跳到主要內容

臺灣博碩士論文加值系統

(3.236.84.188) 您好!臺灣時間:2021/08/03 17:00
字體大小: 字級放大   字級縮小   預設字形  
回查詢結果 :::

詳目顯示

我願授權國圖
: 
twitterline
研究生:顏志宇
研究生(外文):Chih-Yu Yen
論文名稱:雷射壓印製程優化及應用
論文名稱(外文):Improvement and application for laser marking process
指導教授:許坤明許坤明引用關係
指導教授(外文):Kuen-Ming Shu
學位類別:碩士
校院名稱:國立虎尾科技大學
系所名稱:機械與機電工程研究所
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2008
畢業學年度:97
語文別:中文
論文頁數:94
中文關鍵詞:田口法刻字深寬比刻字密度重疊率刻字線徑寬度
外文關鍵詞:Taguchi methodmarking depth width ratiomarking density overlapping ratemarking line diameter width
相關次數:
  • 被引用被引用:3
  • 點閱點閱:538
  • 評分評分:
  • 下載下載:0
  • 收藏至我的研究室書目清單書目收藏:0
本研究係利用Nd:YAG雷射雕刻機在散熱片上進行雷射刻印製程參數之研究。由於雷射雕刻作業的材質廣泛,必須在雕刻前先調整參數以獲得良好的雕刻品質,顯少有人針對散熱片雷射刻字進行相關研究,也沒有提供Nd:YAG雷射刻字參數最適化的選取方式,而且刻字品質很少受到關注。因此,實驗參數是否合理化,對整個實驗的正確性扮演關鍵的角色。本研究利用田口法(Taguchi method,TM)得到最適化參數以提高雷射刻字品質,藉由此次研究能為公司或是使用Nd:YAG雷射刻字機的廠商提供一套可以遵循的操作模式,例如參數設計(parameter design)、參數驗證(parameter verification)等,以節省大量的實驗時間及測試成本。

田口法為本研究所採用的方法,摻釹釔鋁石榴石雷射機的雷射功率
(laser power)、雷射脈衝頻率(laser pulse frequency)、雷射掃描速度(laser scanning speed)及電源電流(power current)等四個參數對刻字品質的刻字深寬比(marking depth width ratio),刻字密度重疊率(marking density overlappin grate)及刻字線徑寬度(marking line diameter width)有重大的影響,並選出最佳參數組合。經由田口法獲得的最適參數組合後即進行實驗驗證,從驗證結果中得到驗證量測值為;刻字深寬比為0.762、刻字密度重疊率為76.4%與刻字線徑寬度為40.43μm。本論文第五章實驗參數設計中使用初始值進行雷射刻字所得到刻字深寬比為0.726、刻字密度重疊率為57.14%與刻字線徑寬度為43.25μm做比較,比較結果三組最佳化參數對刻字品質刻字深寬比有0.036、刻字密度重疊率為19.26%與刻字線徑寬度為2.82μm的改善效果。
This research is to apply Nd:YAG laser marking machine on the optimum parameters in heat sink perform.Nowadays, most researches into laser process focus on some particular materials, such as metals . Few researchers give attention to heat sink marking, nor does anyone provide the most appropriate method to select the parameters of Nd:YAG laser marking; moreover, the quality of marking is not regarded with much importance. Therefore, whether the parameters are optimised is a key factor to experiments. As a result, this research applies TM (TaguchiMethod) to get optimised parameters and uses these parameters to enhance the quality of laser marking, hoping to provide laboratories and industries using Nd:YAG laser marking machines with standard models, such as parameter design and parameter verification,to reduce time and cost spent on testing.
The four sets of parameters of Nd:YAG laser marking machine (laser power, laser pulse frequency, laser scanning speed, and power current) are critical to marking depth width ratio, marking density overlapping rate, and marking line diameter width, which are the decisive factors to marking quality. In this research, TM is applied to figure out the best combination of parameters, and the combination immediately undergoes experimental verification. The verification result is 0.762 for marking depth width ratio, 76.4% for marking density overlapping rate, and 40.43μm for marking line diameter width. In the fifth chapter of this thesis, which is about the experiment on parameter design, laser marking is performed in accordance with initial value. The result of the experiment is 0.726 for marking depth width ratio, 57.14% for marking density overlapping rate, and 43.25μm for marking line diameter. Comparing the result in chapter four with the result of the experimental verification, the three optimised parameters can make a 0.036-improvement to the marking depth width ratio, a 19.26%-improvement to the marking density overlapping rate, and a 2.82μm-improvement to the arking line diameter.
電子檔案上網授權書....................................................................................... iii
中文摘要........................................................................................................... .v
英文摘要........................................................................................................... vi
誌謝..................................................................................................................viii
目錄............................................................................................................ .......ix
表目錄..............................................................................................................xiii
圖目錄..............................................................................................................xiv

第一章 前言....................................................1
1.1 研究動機...................................................1
1.2 研究目的...................................................2
1.3 研究方法. ..................................................3
1.4 文獻回顧...................................................3
1.4.1 前言....................................................3
1.4.2 雷射刻字................................................4
1.4.3 田口法.................................................10
1.5 章節提要 .................................................11
第二章 雷射基本原理...........................................12
2.1 前言......................................................12
2.2 雷射原理..................................................12
2.3 雷射產生之過程............................................13
2.4 雷射刻字..................................................19
2.4.1 雷射刻字工作原理與機構.................................19
2.4.2 雷射刻字方式分類.......................................20
2.4.3雷射參數對刻字效果影響..................................22
2.5 雷射光的特性及應用........................................24
第三章 BGA散熱片簡介..........................................26
3.1 散熱片簡介................................................26
3.2 散熱片製程能力與優缺點....................................27
第四章 田口法.................................................36
4.1 前言......................................................36
4.2田口法原理.................................................36
4.2.1 參數設計...............................................37
4.2.2 損失函數...............................................38
4.2.3 品質特性的分類.........................................41
4.2.4 訊號雜訊比.............................................42
4.2.5 直交陣列...............................................44
第五章 雷設壓印實驗系統架構................................... 49
5.1 實驗目的..................................................49
5.2 實驗流程..................................................49
5.3 實驗材料與設備............................................50
5.4 BGA製造流程................................................53
5.5 實驗參數設計..............................................55
5.6 雷射刻字品質檢驗..........................................58
5.6.1 刻字深寬比檢驗.........................................58
5.6.2 刻字密度重疊率檢驗.....................................59
5.6.3 刻字線徑寬度檢驗.......................................60第六章 實驗結果與討論.........................................61
6.1 機台能力驗證.............................................61
6.1.1 雷射功率能力驗證......................................61
6.1.2 雷射脈衝頻率能力驗證..................................63
6.1.3 雷射掃描速度能力驗證..................................66
6.1.4 電源電流能力驗證......................................68
6.2 田口法實驗分析............................................70
6.2.1 刻字深寬比分析........................................70
6.2.2 刻字密度重疊率分析....................................74
6.2.3 刻字線徑寬度分析......................................78
6.3 訊號雜訊比計算............................................82
6.4 實驗驗證與結果............................................86第七章 建議與未來展望.........................................89
參考文獻......................................................91
簡歷..........................................................94
[1] 李輝煌,"田口方法-品質設計的原理與實務",高立圖書股份
有限公司,台北,2000。
[2] Ng , “Aesthetic laser marking assessment”,Optic&Laser Technology
32 (2000) 187-191.
[3] Zhou , “Experimental and theoretical analyses of cutting nonmetallic
Materials by law power CO2-laser”,Journal of Materials Processung
Technology 146 (2004) 188-192.
[4] Peligrad, “Dynamic models relating processing parameters and melt
track width during laser marking of clay tiles”, Optics & Laser
Technology 34 (2002) 115-123.
[5] Lippert, , “Laser writing of 2D data matrices in glass” , Thin Solid
Films 453-454 (2004) 42-45.
[6] CHEN,“In-Process high power CO2 laser beam position sensing” ,
Optic & Laser Technology. Vol. 28 , NO. 3. pp. 193-201 , 1996.
[7] Sugioka , “Advanced materials processing based on interaction of
Laser beam and a medium”,Journal of Photochemistry and
Photobiolgy A: Chemistry 158 (2003).
[8] Wang , “A study on the laser marking process of stainless steel” ,
Journal of Materials Processung Technology 139 (2003) 273-276.
[9] Khlif , “Laser Marking Using Organo-metallic Films” , Optics and
Lasers in Engineering 25 (1996) 55-70.
[10]Yilbas,“Parametric study to improve laser hole drilling
process” , Journal of Materials Processing Technology (1997)

[11] Tang, “Plastic films with improved adhesion On Integrated circuit
packages for laser marking”, Journal of applied polymer science 84
(4): 758-766 APR 25 2002.
[12]鍾崑來,應用田口式方法於鋼板彎曲成行最佳參數選擇之研
究",國立成功大學造船及船舶機械工程研究所,2002 年6 月。
[13]丁新玲,"雷射刻字技術",首都航天機械公司,1999 年10 月
18日。
[14]伍珊紅、齊軍、虞孝舜、方鳴崗,"釹釔鋁石榴石雷射刻字技
術試驗研究",華北光電技術研究所,北京,1999 年4 月。
[15]鍾清章,"田口式品質工程導論",中華民國品質學會,台
北,1998。
[16] 丁志華、游璨瑋、戴寶通、朝春光,"田口實驗計劃法簡介",
國立交通大學材料科學與工程研究所,2003年6月。
[17]蔡孟諺,"田口法應用於感應馬達特性分析之研究",國立台
灣科技大學機械工程系,2005年7月26日。
[18]藍陽瑞,"雷射表面處理改善SUP-9鋼材疲勞壽命之研究",國
立台灣科技大學機械工程系,2005年7月16日。
[19]吳泊諺,”應用田口實驗法於IC封裝內金線偏移之分析”,國立
成功大學機械工程學系,2001年7月。


[20]于鶴齡,"脈衝式釹釔鋁石榴石雷射銲接封裝技術最適化參數之
研究",國立清華大學工程與系統科學系,2002 年10 月。
[21]蔡偉倫,"雷射原理與應用工程”,工業技術研究院,2001 年 4
月20 日。
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
第一頁 上一頁 下一頁 最後一頁 top