การปรับปรุงคุณภาพความหนาแน่นทองแดงในรูของกระบวนการผลิตแผ่นวงจรพิมพ์โดยประยุกต์วิธีซิกซ์ ซิกมา

Abstract

การวิจัยฉบับนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อลดปริมาณของเสียที่เกิดขึ้นจากค่าความหนาทองแดงในรู(Copper-in-Hole thickness) ของแผ่นวงจรพิมพ์ออกนอกข้อกำหนดด้านผลิตภัณฑ์ของลูกค้า โดยนำวิธีการปรับปรุงกระบวนการผลิตตามวิธีซิกซ์ ซิกมา มาประยุกต์ใช้เพื่อศึกษาหาปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อค่าเฉลี่ยความหนาทองแดงในรู และหาเงื่อนไขที่เหมาะสมของปัจจัยดังกล่าวในการผลิตที่จะทำให้ค่าความหนาทองแดงในรูมีค่าเฉลี่ยเข้าสู่ค่าเป้าหมายและของเสียลดลงได้ โดยหน่วยวัดผลระดับการปรับปรุงของการวิจัยที่กำหนดคือปริมาณของเสียที่เกิดขึ้นในหน่วย Part Per Million (PPM) ซึ่งก่อนการปรับปรุงกระบวนการผลิตมีปริมาณของเสียเท่ากับ 14,872 PPM ขั้นตอนการวิจัยจะดำเนินตามวิธีซิกซ์ ซิกมาทั้ง 5 ขั้นตอน โดยเริ่มจากการนิยามปัญหา, การวัดเพื่อกำหนดสาเหตุของปัญหา, การวิเคราะห์สาเหตุของปัญหา โดยเมื่อผ่านขั้นตอนนี้แล้ว พบว่าปัจจัยนำเข้าที่มีนัยสำคัญคือ เวลาที่ใช้ในการชุบ, กระแสไฟฟ้าที่ใช้ในการชุบ, อุณหภูมิของสารละลาย, ความเข้มข้นของคลอไรด์ อิออน และความเข้มข้นของกรดซัลฟุริก ซึ่งเป็นปัจจัยที่เกี่ยวข้องในกระบวนการชุบทองแดงด้วยกระแสไฟฟ้า จากนั้นจึงนำปัจจัยทั้งห้านี้มาทำการออกแบบการทดลองในขั้นตอนการปรับปรุงแก้ไขกระบวนการ ซึ่งผลลัพธ์ของค่าที่เหมาะสมในการใช้งานที่ได้เป็นดังนี้ เวลาที่ใช้ในการชุบ 59 นาที 39 วินาที, กระแสไฟฟ้าที่ใช้ในการชุบ 29 แอมแปร์ต่อตารางฟุต, อุณหภูมิของสารละลาย 25 องศาเซลเซียส, ความเข้มข้นของคลอไรด์ อิออน 52 PPM และความเข้มข้นของกรดซัลฟุริก 255 กรัมต่อลิตร จากนั้นจึงนำไปทดสอบเพื่อยืนยันผลก่อนนำไปใช้งานจริงในกระบวนการผลิต และทำการกำหนดระบบควบคุมแก่ปัจจัยนำเข้าที่สำคัญทั้งห้าในขั้นตอนการควบคุมกระบวนการ ซึ่งเป็นขั้นตอนสุดท้าย จากข้อมูลหลังการปรับปรุงกระบวนการพบว่า มีปริมาณของเสียเกิดขึ้นประมาณ 77 PPM ซึ่งคิดเป็น 99.5 เปอร์เซ็นต์ของจำนวนของเสียที่ลดได้ก่อนการปรับปรุงกระบวนการผลิตและสามารถที่จะลดความสูญเสียได้เป็นจำนวนเงิน 839,837 บาทต่อปี โดยประมาณการจากปริมาณยอดสั่งซื้อที่พยากรณ์ไว้ของบริษัทจากเดือนมกราคม 2547 ถึงเดือนธันวาคม 2547