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一般人不会告诉你的:激光打标机的6个不得不用的理由

发布:2022-08-03 10:59作者:www.chylaser.com点击:794次

近年来,激光打标技术越来越多地应用于印刷行业。激光打标可用于塑料橡胶、金属、硅片等多种材料。与传统的机械雕刻、化学雕刻、丝网印刷、喷墨打印等相比,激光打标经济、灵活、可由更强大的计算机系统控制。
目前,激光打标在打标行业的市场占有率超过90%。激光打标之所以占有如此大的份额,是因为它具有以下6大重要优势:
1 | 永久
这些痕迹不会因环境因素(触摸、酸和还原性气体、高温、低温等)而消失。
2(防伪)
采用激光打标技术雕刻的商标不易被模仿和修改,具有一定的防伪性。
3 | 非接触式
激光打标采用非机械“光刀”加工,可在任何平面或凹凸不平的表面上进行打标,打标后工件不产生内应力,保证了腔体原有的精度。工作表面无腐蚀、无“工具磨损”、无毒、无污染。
4 | 适用性广
许多金属和非金属材料(铝、铜、铁、木制品等)都可以用激光作为一种加工方法进行处理。
5 | 雕刻精度高
激光打标机雕刻的物体图案精细,最小线宽可达0.04mm。标志清晰、耐用、美观。激光打标可以满足在非常小的塑料零件上打印大量信息的需要。例如,可以打印二维条码,它需要更高的准确性和分辨率,并且在市场上比压印或喷墨代码更具竞争力。
6 | 运营成本低
打标速度快,打标一次成型,功耗低,运行成本低。虽然激光打标机的设备投资比传统的打标设备要大,但使用激光打标机的运营成本要低得多。
汽车行业的激光雷达有望为光感芯片行业的发展带来新的机遇。目前,感光芯片广泛应用于手机、光通信、智能家电(扫描机器人等)等场景。我们相信,随着汽车激光雷达行业的快速发展,作为激光雷达接收器主要部件的光感芯片将开辟新的发展机遇。从技术上看,SPAD/SiPM比APD具有更高的检测灵敏度(倍率),而且SiPM更容易与光栅光源匹配,更容易降低CMOS工艺的成本,因此SPAD/SiPM有望成为激光雷达接收器微电路的未来选择。在衬底材料领域,基于成本优势和技术成熟度的考虑,硅基材料现在和未来都将占据市场主导地位。
光检测器主要实现光信号到电信号的转换,光检测芯片是它的心脏。光电探测器可以检测光信号,完成光信号到电信号的转换。具体地,当光通信系统发送信号时,发送端与激光芯片进行电光转换,发送给接收端。一端通过光纤,接收端通过检测芯片。执行光电转换以将光信号转换为电信号。光电探测器芯片是光电探测器最重要的部分。由于装置的结构不同,得到的检测器具有不同的应用。光电探测器广泛应用于军事和民用领域,我们专注于光通信和激光雷达应用。光电传感器广泛应用于军用和民用领域,可应用于光通信、自动驾驶(激光雷达)、消费电子、医疗器械、物联网、检测检测、安防等领域。在本报告中,我们主要讨论其在光通信和汽车等民用领域的应用。
按设备架构图分类:APD主导当前应用,激光雷达未来向SPAD方向发展。
光学识别电路可分为四类:PIN、APD、SPAD和SiPM。根据器件结构图,光电探测器芯片可分为PD PIN光电二极管、APD雪崩二极管、SPAD单光子雪崩二极管和SiPM硅光电倍增管(或MPPC,根据滨松命名)等。PIN和APD工作在线性模式,且偏置电压低于雪崩电压,因为光电子的线性输入被放大,增益小; SPAD 和 SiPM(源自 SPAD 网络)以 Geiger 模式运行。状态跃迁大于雪崩电压,增益高,单光子吸收可使探测器输出电流饱和。
1)光通信范围:APD比PIN更常见,SPAD无所谓。标准模型是 APD 和 PIN,APD 正变得越来越普遍。 PIN电路只能实现光电转换功能,无倍增功率,输出光通量小,对环境要求高,仅适用于低、中、短灵敏度场景。 APD除了实现光电转换功能外,还具有一定的倍增能力,灵敏度更高,对环境的适应性更好。在大多数情况下,它是一种比 PIN 更安全的解决方案,因为它广泛用于光通信。
2)现场激光雷达:APD是目前成熟的解决方案,SPAD/SiPM是未来的发展趋势。 APD 是目前最流行的,而 SPAD 和 SiPM 是未来的选择。在激光雷达中,APD 也是应用最广泛的传感芯片,其放大 10-100 倍的能力可以实现有效的微光传感。未来激光雷达会比SPAD/SiPM更大(SiPM确实是SPAD的矩阵形式),原因是SPAD/SiPM比APD有两个优势:1)SPAD/SiPM是雪崩二极管,工作在盖革. ,理论放大功率大于100万倍APD,可在低光强条件下进行传感活动; 2) SiPM是一种多SPAD系统,兼容未来的矩阵光源,可以提供更宽的传感区域,也更容易集成到CMOS工艺中。
光电探测器芯片整体定位率低与生产系统的不完善和不稳定有关。由于缺乏完整稳定的生产加工体系,家用光感应芯片厂商的市场份额相对较小。根据中国电子元件工业协会和全球电子工程研究中心发布的《中国光电子器件产业技术发展路线图(2018-2022年)》,我国SPAD等光芯片的发展很大程度上依赖于制造工艺、包装和测试。
基于量产成本低、波长稳定等优势,VCSEL有望成为半固态/固态激光雷达发射机的核心部件,VCSEL的功率密度等性能不断提升。展望未来VCSEL芯片产业的发展,我们估计如下: 1)全球LiDAR供应的外部需求预计将快速增长。
汽车激光雷达有望为 VCSEL 行业创造新机遇。与 LED 和 EEL 等其他光源相比,VCSEL 激光器具有许多优势,例如:B. 量产成本低(晶圆级工艺)、持久的 d 波(低温漂移)、易于 2D 集成、低阈值电流、高频率调制、对腔体表面阈值无损伤等。根据 Yole 的《VCSEL 市场与技术》研究。趋势报告》,自 2017 年苹果在 iPhone X 中引入 3D 传感功能以来,VCSEL 在消费电子领域发展迅速,核心应用逐渐从大功率 850nm 设备的数据传输应用转向 940nm 的 3D 设备。近年来,随着“智能”工艺汽车的发展,汽车激光雷达市场快速增长,VCSEL有望宣布另一个主要应用。
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