การควบคุมความหนาของทองแดงเคลือบผิวบนแผ่นพิมพ์ลายวงจร

Abstract

วิทยานิพนธ์ฉบับนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อ (1) ลดค่าเฉลี่ยความหนาทองแดงเคลือบผิวในรูซึ่งเกินจากค่าเป้าหมายและ (2) ลดความผันแปรความหนาทองแดงเคลือบผิวในรูของกระบวนการชุบแผ่นวงจรพิมพ์ โดยใช้หลักการของซิกซ์ ซิกม่า มาประยุกต์ใช้ปรับปรุงกระบวนการผลิตเพื่อให้ปริมาณค่าความหนาทองแดงเคลือบผิวอยู่ในเกณฑ์ข้อกำหนดลูกค้าซึ่งกำหนดไว้ไม่น้อยกว่า 21 ไมครอน โดยหน่วยวัดผลระดับการปรับปรุงของการวิจัยที่กำหนด คือ ปริมาณค่าความหนาทองแดงเคลือบผิวในรูเฉลี่ยที่ลดลง จากการศึกษาข้อมูลขั้นต้นพบว่าก่อนการปรับปรุงค่าความหนาทองแดงเคลือบผิวเท่ากับ 27 ± 2.0 ไมครอน มีค่าดัชนีชี้วัดความสามารถของกระบวนการ (Cpk) ของค่าความหนาทองแดงเคลือบผิวที่จุดคุณภาพวิกฤต (Critical Quality Specification; CQS) เท่ากับ 0.92 และมีโอกาสการเกิดของเสียเท่ากับ 2890 ppm ขั้นตอนงานวิจัยดำเนินตามหลักการซิกซ์ ซิกม่า ซึ่งประกอบด้วย 5 ขั้นตอน ได้แก่ การนิยามปัญหา การวัดเพื่อกำหนดสาเหตุของปัญหา การวิเคราะห์สาเหตุของปัญหา การปรับปรุงแก้ไขกระบวนการ และสุดท้ายคือระยะติดตามควบคุม พบว่าปัจจัยนำเข้าที่มีนัยสำคัญ ได้แก่ ตำแหน่งชิ้นงานบนแถววางชิ้นงาน(Fly Bar) ความเข้มข้นน้ำยา CuSO4 และปริมาณลูก Copper Anode ซึ่งได้ผลลัพธ์ของกระบวนการ คือ สามารถกำหนดค่าของระดับปัจจัยนำเข้าที่ส่งผลต่อค่าความหนาทองแดงเคลือบผิวในรูในกระบวนการชุบแผ่นวงจรพิมพ์อย่างมีนัยสำคัญ จากข้อมูลหลังการปรับปรุงกระบวนการ พบว่าจากค่าควบคุมความเข้มข้นน้ำยา CuSO4 จากเดิมควบคุมอยู่ที่ 62.5 ± 7.5 g/l หลังการปรับปรุงแก้ไขจึงกำหนดการควบคุมอยู่ที่ 61.0 g/l ± 2.0 g/l ผลการปรับปรุงพบว่าสามารถลดค่าเฉลี่ยและความเบี่ยงเบนมาตรฐานของความหนาทองแดงในรูของแผ่นวงจรพิมพ์ลงได้เท่ากับ 25 และ ± 1.0 ไมครอน ตามลำดับ ค่าดัชนีชี้วัดความสามารถของกระบวนการ (Cpk) ของค่าความหนาทองแดงเคลือบผิวที่จุดคุณภาพวิกฤต (Critical Quality Specification; CQS) เพิ่มขึ้นจาก 0.92 เป็น 1.31 และมีโอกาสการเกิดของเสียลดลงเท่ากับ 42 ppm สามารถลดการใช้ปริมาณทองแดงได้เท่ากับ 7.5 % คิดเป็นเงิน 770,000 ต่อเดือน