อุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์เป็นอย่างไร

ปัจจุบันอุปกรณ์ต่างๆ ด้านเทคโนโลยีนั้น ล้วนแล้วแต่อยู่ในกลุ่ม “อุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์” เสียเป็นส่วนใหญ่ ด้วยความที่เทรนด์การใช้อิเล็กทรอนิกส์กำลังพัฒนาอย่างต่อเนื่อง ขยายฐานธุรกิจอุตสาหกรรมไปทุกภาคส่วน จึงทำให้เป็นอะไรที่น่าสนใจมากๆ บทความนี้เลยจะพาทุกๆ ท่านไปพบกับ “อุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์เป็นอย่างไร”  ไปถึงไหนกันแล้วบ้างในไทยกันครับ เพื่อเป็นการไม่เสียเวลา เราไปชมกันดีกว่าครับผม

อุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์

อุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์เป็นภาคส่วนที่มีการเติบโตอย่างรวดเร็วซึ่งต้องการการนำโซลูชันที่เป็นนวัตกรรมใหม่มาใช้อย่างต่อเนื่อง ภารกิจหลักของบริษัทคือการออกแบบ ผลิต และจัดจำหน่ายอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์หลากหลายประเภท ตั้งแต่ส่วนประกอบง่ายๆ ไปจนถึงระบบขั้นสูง ซึ่งปัจจุบันมีการใช้งานในแทบทุกด้านของเศรษฐกิจ

วัตถุดิบเคมีภัณฑ์ ผลิตภัณฑ์ขั้นกลาง และผลิตภัณฑ์ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์

อุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ใช้วัตถุดิบเคมีและผลิตภัณฑ์ขั้นกลางที่หลากหลายในกระบวนการผลิต ในหมู่ที่ใช้บ่อยที่สุดคือ:

●สารกึ่งตัวนำ – คือองค์ประกอบต่างๆ เช่น ซิลิกอนหรือเจอร์เมเนียม และสารประกอบของธาตุต่างๆ เช่น สารหนูหรือพลวง ซึ่งใช้ทำวงจรรวมของสารกึ่งตัวนำ ไดโอด ทรานซิสเตอร์ และชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์อื่นๆ

โลหะบัดกรี – โลหะผสมที่ใช้สำหรับเชื่อมชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ ซึ่งรวมถึงดีบุก ตะกั่ว หรือตะกั่วบัดกรีแบบไร้สารตะกั่ว เป็นต้น

●ตัวทำละลายเคมี – ได้แก่ ไอโซโพรพิลแอลกอฮอล์ อะซิโตน โทลูอีน หรือ กรดไนตริก ซึ่งใช้เพื่อทำความสะอาดพื้นผิวของชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์โดยตรงหรือเพื่อผลิตน้ำยาทำความสะอาดอิเล็กทรอนิกส์

●สารตั้งต้นสำหรับชั้นสารกึ่งตัวนำ – ซึ่งรวมถึงวัตถุดิบเช่นซิลิคอนไตรคลอไรด์, เตตระเอทอกซีไซเลน (TEOS), โลหะอัลคาไลหรือสารประกอบโลหะทรานซิชัน และใช้เป็นสารตั้งต้นในกระบวนการสะสมไอเคมี (CVD) หรือการสะสมไอทางกายภาพ (PVD) เพื่อสร้างชั้นสารกึ่งตัวนำบน พื้นผิวซิลิกอน

●สารเคมีทำความสะอาดและแปรรูป – ในหมู่พวกเขา เราแยกแยะความแตกต่าง เช่น กรดซัลฟิวริก กรด ไฮโดรคลอริก กรด ไฮโดรฟลูออริก หรือสารละลายอัลคาไลน์ ซึ่งใช้ในการทำความสะอาด การปรับสภาพพื้นผิว และกระบวนการแกะสลักในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์

●สีย้อมและสารสี – เป็นสารตัวกลางสำเร็จรูป ซึ่งใช้เหนือสิ่งอื่นใดเพื่อให้ได้เอฟเฟกต์การแสดงสี สำหรับไดโอดเปล่งแสง (OLED) หรือชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ที่มีสีอื่นๆ

การผลิตแผงวงจรอิเล็กรอนิกส์

ขั้นตอนที่ 1: การออกแบบบอร์ด

ขั้นตอนแรกในการประมวลผล PCBA คือการออกแบบแผงวงจร ในขั้นตอนนี้ วิศวกรอิเล็กทรอนิกส์ใช้ซอฟต์แวร์ออกแบบ PCB เพื่อสร้างไดอะแกรมวงจรและแผนผัง แบบร่างเหล่านี้ประกอบด้วยส่วนประกอบต่างๆ การเชื่อมต่อ โครงร่าง และการเดินสายไฟบนแผงวงจร นักออกแบบจำเป็นต้องพิจารณาขนาด รูปร่าง จำนวนชั้น การเชื่อมต่อของชั้น และตำแหน่งของส่วนประกอบของแผงวงจร นอกจากนี้ ยังต้องปฏิบัติตามข้อกำหนดและมาตรฐานการออกแบบแผงวงจรเพื่อให้แน่ใจว่า PCB ขั้นสุดท้ายสามารถตอบสนองความต้องการด้านประสิทธิภาพ ความน่าเชื่อถือ และการผลิตได้

ขั้นตอนที่ 2: การเตรียมวัตถุดิบ

เมื่อออกแบบแผงวงจรเสร็จแล้ว ขั้นตอนต่อไปคือการเตรียมวัตถุดิบ ซึ่งรวมถึง:

พื้นผิว PCB: มักทำจากวัสดุคอมโพสิตเสริมใยแก้ว อาจเป็นแบบด้านเดียว สองด้าน หรือหลายชั้น วัสดุและจำนวนชั้นของวัสดุพิมพ์ขึ้นอยู่กับข้อกำหนดการออกแบบ

ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์: ซึ่งรวมถึงชิป ตัวต้านทาน ตัวเก็บประจุ ตัวเหนี่ยวนำ ไดโอด ฯลฯ ส่วนประกอบเหล่านี้จัดหาจากซัพพลายเออร์ตาม BOM (รายการวัสดุ)

บัดกรี: มักใช้บัดกรีไร้สารตะกั่วเพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดด้านสิ่งแวดล้อม

วัสดุชุบ PCB: วัสดุชุบที่ใช้ในการเคลือบแผ่น PCB

วัสดุเสริมอื่นๆ: เช่น ตะกั่วบัดกรี อุปกรณ์ติดตั้ง PCB วัสดุบรรจุภัณฑ์ ฯลฯ

กวางe 3: การผลิต PCB

การผลิต PCB เป็นหนึ่งในขั้นตอนหลักของการประมวลผล PCB กระบวนการนี้ประกอบด้วย:

การพิมพ์: การพิมพ์ลวดลายเส้นบนแผนภาพวงจรลงบนพื้นผิว PCB

การแกะสลัก: ใช้กระบวนการกัดด้วยสารเคมีเพื่อขจัดชั้นทองแดงที่ไม่ต้องการ เหลือรูปแบบวงจรที่ต้องการ

การเจาะ: มีการเจาะรูเข้าไปใน PCB เพื่อติดตั้งส่วนประกอบและขั้วต่อที่มีรูพรุน

การชุบ: การเคลือบรูใน PCB ด้วยวัสดุที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าผ่านกระบวนการชุบเพื่อให้แน่ใจว่ามีการเชื่อมต่อทางไฟฟ้า

การเคลือบแผ่น: การบัดกรีบนแผ่น PCB เพื่อการติดตั้งส่วนประกอบในภายหลัง

ขั้นตอนที่ 4: การติดตั้งส่วนประกอบ

การติดตั้งส่วนประกอบเป็นกระบวนการในการติดตั้งส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์บน PCB มีเทคนิคการติดตั้งส่วนประกอบหลักสองประการ:

เทคโนโลยี Surface Mount (SMT): เทคนิคนี้เกี่ยวข้องกับการติดตั้งส่วนประกอบลงบนพื้นผิวของ PCB โดยตรง ส่วนประกอบซึ่งโดยปกติจะมีขนาดเล็ก จะถูกยึดเข้ากับ PCB โดยการบัดกรี จากนั้นจึงบัดกรีในเตาอบ

เทคโนโลยีปลั๊กอิน (THT): เทคโนโลยีนี้เกี่ยวข้องกับการสอดพินของส่วนประกอบต่างๆ เข้าไปในรูเหนือบน PCB แล้วจึงบัดกรีให้เข้าที่

โดยปกติการติดตั้งส่วนประกอบจะดำเนินการโดยใช้อุปกรณ์อัตโนมัติ เช่น เครื่องวางตำแหน่ง เครื่องบัดกรีแบบคลื่น และเตาอบหมุนเวียนลมร้อน อุปกรณ์นี้ช่วยให้แน่ใจว่าส่วนประกอบต่างๆ อยู่ในตำแหน่งที่ถูกต้องและบัดกรีเข้ากับ PCB

ขั้นตอนที่ 5: การทดสอบและการควบคุมคุณภาพ

ขั้นตอนต่อไปในการประมวลผล PCBA คือการทดสอบและการควบคุมคุณภาพ

และสุดท้ายคือ “จัดส่ง” นั้นเองครับ

เป็นอย่างไรกันบ้างครับกับข้อมูลเกี่ยวกับ “อุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์” ที่ได้นำมาฝากทุกๆ ท่านกันครับ หวังว่าจะเป็นองค์ความรู้ที่น่าสนใจไม่มากก็น้อยกันนะ