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激光打�
閱讀�2414�(shí)間:2022-06-17 09:07:51

    激光打孔過(guò)程是激光和物質(zhì)相互作用的熱物理�(guò)程,它是由激光光束特�(包括激光的波長(zhǎng)、脈沖寬�、光束發(fā)散角、聚�?fàn)顟B(tài)�)和物�(zhì)的諸多熱物理特性決定的�

�(yōu)�(shì)

    �(wú)線測(cè)�

    自動(dòng)�(diào)整激光平�

    �(cè)量前�(wú)需�(guò)多的�(zhǔn)備便可直接�(jìn)行測(cè)�

    兩種不同的用�(hù)操作模式

    �(shù)�(jù)�(kù)管理和項(xiàng)目管�

    二維和三維的圖形化顯�

    提供短波和長(zhǎng)波分�

    法蘭傾斜度的�(píng)�

    �(cè)量環(huán)和測(cè)量點(diǎn)的數(shù)量可不受限制的被定義

    提供佳的參考分析(Best-Fit�

    �(cè)量數(shù)�(jù),測(cè)量圖像及�(bào)告可被導(dǎo)�

    通過(guò)�(shù)字簽名和�(cè)量點(diǎn)的驗(yàn)證來(lái)確保�(cè)量數(shù)�(jù)的真�(shí)可靠�

    在元件上�(kāi)�(gè)小孔是件很常�(jiàn)的事。但�,如果要求在�(jiān)硬的材料�,比如在硬質(zhì)合金上打大量0.1毫米到幾微米直徑的小�,用普通的�(jī)械加工工具怕是不容易辦�,即使能夠做,加工成本也�(huì)很高?,F(xiàn)有的�(jī)械加工技�(shù)在材料上打微型小孔是采用每分鐘數(shù)�(wàn)�(zhuǎn)或者幾十萬(wàn)�(zhuǎn)的高速旋�(zhuǎn)小鉆頭加工的,用這�(gè)辦法一般也只能加工孔徑大于0.25毫米的小�。在今天的工�(yè)生產(chǎn)中往往是要求加工直徑比這還小的孔。比如在電子工業(yè)生產(chǎn)�,多層印刷電路板的生�(chǎn),就要求在板上鉆成千上萬(wàn)�(gè)直徑約為0.1�0.3毫米的小�。顯�,采用剛才說(shuō)的鉆頭來(lái)加工,遇到的困難就比較大,加工質(zhì)量不容易保證,加工成本不低。早在本世紀(jì)60年代�,科�(xué)家在�(shí)�(yàn)室就用激光在鋼質(zhì)刀片上打出微小�,經(jīng)�(guò)�30年的改�(jìn)和發(fā)�,如今用激光在材料上打微小直徑的小孔已�(wú)困難,而且加工�(zhì)量好。打出的小孔孔壁�(guī)�,沒(méi)有什么毛�。打孔速度又很�,大約千分秒的時(shí)間就可以打出一�(gè)��


原理

    激光在材料上鉆出小孔的道理很簡(jiǎn)單(皮衣面料雕花打孔�(jī)),做法也不�(fù)��

    激光有很好的相干�,用光學(xué)系統(tǒng)可以把它聚焦成直徑很微小的光�(diǎn)(小�1微米),這相�(dāng)于用�(lái)鉆孔的“微型鉆頭�。其次,激光的亮度很高,在聚焦的焦�(diǎn)上的激光能量密度(平均每平方厘米面積上的能量)�(huì)很高,普通一�(tái)激光器輸出的激�,產(chǎn)生的能量就可以高�(dá)109焦耳/厘米2,足可以讓材料發(fā)生熔化并汽化,在材料上留下一�(gè)小孔,和用鉆頭鉆出來(lái)的一�(gè)��

�(yùn)�

    怎樣用好激光“鉆頭�,激光科�(xué)工作者也做了許多研究工作。他們發(fā)�(xiàn),用每秒�(fā)射許多�(gè)光脈沖(通常叫高重復(fù)率激光脈沖)做“鉆頭�,打出來(lái)的小孔質(zhì)量比用單�(gè)光脈�,或每秒�(shí)間內(nèi)少數(shù)幾�(gè)光脈沖打出來(lái)的孔�。道理大概是這樣:在用每秒一�(gè)光脈沖或少數(shù)幾�(gè)脈沖打孔�(shí),對(duì)每�(gè)光脈沖的激光能量要求比較高,讓材料能被加熱至熔化才能打出孔。但是,融熔了的材料�(méi)有辦法充分汽�,卻把在它附近的材料加熱和使它們汽�,結(jié)果,被打出來(lái)的小孔在形狀大小上就不那么規(guī)�。如果使用的是高重復(fù)率激光器輸出的光脈沖,這時(shí)每�(gè)光脈沖平均的能量并不很高,但由于光脈沖的寬度�,功率水平卻不低。于是每�(gè)激光脈沖在材料上形成的融熔體不�,主要是�(fā)生汽�。由于使小孔附近的材料加熱時(shí)融熔體很�,因而也就不出現(xiàn)在用單脈沖打孔時(shí)出現(xiàn)的事。打出的小孔形狀和大小就�(guī)整得多了�

    要使打出的小孔質(zhì)量高,還需要注意激光焦�(diǎn)位置的選�。選擇焦�(diǎn)位置的原則大致是這樣:對(duì)于比較厚的材料,激光束焦點(diǎn)位置�(yīng)位于工件的內(nèi)�,如果材料比較薄,激光束焦點(diǎn)需放在工件表面的上�。這樣的安排會(huì)讓打出來(lái)的小孔上下大小基本上一�,不出現(xiàn)“桶狀”的小孔�

    用激光在材料上鉆�,鉆出的小孔�(zhì)量不僅非常好,特別是在打大量同樣的小孔時(shí),還能保證多�(gè)小孔的尺寸形狀�(tǒng)一,而且鉆孔速度�,生�(chǎn)效率�。所�,除在電子工�(yè)生產(chǎn)中用激光打孔外,其他許多工�(yè)生產(chǎn)部門(mén)都在采用,比如普通香煙過(guò)濾嘴上的小孔、噴霧器閥門(mén)上的小孔,也在采用激光加�。噴霧器罐和瓶子頸部都有一�(gè)用來(lái)控制壓縮物質(zhì)(比如除臭劑、油料或者其他液體)的流�,閥門(mén)使用的性能就由噴霧器上這只小孔�(lái)決定�。這只小孔的直徑為10微米�40微米,用其他�(jī)械加工方法不那么好做,用激光來(lái)加工,能保證�(zhì)量,每小�(shí)還可以打4�(wàn)�(gè)小孔�

    電子信息�(chǎn)�(yè)中,PCB 的主要功能是使各種電子零組件形成�(yù)定電路的連接,起中繼傳輸?shù)淖饔?,是電子�(chǎn)品的�(guān)鍵電子互連件,有“電子產(chǎn)品之母”之�(chēng),廣泛應(yīng)用于各種電子零組�。據(jù)世界電子電路理事�(huì)(WECC)③各�(xié)�(huì)成員�(bào)告顯��2009 年P(guān)CB �(chǎn)值約444 億美元,我國(guó)�(chǎn)值為163.5 億美�,占�36%。由于中�(guó)仍然具有勞動(dòng)力成本優(yōu)�(shì),在基礎(chǔ)�(shè)�、配套產(chǎn)�(yè)鏈等方面與其他發(fā)展中�(guó)家相比還具有一定優(yōu)�(shì),PCB �(chǎn)能主要轉(zhuǎn)向中�(guó)。中�(guó)�2006 年已�(jīng)取代日本成為�(chǎn)值大的PCB 生產(chǎn)基地。未�(lái)幾年,中�(guó)PCB 行業(yè)的年均增�(zhǎng)率將保持�20%左右,增�(zhǎng)速度將遠(yuǎn)高于行業(yè)的增�(zhǎng)速度�

    Prismark �(yù)�(cè)未來(lái)PCB 主要增長(zhǎng)�(dòng)力來(lái)自HDI 板和IC 載板,這兩種產(chǎn)品將�(gòu)成未�(lái)幾年P(guān)CB �(chǎn)�(yè)�(fā)展的主要?jiǎng)�?。HDI 目前占PCB 的比重約20%,順�(yīng)電子�(chǎn)品的多功能化、小型化、輕量化的發(fā)展趨�(shì),下一代電子產(chǎn)品對(duì)PCB 的要求是高密度、高集成、封裝化、微�(xì)化、多層化。傳�(tǒng)PCB 的制程都是先壓合再鉆�,HDI 板則以積層取代壓合,以非�(jī)器鉆孔取代機(jī)器鉆�,由于層�(shù)可以增加,使得PCB 板面積可縮小,符合電子產(chǎn)品輕、薄、短、小的發(fā)展趨�(shì),HDI 是目前PCB 行業(yè)中成�(zhǎng)快的子行�(yè),未�(lái)占PCB 的比重將�(jìn)一步增�。HDI 板廣泛用于手�(jī)、IC 封裝載板、掌上型�(jì)算機(jī)、�(gè)人數(shù)字助�、筆記型�(jì)算機(jī)與部份服�(wù)器等�(chǎn)品,

    目前�90%的手�(jī)主板都采用HDI �。手�(jī)�(chǎn)量的持續(xù)增長(zhǎng)推動(dòng)著HDI 板的需求增�(zhǎng)。市�(chǎng)研究公司In-Stat �(fā)布的研究�(bào)告預(yù)�(cè),在未來(lái)幾年�(nèi),手�(jī)�(chǎn)量仍將以15%左右的速度增長(zhǎng)�2011 年手�(jī)的總�(xiāo)售將�(dá)�20 億部。手�(jī)行業(yè)成長(zhǎng)帶動(dòng)HDI 的需求總量增�(zhǎng)�

    筆記本電腦目前仍以多層板為主,但是隨著筆記本電腦整合�(wú)線網(wǎng)�(luò)、藍(lán)牙等更多功能模塊�,對(duì)輕、薄、短、小的要求日益增�,對(duì)于線路的密度要求也�(jìn)一步提�,將推動(dòng)筆記本電腦對(duì)HDI 板的�(yīng)用。臺(tái)灣工研院IEK �(yù)�(jì)HDI 板市�(chǎng)的下一波增�(zhǎng)將來(lái)自筆記本電腦的應(yīng)�。美�(guó)IT 咨詢(xún)和研究公司Gartner �(tǒng)�(jì)顯示2009 年P(guān)C 出貨量達(dá)�2.989 億部,較2008 年增�2.8%,預(yù)�(jì)2010 年P(guān)C 出貨量將�(dá)�3.366 億部。相比手�(jī),筆記本電腦使用的HDI 板面積較�,出貨量�(wěn)定增�(zhǎng),一旦HDI 板在筆記本電腦中大量�(yīng)�,將帶來(lái)HDI 板市�(chǎng)需求的爆發(fā)性增�(zhǎng)�

    根據(jù)�(tái)灣工研院IEK �(tǒng)�(jì)�(shù)�(jù)�2007 年HDI 板市�(chǎng)�(guī)模增�(zhǎng)15%�(dá)�92億美��2009 年達(dá)�112 億美元,未來(lái)幾年仍可保持10%以上的增�(zhǎng)速度。根�(jù)CPCA(中�(guó)印刷電路行業(yè)�(xié)�(huì))統(tǒng)�(jì)�2007-2009 年中�(guó)HDI 市場(chǎng)成長(zhǎng)速度�(dá)30%以上�2006 年中�(guó)HDI 使用面積�(dá)�285 �(wàn)平方�。近幾年,HDI 手機(jī)板生�(chǎn)�(xiàn)狀�(fā)生了重大格局變化:歐美主要PCB 制造商大部分HDI �(chǎn)能已由歐洲向亞洲�(zhuǎn)�,中�(guó)已成為世界HDI 板主要供�(yīng)�。根�(jù)Prismark 的統(tǒng)�(jì),預(yù)�(jì)2009年中�(guó)手機(jī)的產(chǎn)量將�(dá)到的50%,HDI 手機(jī)板的采購(gòu)額將�(dá)�115 億元人民��

    激光鉆孔技�(shù)是HDI 生產(chǎn)的瓶�,已成為HDI 提高生產(chǎn)效率的關(guān)�。由于HDI�(chǎn)�(yè)巨大,分工很�(xì),為提升生產(chǎn)效率,HDI 生產(chǎn)廠商往往將激光鉆孔等單站工序外包,帶�(lái)了專(zhuān)�(yè)從事激光鉆孔服�(wù)的巨大需��2006 年按HDI 板平均每平方�232,500 �,每千孔加工�(jià)�0.8 �,外包比�55%估算�2006 年HDI 鉆孔市場(chǎng)�(guī)模達(dá)�2.92 億元�2007 年增�(zhǎng)40%,市�(chǎng)�(guī)模達(dá)�4.09 億元�2008 年增�(zhǎng)30%,市�(chǎng)�(guī)模達(dá)�5.31 億元。預(yù)�(jì)未來(lái)幾年將保持約23.85%的年均增�(zhǎng)速度�2009 年市�(chǎng)�(guī)模將�(dá)6.52 億元�2012 年市�(chǎng)�(guī)模將�(dá)�12.49 億元,發(fā)展空間較�。以下為中國(guó)線路板鉆微孔的市�(chǎng)容量�(yù)�(cè):

    該領(lǐng)域的重點(diǎn)企業(yè)有:多元科技(新加坡上市公司�,約�5.4%的市�(chǎng)份額;優(yōu)康控股,約占5%的市�(chǎng)份額;大船科技,約�2.6%的市�(chǎng)份額;特新電路板器材,約�2.2%的市�(chǎng)份額;益�(lián)�,約�1.8%的市�(chǎng)份額�


維庫(kù)電子�,電子知�(shí),一查百��

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