การลดสัดส่วนของเสียที่เกิดจากโพรงอากาศในกระบวนการขึ้นรูปไมโครชิป

บทคัดย่อ

บทคัดย่อ

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อลดสัดส่วนของเสียที่เกิดจากโพรงอากาศในกระบวนการขึ้นรูปไมโครชิปโดยการประยุกต์ใช้ออกแบบการทดลองเพื่อหาสภาวะที่ทำให้ขนาดรวมของโพรงอากาศทั้งภายนอกและภายในไมโครชิปมีค่าไม่เกิน 500 ไมครอน ซึ่งเป็นข้อกำหนดทางด้านคุณภาพ ในเบื้องต้นได้มีการระดมความคิดร่วมกับผู้เชี่ยวชาญด้านเทคนิคในการขึ้นรูปไมโครชิป เพื่อทำการศึกษาปัจจัยทั้งหมดที่น่าจะมีผลต่อการเกิดโพรงอากาศตลอดจนการพิจารณาถึงข้อจำกัดต่างๆ ของปัจจัยโดยใช้หลักการของผังก้างปลา พบว่ามี 4 ปัจจัยที่เกี่ยวข้องคือ แรงอัดของแม่พิมพ์ แรงฉีดเรซิ่น เวลาในการฉีดเรซิ่นและระยะเวลาในการให้ความร้อนกับเรซิ่น จากนั้นได้ประยุกต์ใช้หลักการออกแบบโดยวิธีการพื้นผิวตอบสนองแบบ Box-Behnken Design เพื่อหาสภาวะที่เหมาะสมของปัจจัยทั้ง 4 ที่ทำให้เกิดขนาดรวมของโพรงอากาศน้อยที่สุด จากผลการทดลองพบว่าทั้ง4 ปัจจัย รวมทั้งมีอันตรกิริยาระหว่างปัจจัยที่มีผลต่อการเกิดโพรงอากาศ ซึ่งสภาวะที่เหมาะสมที่สุดที่ระดับนัยสำคัญ (α) เท่ากับ 0.05 คือ ระยะเวลาในการให้ความร้อนกับเรซิ่น 9 วินาที แรงฉีดเรซิ่น 10 kN แรงอัดของแม่พิมพ์ 280 Mpa และเวลาในการฉีดเรซิ่น 8 วินาทีได้ขนาดรวมของโพรงอากาศเฉลี่ยที่น้อยที่สุดเท่ากับ218.25 ไมครอน จากการทดสอบเพื่อยืนยันผล ได้ขนาดรวมของโพรงอากาศเฉลี่ยเท่ากับ 220.73 ซึ่งอยู่ในเกณฑ์ด้านคุณภาพ สามารถลดสัดส่วนของเสียจากโพรงอากาศได้ทั้งหมด เมื่อเทียบกับสัดส่วนของเสียก่อนการวิจัยประมาณ 2370 PPM

คำสำคัญ: ไมโครชิป กระบวนการขึ้นรูป แรงอัดของแม่พิมพ์ แรงฉีดเรซิ่น เวลาในการฉีดเรซิ่นระยะเวลาในการให้ความร้อนกับเรซิ่น วิธีการพื้นผิวตอบสนอง

Abstract

The objective of this research is to reduce voiddefect proportion in the microchip molding processby utilizing the designed experiment to determinethe optimum condition where no external andinternal void space lies further than 500microns, corresponding to the conventionalstandard. From the brainstorming of pertinentexperts utilizing the fish bone diagram, potential4 factors affecting void formation incorporatea) clamp pressure, b) injection force, c) injectiontime and d) the tablet preheat time. Furtherinvestigation employing a Response SurfaceAnalysis with the Box-Behnken Design was carried out to uncover the optimum condition for minimizingvoid formation and factors that affect the minimaloccurrence of porosities (α ≤ .05). As results,the explored optimum conditions comprise the9-second tablet preheat interval, along with the 10-kNinjection force, 280-Mpa clamp pressure and the 8-secondinjection phase. The average minimal void formationgenerated from the aforementioned condition wasrevealed at 218.25 microns while the confirmationexperiment produced the average void size of 220.73microns. Through the developed optimum moldingcondition, the defect rate of 2,370 PPM at initialintroduction can be decreased substantially.

Keyword: Microchip, Molding Process, ClampPressure, Injection Time, Tablet Pre-heatTime, Injection Force, Response SurfaceAnalysis