্রাউন্ড এবং 0.2-0.4 মাইক্রনের পৃষ্ঠের রুক্ষতা (Ra) সহ একটি আয়না ফিনিশের জন্য পালিশ করা হয়।

রিলিজ লেয়ার নন স্টিক
এফপিসি ল্যামিনেশনে ব্যবহৃত থার্মোপ্লাস্টিক আঠালো ধাতব পৃষ্ঠগুলিতে আঁকড়ে ধরার একটি উল্লেখযোগ্য প্রবণতা রয়েছে। একটি রিলিজ স্তর প্রয়োগ করা হয় নিরাময় সার্কিট প্লেটে আটকে থেকে প্রতিরোধ করার জন্য. সবচেয়ে ঘন ঘন বিকল্প হল একটি পাতলা, নন-স্টিক পিটিএফই (পলিটেট্রাফ্লুরোইথিলিন) আবরণ বা স্ট্যাক এবং প্লেটেনের মধ্যে একটি পৃথক PTFE রিলিজ ফিল্ম। PTFE প্রদান করে:

নমনীয় সার্কিটের জন্য চমৎকার রিলিজ গুণাবলী ক্ষয়বিহীন দূরে খোসা ছাড়িয়ে যাবে

উচ্চ তাপমাত্রার স্থিতিশীলতা (260 ডিগ্রী পর্যন্ত, ল্যামিনেশন তাপমাত্রার অনেক উপরে

রাসায়নিক জড়তা, আঠালো আউটগ্যাসিং পণ্যগুলির সাথে প্রতিক্রিয়া প্রতিরোধ করে

খুব বড় আয়তনের উৎপাদনের জন্য, ডিসপোজেবল রিলিজ শীট (যেমন ফ্লোরিনেটেড ইথিলিন প্রোপিলিন (এফইপি) ফিল্ম) এর পরিবর্তে ব্যবহার করা হয় এবং প্রতিটি চক্রের পরে প্রতিস্থাপন করা হয়।

ল্যামিনেশন চক্র: চাপে গরম এবং ঠান্ডা
সামগ্রিক ল্যামিনেশন চক্রটি নিবিড় তত্ত্বাবধানে রয়েছে এবং সাধারণত তিনটি পর্যায়ে রয়েছে:

হিট আপ ফেজ: প্রেসটি কম প্রাথমিক চাপে (যোগাযোগ চাপ) বন্ধ করে দেয়। প্ল্যাটেনগুলি একটি নিয়ন্ত্রিত হারে লক্ষ্য তাপমাত্রায় (180-2000 সেন্টিগ্রেড) উত্তপ্ত হয় (যেমন 5-10 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড/মিনিট)। ধীরগতির র‌্যাম্প আঠালোকে ধীরে ধীরে গলতে দেয় এবং পলিমাইডে তাপীয় শক প্রতিরোধ করে।

ভিজানো (নিরাময়) পর্যায়: সঠিক তাপমাত্রা অর্জনের পরে, চাপটি চূড়ান্ত স্তরিত চাপে (10-30 কেজি/সেমি 2) বাড়ানো হয়। একটি নির্দিষ্ট থাকার সময়কালের জন্য (প্রায়ই 10-30 মিনিট), তাপমাত্রা একটি সামঞ্জস্যপূর্ণ স্তরে বজায় রাখা হয়, আঠালোকে সম্পূর্ণরূপে প্রবাহিত করতে দেয়, তামা এবং পলিমাইড পৃষ্ঠগুলিকে ভিজিয়ে দেয় এবং নিরাময় করে।

কুল-ডাউন ফেজ: হিটারগুলি বন্ধ করা হয় এবং প্ল্যাটেনগুলিকে ঠান্ডা করা হয়, প্রায়ই অভ্যন্তরীণ জলের-কুলিং চ্যানেলের মাধ্যমে, যখন সম্পূর্ণ চাপ বজায় থাকে। নিয়ন্ত্রিত কুলিং ডিফারেনশিয়াল থার্মাল সংকোচনের কারণে সার্কিটের ওয়ারপেজ প্রতিরোধ করে। তাপমাত্রা প্রায় 50 ডিগ্রির নিচে নেমে গেলে শীতল ল্যামিনেট সরানো হয়।

দ্রষ্টব্য: ক্লিনরুম পরিবেশ এবং স্ট্যাটিক কন্ট্রোল প্রক্রিয়া
নমনীয় প্রিন্টেড সার্কিটগুলির ল্যামিনেশন একটি ক্লিনরুম পরিবেশে করা উচিত, সাধারণত ISO ক্লাস 7 বা তার বেশি। বাতাসে উপস্থিত যেকোনো ধূলিকণা এবং তামার ফয়েল এবং আঠালো স্তরের মধ্যে বসতি স্থায়ী ত্রুটি তৈরি করে। এই ধরনের একটি কণা বাঁধাইয়ের একটি স্থানীয় অনুপস্থিতি তৈরি করতে পারে যা নমনীয় হওয়ার পরে একটি খোলা বা ছোট হতে পারে। কণাটি পাতলা পলিমাইড নিরোধকের মধ্যেও প্রবেশ করতে পারে তাই একটি লুকানো নির্ভরযোগ্যতা ব্যর্থতা প্ররোচিত করে।

স্ট্যাটিক কন্ট্রোল হল FPC ল্যামিনেশনের জন্য ক্লিনরুম কৌশলের একটি গুরুত্বপূর্ণ কিন্তু ঘন ঘন উপেক্ষিত অংশ। পলিমাইড ফিল্ম এবং রিলিজ শীটগুলি ভাল অন্তরক এবং সহজেই স্ট্যাটিক চার্জ তৈরি করে। চার্জযুক্ত পৃষ্ঠগুলি দীর্ঘ দূরত্ব জুড়ে বাতাস থেকে ধুলো সংগ্রহ করে। একটি ionizing বার (স্ট্যাটিক এলিমিনেটর) ল্যামিনেটিং প্রেস ওয়ার্ক জোনে ইনস্টল করা আছে। আয়নাইজিং বারটি স্ট্যাক বা প্ল্যাটেনগুলিতে থাকা কোনও স্ট্যাটিক চার্জকে নিরপেক্ষ করতে ধনাত্মক এবং ঋণাত্মক আয়ন দিয়ে এলাকাকে প্লাবিত করে। এই সহজ পদক্ষেপটি ধুলোর ত্রুটিগুলিকে ব্যাপকভাবে দূর করবে।

উত্তপ্ত প্ল্যাটেন ব্যবহার করা উপকরণ
উপাদান সুবিধা অসুবিধা
স্ট্রেস এলিভিয়েটেড টুল স্টিল (যেমন P20, H13) উচ্চ কঠোরতা ভাল সমতলতা ধারণ ভাল পরিধান প্রতিরোধ ক্ষমতা হ্রাস তাপ পরিবাহিতা, মন্থর তাপ-উপরে এবং শীতল-নিচে
6061 বা 7075 ডাই কাস্ট অ্যালুমিনিয়াম উচ্চ তাপ পরিবাহিতা, দ্রুত প্রতিক্রিয়া, কম ওজন কম শক্ততা, পৃষ্ঠের ক্ষতির প্রবণতা বেশি
যৌগিক বা প্রলিপ্ত প্ল্যাটেন PTFE-কোটেড স্টিল আলাদা রিলিজ ফিল্মের প্রয়োজন ছাড়াই নন-আঠার গুণাবলী দেয় যা সময়ের সাথে সাথে বন্ধ হয়ে যাবে এবং পর্যায়ক্রমে রিকোটিং প্রয়োজন হবে
কঠোর-নমনীয় এবং নমনীয় সার্কিটগুলির উচ্চ-আয়তনের উত্পাদনের জন্য, একটি শক্তিশালী PTFE-ভিত্তিক রিলিজ আবরণ সহ অ্যালুমিনিয়াম প্ল্যাটেনগুলি তাদের দ্রুত চক্রের সময় এবং আরও ভাল মুক্তির কারণে আরও ব্যাপক হয়ে উঠছে৷

উপসংহার: নমনীয় সার্কিট উত্পাদনের সহজ, সঠিক হৃদয়
উত্তপ্ত প্লেটেন হল নরম, কিন্তু উচ্চ-নমনীয় সার্কিট ল্যামিনেশনের তাপীয় এবং যান্ত্রিক হৃৎপিণ্ড, যা আধুনিক বিশ্বের ইলেকট্রনিক স্নায়ুতন্ত্র তৈরি করে। উত্তপ্ত প্ল্যাটেন অভিন্ন, নিম্ন তাপমাত্রার তাপ (180-200 ডিগ্রি , ±1 ডিগ্রি) এবং বিশাল প্যানেলের উপর মাইক্রন- সমতল চাপ, বিকৃতি, সংকোচন বা অসম আনুগত্য ছাড়াই ভঙ্গুর তামা এবং পলিমাইড স্তরগুলির বন্ধন প্রদান করে। কণার ত্রুটি দূর করতে ক্লিনরুম প্রোটোকল এবং আয়নাইজিং স্ট্যাটিক কন্ট্রোল সহ একটি নন-স্টিক PTFE পৃষ্ঠের সাথে নিখুঁত প্রকাশ।

একটি সার্কিট বাঁকানো শুরু করতে, আপনার একটি সুন্দর, সমতল, গরম প্লেট প্রয়োজন। ল্যামিনেশন হল উত্তপ্ত প্লেটেনের নিয়ন্ত্রিত, সূক্ষ্ম আলিঙ্গন যা প্রতিটি নমনীয় প্রিন্টেড সার্কিটের নির্ভরযোগ্যতাকে অন্তর্নিহিত করে, সেলফোন ভাঁজ করা থেকে শুরু করে ইমপ্লান্টযোগ্য মেডিকেল ডিভাইস পর্যন্ত।