ইলেকট্রনিক্স ম্যানুফ্যাকচারিং শিল্পে লেজার প্রযুক্তি

কীভাবে লেজার প্রযুক্তি ঐতিহ্যগত শিল্প পদ্ধতির পরিবর্তন করে

লেজার কাটিং দ্রুত মেশিনিং সময় অর্জন করে এবং কনভেনশনাল মেকানিক্যাল কাটিং, স্ট্যাম্পিং এবং মিলিংয়ের স্থান প্রতিস্থাপন করছে। কনভেনশনাল পদ্ধতিগুলি সাধারণত ±0.1 মিমি টলারেন্সে খারাপ কর্মক্ষমতা প্রদর্শন করে, এবং পোস্ট-প্রসেসিং প্রয়োজন হয়, যেখানে ফাইবার এবং CO2 লেজারগুলি সহজেই মাইক্রন পর্যন্ত টলারেন্স বজায় রাখে কম তাপ-প্রভাবিত অঞ্চল সহ। এটি দ্বিতীয় ধাপের ফিনিশিং প্রক্রিয়াগুলি বাতিল করে, যা অটোমোটিভ অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য উৎপাদন সময় 40% পর্যন্ত কমিয়ে দেয়।

যেহেতু লেজার প্রক্রিয়াকরণ হল নন-কনট্যাক্ট প্রক্রিয়া, খরচ বেশি হওয়া টুলিং পরিবর্তন ছাড়াই সহজে উপকরণ নিয়ন্ত্রণ করা যায়। লেজার সিস্টেমগুলি এখন টাইটানিয়াম বিমান উপাদানগুলি মেশিন করে এবং মাইক্রোইলেকট্রনিক্স খোদাই করে কোনও মেকানিক্যাল ক্ল্যাম্প ছাড়াই, 30% উপকরণ বাঁচায়। শিল্প লেজার সিস্টেমের দাম 500k ডলারের বেশি হতে পারে, কিন্তু প্রস্তুতকারকদের জন্য শক্তি সাশ্রয় এবং খতিয়ান হ্রাসের উপর ভিত্তি করে গড়ে 18 মাসের পে-ব্যাক সময় থাকে।

ইলেকট্রনিক্স উৎপাদনে ব্যবহৃত প্রধান লেজার প্রকারগুলি

আধুনিক ইলেকট্রনিক্স উত্পাদন তিনটি প্রধান লেজার প্রযুক্তির উপর নির্ভর করে- CO2, ফাইবার অপটিক এবং সলিড-স্টেট- প্রতিটি উত্পাদনের বিভিন্ন চ্যালেঞ্জ সমাধান করে।

CO2 লেজার: খোদাই এবং কাটায় বহুমুখিতা

অ-ধাতব প্রক্রিয়াকরণ সাধারণত CO2 লেজার দিয়ে করা হয়, যার 10.6 μm তরঙ্গদৈর্ঘ্য জৈবিক উপকরণগুলির সাথে সহজেই পারস্পরিক ক্রিয়া করে। এই সিস্টেমগুলি পলিমার-ভিত্তিক সার্কিট বোর্ড সাবস্ট্রেটগুলি চিহ্নিত করে এবং প্রতি সেকেন্ডে 2 মিটার হারে এক্রিলিক ডিভাইসের কেসিং কাটে এবং আমাদের শিল্প তথ্য রয়েছে যা প্রমাণ করে যে কনজুমার ইলেকট্রনিক্সের প্যাকেজিংয়ে CO2 প্রযুক্তির 38% বাজার দখল রয়েছে। তাদের প্লাস্টিক এবং সিরামিক-সামঞ্জস্যতা কানেক্টর, ইনসুলেটর এবং RFID ট্যাগ অ্যান্টেনা অ্যাপ্লিকেশনের জন্য উপযুক্ত করে তোলে।

ফাইবার অপটিক লেজার: মেটাল প্রসেসিংয়ের জন্য নির্ভুলতা

কপার এবং অ্যালুমিনিয়ামের মতো পরিবাহী উপকরণগুলি প্রক্রিয়া করতে ফাইবার লেজারগুলি উত্কৃষ্ট। তাদের 1.06 μm তরঙ্গদৈর্ঘ্য CO2 এর তুলনায় 30% কম শক্তি খরচ করে 20 μm কাটিং সঠিকতা অর্জন করে। প্রস্তুতকারকরা EMI/RF শিল্ডিং কম্পোনেন্ট তৈরি করতে 500W-1kW সিস্টেম ব্যবহার করেন, 0.5 mm স্টেইনলেস স্টিলের শীটগুলিতে ড্রস-মুক্ত ধার অর্জন করেন।

মাইক্রো-ওয়েল্ডিং অ্যাপ্লিকেশনে সলিড-স্টেট লেজার

সলিড-স্টেট লেজারগুলি তাপ-সংবেদনশীল অংশগুলি ক্ষতি না করে ব্যাটারি টার্মিনাল এবং সেন্সর উপাদানগুলির মাইক্রন-স্কেল ওয়েল্ডিং সক্ষম করে। পালসড Nd:YAG সিস্টেমগুলি মাইক্রো-ইউএসবি পোর্টগুলিতে ব্যবহৃত তামা-নিকেল খাদগুলিতে 0.1 mm ওয়েল্ড সিম তৈরি করে, 90% IACS এর উপরে যৌথ পরিবাহিতা বজায় রাখে।

পিসিবি উত্পাদনে লেজার অ্যাপ্লিকেশন

সার্কিট ট্রেসের হাই-স্পিড লেজার মার্কিং

ফাইবার লেজারগুলি 10 মিটার/সেকেন্ডের বেশি মার্কিং গতি অর্জন করে যখন ±5 μm নির্ভুলতা বজায় রাখে, যা উচ্চ-ঘনত্বের ইন্টারকানেক্ট ডিজাইনের জন্য অপরিহার্য। লেজার-মার্কড ট্রেসগুলি রাসায়নিক এটিং পদ্ধতির তুলনায় শর্ট সার্কিটের ঝুঁকি 37% কমায়। স্বয়ংক্রিয় দৃষ্টি-নির্দেশিত সিস্টেমগুলি সময়ের সাথে সাথে সংশোধন করে সারিবদ্ধতা ত্রুটিগুলি স্বয়ং-সংশোধন করে, বিশেষত নমনীয় PCB সাবস্ট্রেটের জন্য মূল্যবান।

ফাইন-পিচ উপাদান এনগ্রেভিংয়ের জন্য UV লেজার

UV লেজার সিস্টেম (355 nm তরঙ্গদৈর্ঘ্য) সূক্ষ্ম-বিজিএ প্যাকেজের জন্য আবশ্যিক সাব-50μm বৈশিষ্ট্য এনগ্রেভিং সক্ষম করে। এই শীতল অ্যাবলেশন প্রক্রিয়াটি সন্নিহিত তামার স্তরগুলিতে তাপীয় ক্ষতি প্রতিরোধ করে।

মাল্টি-লেয়ার বোর্ডে নির্বাচনী লেজার অ্যাবলেশন

মাল্টি-লেয়ার পিসিবি নির্মাণে পালসড ফাইবার লেজার ব্যবহার করা হয় সঠিক ডাইলেকট্রিক অপসারণের জন্য, 18μm তামার স্তরগুলি ক্ষতি না করেই অন্তর্নিহিত ভিয়াসগুলি প্রকাশ করে।

গ্রিন লেজার দিয়ে প্রতিফলিত উপকরণ কাটা

তামা এবং সোনার মতো প্রতিফলিত ধাতুগুলির সমস্যার সমাধান করে গ্রিন লেজারগুলি 532 nm তরঙ্গদৈর্ঘ্যে কাজ করে যেখানে তামা 40% বেশি শক্তি শোষিত করে।

কপার/গোল্ড কাটিংয়ের চ্যালেঞ্জ অতিক্রম করা

প্রতিফলিতকারী ধাতুগুলি দুটি প্রধান বাধা তৈরি করে:

1. শক্তি ক্ষতি : কপার ইনফ্রারেড লেজার শক্তির 95% প্রতিফলিত করে যেখানে সবুজ তরঙ্গদৈর্ঘ্যের ক্ষেত্রে 62%
2. তাপীয় বিস্তার : শক্তি স্থানীয়করণের জন্য 10 ন্যানোসেকেন্ডের কম পালস সময়কাল প্রয়োজন

আধুনিক সিস্টেমগুলি পালস অপারেশন এবং নাইট্রোজেন গ্যাস সহায়তা দিয়ে এগুলি সমাধান করে, সিও2 লেজার কাটিংয়ের তুলনায় কার্ফ প্রস্থ 58% কমিয়ে দেয়।

কেস স্টাডি: আরএফ শিল্ড ম্যানুফ্যাকচারিং

সবুজ লেজারে স্থানান্তরিত হওয়া একটি প্রস্তুতকারক নিম্নলিখিতগুলি অর্জন করে:

লেজার সিস্টেমে স্বয়ংক্রিয়তার একীভূতকরণ

এআই-চালিত মান নিয়ন্ত্রণ

কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তা প্রতি সেকেন্ডে 300টির বেশি ডেটা পয়েন্ট বিশ্লেষণ করে লেজার প্যারামিটারগুলি অপ্টিমাইজ করে, ত্রুটিগুলি 35% কমিয়ে দেয়। মেশিন লার্নিং প্রতিক্রিয়াশীলভাবে বীম ফোকাস সামঞ্জস্য করে, মাইক্রো-ওয়েল্ডিং অপারেশনে 99.7% সামঞ্জস্য অর্জন করে।

IoT-সক্ষম প্রাক্‌ রক্ষণাবেক্ষণ

নেটওয়ার্কড লেজার সিস্টেম ব্যর্থতা 72 ঘন্টা আগেই ভবিষ্যদ্বাণী করে, লেজার টিউবের আয়ু 200–300 অপারেশনাল ঘন্টা পর্যন্ত বাড়িয়ে দেয়।

লেজার-ভিত্তিক উত্পাদনে ভবিষ্যতের প্রবণতা

আল্ট্রাফাস্ট লেজার গ্রহণ

আল্ট্রাফাস্ট লেজার 500 ন্যানোমিটারের নিচে প্রক্রিয়াকরণ সক্ষম করে, আগের পদ্ধতির তুলনায় তাপীয় ক্ষতি 60–80% কমিয়ে দেয়।

হাইব্রিড সিস্টেম

পরবর্তী প্রজন্মের সিস্টেমগুলি কাটিং, ওয়েল্ডিং এবং পৃষ্ঠতল চিকিত্সা একীভূত করে, চক্র সময় 40% পর্যন্ত কমিয়ে দেয় যখন মাইক্রন-স্তরের নির্ভুলতা বজায় রাখে।

প্রায়শই জিজ্ঞাসিত প্রশ্ন (FAQ)

লেজার প্রযুক্তির চেয়ে আরও ভালো ঐতিহ্যবাহী পদ্ধতির সুবিধাগুলি কী কী?

লেজার প্রযুক্তি মেশিনিং সময় দ্রুত এবং উচ্চতর সূক্ষ্মতা অফার করে, যা দ্বিতীয় সমাপ্তি প্রক্রিয়ার প্রয়োজন কমায়। এটি শক্তি সঞ্চয় এবং উপকরণ দক্ষতা সুবিধা দেয়।

ইলেকট্রনিক্স উত্পাদনে কোন ধরনের লেজারগুলি সাধারণত ব্যবহৃত হয়?

CO2, ফাইবার অপটিক এবং সলিড-স্টেট লেজারগুলি সাধারণত ব্যবহৃত হয়, যা প্রত্যেকে বিভিন্ন উপকরণ এবং অ্যাপ্লিকেশনের জন্য উপযুক্ত।

লেজার প্রযুক্তি PCB উত্পাদনে কীভাবে প্রভাব ফেলে?

লেজার প্রযুক্তি PCB উপাদানগুলির সঠিক মার্কিং এবং অ্যাবলেশন সক্ষম করে, উৎপাদন গতি বাড়ায় এবং ত্রুটি কমায়।

প্রতিফলিত উপকরণ কাটার জন্য কেন সবুজ লেজারগুলি পছন্দ করা হয়?

সবুজ লেজারগুলি তরঙ্গদৈর্ঘ্যে কাজ করে যেখানে তামা সহ প্রতিফলিত ধাতুগুলি আরও বেশি শক্তি শোষণ করে, শক্তি ক্ষতি এবং তাপীয় প্রসারণ কমায়।