আধুনিক ইলেকট্রনিক্স শিল্পে, বিশেষ করে উচ্চ-শক্তি, উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি, এবং উচ্চ-তাপমাত্রার প্রয়োগে, সিরামিক সার্কিট বোর্ডগুলি তাদের চমৎকার তাপ পরিবাহিতা, নিরোধক এবং রাসায়নিক স্থিতিশীলতার কারণে একটি অপরিহার্য মূল উপাদান হয়ে উঠেছে। মহাকাশ থেকে চিকিৎসা সরঞ্জাম, এলইডি আলো থেকে নতুন শক্তির যান, তাদের উচ্চতর কর্মক্ষমতার পিছনে রয়েছে একটি সুনির্দিষ্ট এবং কঠোর উত্পাদন প্রক্রিয়া। এই নিবন্ধটি পদ্ধতিগতভাবে "পাউডার" থেকে "সমাপ্ত পণ্য" পর্যন্ত সিরামিক সার্কিট বোর্ডের যাত্রা বিশ্লেষণ করবে।
ধাপ 1: সাবস্ট্রেট প্রস্তুতি - "শেপিং" সিরামিক পাউডার
প্রক্রিয়াটি সিরামিক সাবস্ট্রেটের প্রস্তুতির সাথে শুরু হয়। সাধারণত ব্যবহৃত সিরামিক উপকরণগুলির মধ্যে রয়েছে অ্যালুমিনা, অ্যালুমিনিয়াম নাইট্রাইড এবং বেরিলিয়াম অক্সাইড। প্রথমত, উচ্চ-বিশুদ্ধতার অতি সূক্ষ্ম সিরামিক পাউডারকে জৈব বাইন্ডার, প্লাস্টিকাইজার ইত্যাদির সাথে মিশিয়ে একটি অভিন্ন স্লারি তৈরি করা হয়। তারপরে, এটি নিম্নলিখিত তিনটি মূলধারার প্রযুক্তির একটি ব্যবহার করে আকার দেওয়া হয়:
কাস্ট কাস্টিং: এটি সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত কৌশল। স্লারি একটি অবিকল পুরু, অভিন্ন ফিল্মে ডক্টর ব্লেড ব্যবহার করে একটি চলমান সাবস্ট্রেটের উপর ছড়িয়ে দেওয়া হয় এবং তারপরে একটি সবুজ সিরামিক টেপ তৈরি করার জন্য শুকানো হয়। এই পদ্ধতিটি বড়-ক্ষেত্র, পাতলা সাবস্ট্রেট তৈরির জন্য উপযুক্ত।
শুষ্ক চাপ: সিরামিক পাউডার একটি ছাঁচে ভরা হয় এবং উচ্চ চাপে আকারে চাপানো হয়। এই পদ্ধতিটি অত্যন্ত দক্ষ এবং নিয়মিত আকার এবং বড় বেধ সহ সাবস্ট্রেট তৈরির জন্য উপযুক্ত।
আইসোস্ট্যাটিক প্রেসিং: আইসোট্রপিক উচ্চ চাপ একটি নমনীয় ছাঁচে আবদ্ধ পাউডারে প্রয়োগ করা হয়, যার ফলে উচ্চ ঘনত্ব, আরও অভিন্ন গঠন এবং উচ্চতর কর্মক্ষমতা সহ একটি সবুজ বডি তৈরি হয়।
গঠিত সবুজ শরীরকে "সবুজ সিরামিক" বলা হয়। এই পর্যায়ে, এর শক্তি তুলনামূলকভাবে কম, এটি মেশিন, ছিদ্র ড্রিল বা কাটা সহজ করে তোলে।
ধাপ দুই:-গর্ত ধাতবকরণের মাধ্যমে-একটি 3D আন্তঃসংযোগ "সেতু" তৈরি করা
বিভিন্ন স্তরের মধ্যে বৈদ্যুতিক সংযোগ অর্জনের জন্য,-গর্তগুলিকে সবুজ সিরামিক শীটে ড্রিল করতে হবে এবং তারপরে ধাতব এবং ভরাট করতে হবে। এই পদক্ষেপটি গুরুত্বপূর্ণ:
ড্রিলিং: নির্ভুল যান্ত্রিক ড্রিল বা লেজার ব্যবহার করে, সবুজ সিরামিক শীটে ছোট ছোট ছিদ্র- তৈরি করা হয়। লেজার ড্রিলিং উচ্চতর নির্ভুলতা প্রদান করে এবং উচ্চ-ঘনত্বের আন্তঃসংযোগ বোর্ডের জন্য বিশেষভাবে উপযুক্ত।
গর্ত প্রাচীর প্রিট্রিটমেন্ট এবং ফিলিং: গর্তের দেয়াল পরিষ্কার এবং সক্রিয় করার পরে, পরিবাহী পেস্ট (সাধারণত টংস্টেন বা মলিবডেনাম-ম্যাঙ্গানিজ পেস্ট) পরিবাহী চ্যানেল তৈরি করতে স্ক্রিন প্রিন্টিং বা ভ্যাকুয়াম ফিলিং প্রযুক্তি ব্যবহার করে গর্তগুলিতে ভরা হয়।
ধাপ 3: সার্কিট প্রিন্টিং - ইলেক্ট্রনিক "ভাস্কুলার" আঁকা
মোটা-ফিল্ম প্রিন্টিং প্রযুক্তি ব্যবহার করে সার্কিট প্যাটার্ন তৈরি হয়। পরিকল্পিত সার্কিট প্যাটার্ন থেকে একটি সূক্ষ্ম পর্দা বা মুখোশ তৈরি করা হয় এবং সবুজ সিরামিক শীটের পৃষ্ঠে একটি ধাতব পেস্ট (যেমন সোনা, রূপা, প্যালাডিয়াম বা রূপা) মুদ্রিত হয়। পেস্টটি স্ক্রিনের প্যাটার্নের মাধ্যমে সাবস্ট্রেটের সাথে লেগে থাকে, সঠিকভাবে কন্ডাকটরগুলির পথের রূপরেখা দেয়। এমনকি সূক্ষ্ম সার্কিটের জন্য, পাতলা-ফিল্ম প্রসেস (যেমন স্পুটারিং বা ইলেক্ট্রোপ্লেটিং) ব্যবহার করা যেতে পারে।
ধাপ 4: ল্যামিনেশন এবং কো-ফায়ারিং – উচ্চ তাপমাত্রার ফিউশনের মাধ্যমে পরমানন্দ
মাল্টিলেয়ার সিরামিক সার্কিট বোর্ডের জন্য, সবুজ সিরামিক শীটগুলির প্রিন্ট করা সার্কিট স্তরগুলিকে সুনির্দিষ্টভাবে সারিবদ্ধ এবং স্ট্যাক করা প্রয়োজন, তারপর উচ্চ তাপমাত্রা এবং চাপের অধীনে স্তরিত করে একটি একক ইউনিটে শক্তভাবে বন্ধন করতে হবে।
পরবর্তীকালে, সমগ্র প্রক্রিয়ার সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ ধাপটি শুরু হয় – কো-ফায়ারিং। স্তরিত সবুজ বডিটি একটি উচ্চ-তাপমাত্রা সিন্টারিং চুল্লিতে স্থাপন করা হয় এবং একটি সাবধানে নিয়ন্ত্রিত তাপমাত্রা প্রোফাইল (সাধারণত 1500 ডিগ্রির উপরে) এবং একটি প্রতিরক্ষামূলক বায়ুমণ্ডল (যেমন হাইড্রোজেন বা নাইট্রোজেন) এর অধীনে সিন্টার করা হয়। এই প্রক্রিয়া চলাকালীন দুটি প্রধান পরিবর্তন ঘটে:
জৈব পদার্থ অপসারণ এবং দহন: সবুজ দেহের মধ্যে বাইন্ডারের মতো জৈব পদার্থ সম্পূর্ণরূপে পচে যায় এবং উদ্বায়ী হয়।
সিরামিক ঘনত্ব এবং ধাতব সিন্টারিং: সিরামিক কণাগুলি উচ্চ তাপমাত্রায় ফিউজ হয়, সঙ্কুচিত হয় এবং একটি ঘন, শক্ত স্তর তৈরি করে; একই সাথে, ধাতব স্লারি সিন্টারের কণাগুলি একসাথে এবং সিরামিক ম্যাট্রিক্সের সাথে দৃঢ়ভাবে বন্ধন করে, উচ্চ-শক্তির পরিবাহী সার্কিট্রি তৈরি করে।
কো-ফায়ারিং প্রক্রিয়ার সাফল্য সরাসরি চূড়ান্ত পণ্যের যান্ত্রিক শক্তি, তাপ পরিবাহিতা এবং বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্য নির্ধারণ করে।
ধাপ 5: পোস্ট-প্রসেসিং এবং সারফেস ট্রিটমেন্ট – ফিনিশিং এবং "সুরক্ষা"
sintered সাবস্ট্রেটের জন্য এখনও একাধিক পোস্ট-প্রসেসিং ধাপ প্রয়োজন:
আকৃতি কাটা: লেজার কাটিং বা একটি ডাইসিং মেশিন ব্যবহার করে, বড় সাইন্টারযুক্ত বোর্ডগুলি পৃথক সার্কিট বোর্ড ইউনিটে বিভক্ত হয়।
সারফেস ট্রিটমেন্ট: সোল্ডারেবিলিটি এবং অক্সিডেশন রেজিস্ট্যান্স উন্নত করার জন্য, সারফেস ট্রিটমেন্টগুলি এক্সপোজড মেটাল সার্কিটে প্রয়োগ করা হয়, যেমন ইলেক্ট্রোলেস নিকেল/গোল্ড প্লেটিং, ইলেক্ট্রোপ্লেটিং নিকেল/গোল্ড প্লেটিং, বা ওএসপি (অপটিক্যাল স্টেরিলাইজেশন প্রিজারভেটিভ) ট্রিটমেন্ট।
পরিদর্শন এবং পরীক্ষা: অবশেষে, স্বয়ংক্রিয় অপটিক্যাল পরিদর্শন, এক্স-রশ্মি পরিদর্শন, এবং বৈদ্যুতিক কর্মক্ষমতা পরীক্ষা সহ কঠোর মান নিয়ন্ত্রণ পদ্ধতির একটি সিরিজ, নিশ্চিত করে যে প্রতিটি সিরামিক সার্কিট বোর্ড ডিজাইনের বৈশিষ্ট্য এবং নির্ভরযোগ্যতার প্রয়োজনীয়তা পূরণ করে।
উপসংহার
সিরামিক সার্কিট বোর্ড তৈরি করা একটি অত্যাধুনিক শিল্প যা উপকরণ বিজ্ঞান, নির্ভুল মেকানিক্স এবং তাপ প্রকৌশলকে একীভূত করে। মাইক্রোন লেভেলের পাউডার থেকে শুরু করে সার্কিট বোর্ড পর্যন্ত যা শক্তিশালী ফাংশন বহন করে, প্রক্রিয়ার প্রতিটি ধাপে বিশদে মনোযোগের প্রয়োজন হয়। এটি এই জটিল এবং পরিপক্ক প্রক্রিয়া যা সিরামিক সার্কিট বোর্ডগুলিকে চরম পরিবেশে স্থিতিশীল অপারেশনের ব্যতিক্রমী মানের সাথে অনুমোদন করে, নীরবে আধুনিক প্রযুক্তির দ্রুত বিকাশকে সমর্থন করে।