การปรับปรุงกระบวนการประกอบกล่องโลหะกับแผ่นวงจรพิมพ์ เพื่อลดปัญหาคราบกาวโดยการออกแบบการทดลอง

ผู้แต่ง

  • เสาวลักษณ์ บ่อคำ นิสิตปริญญาโท สาขาวิชาการจัดการวิศวกรรม ภาควิชาวิศวกรรมอุตสาหการ คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์
  • สุวิชภรณ์ วิชกูล ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ภาควิชาวิศวกรรมอุตสาหการ คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์
  • ประพล จิวะพรทิพย์ อาจารย์ ภาควิชาวิศวกรรมอุตสาหการ คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์

คำสำคัญ:

การออกแบบการทดลอง, กระบวนการประกอบกล่องโลหะกับแผ่นวงจรพิมพ์, การวัดค่าความยาวของคราบกาว, การทดสอบแรงเฉือน

บทคัดย่อ

ในกระบวนการประกอบโลหะกับแผงวงจรพิมพ์ของบริษัทกรณีศึกษาที่เป็นผู้รับจ้างผลิตอุปกรณ์รับส่งสัญญาณทางแสง บริษัทกรณีศึกษาพบปัญหาค่าความยาวของคราบกาวมีค่ามากกว่า 5.4 มิลลิเมตร ส่งผลให้เกิดของเสียในกระบวนการเชื่อมลวดทอง โดยค่าความยาวเฉลี่ยของค่าความยาวของคราบกาวก่อนปรับปรุงมีค่าเท่ากับ 5.2633 มิลลิเมตร งานวิจัยนี้จึงมีวัตถุประสงค์เพื่อลดความยาวของคราบกาวลง และเพิ่มคุณภาพการยึดติดระหว่างกล่องโลหะและแผ่นวงจรพิมพ์ ซึ่งค่าแรงเฉือนเฉลี่ยก่อนปรับปรุงเท่ากับ 11.3946 กรัมแรง โดยศึกษาปัจจัยที่มีผลต่อค่าความยาวของคราบกาวและค่าแรงเฉือนในกระบวนการประกอบกล่องโลหะกับแผ่นวงจรพิมพ์เพื่อหาระดับของปัจจัยที่เหมาะสมที่ทำให้ค่าความยาวของคราบกาวมีค่าน้อยที่สุดและค่าแรงเฉือนมีค่ามากที่สุด ใช้การออกแบบการทดลองแบบส่วนประสมกลาง ทำการศึกษา 4 ปัจจัย ได้แก่ น้ำหนักกาว ระยะเวลาวางงานไว้หลังประกอบที่อุณหภูมิห้อง ความสะอาดพื้นผิวชิ้นงาน และชนิดของกาว และวิเคราะห์ผลด้วยวิธีพื้นผิวตอบสนอง จากผลการทดลองพบว่าปัจจัยที่มีผลต่อค่าความยาวของคราบกาว คือ อันตรกิริยาระหว่างระยะเวลาวางงานไว้หลังประกอบที่อุณหภูมิห้องกับชนิดของกาว และอันตรกิริยาระหว่างความสะอาดของพื้นผิวชิ้นงานกับชนิดของกาว ปัจจัยที่มีผลต่อค่าแรงเฉือน คือ พจน์กำลังสองของน้ำหนักกาว อันตรกิริยาระหว่างน้ำหนักกาวกับความสะอาดของพื้นผิวชิ้นงาน อันตรกิริยาระหว่างน้ำหนักกาวกับชนิดของกาว และอันตรกิริยาระหว่างความสะอาดของพื้นผิวชิ้นงานกับชนิดของกาว โดยระดับของปัจจัยที่เหมาะสมคือ น้ำหนักกาว เท่ากับ 6.91 มิลลิกรัม ระยะเวลาวางงานไว้หลังประกอบเท่ากับ 41.72 นาที ความสะอาดของพื้นผิวชิ้นงาน เท่ากับ พลาสมา และ ชนิดของกาว เท่ากับ ชนิดที่ 2 โดยผลการยืนยันการทดลองจำนวน 30 ตัวอย่าง แสดงให้เห็นว่าที่ระดับความเชื่อมั่น 95 เปอร์เซ็นต์ ค่าเฉลี่ยของค่าความยาวของคราบกาวจะมีค่าน้อยกว่า 1.3461 มิลลิเมตร ซึ่งลดลงจากก่อนปรับปรุงอย่างน้อย 30 เปอร์เซ็นต์ และค่าเฉลี่ยของค่าแรงเฉือนจะมีค่ามากกว่า 27.7776 กรัมแรง ซึ่งมีค่ามากกว่าก่อนปรับปรุง

เอกสารอ้างอิง

B. Neff, J. Huneke, M. Nguyen, P. Liu, T. Herrington, and S. K. Gupta, “No-bleed die attach adhesives,” in International Symposium on Advanced Packaging Materials: Processes, Properties and Interfaces, California, 2005.

ประไพศรี สุทัศน์ ณ อยุธยา และ พงศ์ชนัน เหลืองไพบูลย์, การออกแบบและการวิเคราะห์การทดลอง, กรุงเทพมหานคร: สำนักพิมพ์ท้อป, 2551.

M. D. Capili, “Upgrading die attach epoxy dispensing mechanism,” Journal of Engineering Research and Reports., vol. 20, no. 1, pp. 141-148, 2021.

M. R. Marks, J. A. Thompson, and R. Gopalakrishnan, “An experimental study of die attach polymer bleedout in ceramic packages,” Thin Solid Films., vol. 252, pp. 54–60, 1994.

R. S. Rodriguez, E. M. Graycochea Jr., R. A. Seguido, and F. R. I. Gomez, “Die attach process optimization with enhanced epoxy control on leadframe package,” Journal of Engineering Research and Reports., vol. 14, no. 2, pp. 32–37, 2020.

J. C. Hsiung, R. A. Pearson, and T. B. Lloyd, “A surface energy approach for analyzing die attach adhesive resin bleed,” IEEE Transactions on Components and Packaging Technologies., vol. 26, no. 3, pp. 589–594, 2003.

H. T. Wang and Y. C. Poh, “An analysis on the properties of epoxy based die attach material and the effect to delamination and wire bondability,” in The 33rd International Electronics Manufacturing Technology Conference, Penang, Malaysia, 2008.

M. D. Capili, “Understanding and controlling resin bleed out,” International Research Journal of Advanced Engineering and Science., vol. 4, no. 4, pp. 196–197, 2019.

C. Lee, R. Gopalakrishnan, K. Nyunt, A. Wong, R. C. E. Tan, and J. W. L. Ong, “Plasma cleaning of plastic ball grid array package,” Microelectronics Reliability., vol. 39, pp. 97–105, 1999.

S. Pumkrachang, K. Asawarungsaengkul, and P. Chutima, “Experiment investigation and optimization for slider bonding process to enhance the shear strength of epoxy adhesive joint,” Engineering Journal., vol. 25, no. 9, pp. 33–44, 2021.

D. C. Montgomery, Design and Analysis of Experiments, 10th ed., New Jersey: John Wiley and Sons, 2019.

G. Derringer and R. Suich, “Simultaneous optimization of several response variables,” Journal of Quality Technology., vol. 12, no. 4, pp. 214–219, 1980.

ดาวน์โหลด

เผยแพร่แล้ว

2026-06-21

รูปแบบการอ้างอิง

[1]
บ่อคำ เ., วิชกูล ส., และ จิวะพรทิพย์ ป., “การปรับปรุงกระบวนการประกอบกล่องโลหะกับแผ่นวงจรพิมพ์ เพื่อลดปัญหาคราบกาวโดยการออกแบบการทดลอง”, TJOR, ปี 14, ฉบับที่ 1, น. 12–24, มิ.ย. 2026.