যান্ত্রিক পিসিবি ড্রিলিংয়ের সময়, একটি একক মাইক্রো-ড্রিলকে অবশ্যই তামার ফয়েল, রেজিন, গ্লাস ফাইবার এবং কার্যকরী ফিলার সহ একাধিক উপাদান ক্রমাগত ভেদ করতে হয়। যদিও প্রক্রিয়াটিকে কেবল পুনরাবৃত্তিমূলক ড্রিলিং বলে মনে হতে পারে, মাইক্রো-ড্রিলের কাটিং এজগুলো কঠিন কণা থেকে সৃষ্ট ঘর্ষণজনিত ক্ষয়, ঘর্ষণজনিত তাপ এবং চক্রাকার যান্ত্রিক চাপের শিকার হয়।
যেহেতু পিসিবি উৎপাদন উচ্চতর সার্কিট ঘনত্ব, অধিক সংখ্যক স্তর এবং সূক্ষ্মতর জ্যামিতির দিকে বিকশিত হচ্ছে, তাই ড্রিল করা গর্তের ব্যাস ক্রমশ ছোট হয়ে আসছে। একই সাথে, উচ্চ-Tg এবং উচ্চ-ফিলার-যুক্ত উপাদানসহ কঠিন-থেকে-মেশিনযোগ্য ল্যামিনেটগুলো আরও ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হচ্ছে। বিশেষ করে যখন একটি মাইক্রো-ড্রিলের ব্যাস ০.১ মিমি-এর নিচে নেমে আসে, তখন ড্রিল-পয়েন্টের শক্তি, কাটিং-এজের ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতা, চিপ অপসারণ এবং সামগ্রিক ড্রিলিং স্থিতিশীলতার উপর অনেক কঠোর প্রয়োজনীয়তা আরোপ করা হয়।
একবার উল্লেখযোগ্য ক্ষয় ঘটলে, এর প্রভাব কেবল টুলের আয়ু হ্রাসের মধ্যেই সীমাবদ্ধ থাকে না। এর ফলে ছিদ্রের দেয়ালের অমসৃণতা বৃদ্ধি, ছিদ্রের প্রবেশ ও নির্গমন পথে ধারালো প্রান্ত তৈরি হওয়া, ছিদ্রের ব্যাসের সামঞ্জস্য কমে যাওয়া এবং এমনকি ড্রিল ভেঙেও যেতে পারে।
অতএব, মাইক্রো-ড্রিলের ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতা বৃদ্ধি করা এবং পৃষ্ঠতলের আবরণের মাধ্যমে ঘর্ষণ কমানো পিসিবি ড্রিলিংয়ের মান উন্নত করার একটি গুরুত্বপূর্ণ প্রযুক্তিগত পন্থা হয়ে উঠছে।
১. মাইক্রো-ড্রিল ক্ষয় শুধু টুলের আয়ুষ্কালকেই প্রভাবিত করে না, আরও অনেক কিছুকে প্রভাবিত করে।
পিসিবি ল্যামিনেট সাধারণত তামার ফয়েল, রেজিন, গ্লাস ফাইবার এবং বিভিন্ন কার্যকরী ফিলার দিয়ে গঠিত হয়। উচ্চ-গতির ড্রিলিংয়ের সময়, মাইক্রো-ড্রিলকে বারবার যথেষ্ট ভিন্ন যান্ত্রিক এবং তাপীয় বৈশিষ্ট্যসম্পন্ন উপাদান কেটে ফেলতে হয়। গ্লাস ফাইবার এবং নির্দিষ্ট কিছু শক্ত ফিলার ক্রমাগত ড্রিলের অগ্রভাগ এবং কাটিং এজে ঘর্ষণজনিত ক্ষয় ঘটায়, অন্যদিকে ঘর্ষণ এবং কাটিং তাপের সম্মিলিত প্রভাবে রেজিন ড্রিলের অগ্রভাগ বা হেলিকাল ফ্লুটে লেগে যেতে পারে, যা পরবর্তী চিপ অপসারণকে প্রতিকূলভাবে প্রভাবিত করে।
ড্রিল করা ছিদ্রের সংখ্যা বাড়ার সাথে সাথে মাইক্রো-ড্রিলের কাটিং এজগুলো ধীরে ধীরে ভোঁতা হয়ে যায়। ল্যামিনেট ভেদ করার জন্য প্রয়োজনীয় অক্ষীয় চাপ সেই অনুযায়ী বৃদ্ধি পায়, এবং একই সাথে ঘর্ষণ ও তাপ উৎপাদন আরও তীব্র হতে পারে। এই পরিস্থিতিতে, কপার ফয়েল, রেজিন এবং গ্লাস ফাইবারের উপর কাটার ক্ষমতা ধীরে ধীরে হ্রাস পায়, যার ফলে পরিষ্কারভাবে উপাদান অপসারণের পরিবর্তে সংকোচন, ঘর্ষণ বা ছিঁড়ে যাওয়ার মতো ঘটনা ঘটে। এর ফলে ছিদ্রের দেয়ালের অমসৃণতা বাড়তে পারে, প্রবেশ ও নির্গমন পথে আরও স্পষ্ট বুর তৈরি হতে পারে এবং ছিদ্রের ব্যাসের সামঞ্জস্য কমে যেতে পারে। ফাইন-লাইন পিসিবি এবং হাই-ডেনসিটি ইন্টারকানেক্ট বা এইচডিআই বোর্ডের ক্ষেত্রে, এই ত্রুটিগুলো পরবর্তী ছিদ্র মেটালাইজেশন এবং গুণমান নিয়ন্ত্রণের কাজকেও আরও কঠিন করে তুলতে পারে।
এছাড়াও, মাইক্রো-ড্রিলের ব্যাস যত ছোট হয়, এর হেলিকাল ফ্লুটগুলোর চিপ ধারণ ক্ষমতাও তত সীমিত হয়ে পড়ে। যখন ড্রিলের অগ্রভাগ, কাটিং এজ বা চিপ ফ্লুটে চিপ জমা হয় বা রেজিন লেগে যায়, তখন ড্রিলিং প্রতিরোধ ক্ষমতা উল্লেখযোগ্যভাবে ওঠানামা করতে পারে। মাইক্রো-ড্রিলের ক্ষয়, স্পিন্ডল রানআউট বা অনুপযুক্ত ড্রিলিং প্যারামিটারের সাথে মিলিত হলে, মাইক্রো-ড্রিলের উপর ক্রিয়াশীল নমন এবং মোচড়জনিত লোড বৃদ্ধি পেতে পারে, যার ফলে ড্রিলের বিচ্যুতি এবং ভাঙনের ঝুঁকি বেড়ে যায়।
২. মাইক্রো-ড্রিল কোটিং কীভাবে পিসিবি ড্রিলিং উন্নত করে?
পিসিবি মাইক্রো-ড্রিলের উপর ta-C, AlTiN, AlCrN এবং CrN-এর মতো শক্ত আবরণ জমা করা যেতে পারে। এই উপাদানগুলির মধ্যে, টেট্রাহেড্রাল অ্যামরফাস কার্বন বা ta-C উচ্চ কাঠিন্যের সাথে কম ঘর্ষণ সহগকে একত্রিত করে, যা কাটিং-এজের ক্ষয় এবং ড্রিলিং প্রতিরোধ ক্ষমতা কমাতে সাহায্য করে এবং একই সাথে ড্রিল পয়েন্ট ও কাটিং এজকে রক্ষা করে। ব্যবহারিক প্রয়োগে, মাইক্রো-ড্রিল আবরণগুলি প্রধানত কাটিং-এজের ক্ষয় বিলম্বিত করে, ঘর্ষণ ও চিপ-সরবরাহ প্রতিরোধ ক্ষমতা হ্রাস করে এবং ছিদ্রের গুণমান স্থিতিশীল করার মাধ্যমে ড্রিলিং কর্মক্ষমতা উন্নত করে।
উচ্চ-কঠিনতার আবরণ গ্লাস ফাইবার, কঠিন ফিলার এবং সিমেন্টেড-কার্বাইড সাবস্ট্রেটের মধ্যে সরাসরি সংস্পর্শ কমিয়ে দেয়। এটি ড্রিল পয়েন্ট, প্রাথমিক কাটিং এজ এবং মার্জিনের ক্ষয়কে ধীর করতে সাহায্য করে, যার ফলে মাইক্রো-ড্রিলটি অধিক সংখ্যক ড্রিলিং চক্র ধরে একটি তুলনামূলকভাবে স্থিতিশীল কাটিং-এজ অবস্থা বজায় রাখতে পারে।
কম-ঘর্ষণযুক্ত আবরণ মাইক্রো-ড্রিল, পিসিবি ল্যামিনেট এবং উৎপন্ন চিপের মধ্যেকার ঘর্ষণ কমাতে সাহায্য করে। এগুলি ড্রিল পয়েন্ট এবং হেলিকাল ফ্লুটে চিপ ও রেজিনের লেগে থাকার প্রবণতাও কমাতে পারে, যা চিপ অপসারণের জন্য আরও অনুকূল পৃষ্ঠ পরিস্থিতি তৈরি করে।
যখন কাটিং এজগুলির ক্ষয়ের হার কার্যকরভাবে নিয়ন্ত্রণ করা হয়, তখন মেশিনিংয়ের বিভিন্ন পর্যায়ে কাটিং এজের অবস্থার তারতম্য কমানো যায়। এটি ছিদ্রের দেয়ালের গুণমান এবং ছিদ্রের ব্যাসের সামঞ্জস্য উন্নত করতে সাহায্য করে এবং একই সাথে ছিদ্রের প্রবেশ ও নির্গমন প্রান্তে বারের গঠন সীমিত করে।
তবে, কোটিং ড্রিল ভেঙে যাওয়া পুরোপুরি দূর করতে পারে না। ড্রিল বিকল হওয়া মাইক্রো-ড্রিল ব্যাস, ল্যামিনেটের ধরন, স্ট্যাকের উচ্চতা, স্পিন্ডলের অবস্থা এবং ড্রিলিং প্যারামিটারের সাথেও সম্পর্কিত। ক্ষয় কমিয়ে, ঘর্ষণ হ্রাস করে এবং চিপ অপসারণ উন্নত করার মাধ্যমে, একটি যথাযথভাবে ডিজাইন করা কোটিং অস্বাভাবিক কাটিং লোড কমাতে পারে এবং ফলস্বরূপ ড্রিল ভেঙে যাওয়ার ঝুঁকি হ্রাস করতে পারে।
৩. ক্ষুদ্রতর মাইক্রো-ড্রিলের জন্য আরও সুনির্দিষ্ট আবরণ প্রক্রিয়ার প্রয়োজন হয়
প্রচলিত কাটিং টুলের তুলনায়, পিসিবি মাইক্রো-ড্রিলের আকার অনেক ছোট এবং এর ড্রিল-পয়েন্ট ও কাটিং-এজের জ্যামিতি আরও সূক্ষ্ম। তাই, মাইক্রো-ড্রিল কোটিং-এর ক্ষেত্রে শুধু উচ্চ কাঠিন্য অর্জনের উপর মনোযোগ দিলে চলে না। ফিল্মের পুরুত্ব, পৃষ্ঠের গুণমান এবং কোটিং-সাবস্ট্রেটের আনুগত্যও সতর্কতার সাথে নিয়ন্ত্রণ করতে হয়।
আবরণটি খুব পাতলা হলে, ঘর্ষণজনিত ক্ষয়ের বিরুদ্ধে এর সুরক্ষা অপর্যাপ্ত হতে পারে। আবার এটি খুব পুরু হলে, তা কাটিং এজ-এর আণুবীক্ষণিক আকৃতি পরিবর্তন করে এজ-কে গোলাকার বা ভোঁতা করে দিতে পারে। মাইক্রো-ড্রিলের ব্যাস যত ছোট হয়, আবরণের পুরুত্বের প্রতি এর কাটিং পারফরম্যান্স তত বেশি সংবেদনশীল হয়ে ওঠে।
প্রচলিত ক্যাথোডিক আর্ক ডিপোজিশনের ফলেও ম্যাক্রোপার্টিকেল তৈরি হতে পারে। যদি এই ম্যাক্রোপার্টিকেলগুলো ড্রিল পয়েন্ট, কাটিং এজ বা মার্জিনের কাছাকাছি জমা হয়, তবে সেগুলো কোটিং পৃষ্ঠের অমসৃণতা বাড়াতে পারে এবং কাটিং-এজের ধারালো ভাব নষ্ট করতে পারে। ০.১ মিমি-এর কম ব্যাসযুক্ত অতি-সূক্ষ্ম মাইক্রো-ড্রিলের ক্ষেত্রে, একই পরম আকারের কণাগুলো কাটিং জ্যামিতির উপর অনেক বেশি আপেক্ষিক প্রভাব ফেলতে পারে।
মাইক্রো-ড্রিলগুলিতে ড্রিল পয়েন্ট, কাটিং এজ, মার্জিন এবং হেলিকাল চিপ ফ্লুট সহ জটিল ত্রিমাত্রিক বৈশিষ্ট্যও থাকে। তাই, ব্যাচ কোটিং করার সময়, প্রতিটি মাইক্রো-ড্রিলের মধ্যে সামঞ্জস্য বজায় রেখে বিভিন্ন কার্যকরী এলাকার উপর পর্যাপ্ত কোটিং কভারেজ অর্জনের জন্য ফিক্সচার ডিজাইন, লোডিং ডেনসিটি এবং সাবস্ট্রেট মোশনকে সার্বিকভাবে অপ্টিমাইজ করতে হবে।
৪. ঝেনহুয়া ভ্যাকুয়াম পিসিবি মাইক্রো-ড্রিল কোটিং সলিউশন — এফএমএ০৬০৫ হার্ড-কোটিং সিস্টেম
মাইক্রো-ড্রিল এবং অন্যান্য সূক্ষ্ম কাটিং টুলের কোটিং-এর কার্যকারিতা ও পৃষ্ঠতলের গুণমানের প্রয়োজনীয়তা মেটাতে, ঝেনহুয়া ভ্যাকুয়াম FMA0605 হার্ড-কোটিং সিস্টেম ম্যাগনেটিক ফিল্টারড ক্যাথোডিক আর্ক প্রযুক্তি ব্যবহার করে। এই প্রযুক্তি ক্যাথোডিক আর্ক ডিপোজিশনের সময় উৎপন্ন ম্যাক্রোকণাগুলোকে ফিল্টার করে, যার ফলে ta-C কোটিংগুলো কার্যকর ডিপোজিশন এবং সর্বোত্তম কোটিং কার্যকারিতা উভয়ই অর্জন করতে সক্ষম হয়।
সিস্টেম দ্বারা জমা করা ta-C কোটিংগুলো কম ঘর্ষণ বৈশিষ্ট্য বজায় রেখে ৬৩ GPa পর্যন্ত গড় কাঠিন্য অর্জন করতে পারে। এই উচ্চ কাঠিন্য PCB ল্যামিনেটে থাকা গ্লাস ফাইবার এবং হার্ড ফিলার দ্বারা সৃষ্ট ঘর্ষণজনিত ক্ষয় প্রতিরোধ করতে সাহায্য করে। এর কম ঘর্ষণ সহগ মাইক্রো-ড্রিল, ল্যামিনেট এবং চিপের মধ্যেকার প্রতিরোধ কমাতে সাহায্য করে, একই সাথে চিপের আসঞ্জন সীমিত করে এবং অবিচ্ছিন্ন ড্রিলিং ও চিপ অপসারণের জন্য আরও অনুকূল পৃষ্ঠ পরিস্থিতি তৈরি করে।
ta-C কোটিং ছাড়াও, এই সিস্টেমটি AlTiN, AlCrN, TiCrAlN, TiAlSiN এবং CrN-এর মতো উচ্চ-তাপমাত্রা-প্রতিরোধী ও অতি-কঠিন কোটিংও জমা করতে পারে। এই কোটিংগুলো মোল্ড, কাটিং টুল, পাঞ্চ, অটোমোটিভ যন্ত্রাংশ, পিস্টন এবং অন্যান্য ক্ষয়-প্রতিরোধী পণ্যে প্রয়োগ করা হয়েছে।
৫. উপসংহার
যেহেতু পিসিবি ড্রিলিং ক্রমাগত ছোট ছিদ্রের ব্যাস এবং উচ্চতর মেশিনিং নির্ভুলতার দিকে অগ্রসর হচ্ছে, তাই মাইক্রো-ড্রিল কোটিং-এর গুরুত্ব এখন আর শুধু টুলের আয়ু বাড়ানোর মধ্যেই সীমাবদ্ধ নেই। আরও গুরুত্বপূর্ণ বিষয় হলো, কোটিং কাটিং-এজের অবস্থা বজায় রাখতে, ছিদ্রের গুণমান উন্নত করতে এবং একটানা ড্রিলিংয়ের সময় স্থিতিশীলতা বাড়াতে সাহায্য করে। একটি কার্যকর কোটিং সলিউশনের ক্ষেত্রে কোটিং-এর কাঠিন্য, ঘর্ষণ কর্মক্ষমতা, ফিল্মের পুরুত্ব, পৃষ্ঠের গুণমান এবং কোটিং-সাবস্ট্রেট আসঞ্জনকে সার্বিকভাবে বিবেচনা করতে হবে এবং একই সাথে এটিকে মাইক্রো-ড্রিলের স্পেসিফিকেশন, পিসিবি ল্যামিনেটের ধরন এবং প্রকৃত ড্রিলিং পরিস্থিতির সাথেও সামঞ্জস্যপূর্ণ হতে হবে।
ম্যাগনেটিক ফিল্টার্ড ক্যাথোডিক আর্ক প্রযুক্তির মাধ্যমে, ঝেনহুয়া ভ্যাকুয়াম FMA0605 হার্ড-কোটিং সিস্টেম অতি-সূক্ষ্ম কাটিং এজের উপর আর্ক-উৎপন্ন ম্যাক্রোকণার ক্ষতিকর প্রভাব হ্রাস করে। উচ্চ-কঠিনতা ও কম-ঘর্ষণযুক্ত ta-C কোটিংগুলো মাইক্রো-ড্রিলের ক্ষয় বিলম্বিত করতে, PCB ছিদ্রের মান স্থিতিশীল রাখতে এবং অস্বাভাবিক ড্রিল ভেঙে যাওয়ার ঝুঁকি কমাতে সাহায্য করে, যা PCB মাইক্রো-ড্রিল কোটিং প্রক্রিয়ার উন্নয়ন এবং বৃহৎ-পরিমাণ উৎপাদনের জন্য নির্ভরযোগ্য সরঞ্জাম সহায়তা প্রদান করে।
এই নিবন্ধটি প্রকাশ করেছেভ্যাকুয়াম কোটিং সরঞ্জাম প্রস্তুতকারকঝেনহুয়া ভ্যাকুয়াম
পোস্ট করার সময়: ২৫-জুলাই-২০২৬