অনুভূমিক ইলেক্ট্রোপ্লেটিং এর নীতিটি একটি প্রবন্ধে সম্পূর্ণরূপে ব্যাখ্যা করা হয়েছে!

মাইক্রোইলেক্ট্রনিক্স প্রযুক্তির অগ্রগতির সাথে, মুদ্রিত সার্কিট বোর্ড উত্পাদন বহুস্তর, স্তরযুক্ত, কার্যকরী এবং সমন্বিত দিকে দ্রুত বিকাশ করছে। ঐতিহ্যগত উল্লম্ব ইলেক্ট্রোপ্লেটিং প্রক্রিয়া আর উচ্চ-মানের এবং উচ্চ-নির্ভরযোগ্য আন্তঃসংযোগ গর্তের প্রয়োজনীয়তা পূরণ করতে পারে না। প্রযুক্তিগত প্রয়োজনীয়তা. অতএব, অনুভূমিক ইলেক্ট্রোপ্লেটিং প্রযুক্তি উদ্ভূত হয়েছিল। এটি উল্লম্ব ইলেক্ট্রোপ্লেটিং প্রযুক্তির বিকাশের ধারাবাহিকতা, অর্থাৎ, উল্লম্ব ইলেক্ট্রোপ্লেটিং প্রযুক্তির ভিত্তিতে একটি নতুন ইলেক্ট্রোপ্লেটিং প্রযুক্তি তৈরি হয়েছে। আজ, আমরা অনুভূমিক ইলেক্ট্রোপ্লেটিং নীতি চালু করব!

অনুভূমিক কলাই নীতি

অনুভূমিক ইলেক্ট্রোপ্লেটিং এবং উল্লম্ব ইলেক্ট্রোপ্লেটিং পদ্ধতি এবং নীতি একই। তাদের অবশ্যই ইয়িন এবং ইয়াং খুঁটি থাকতে হবে। ইলেক্ট্রোড প্রতিক্রিয়া বিদ্যুতায়নের পরে ঘটে, যা ইলেক্ট্রোলাইটের প্রধান উপাদানগুলিকে আয়নিত করে, যার ফলে চার্জযুক্ত ধনাত্মক আয়নগুলি ইলেক্ট্রোড প্রতিক্রিয়া অঞ্চলের নেতিবাচক পর্যায়ে চলে যায়; চার্জযুক্ত নেতিবাচক আয়নগুলি ইলেক্ট্রোড প্রতিক্রিয়া অঞ্চলের ইতিবাচক পর্যায়ে চলে যায়, যার ফলে ধাতব জমা আবরণ এবং গ্যাস নির্গমন ঘটে। কারণ ক্যাথোডে ধাতু জমা করার প্রক্রিয়াটি তিনটি ধাপে বিভক্ত: ধাতব হাইড্রেটেড আয়নগুলি ক্যাথোডে ছড়িয়ে পড়ে; দ্বিতীয় ধাপ হল যখন ধাতব হাইড্রেটেড আয়নগুলি বৈদ্যুতিক ডাবল স্তরের মধ্য দিয়ে যায়, তখন তারা ধীরে ধীরে পানিশূন্য হয় এবং ক্যাথোডের পৃষ্ঠে শোষিত হয়; তৃতীয় ধাপ হল ক্যাথোডের পৃষ্ঠে শোষণ করা। ক্যাথোডের পৃষ্ঠের ধাতব আয়নগুলি ইলেকট্রন গ্রহণ করে এবং ধাতব জালিতে প্রবেশ করে। স্থির বিদ্যুতের কারণে, এই স্তরটি হেলমহোল্টজ বাইরের স্তরের চেয়ে ছোট এবং তাপীয় আন্দোলন দ্বারা প্রভাবিত হয়। ক্যাটেশনের বিন্যাস হেলমহোল্টজের বাইরের স্তরের মতো আঁটসাঁট এবং ঝরঝরে নয়। এই স্তরটিকে ডিফিউশন লেয়ার বলে। প্রসারণ স্তরের পুরুত্ব কলাই দ্রবণের প্রবাহ হারের বিপরীতভাবে সমানুপাতিক। অর্থাৎ, প্লেটিং দ্রবণের প্রবাহের হার যত দ্রুত হবে, ডিফিউশন স্তর তত পাতলা এবং ঘন হবে। সাধারণত, ডিফিউশন লেয়ারের বেধ প্রায় 5-50 মাইক্রন। ক্যাথোড থেকে দূরে স্থানে, পরিচলন দ্বারা পৌঁছানো প্লেটিং দ্রবণকে প্রধান প্রলেপ দ্রবণ বলে। কারণ দ্রবণের পরিচলন কলাই দ্রবণের ঘনত্বের অভিন্নতাকে প্রভাবিত করবে। প্রসারণ স্তরের তামার আয়নগুলি প্রসারণ এবং আয়ন স্থানান্তরের মাধ্যমে হেলমহোল্টজ বাইরের স্তরে পরিবাহিত হয়। মূল কলাই দ্রবণে থাকা তামার আয়নগুলি পরিচলন এবং আয়ন স্থানান্তরের মাধ্যমে ক্যাথোড পৃষ্ঠে পরিবাহিত হয়। অনুভূমিক ইলেক্ট্রোপ্লেটিং প্রক্রিয়ায়, প্রলেপ দ্রবণে থাকা তামার আয়নগুলি তিনটি উপায়ে ক্যাথোডের আশেপাশে পরিবাহিত হয় যাতে একটি বৈদ্যুতিক ডাবল স্তর তৈরি হয়।

বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের কর্মের অধীনে, ইলেক্ট্রোপ্লেটিং দ্রবণের আয়নগুলি আয়ন পরিবহনের জন্য ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক বলের অধীন হয়, যাকে আয়ন স্থানান্তর বলা হয়। এর স্থানান্তর হার নিম্নরূপ সূত্র দ্বারা প্রকাশ করা হয়: u=zeoE/6πrη আবশ্যক। যেখানে u হল আয়ন স্থানান্তরের হার, z হল আয়নের চার্জ সংখ্যা, eo হল একটি ইলেকট্রনের চার্জ (যেমন 1.61019C), E হল বৈদ্যুতিক সম্ভাবনা, r হল হাইড্রেটেড আয়নের ব্যাসার্ধ এবং η হল সান্দ্রতা ইলেক্ট্রোপ্লেটিং দ্রবণের। সমীকরণের গণনা অনুসারে, এটি দেখা যায় যে সম্ভাব্য E ড্রপ যত বেশি হবে, তড়িৎপ্রলেটিং দ্রবণের সান্দ্রতা কম হবে এবং আয়ন স্থানান্তর হার তত দ্রুত হবে।

প্লেটিং দ্রবণের পরিচলন বাহ্যিক এবং অভ্যন্তরীণ যান্ত্রিক আলোড়ন এবং পাম্পের আলোড়ন, ইলেক্ট্রোডের দোলন বা ঘূর্ণন এবং তাপমাত্রার পার্থক্যের কারণে প্রলেপ দ্রবণের প্রবাহের কারণে ঘটে। কঠিন ইলেক্ট্রোডের পৃষ্ঠের কাছাকাছি অবস্থানে, এর ঘর্ষণীয় প্রতিরোধের কারণে, ইলেক্ট্রোপ্লেটিং দ্রবণের প্রবাহ ধীর এবং ধীর হয়ে যায় এবং কঠিন ইলেক্ট্রোডের পৃষ্ঠে পরিচলন বেগ শূন্য হয়। ইলেক্ট্রোড পৃষ্ঠ থেকে পরিচলন খাঁজ পর্যন্ত গঠিত বেগ গ্রেডিয়েন্ট স্তরকে ফ্লো ইন্টারফেস স্তর বলা হয়। ফ্লো ইন্টারফেস স্তরের বেধ ডিফিউশন লেয়ারের প্রায় 10 গুণ বেশি, তাই ডিফিউশন লেয়ারের আয়ন পরিবহন পরিচলন দ্বারা খুব কমই প্রভাবিত হয়।

ইলেক্ট্রোডপোজিশনের তত্ত্ব অনুসারে, ইলেক্ট্রোপ্লেটিং প্রক্রিয়া চলাকালীন, ক্যাথোডে মুদ্রিত সার্কিট বোর্ডটি একটি অ-আদর্শ পোলারাইজড ইলেক্ট্রোড। ক্যাথোডের পৃষ্ঠে শোষিত তামার আয়নগুলি ইলেকট্রন লাভ করে এবং তামা পরমাণুতে হ্রাস পায়, যা ক্যাথোডের কাছে তামার আয়নগুলির ঘনত্বকে হ্রাস করে। অতএব, ক্যাথোডের কাছে একটি তামা আয়ন ঘনত্ব গ্রেডিয়েন্ট তৈরি হয়। প্রলেপ দ্রবণ যার তামার আয়ন ঘনত্ব প্রধান প্রলেপ দ্রবণের চেয়ে কম তা হল প্রলেপ দ্রবণের প্রসারণ স্তর। প্রধান প্রলেপ দ্রবণে উচ্চ তামার আয়ন ঘনত্ব ক্যাথোডের কাছাকাছি কম কপার আয়নের ঘনত্বে ছড়িয়ে পড়বে, ক্রমাগত ক্যাথোড এলাকাটি পুনরায় পূরণ করবে। মুদ্রিত সার্কিট বোর্ড একটি ফ্ল্যাট ক্যাথোডের মতো, এবং কারেন্টের মাত্রা এবং প্রসারণ স্তরের পুরুত্বের মধ্যে সম্পর্ক হল COTTRELL সমীকরণ:

যেখানে আমি কারেন্ট, z হল তামার আয়নগুলির চার্জ, F হল ফ্যারাডে ধ্রুবক, A হল ক্যাথোড পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল, D হল তামার আয়ন বিচ্ছুরণ সহগ (D=KT/6πrη), Cb হল তামা প্রধান প্রলেপ দ্রবণে আয়ন ঘনত্ব, এবং Co হল ক্যাথোড হল পৃষ্ঠে তামার আয়নগুলির ঘনত্ব, D হল প্রসারণ স্তরের পুরুত্ব, K হল বোম্যান ধ্রুবক (K=R/N), T হল তাপমাত্রা, r হল কপার হাইড্রেট আয়নের ব্যাসার্ধ এবং η হল ইলেক্ট্রোপ্লেটিং দ্রবণের সান্দ্রতা। যখন ক্যাথোড পৃষ্ঠে তামার আয়নের ঘনত্ব শূন্য হয়, তখন এর কারেন্টকে সীমিত প্রসারণ কারেন্ট বলা হয় ii:

অনুভূমিক কলাই নীতি

PCB ইলেক্ট্রোপ্লেটিং এর চাবিকাঠি হল কিভাবে সাবস্ট্রেটের উভয় পাশে তামার স্তরের পুরুত্ব এবং থ্রু হোলের ভেতরের প্রাচীরের অভিন্নতা নিশ্চিত করা যায়। আবরণের বেধের অভিন্নতা পাওয়ার জন্য, মুদ্রিত বোর্ডের উভয় পাশে এবং ছিদ্রের মাধ্যমে কলাইয়ের দ্রবণের প্রবাহের হার একটি পাতলা এবং অভিন্ন প্রসারণ স্তর পেতে দ্রুত এবং সামঞ্জস্যপূর্ণ হওয়া উচিত তা নিশ্চিত করা প্রয়োজন। বর্তমান অনুভূমিক ইলেক্ট্রোপ্লেটিং সিস্টেমের কাঠামো অনুসারে একটি পাতলা এবং অভিন্ন প্রসারণ স্তর পাওয়ার জন্য, যদিও সিস্টেমে অনেকগুলি অগ্রভাগ ইনস্টল করা আছে, এটি প্রিন্ট করা বোর্ডের উপরে প্রলেপ দ্রবণকে দ্রুত এবং উল্লম্বভাবে স্প্রে করতে পারে, যার ফলে প্রলেটিং দ্রবণকে দ্রুততর করে। ছিদ্রের মধ্য দিয়ে তাই, কলাই দ্রবণের প্রবাহের হার খুব দ্রুত, এবং স্তরের উপরের এবং নীচের অংশে এবং গর্তের মাধ্যমে একটি ঘূর্ণি তৈরি হয়, যাতে প্রসারণ স্তরটি হ্রাস পায় এবং আরও অভিন্ন হয়। যাইহোক, সাধারণ পরিস্থিতিতে, যখন প্লেটিং দ্রবণটি হঠাৎ করে একটি সরু গর্তের মধ্যে প্রবাহিত হয়, তখন গর্তের প্রবেশদ্বারে প্রলেপ দ্রবণটিও ব্যাকফ্লোকে বিপরীত করবে। উপরন্তু, প্রাথমিক বর্তমান বন্টন এবং টিপ প্রভাবের প্রভাবের কারণে, প্রবেশদ্বার গর্তে তামার স্তরের পুরুত্ব খুব পুরু, এবং গর্তের ভেতরের প্রাচীরটি কুকুর-হাড়ের তামার আবরণ তৈরি করে। থ্রু হোলে প্লেটিং দ্রবণের প্রবাহের অবস্থা, অর্থাৎ, এডি কারেন্ট এবং রিফ্লো এর আকার এবং গর্তের মাধ্যমে পরিবাহী কলাইয়ের গুণমানের রাষ্ট্রীয় বিশ্লেষণ অনুসারে, নিয়ন্ত্রণের পরামিতিগুলি কেবলমাত্র প্রক্রিয়া পরীক্ষার দ্বারা নির্ধারণ করা যেতে পারে। প্রিন্টেড সার্কিট বোর্ডের প্লেটিং বেধের অভিন্নতা অর্জনের পদ্ধতি। যেহেতু এডি কারেন্ট এবং ব্যাকফ্লো এর মাত্রা তাত্ত্বিকভাবে গণনা করা যায় না, শুধুমাত্র পরিমাপ প্রক্রিয়ার পদ্ধতি ব্যবহার করা যেতে পারে। এটি পরিমাপের ফলাফল থেকে দেখা যায় যে থ্রু-হোলগুলির কপার প্লেটিং বেধের অভিন্নতা নিয়ন্ত্রণ করার জন্য, প্রিন্টেড সার্কিট বোর্ডের থ্রু-হোলগুলির আকৃতির অনুপাত অনুসারে নিয়ন্ত্রণযোগ্য প্রক্রিয়া পরামিতিগুলিকে সামঞ্জস্য করা প্রয়োজন। . পাওয়ার সাপ্লাই পদ্ধতি হল রিভার্স পালস কারেন্ট ইলেক্ট্রোপ্লেটিং শক্তিশালী বন্টন ক্ষমতা সহ কপার প্লেটিং।

উপরের সূত্র থেকে দেখা যায় যে সীমা প্রসারণ কারেন্ট প্রধান প্রলেপ দ্রবণের তামার আয়ন ঘনত্ব, তামার আয়নের প্রসারণ সহগ এবং প্রসারণ স্তরের পুরুত্ব দ্বারা নির্ধারিত হয়। যখন প্রধান প্রলেপ দ্রবণে তামার আয়নগুলির ঘনত্ব বেশি হয়, তখন তামার আয়নগুলির প্রসারণ সহগ বড় হয় এবং প্রসারণ স্তরের পুরুত্ব পাতলা হয়, সীমিত প্রসারণ স্রোত বেশি হয়। উপরের সূত্র অনুসারে, এটি জানা যায় যে উচ্চ সীমা বর্তমান মান অর্জনের জন্য, উপযুক্ত প্রক্রিয়া ব্যবস্থা গ্রহণ করা আবশ্যক, অর্থাৎ, গরম করার প্রক্রিয়াটি অবশ্যই গ্রহণ করা উচিত। কারণ তাপমাত্রা বৃদ্ধির ফলে প্রসারণ সহগ বাড়তে পারে, পরিচলনের হার বৃদ্ধি এটিকে ঘূর্ণিতে পরিণত করতে পারে এবং একটি পাতলা এবং অভিন্ন প্রসারণ স্তর পেতে পারে। উপরের তাত্ত্বিক বিশ্লেষণ থেকে, মূল কলাই দ্রবণে তামার আয়নগুলির ঘনত্ব বৃদ্ধি, কলাই দ্রবণের তাপমাত্রা বৃদ্ধি এবং পরিচলন হার বৃদ্ধি সবই সীমিত প্রসারণ কারেন্টকে বাড়িয়ে তুলতে পারে এবং প্রলেপ হারকে ত্বরান্বিত করার উদ্দেশ্য অর্জন করতে পারে। অনুভূমিক ইলেক্ট্রোপ্লেটিং এডি স্রোত গঠনের জন্য প্লেটিং দ্রবণের পরিচলন গতির ত্বরণের উপর ভিত্তি করে, যা কার্যকরভাবে প্রসারিত স্তরের বেধকে প্রায় 10 মাইক্রনে কমাতে পারে। তাই, যখন ইলেক্ট্রোপ্লেটিং এর জন্য অনুভূমিক ইলেক্ট্রোপ্লেটিং সিস্টেম ব্যবহার করা হয়, তখন বর্তমান ঘনত্ব 8A/dm2 পর্যন্ত হতে পারে।

বিশেষ করে ল্যামিনেটে অন্ধ গর্তের সংখ্যা বৃদ্ধির সাথে সাথে, শুধুমাত্র অনুভূমিক ইলেক্ট্রোপ্লেটিং সিস্টেমটি ইলেক্ট্রোপ্লেটিং এর জন্য ব্যবহার করা উচিত নয়, তবে অন্ধ গর্তে প্লেটিং দ্রবণটির প্রতিস্থাপন এবং সঞ্চালনকে উন্নীত করার জন্য অতিস্বনক কম্পনও ব্যবহার করা উচিত। পাওয়ার সাপ্লাই পদ্ধতি উন্নত করা উচিত এবং বিপরীত পালস কারেন্ট ব্যবহার করা উচিত। প্রকৃত পরীক্ষার ডেটা সহ নিয়ন্ত্রণযোগ্য পরামিতি সামঞ্জস্য করুন।

অনুভূমিক ইলেক্ট্রোপ্লেটিং হল একটি ইলেক্ট্রোপ্লেটিং পদ্ধতি যা উল্লম্ব ইলেক্ট্রোপ্লেটিং এর উপর ভিত্তি করে তৈরি করা হয়েছে। একটি নির্দিষ্ট দৃষ্টিকোণ থেকে, এটি উল্লম্ব ইলেক্ট্রোপ্লেটিং এর পরিপূর্ণতা এবং সম্প্রসারণ। অতএব, অনুভূমিক ইলেক্ট্রোপ্লেটিং নীতিটি বোঝা খুবই গুরুত্বপূর্ণ। আমি আশা করি এই নিবন্ধটি আপনাকে কিছু সাহায্য প্রদান করতে পারে!