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激光打�
閱讀�2413時間�2022-06-17 09:07:51

    激光打孔過程是激光和物質(zhì)相互作用的熱物理過程,它是由激光光束特�(包括激光的波長、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)�

    無線測量

    自動�(diào)整激光平�

    測量前無需過多的準(zhǔn)備便可直接�(jìn)行測�

    兩種不同的用戶操作模�

    �(shù)�(jù)庫管理和�(xiàng)目管�

    二維和三維的圖形化顯�

    提供短波和長波分�

    法蘭傾斜度的評估

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

    提供佳的參考分析(Best-Fit�

    測量�(shù)�(jù),測量圖像及報告可被�(dǎo)�

    通過�(shù)字簽名和測量�(diǎn)的驗(yàn)證來確保測量�(shù)�(jù)的真�(shí)可靠�

    在元件上開個小孔是件很常見的事。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孔,用普通的�(jī)械加工工具怕是不容易辦�,即使能夠做,加工成本也會很�?,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)萬轉(zhuǎn)或者幾十萬�(zhuǎn)的高速旋�(zhuǎn)小鉆頭加工的,用這個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個直徑約�0.1�0.3毫米的小�。顯�,采用剛才說的鉆頭來加工,遇到的困難就比較大,加工質(zhì)量不容易保證,加工成本不�。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)過近30年的改�(jìn)和發(fā)展,如今用激光在材料上打微小直徑的小孔已無困�,而且加工�(zhì)量好。打出的小孔孔壁�(guī)�,沒有什么毛刺。打孔速度又很�,大約千分秒的時間就可以打出一個孔�


原理

    激光在材料上鉆出小孔的道理很簡單(皮衣面料雕花打孔�(jī)�,做法也不復(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)于用來鉆孔的“微型鉆頭�。其�,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)會很�,普通一臺激光器輸出的激�,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,在材料上留下一個小�,和用鉆頭鉆出來的一個樣�

�(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)射許多個光脈沖(通常叫高重復(fù)率激光脈沖)做“鉆頭�,打出來的小孔質(zhì)量比用單個光脈沖,或每秒時間�(nèi)少數(shù)幾個光脈沖打出來的孔好。道理大概是這樣:在用每秒一個光脈沖或少�(shù)幾個脈沖打孔時,對每個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�,融熔了的材料沒有辦法充分汽化,卻把在它附近的材料加熱和使它們汽�,結(jié)�,被打出來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,這時每個光脈沖平均的能量并不很�,但由于光脈沖的寬度�,功率水平卻不低。于是每個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融熔體很�,因而也就不出現(xiàn)在用單脈沖打孔時出現(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)位置的選擇。選擇焦�(diǎn)位置的原則大致是這樣:對于比較厚的材�,激光束焦點(diǎn)位置�(yīng)位于工件的內(nèi)部,如果材料比較�,激光束焦點(diǎn)需放在工件表面的上方。這樣的安排會讓打出來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,還能保證多個小孔的尺寸形狀�(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)部門都在采用,比如普通香煙過濾嘴上的小孔、噴霧器閥門上的小孔,也在采用激光加�。噴霧器罐和瓶子頸部都有一個用來控制壓縮物�(zhì)(比如除臭劑、油料或者其他液體)的流量,閥門使用的性能就由噴霧器上這只小孔來決定了。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,用激光來加工,能保證�(zhì)�,每小時還可以打4萬個小��

    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)淖饔茫请娮赢a(chǎn)品的�(guān)鍵電子互連件,有“電子產(chǎn)品之母”之�,廣泛應(yīng)用于各種電子零組�。據(jù)世界電子電路理事�(WECC)③各�(xié)會成員報告顯示,2009 年P(guān)CB �(chǎn)值約444 億美�,我國產(chǎn)值為163.5 億美�,占�36%。由于中國仍然具有勞動力成本�(yōu)�,在基礎(chǔ)�(shè)�、配套產(chǎn)�(yè)鏈等方面與其他發(fā)展中國家相比還具有一定優(yōu)�,PCB �(chǎn)能主要轉(zhuǎn)向中�。中國于2006 年已�(jīng)取代日本成為�(chǎn)值大的PCB 生產(chǎn)基地。未來幾�,中國PCB 行業(yè)的年均增長率將保持在20%左右,增長速度將遠(yuǎn)高于行業(yè)的增長速度�

    Prismark �(yù)測未來PCB 主要增長動力來自HDI 板和IC 載板,這兩種產(chǎn)品將�(gòu)成未來幾年P(guān)CB �(chǎn)�(yè)�(fā)展的主要動力。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)展趨勢,下一代電子產(chǎn)品對PCB 的要求是高密�、高集成、封裝化、微�(xì)�、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�,以非機(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)展趨勢,HDI 是目前PCB 行業(yè)中成長快的子行業(yè),未來占PCB 的比重將�(jìn)一步增�。HDI 板廣泛用于手�(jī)、IC 封裝載板、掌上型計算�(jī)、個人�(shù)字助�、筆記型計算�(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)增長推動著HDI 板的需求增�。市場研究公司In-Stat �(fā)布的研究報告�(yù)測,在未來幾年內(nèi),手�(jī)�(chǎn)量仍將以15%左右的速度增長�2011 年手�(jī)的總銷售將達(dá)�20 億部。手�(jī)行業(yè)成長帶動HDI 的需求總量增��

    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無線�(wǎng)�(luò)、藍(lán)牙等更多功能模塊�,對輕、薄、短、小的要求日益增�,對于線路的密度要求也�(jìn)一步提�,將推動筆記本電腦對HDI 板的�(yīng)�。臺灣工研院IEK �(yù)計HDI 板市場的下一波增長將來自筆記本電腦的�(yīng)用。美國IT 咨詢和研究公司Gartner �(tǒng)計顯�2009 年P(guān)C 出貨量達(dá)�2.989 億部,較2008 年增�2.8%,預(yù)�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�,一旦HDI 板在筆記本電腦中大量�(yīng)�,將帶來HDI 板市場需求的爆發(fā)性增��

    根據(jù)臺灣工研院IEK �(tǒng)計數(shù)�(jù)�2007 年HDI 板市場規(guī)模增�15%�(dá)�92億美元,2009 年達(dá)�112 億美�,未來幾年仍可保�10%以上的增長速度。根�(jù)CPCA(中國印刷電路行�(yè)�(xié)會)�(tǒng)��2007-2009 年中國HDI 市場成長速度�(dá)30%以上�2006 年中國HDI 使用面積�(dá)�285 萬平方米。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)�,中國已成為世界HDI 板主要供�(yīng)地。根�(jù)Prismark 的統(tǒng)�,預(yù)�2009年中國手�(jī)的產(chǎn)量將�(dá)到的50%,HDI 手機(jī)板的采購額將�(dá)�115 億元人民幣�

    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)鍵。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,帶來了專業(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 孔,每千孔加工價�0.8 �,外包比�55%估算�2006 年HDI 鉆孔市場�(guī)模達(dá)�2.92 億元�2007 年增�40%,市場規(guī)模達(dá)�4.09 億元�2008 年增�30%,市場規(guī)模達(dá)�5.31 億元。預(yù)計未來幾年將保持�23.85%的年均增長速度�2009 年市場規(guī)模將�(dá)6.52 億元�2012 年市場規(guī)模將�(dá)�12.49 億元,發(fā)展空間較大。以下為中國線路板鉆微孔的市場容量預(yù)�:

    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%的市場份額;�(yōu)康控�,約�5%的市場份額;大船科技,約�2.6%的市場份�;特新電路板器材,約�2.2%的市場份�;益�(lián)�,約�1.8%的市場份額�


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