2025-08-27
जैसे-जैसे पीसीबी डिजाइन तेजी से घने होते जा रहे हैं, साथ ही बारीक-पीच घटकों (0.4 मिमी बीजीए), अति-पतले निशान (3/3 मिलीलीटर) और एचडीआई (उच्च घनत्व इंटरकनेक्ट) वास्तुकलाएंविसर्जन) आवश्यक सटीकता प्रदान करने के लिए संघर्ष. वैक्यूम दो-तरल उत्कीर्णन दर्ज करें: एक उन्नत तकनीक है कि एक बेजोड़ निशान सटीकता, न्यूनतम undercutting प्राप्त करने के लिए वैक्यूम के तहत उत्कीर्णन तरल और संपीड़ित गैस का संयोजन,और यहां तक कि सबसे जटिल पीसीबी में समान परिणाम.
यह विधि उच्च प्रदर्शन वाले इलेक्ट्रॉनिक्स के निर्माण के लिए अपरिहार्य हो गई है, 5जी बेस स्टेशनों से लेकर चिकित्सा पहनने योग्य उपकरणों तक,जहां ट्रैक सटीकता सीधे संकेत की अखंडता और विश्वसनीयता को प्रभावित करती हैयह मार्गदर्शिका वैक्यूम दो-तरल पदार्थ उत्कीर्णन को इसके चरण-दर-चरण कार्यप्रवाह से लेकर पारंपरिक तरीकों पर इसके लाभों तक, और आधुनिक पीसीबी उत्पादन में महत्वपूर्ण चुनौतियों को हल करने के तरीके का विवरण देती है।चाहे आप एचडीआई बोर्डों का डिजाइन कर रहे हों या फ्लेक्स पीसीबी के उत्पादन को स्केल कर रहे हों, इस प्रक्रिया को समझने से आपको लगातार, उच्च गुणवत्ता वाले परिणाम प्राप्त करने में मदद मिलेगी।
वैक्यूम टू-फ्लुइड एटिंग क्या है?
Vacuum two-fluid etching is a specialized PCB etching process that uses a combination of liquid etchant (typically ferric chloride or cupric chloride) and compressed gas (air or nitrogen) in a sealed vacuum chamberवैक्यूम हवा के बुलबुले को समाप्त करता है और यह सुनिश्चित करता है कि उत्कीर्णक-गैस मिश्रण (जिसे दो तरल पदार्थों का स्प्रे कहा जाता है) पीसीबी सतह पर समान रूप से चिपके रहे, यहां तक कि छिद्रित क्षेत्रों में या ठीक निशान के आसपास भी।
यह पारंपरिक उत्कीर्णन विधियों से कैसे भिन्न है
पारंपरिक उत्कीर्णन या तो पर निर्भर करता हैः
a.स्प्रेय ईटिंगः उच्च दबाव वाले नोजल पीसीबी पर ईटिंग करते हैं, लेकिन असमान सतहों पर एकरूपता के साथ संघर्ष करते हैं और अक्सर कम कटौती (चिह्न किनारों के नीचे अत्यधिक ईटिंग) का कारण बनते हैं।
बी.इमर्शन एटिंगः पीसीबी को एटिंग टैंकों में डुबोया जाता है, जिससे धीमी एटिंग दर, खराब परिशुद्धता और ठीक निशान के लिए असंगत परिणाम होते हैं।
वैक्यूम दो-तरल उत्कीर्णन इन दोषों को संबोधित करता हैः
पीसीबी के प्रत्येक भाग तक उत्कीर्णक-गैस मिश्रण को सुनिश्चित करने के लिए वैक्यूम का उपयोग करना, जिसमें छोटे वायस और संकीर्ण निशान के अंतराल शामिल हैं।
b. गैस के दबाव के माध्यम से उत्कीर्णक के प्रभाव को नियंत्रित करना, कटौती को कम करना और निशान अखंडता को संरक्षित करना।
c. पतले या लचीले सब्सट्रेट के लिए भी तेज और अधिक समान उत्कीर्णन की अनुमति देता है।
वैक्यूम दो-तरल पदार्थ उत्कीर्णन के मुख्य उद्देश्य
सभी उत्कीर्णन प्रक्रियाओं की तरह, इसका लक्ष्य पीसीबी सब्सट्रेट (एफआर -4, पॉलीमाइड) से अवांछित तांबे को दूर करना है ताकि प्रवाहकीय निशान बन सकें। हालांकि, यह आधुनिक पीसीबी के लिए तीन महत्वपूर्ण उद्देश्यों पर उत्कृष्टता प्राप्त करता हैः
1. सटीकताः ठीक-पीच डिजाइन (3/3 मिली या उससे कम) के लिए ±2μm के निशान चौड़ाई सहिष्णुता बनाए रखें।
2एकरूपताः पूरे पीसीबी पर लगातार उत्कीर्णन सुनिश्चित करें, यहां तक कि बड़े पैनलों (24×36×) या बहु-परत एचडीआई बोर्डों के लिए भी।
3न्यूनतम कम कटौतीः निशान किनारों के नीचे उत्कीर्णन को निशान चौड़ाई के ≤5% तक सीमित करें जो यांत्रिक शक्ति और संकेत अखंडता को संरक्षित करने के लिए महत्वपूर्ण है।
चरण-दर-चरण वैक्यूम दो-तरल पदार्थ उत्कीर्णन प्रक्रिया
वैक्यूम दो-तरल उत्कीर्णन सटीकता और दोहराव सुनिश्चित करने के लिए एक नियंत्रित, अनुक्रमिक कार्यप्रवाह का पालन करता है। प्रत्येक चरण दोषों को कम करने के लिए अनुकूलित है (जैसे, ओवर-एटिंग,ट्रेस टूटने) और दक्षता को अधिकतम.
चरण 1: पूर्व-उपचार पीसीबी को उत्कीर्णन के लिए तैयार करना
उचित तैयारी से यह सुनिश्चित होता है कि उत्कीर्णक समान रूप से चिपके और तांबे को लगातार हटाए:
1. सफाई
a.उद्देश्य: तेल, धूल और प्रकाश प्रतिरोधी अवशेषों को हटाना जो तांबे के साथ उत्कीर्णक संपर्क को रोकते हैं।
b.प्रक्रियाः पीसीबी को क्षारीय डिटर्जेंट (पीएच 10 ¢ 11) के साथ अल्ट्रासोनिक स्नान में 50 ¢ 60 °C पर 10 ¢ 15 मिनट के लिए साफ किया जाता है। एक अनुवर्ती डीआई पानी के साथ कुल्ला (संवाहकता < 5μS / सेमी) डिटर्जेंट अवशेषों को समाप्त करता है।
c.Critical Check: एक ′′पानी टूटने का परीक्षण ′′ सफाई की पुष्टि करता है ′′पीसीबी सतह पर पानी की कोई गुच्छा नहीं सफल सफाई का संकेत देता है।
2.फोटो प्रतिरोधी निरीक्षण
a.उद्देश्यः सत्यापित करें कि फोटोरेसिस्ट (जो वांछित तांबे के निशानों की रक्षा करता है) बरकरार है, जिसमें कोई पिनहोल या खरोंच नहीं है।
b.प्रक्रियाः स्वचालित ऑप्टिकल निरीक्षण (AOI) प्रकाश प्रतिरोधी दोषों का पता लगाने के लिए 500-1000 डीपीआई पर पीसीबी को स्कैन करता है। क्षतिग्रस्त बोर्डों को उत्कीर्णन त्रुटियों से बचने के लिए फिर से काम किया जाता है या स्क्रैप किया जाता है।
3सूख रहा है
a.उद्देश्यः पीसीबी सतह से नमी को हटा दें, क्योंकि पानी उत्कीर्णक को पतला करता है और दो तरल पदार्थों के मिश्रण को बाधित करता है।
b.प्रक्रियाः पीसीबी को एक संवहन ओवन में 5 से 10 मिनट के लिए 80 से 100 डिग्री सेल्सियस पर सूखाया जाता है, फिर प्रकाश प्रतिरोधी विकृति को रोकने के लिए कमरे के तापमान (25 डिग्री सेल्सियस) तक ठंडा किया जाता है।
चरण 2: वैक्यूम कक्ष की स्थापना
वैक्यूम कक्ष प्रक्रिया का केंद्र है, जहां नियंत्रित परिस्थितियों में दो तरल पदार्थों के मिश्रण को लागू किया जाता हैः
1कक्ष की तैयारी
a.वैक्यूम दबाव कैलिब्रेशनः कक्ष को 50-100 mbar (मिलिबार) ≈ इतना कम खाली किया जाता है कि वायु बुलबुले समाप्त हो जाएं लेकिन इतना कम नहीं कि यह पीसीबी को क्षति पहुंचाए।
b.तापमान और आर्द्रता नियंत्रणः कक्ष का तापमान 25-30°C पर रखा जाता है; आर्द्रता को 40% से कम रखा जाता है ताकि उत्कीर्णक संक्षेपण को रोका जा सके।
नोजल संरेखणः उच्च परिशुद्धता वाले नोजल (0.5 से 1.0 मिमी व्यास) को पूरे पीसीबी सतह को कवर करने के लिए संरेखित किया जाता है, जिसमें समान कवरेज सुनिश्चित करने के लिए 45° का स्प्रे कोण होता है।
2पीसीबी लोड करना
a.फिक्स्चरिंगः पीसीबी को एक घूर्णी चरण (1015 आरपीएम) पर स्थापित किया जाता है ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि सभी पक्षों को एक समान उत्कीर्णन जोखिम प्राप्त हो। फ्लेक्स पीसीबी के लिए, एक तनाव प्रणाली झुर्रियों को रोकती है।
बी.विश्वसनीय संरेखण: मंच पर विश्वसनीय निशान (पीसीबी पर 1 मिमी तांबे के घेरे) का उपयोग बोर्ड को ± 0.01 मिमी सटीकता के साथ स्थित करने के लिए किया जाता है जो ठीक निशान डिजाइन के लिए महत्वपूर्ण है।
चरण 3: दो तरल पदार्थ मिश्रण अनुप्रयोग और उत्कीर्णन
यह कोर चरण है, जहां उत्कीर्णक-गैस मिश्रण अवांछित तांबे को हटा देता है:
1मिश्रण तैयार करना
a.एटेंट चयनः एफआर-4 पीसीबी के लिए लौह क्लोराइड (FeCl3) का उपयोग किया जाता है (एटेंट दरः 1 ¢ 2μm/मिनट); लचीला पीसीबी (पॉलीमाइड सब्सट्रेट पर नरम) के लिए तांबे के क्लोराइड (CuCl2) को प्राथमिकता दी जाती है।
b. गैस-एटेंट अनुपातः संपीड़ित नाइट्रोजन (99.99% शुद्ध) को एक बारीक धुंध बनाने के लिए 3: 1 के अनुपात में एटेंट (गैसः तरल) के साथ मिलाया जाता है।यह अनुपात उत्कीर्णन गति और परिशुद्धता को संतुलित करता है उच्च गैस अनुपात कम कटौती लेकिन धीमी उत्कीर्णन को कम करते हैं.
2. स्प्रे आवेदन
a.दबाव नियंत्रण: दो तरल पदार्थ मिश्रण को 2 ¢ 4 बार के दबाव पर छिड़का जाता है। कम दबाव (2 बार) का उपयोग 3/3 मिलीलीटर के निशान के लिए कम से कम कटौती के लिए किया जाता है; मोटी तांबे (2 औंस+) के लिए उच्च दबाव (4 बार).
b.Etch Time Monitoring: उत्कीर्णन का समय तांबे की मोटाई के अनुसार भिन्न होता है 1oz (35μm) तांबे के लिए 1 ¢ 2 मिनट, 2oz (70μm) तांबे के लिए 3 ¢ 4 मिनट। इन-लाइन ऑप्टिकल सेंसर वास्तविक समय में तांबे की मोटाई को मापते हैं,एक बार लक्ष्य तक पहुँचने के बाद स्प्रे को रोकने के लिए शुरू.
3अपशिष्टों का वैक्यूम निकासी
a.उद्देश्यः पीसीबी पर पुनः अवशेषों को रोकने के लिए कक्ष से उपयोग किए गए एटेंट और तांबे के आयनों को निकालना।
b.प्रक्रियाः एक वैक्यूम पंप 5 ̊10 L/min की गति से अपशिष्ट को हटाता है, जिसमें फिल्टर रीसाइक्लिंग के लिए तांबे के कणों को पकड़ते हैं (पर्यावरण पर प्रभाव को कम करते हैं) ।
चरण 4: पोस्ट-ट्रीटमेंट ️ फिनिशिंग और क्वालिटी चेक
उत्कीर्णन के बाद, पीसीबी को प्रकाश प्रतिरोधी को हटाने और गुणवत्ता सत्यापित करने के लिए चरणों से गुजरता है:
1.फोटोरेसिस्ट स्ट्रिपिंग
a.प्रक्रियाः पीसीबी को प्रकाश प्रतिरोधी को भंग करने के लिए 50°C पर सोडियम हाइड्रॉक्साइड समाधान (5% 10% एकाग्रता) में 5 से 8 मिनट के लिए डुबोया जाता है। एक डीआई पानी कुल्ला अवशिष्ट स्ट्रिपर को हटा देता है।
2एसिड न्यूट्रलाइजेशन
a.उद्देश्य: तांबे के ऑक्सीकरण को रोकने के लिए शेष उत्कीर्णक को बेअसर करना।
b.प्रक्रियाः पतले सल्फ़्यूरिक एसिड (5% एकाग्रता) में एक संक्षिप्त डुबकी (30 सेकंड) तांबे की सतह को स्थिर करती है।
3.अंतिम सुखाने
a.प्रक्रियाः गर्म हवा के चाकू (80°C) सतह की नमी को हटा देते हैं, इसके बाद एक वैक्यूम ड्रायर विआस में फंसे पानी को खत्म करने के लिए।
4गुणवत्ता निरीक्षण
a.Trace Width Measurement: लेजर प्रोफाइलोमीटर ±2μm सहिष्णुता सुनिश्चित करते हुए प्रत्येक PCB पर 50+ बिंदुओं पर निशान चौड़ाई की जांच करते हैं।
b.अंडरकट टेस्टिंगः क्रॉस-सेक्शनल विश्लेषण (माइक्रोसेक्शनिंग के माध्यम से) सत्यापित करता है कि अंडरकटिंग निशान चौड़ाई का ≤ 5% है।
c.AOI पुनः निरीक्षण: कैमरे खुले निशान, शॉर्ट सर्किट या अवशिष्ट तांबे जैसे दोषों का पता लगाते हैं, गैर-अनुरूप बोर्डों को पुनः कार्य के लिए चिह्नित किया जाता है।
वैक्यूम दो-तरल उत्कीर्णन बनाम पारंपरिक उत्कीर्णन विधियां
यह समझने के लिए कि सटीक पीसीबी के लिए वैक्यूम दो-तरल पदार्थ उत्कीर्णन को क्यों पसंद किया जाता है, इसकी तुलना स्प्रे और विसर्जन उत्कीर्णन से करें:
| मीट्रिक | वैक्यूम दो-तरल पदार्थ उत्कीर्णन | स्प्रे एटिंग | विसर्जन उत्कीर्णन |
|---|---|---|---|
| ट्रैक चौड़ाई क्षमता | 3/3 मिमी (0.075 मिमी/0.075 मिमी) तक | 5/5 मिमी (0.125 मिमी/0.125 मिमी) तक | 8/8 मिमी (0.2 मिमी/0.2 मिमी) तक |
| ईट एकरूपता | उत्कृष्ट (पैनल के पार ± 1μm) | अच्छा (±3μm) | खराब (±5μm) |
| अंडरकोट दर | निशान चौड़ाई का ≤ 5% | 10~15% निशान चौड़ाई | 20~25% निशान चौड़ाई |
| उत्कीर्णन दर (1 औंस तांबा) | 1 ¢ 2μm/मिनट | 2 ¢ 3μm/मिनट | 0.5 ¢ 1μm/मिनट |
| उपयुक्त सब्सट्रेट | FR-4, पॉलीमाइड (फ्लेक्स), सिरेमिक | FR-4 (केवल कठोर) | FR-4 (केवल मोटी सब्सट्रेट) |
| पैनल आकार संगतता | 24×36 तक | 18×24 तक | 12 ′′x18 ′′ तक |
| दोष दर | < 1% | ३५% | ८१०% |
| लागत (सम्बन्धी) | उच्च (100%) | मध्यम (60~70%) | कम (30-40%) |
| के लिए सर्वश्रेष्ठ | एचडीआई, फ्लेक्स, उच्च आवृत्ति, चिकित्सा पीसीबी | मानक कठोर पीसीबी (कम घनत्व वाले) | छोटी मात्रा में, सरल पीसीबी (प्रोटोटाइप) |
महत्वपूर्ण बातें
a.Vacuum Two-Fluid: सटीक डिजाइनों के लिए एकमात्र विकल्प (fine traces, HDI, flex) जहां एकरूपता और न्यूनतम undercutting महत्वपूर्ण हैं।
b.Spray: मानक कठोर पीसीबी के लिए लागत प्रभावी लेकिन उन्नत डिजाइन के लिए अपर्याप्त।
विसर्जन: प्रोटोटाइप के लिए सस्ता लेकिन उच्च मात्रा या जटिल उत्पादन के लिए बहुत धीमा और अस्पष्ट।
पीसीबी उत्पादन के लिए वैक्यूम दो-तरल पदार्थ उत्कीर्णन के मुख्य लाभ
वैक्यूम दो-तरल उत्कीर्णन की अनूठी प्रक्रिया ऐसे फायदे देती है जो सीधे आधुनिक पीसीबी विनिर्माण की जरूरतों को पूरा करते हैंः
1. ठीक-ठीक निशान डिजाइन के लिए बेजोड़ परिशुद्धता
a.Trace Width Tolerance: ±2μm तक पहुँचता है, जिससे 5G स्मार्टफोन और AI त्वरक में HDI PCB के लिए 3/3 mil (0.075mm) के निशान संभव होते हैं।
b.Reduced Undercutting: ≤5% undercut बनाम 10~25% पारंपरिक तरीकों के लिए निशान शक्ति और संकेत अखंडता को संरक्षित करता है। उदाहरण के लिए, 0.1 मिमी के निशान में केवल 0.005 मिमी के नीचे कटौती होती है,यह सुनिश्चित करना कि यह विधानसभा के दौरान टूट न जाए.
c.Via Etching: दो तरल पदार्थों से बना धुंध तांबे को समान रूप से हटाने के लिए छोटे vias (0.1mm व्यास) में पहुंचता है, जिससे स्प्रे उत्कीर्णन में आम ′′dog-bone′′ दोषों से बचा जाता है।
2. बड़े पैनलों पर बेहतर ईट एकरूपता
पैनल-स्तरीय स्थिरताः वैक्यूम यह सुनिश्चित करता है कि उत्कीर्णक-गैस मिश्रण 24×36 पैनलों के प्रत्येक भाग को कवर करता है, जिसमें मोटाई में ±1μm भिन्नता होती है, ऑटोमोबाइल या डेटा सेंटर पीसीबी के उच्च मात्रा के उत्पादन के लिए आदर्श.
बहु-परत संगतताः 8-12 परतों वाले एचडीआई बोर्डों के लिए, प्रक्रिया आंतरिक और बाहरी परतों को समान रूप से उत्कीर्ण करती है, जिससे सिग्नल क्रॉसस्टॉक का कारण बनने वाली परत-से-परत भिन्नता कम हो जाती है।
3. नाजुक सब्सट्रेट के साथ संगतता
फ्लेक्स पीसीबीः नरम उत्कीर्णक-गैस मिश्रण (3:1 अनुपात) पॉलीमाइड सब्सट्रेट को नुकसान पहुंचाने से बचाता है, जो स्प्रे उत्कीर्णन में विकृत होने के लिए प्रवण हैं। वैक्यूम दो-तरल उत्कीर्णन फ्लेक्स पीसीबी अखंडता बनाए रखता है,10 के बाद भी,000+ झुकने चक्र।
b. पतले सब्सट्रेट: पीसीबी के साथ काम करता है जो 0.2 मिमी तक पतला होता है (जो पहनने योग्य उपकरणों में आम है), जहां स्प्रे उत्कीर्णन के उच्च दबाव से झुकने या टूटने का कारण बनता है।
4. इमर्शन एटिंग की तुलना में तेज़ थ्रूपुट
a.एच स्पीडः 1 औंस तांबे के लिए 1 ¢ 2μm / min इमर्शन एचिंग की तुलना में 2 ¢ 4 गुना तेज है, उच्च मात्रा के रन के लिए उत्पादन समय को कम करता है। एक निर्माता 10,000 एचडीआई पीसीबी / दिन का प्रसंस्करण करने से चक्र समय को 30% तक कम कर सकता है.विसर्जन।
b.Reduced Rework: <1% दोष दर का अर्थ है कि कम बोर्डों को फिर से उत्कीर्णन की आवश्यकता होती है, जिससे थ्रूपुट को और बढ़ावा मिलता है और लागत कम होती है।
5पर्यावरण स्थिरता
a.एटेंट दक्षताः दो तरल पदार्थों के मिश्रण में स्प्रे या विसर्जन उत्कीर्णन की तुलना में 20-30% कम एटेंट का उपयोग किया जाता है, जिससे रासायनिक अपशिष्ट कम होता है।
कच्चे माल की लागत और पर्यावरण पर पड़ने वाले प्रभाव को कम करते हुए वैक्यूम प्रणाली से कैप्चर किए गए तांबे के कणों का पुनर्चक्रण किया जाता है।
c. अनुपालनः खतरनाक उप-उत्पादों के बिना आईएसओ 14001 (पर्यावरण प्रबंधन) और RoHS मानकों को पूरा करता है।
वैक्यूम दो-तरल पदार्थ उत्कीर्णन के उद्योग अनुप्रयोग
वैक्यूम दो-तरल उत्कीर्णन उन क्षेत्रों में अपरिहार्य है जहां सटीकता और विश्वसनीयता पर कोई बातचीत नहीं की जाती हैः
1उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए एचडीआई पीसीबी
a.उपयोग के मामलेः 5G स्मार्टफ़ोन, फोल्डेबल लैपटॉप, पहनने योग्य उपकरण (जैसे, Apple Watch, Samsung Galaxy Z Fold) ।
b.यह महत्वपूर्ण क्यों हैः इन उपकरणों में 3/3 मिलीलीटर के निशान और 0.1 मिमी के माइक्रोविया की आवश्यकता होती है ताकि स्लिम फॉर्म फैक्टर्स में जटिल सर्किट्री फिट हो सके।वैक्यूम दो-तरल उत्कीर्णन यह सुनिश्चित करता है कि ये निशान क्रॉसस्टॉक के बिना 5G मिमीवेव (28GHz) संकेतों का समर्थन करने के लिए पर्याप्त सटीक हैं.
c.उदाहरण: एक प्रमुख स्मार्टफोन निर्माता अपने 12 परत वाले एचडीआई पीसीबी के लिए वैक्यूम दो-तरल पदार्थ उत्कीर्णन का उपयोग करता है, 99.9% ट्रेस सटीकता प्राप्त करता है और क्षेत्र की विफलताओं को 40% तक कम करता है।
2ऑटोमोटिव इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए फ्लेक्स और रिजिड-फ्लेक्स पीसीबी
a.उपयोग के मामलेः ADAS (उन्नत चालक सहायता प्रणाली) सेंसर, EV बैटरी प्रबंधन प्रणाली (BMS), वाहन में सूचना मनोरंजन।
b.यह महत्वपूर्ण क्यों हैः एडीएएस में फ्लेक्स पीसीबी को वाहन फ्रेम के चारों ओर झुकने की आवश्यकता होती है जबकि निशान अखंडता बनाए रखते हुए। वैक्यूम दो-तरल उत्कीर्णन की कोमल प्रक्रिया पॉलीमाइड को नुकसान पहुंचाने से बचती है,-40°C से 125°C तक के ताप चक्रों में विश्वसनीय प्रदर्शन सुनिश्चित करना.
c. अनुपालनः गुणवत्ता नियंत्रण के लिए ट्रैक करने योग्य उत्कीर्णन मापदंडों के साथ AEC-Q200 (ऑटोमोटिव घटक विश्वसनीयता) मानकों को पूरा करता है।
3दूरसंचार और एयरोस्पेस के लिए उच्च आवृत्ति पीसीबी
a.उपयोग के मामलेः 5G बेस स्टेशन एम्पलीफायर, रडार सिस्टम (ऑटोमोटिव/रक्षा), उपग्रह ट्रांससीवर।
b.Why It's Critical: उच्च आवृत्ति सिग्नल (2860GHz) निशान अनियमितताओं के प्रति संवेदनशील हैं। वैक्यूम दो-तरल उत्कीर्णन की ±2μm सहिष्णुता प्रतिबाधा असंगतताओं को कम करती है,सिग्नल हानि को 15 से 20% तक कम करना. स्प्रे उत्कीर्णन.
c.उदाहरण: लॉकहीड मार्टिन सैन्य रडार पीसीबी के लिए प्रक्रिया का उपयोग करता है, जो लड़ाकू वातावरण में 99.99% सिग्नल अखंडता प्राप्त करता है।
4चिकित्सा उपकरण
a.उपयोग के मामले: प्रत्यारोपित करने योग्य सेंसर, पोर्टेबल अल्ट्रासाउंड जांच, नैदानिक उपकरण (जैसे, पीसीआर मशीन) ।
यह महत्वपूर्ण क्यों हैः चिकित्सा पीसीबी को विद्युत हस्तक्षेप से बचने के लिए जैव संगत सामग्री (जैसे, सिरेमिक, पॉलीमाइड) और सटीक निशान की आवश्यकता होती है।वैक्यूम दो-तरल उत्कीर्णन की सौम्य प्रक्रिया जैव संगतता को बरकरार रखती है और बाँझ वातावरण में विश्वसनीय प्रदर्शन सुनिश्चित करती है.
c. अनुपालनः पूर्ण प्रक्रिया ट्रेसेबिलिटी के साथ आईएसओ 13485 (चिकित्सा उपकरण गुणवत्ता) और एफडीए आवश्यकताओं को पूरा करता है।
5औद्योगिक आईओटी (आईआईओटी) सेंसर
a.उपयोग के मामलेः स्मार्ट फैक्ट्री सेंसर, तेल और गैस निगरानी उपकरण, कृषि आईओटी प्रणाली।
यह महत्वपूर्ण क्यों हैः IIoT सेंसर कठोर वातावरण (धूल, आर्द्रता, चरम तापमान) में काम करते हैं और टिकाऊ, सटीक निशान की आवश्यकता होती है।वैक्यूम दो-तरल उत्कीर्णन ¢s समान उत्कीर्णन इन निशान जंग प्रतिरोधी सुनिश्चित करता है और 10+ वर्षों के लिए चालकता बनाए रखने.
वैक्यूम दो-तरल पदार्थ उत्कीर्णन में चुनौतियां और समाधान
जबकि वैक्यूम दो-तरल उत्कीर्णन महत्वपूर्ण लाभ प्रदान करता है, यह विशिष्ट तकनीकों द्वारा संबोधित अद्वितीय चुनौतियों का कारण बनता हैः
1उच्च अग्रिम उपकरण लागत
चुनौतीः वैक्यूम कक्षों और सटीक नलिकाओं की कीमत $300k-1M$ है, जो छोटे निर्माताओं के लिए बहुत अधिक है।
समाधान:
पट्टेदारी: कई आपूर्तिकर्ता अग्रिम लागतों को कम करने के लिए उपकरण पट्टेदारी (मासिक भुगतान $ 5k $ 15k) प्रदान करते हैं।
अनुबंध विनिर्माणः छोटी कंपनियां सीएम (अनुबंध निर्माता) के साथ साझेदारी कर सकती हैं जो वैक्यूम दो-तरल उत्कीर्णन में विशेषज्ञ हैं, उपकरण निवेश से बचते हैं।
2. तरल पदार्थ मिश्रण कालन
चुनौती: गलत गैस-एटेंट अनुपात के कारण अंडर-एटिंग (बहुत अधिक गैस) या ओवर-एटिंग (बहुत अधिक तरल) होता है।
समाधान:
स्वचालित मिक्सिंग सिस्टमः वास्तविक समय में पीएच और घनत्व निगरानी के साथ, 3:1 अनुपात बनाए रखने के लिए कंप्यूटर नियंत्रित मिक्सर का उपयोग करें।
नियमित परीक्षणः मिश्रण को मान्य करने के लिए पूर्ण उत्पादन चलने से पहले कूपन परीक्षण (छोटे पीसीबी नमूने) करें।
3नोजल का रखरखाव
चुनौती: उत्कीर्णक अवशेष नलिकाओं को बंद कर देते हैं, जिससे असमान स्प्रे और दोष होते हैं।
समाधान:
दैनिक सफाईः अवशेषों को हटाने के लिए प्रत्येक शिफ्ट के बाद डीआई पानी से नोजल को फ्लश करें।
अनुसूचित प्रतिस्थापनः स्प्रे की गुणवत्ता बनाए रखने के लिए नोजल को हर 3 से 6 महीने (या 10,000 पीसीबी) में बदलें।
4वैक्यूम कक्ष रिसाव
समस्याः लीक से दबाव कम हो जाता है, जिससे असमान उत्कीर्णन और हवा के बुलबुले बनते हैं।
समाधान:
साप्ताहिक दबाव परीक्षणः छोटे लीक (1×10−9 mbar·L/s तक) की पहचान करने के लिए हीलियम लीक डिटेक्टर का प्रयोग करें।
सील प्रतिस्थापनः रिसाव को रोकने के लिए हर 6-12 महीने में कक्ष के गास्केट को बदलें।
इष्टतम वैक्यूम दो-तरल पदार्थ उत्कीर्णन परिणामों के लिए सर्वोत्तम अभ्यास
इस प्रक्रिया के लाभों को अधिकतम करने के लिए, निम्नलिखित दिशानिर्देशों का पालन करें:
1.तरल पदार्थ मापदंडों का अनुकूलन
a. ठीक निशानों के लिए (3/3 मिलीलीटर): कम कटौती को कम करने के लिए 4: 1 गैस-एटेंट अनुपात और 2 बार दबाव का उपयोग करें।
घने तांबे (2 औंस+) के लिएः उत्कीर्णन को तेज करने के लिए दबाव को 4 बार तक बढ़ाएं और गैस अनुपात को 2:1 तक कम करें।
2वैक्यूम दबाव स्थिर बनाए रखें
कक्ष के दबाव को 50 से 100 एमबीआर पर रखें; 10 एमबीआर से अधिक के उतार-चढ़ाव के कारण असमान उत्कीर्णन होता है। दबाव में गिरावट को रोकने के लिए एक बैकअप वैक्यूम पंप का उपयोग करें।
3. तापमान और आर्द्रता नियंत्रण
कक्ष का तापमानः 25° से 30° सेल्सियस (एचेंट की प्रतिक्रियाशीलता 25° सेल्सियस से नीचे घट जाती है, 30° सेल्सियस से ऊपर बढ़ जाती है) ।
b. आर्द्रताः <40% (आर्द्रता उत्कीर्णक को पतला करती है और पीसीबी पर संघनक का कारण बनती है) ।
4कठोर गुणवत्ता जांच लागू करें
a.Pre-Etch: photoresist defects के लिए AOI; pinholes के साथ बोर्ड को अस्वीकार करें।
b.In-Etch: ओवर-एचिंग से बचने के लिए वास्तविक समय में तांबे की मोटाई की निगरानी।
c.Post-Etch: लेजर प्रोफाइलोमेट्री और ट्रान्ससेक्शनल विश्लेषण निशान चौड़ाई और undercutting सत्यापित करने के लिए.
5. ट्रेन ऑपरेटरों को पूरी तरह से
a. सुनिश्चित करें कि कर्मचारी द्रव मिश्रण, दबाव नियंत्रण और समस्या निवारण (उदाहरण के लिए, नोजल की रोकथाम, वैक्यूम रिसाव) को समझते हैं।
b.प्रक्रियाओं की स्थिरता बनाए रखने के लिए मासिक ताज़ा प्रशिक्षण आयोजित करना।
अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न
प्रश्न: वैक्यूम दो-तरल उत्कीर्णन के साथ प्राप्त की जाने वाली न्यूनतम निशान चौड़ाई क्या है?
उत्तरः अधिकांश सिस्टम 3/3 मिली (0.075 मिमी/0.075 मिमी) के निशान को विश्वसनीय रूप से उत्कीर्ण कर सकते हैं। उन्नत सिस्टम (0.3 मिमी नोजल के साथ) अल्ट्रा-घनत्व वाले एचडीआई पीसीबी के लिए 2/2 मिली (0.05 मिमी/0.05 मिमी) तक पहुंच सकते हैं।
प्रश्न: क्या सिरेमिक पीसीबी के लिए वैक्यूम दो-तरल उत्कीर्णन का उपयोग किया जा सकता है?
उत्तरः हाँ, सिरेमिक पीसीबी (उदाहरण के लिए, एल्यूमिना, एएलएन) को सब्सट्रेट क्षति से बचने के लिए कोमल उत्कीर्णन की आवश्यकता होती है।
प्रश्न: एक वैक्यूम दो-तरल उत्कीर्णन प्रणाली को कितनी बार रखरखाव की आवश्यकता होती है?
A: नियमित रखरखाव (नोजल की सफाई, द्रव फिल्टर की प्रतिस्थापन) दैनिक आवश्यक है। प्रमुख रखरखाव (कक्ष सील की प्रतिस्थापन, वैक्यूम पंप की सेवा) हर 6-12 महीनों में आवश्यक है,उपयोग के आधार पर.
प्रश्न: क्या वैक्यूम दो-तरल उत्कीर्णन सीसा मुक्त पीसीबी के साथ संगत है?
A: हाँ ∙ लीड मुक्त तांबे की पन्नी (जो RoHS- अनुरूप पीसीबी में उपयोग की जाती है) प्रक्रिया के साथ समान रूप से उत्कीर्ण करती है। उत्कीर्णक मिश्रण (फेरिक या तांबे क्लोराइड) लीड मुक्त सामग्री के साथ प्रतिक्रिया नहीं करता है,अनुपालन सुनिश्चित करना.
प्रश्न: वैक्यूम दो-तरल उत्कीर्णन के लिए पीसीबी प्रति लागत क्या है?
उत्तरः उच्च मात्रा के उत्पादन (10k+ पीसीबी/दिन) के लिए, प्रति इकाई लागत $0.50$1.50$ है (स्प्रे उत्कीर्णन के लिए $0.30$0.80 के विपरीत) ।प्रीमियम को कम रीवर्किंग लागत और सटीक डिजाइनों के लिए बेहतर प्रदर्शन द्वारा ऑफसेट किया जाता है.
निष्कर्ष
वैक्यूम दो-तरल उत्कीर्णन ने सटीक डिजाइनों के लिए पीसीबी उत्पादन में क्रांति ला दी है, पारंपरिक स्प्रे और विसर्जन विधियों की सीमाओं को हल किया है। इसकी क्षमता ±2μm निशान सहिष्णुता प्रदान करने की है,न्यूनतम कम कीमत, और बड़े या नाजुक सब्सट्रेट पर समान परिणाम इसे एचडीआई, फ्लेक्स और हाई-फ्रीक्वेंसी पीसीबी के लिए अपरिहार्य बनाते हैं 5 जी, ऑटोमोटिव और मेडिकल इलेक्ट्रॉनिक्स के प्रमुख घटक।
जबकि अग्रिम उपकरण लागत अधिक है, प्रक्रिया की तेजी से थ्रूपुट, कम दोष दर और पर्यावरण लाभ आधुनिक बाजारों में प्रतिस्पर्धा करने का लक्ष्य रखने वाले निर्माताओं के लिए निवेश को सही ठहराते हैं।सर्वोत्तम प्रथाओं का पालन करके द्रव अनुपातों का अनुकूलन करना, वैक्यूम दबाव बनाए रखने और सख्त गुणवत्ता जांच लागू करने से कंपनियां वैक्यूम दो-तरल उत्कीर्णन की पूरी क्षमता को उजागर कर सकती हैं,पीसीबी का उत्पादन जो सबसे अधिक मांग वाले प्रदर्शन मानकों को पूरा करते हैं.
जैसे-जैसे पीसीबी डिजाइन सिकुड़ते रहते हैं और गति बढ़ जाती है (उदाहरण के लिए, 6 जी, 1 टीबीपीएस ईथरनेट), वैक्यूम दो-तरल पदार्थ उत्कीर्णन एक महत्वपूर्ण सक्षमकर्ता रहेगा, यह सुनिश्चित करना कि इलेक्ट्रॉनिक्स छोटे, तेज़,और पहले से कहीं अधिक विश्वसनीय.
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