ความหนาของการเคลือบ PCB

PCB หรือแผงวงจร มีหน้าที่ในการนำไฟฟ้าหรือข้อมูลไปยังจุดต่างๆ บนตัวแผงวงจรและส่งต่อไปยังอุปกรณ์ที่มีการเชื่อมต่อไว้ โดยเราสามารถพบเห็นอุปกรณ์ที่มี PCB หรือแผงวงจรเป็นส่วนประกอบได้ทั่วไป โดยเฉพาะตามอุปกรณ์อิเล็กทรอนิคส์ต่างๆ ไม่ว่าจะเป็น ลำโพง, คอมพิวเตอร์, สมาร์ทโฟน, โทรทัศน์ เป็นต้น

หลายๆ คนอาจจะกำลังสงสัยกับคำถามเหล่านี้

1. ความหนาของการเคลือบ PCB นั้นต้องอยู่ที่เท่าไหร่?
2. ไม่ต้องเคลือบ PCB ได้ไหม?
3. ต้องวัดความหนาของการเคลือบ PCB หรือเปล่า?
4. ต้องใช้อะไรในการวัดความหนาผิวเคลือบ?

ในบทความนี้เราจะมาไขข้อข้องใจและตอบคำถามทั้งหมดนี้กันครับ

อ่านเนื้อหาตามหัวข้อคลิ๊กได้เลย

1. PCB คืออะไร ?
2. การเคลือบ PCB จำเป็นหรือไม่ ?
3. ทำไมต้องวัดความหนาของการเคลือบ PCB ?
4. จะใช้อะไรวัดความหนาของการเคลือบ PCB ?
5. บทสรุป การเคลือบ PCB

PCB คืออะไร ?

PCB หรือ PC Board หรือสามารถเรียกทั่วไปว่า แผ่นปริ๊นท์ ซึ่งคำว่า PCB ย่อมาจาก Printed Circuit Board โดยในภาษาไทยจะใช้คำว่า “แผ่นวงจรพิมพ์”

ตัว PCB มีลักษณะเป็นแผ่นฉนวนที่มีลายทองแดงเชื่อมต่อไปยังจุดต่าง ๆ บนแผ่น (โดยในแต่ละจุดจะสามารถใส่อุปกรณ์ต่าง ๆ ลงไปได้) เพื่อเป็นทางเดินของสัญญาณต่าง ๆ หรือนำไฟฟ้าไปยังแต่ละจุด โดยเราจะเห็นแผ่น PCB นี้ได้ในอุปกรณ์อิเล็คทรอนิคส์ทั่วไป เช่น บอร์ดมือถือ, Mainboard คอมพิวเตอร์ เป็นต้น

การเคลือบ PCB จำเป็นหรือไม่ ?

บน PCB นั้นเต็มไปด้วยทองแดงซึ่งทำหน้าที่ส่งสัญญาณและไฟฟ้า แม้ว่าทองแดงจะมีความทนทานสูง แต่ก็สามารถเกิดเป็นสนิมกัดกร่อนได้เมื่อสัมผัสกับออกซิเจน และเมื่อทองแดงทำปฏิกิริยากับออกซิเจนหรือที่เรียกว่า “ออกซิเดชั่น” ตัวของทองแดงก็จะเกิดสนิมและถูกกัดกร่อนจนเกิดการเสื่อมสภาพในที่สุด นั่นหมายความว่าการเคลือบ PCB จะช่วยยืดอายุการใช้งานของทองแดง และทำให้พื้นผิวของ PCB สามารถบัดกรีได้เมื่อประกอบอุปกรณ์ต่าง ๆ ลงบน PCB นอกจากนี้ยังสามารถเพิ่มความสวยงามของตัว PCB ได้อีกด้วย

ตามที่กล่าวไว้ตอนก่อนหน้านี้ การเคลือบ PCB นั้นนอกจากจะช่วยยืดอายุการใช้งานแล้ว ยังเพิ่มความสวยงามของตัว PCB ขึ้นอีกด้วย ตามที่เห็นดังภาพด้านบน คอมพิวเตอร์ในยุคปัจจุบันมีการโชว์อุปกรณ์ภายในมากขึ้น รวมทั้งตัว PCB หรือที่เราเรียกกันว่า เมนบอร์ด หรือ Mother board บนคอมพิวเตอร์นั่นเอง

การเคลือบ PCB โดยทั่วไปนั้นจะใช้วัสดุ เช่น acrylic, silicone, epoxy, urethane, paraxylene (parylene) เพื่อใช้ในการเคลือบ ซึ่งวิธีการเคลือบนั้นก็มีตั้งแต่ การทา, การจุ่ม, การฉีดสเปรย์ จนไปถึงในอุตสาหกรรมที่ใช้ระบบอัตโนมัติและหุ่นยนต์ เป็นต้น เพื่อให้สามารถทนทานต่อสภาพแวดล้อม, ความชื้น, และยังสามารถกันน้ำได้อีกด้วย

ทำไมต้องวัดความหนาของการเคลือบ PCB ?

แน่นอนว่าการเคลือบ PCB นั้นมีประโยชน์มากมาย ทั้งช่วยยืดอายุการใช้งาน, กันน้ำ, กันฝุ่น, และกันความชื้นได้อีกด้วย แต่ก็ใช่ว่าการเคลือบ PCB จะมีแต่เพียงข้อดี แน่นอนว่าในการเคลือบ PCB นั้นก็มีค่าใช้จ่ายของวัตถุดิบที่นำมาเคลือบ PCB ซึ่งก็ทำให้เกิดเป็นต้นทุน โดยจะมากจะน้อยนั้นก็ขึ้นอยู่กับคุณภาพของน้ำยาหรือสารที่ใช้ในการเคลือบ และยังมีเรื่องของการเสียเวลาที่ใช้ในการเคลือบอีกด้วย การควบคุมความหนาให้เป็นไปตามมาตรฐานและความต้องการก็เป็นเรื่องที่สำคัญเช่นกัน หากเคลือบหนาเกินไปก็จะส่งผลต่อต้นทุนการผลิต และหากเคลือบบางเกินไปก็จะส่งผลต่อคุณภาพของ PCB

ดังนั้นทางผู้ผลิตจะมีการวัดความหนาผิวเคลือบบน PCB และควบคุมให้เป็นมาตรฐาน นอกจากทางผู้ผลิตที่ต้องวัดและควบคุมแล้วนั้น ทางผู้ที่นำ PCB ไปดำเนินการประกอบเป็นสินค้าต่อก็ต้องมีการวัดและควบคุมด้วยเช่นกัน เพื่อให้ผลิตภัณฑ์หรือสินค้ามีความน่าเชื่อถือและได้คุณภาพ

จะใช้อะไรวัดความหนาของการเคลือบ PCB ?

ความหนาของการเคลือบ PCB นั้นจะถูกเคลือบไว้บางมาก เพื่อประสิทธิภาพสูงสุดในการป้องกันแผ่น PCB โดยที่ไม่ส่งผลกระทบต่อการระบายความร้อน ทั่วไปแล้วจะมีความหนาของผิวเคลือบอยู่ที่ช่วง 25 ถึง 127 ไมครอน (ส่วนใหญ่ประมาณ 50 ไมครอน) ดังนั้นในการวัดความหนาของผิวเคลือบ PCB จะมีอยู่ 3 วิธีหลักดังนี้

1. Wet film thickness gauge คือ การวัดความหนาของผิวเคลือบในขณะที่ตัวสารเคลือบยังไม่แห้ง ตัวเกจที่ใช้ในการวัดจะมีลักษณะเป็นซี่ โดยความยาวของแต่ละซี่นั้นจะมีค่าความหนาที่ต่างกัน เมื่อเราลากตัวเกจไปบนแผ่น PCB สารเคลือบก็จะติดขึ้นมาตามซี่นั้น ๆ เพื่อระบุความหนาของผิวเคลือบ ซึ่งวิธีการวัดลักษณะนี้จะ เป็นการวัดค่าความหนาโดยเป็นการทำลายชิ้นงาน



2. Eddy current probes คือ การวัดความหนาของผิวเคลือบโดยการใช้โพรบวัดลงบนชิ้นงานโดยตรง ซี่งการวัดด้วยวิธี Eddy current นั้นจะมีความแม่นยำสูงและจะไม่ทำลายชิ้นงาน แต่จะมีข้อแม้ว่าในการใช้วิธีการวัดแบบนี้จะใช้ได้กับแผ่น PCB ที่มีหน้าทองแดงหรือโลหะอยู่เท่านั้น และจำเป็นต้องเลือกขนาดของโพรบให้สามารถวัดค่าได้บนแผ่น PCB ที่มีขนาดพื้นที่จำกัด



3. Ultrasonic thickness gauge คือ การใช้โพรบวัดลงบนชิ้นงานโดยตรง แต่ตัวโพรบจะปล่อยคลื่นอัล-ตร้าโซนิคแทน ซึ่งการวัดลักษณะนี้จะครอบคลุมได้มากกว่าแบบ Eddy current เนื่องจากสามารถวัดความหนาของผิวเคลือบบนแผ่น PCB ได้ทุกชนิด โดยไม่จำเป็นต้องมีหน้าทองแดงหรือโลหะ

บทสรุป การเคลือบ PCB

สำหรับการเคลือบ PCB นั้น ส่วนใหญ่จะใช้วิธีการสุ่มชิ้นงานมาเพื่อตรวจวัดความหนาของการเคลือบ PCB ในการรักษาคุณภาพของชิ้นงานหรือผลิตภัณฑ์ โดยมักใช้หลักการด้วยวิธีที่ 2 และ 3 ดังที่กล่าวไปข้างต้นก็คือ Eddy current probes สำหรับ PCB ประเภทโลหะ และ Ultrasonic thickness gauge สำหรับ PCB ที่ไม่ใช่โลหะ ซึ่งทั้ง 2 วิธีนั้นจะเป็นเครื่องวัดระบบดิจิตอลจึงสามารถทำรายงานเพื่อเก็บบันทึกข้อมูลในการตรวจสอบเป็นประวัติไว้ได้ แต่สำหรับวิธีแรก Wet film thickness gauge นั้น เป็นการวัดค่าความหนาโดยเป็นการทำลายชิ้นงาน ทำให้ชิ้นงานเกิดความเสียหายทำให้ส่งผลต่อต้นทุนการผลิตที่ต้องเพิ่มมากขึ้น จึงไม่นิยมในอุตสาหกรรมขนาดใหญ่มากนัก

สอบถามข้อมูลเพิ่มเติม:

อ่านบทความเกี่ยวกับความหนาผิวเคลือบอื่น ๆ ได้ ที่นี่

เลือกซื้อเครื่องวัดความหนาผิวเคลือบ คลิ๊ก

โทร 02-7469933 กด 1 ฝ่ายขาย

แหล่งที่มา