智能手機(jī)等電子設(shè)備掀起了一場(chǎng)人類溝通模式的革命。未來的電子設(shè)備在改善用戶體驗(yàn)和功能的同時(shí)生均,將更趨向于實(shí)現(xiàn)人與世界的無縫銜接听想。對(duì)于智能手機(jī)、平板電腦马胧、無人機(jī)汉买、機(jī)器人及安保系統(tǒng)等電子設(shè)備而言,傳感器無疑是滿足日益顯著的溝通需求的關(guān)鍵因素佩脊。
目前廣泛使用的傳感器主要為光學(xué)傳感器蛙粘,更確切地說是接近傳感器。接近傳感器能夠在無需物理接觸的情況下威彰,通過發(fā)射電磁場(chǎng)或電磁輻射束(例如紅外線)并且尋找場(chǎng)或返回信號(hào)的變化來檢測(cè)周圍是否有物體存在出牧。近期,部分傳感器公司發(fā)明了名為“飛行時(shí)間”(Time of Flight)的接近傳感器歇盼,可通過測(cè)量從發(fā)射器到接收器所花費(fèi)的時(shí)間來精準(zhǔn)計(jì)算距離舔痕,而這一切在幾納秒內(nèi)即可完成。
高溫耐受性
由于接近傳感器非常小,且需要在邏輯微控制器上使用伯复,因此需要印刷電路板級(jí)的焊接技術(shù)慨代。這也意味著所有傳感器組件都需要耐受極高的焊接溫度,在使用無鉛焊膏的情況下啸如,最高溫度可達(dá)260℃侍匙。一般而言,用于校準(zhǔn)發(fā)射器和接收器光線的透鏡等部件由熱固性聚合物或玻璃制成叮雳,因?yàn)閹缀鯖]有塑料能耐受如此之高的焊接溫度想暗。為了滿足耐高溫需求,化工行業(yè)的全球領(lǐng)導(dǎo)者SABIC日前推出了EXTEMTM樹脂帘不。該樹脂的玻璃轉(zhuǎn)移溫度為267℃/513?F说莫,可承受無鉛回流焊接工藝溫度,從而以低廉的成本實(shí)現(xiàn)微米級(jí)傳感器透鏡組件的高效組裝厌均。
EXTEM TPI聚酰亞胺樹脂具有低霧度唬滑、紅外透明性及高折射率等優(yōu)勢(shì),吸濕性較低棺弊,且適用于自由形狀光學(xué)元件的精密注塑成型晶密,因而成為制造光學(xué)傳感器透鏡的理想材料。
實(shí)現(xiàn)高成本效益的大規(guī)模生產(chǎn)
使用熱固性聚合物和光學(xué)玻璃的一個(gè)主要缺點(diǎn)是量產(chǎn)成本較高模她,因其需要耗時(shí)的固化流程稻艰,且對(duì)于玻璃而言,更是需要研磨和拋光等工序侈净。熱塑性聚合物具有極高的成本效益尊勿,因?yàn)樗梢酝ㄟ^注塑成型制成極薄的精密光學(xué)透鏡,每周產(chǎn)量可達(dá)百萬級(jí)畜侦。
瑞士模塑公司SOPROD SA日前已將EXTEM樹脂用于試生產(chǎn)中元扔,這也是該公司首次使用熱塑性樹脂進(jìn)行微成型。憑借這一創(chuàng)新材料的卓越性能旋膳,該項(xiàng)目取得了巨大成功澎语。EXTEM樹脂的高流動(dòng)性和低收縮率使其非常適合批量生產(chǎn)小型精密零件,這也賦予了SOPROD公司強(qiáng)大的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)验懊。
SABIC在為光電子行業(yè)提供熱塑性聚合物方面擁有數(shù)十年的豐富經(jīng)驗(yàn)擅羞,主要產(chǎn)品包括ULTEM™樹脂和LEXANTM共聚物樹脂。這些產(chǎn)品廣泛用于生產(chǎn)可插拔收發(fā)器中的光纖元件义图,能夠在不降低信號(hào)質(zhì)量的情況下實(shí)現(xiàn)紅外線光傳輸?shù)膲K構(gòu)建减俏。EXTEMTM聚酰亞胺樹脂擁有眾多與ULTEM系列相同的特性,且具有更高的玻璃轉(zhuǎn)移溫度碱工。在機(jī)械性能方面娃承,它具有比其它熱塑性樹脂更卓越的尺寸穩(wěn)定性和更優(yōu)異的拉伸強(qiáng)度和高模量奏夫。與市場(chǎng)上大部分聚酰亞胺不同的是,PEI是熱塑性塑料草慧,一旦被加熱到高于其玻璃轉(zhuǎn)移溫度時(shí)就可注塑成型桶蛔,并且由于其無定形特性匙头,在整個(gè)注塑過程中都能保持透明性漫谷。它還可用于模塑特殊形狀的鏡片,無論是球形和非球形蹂析,還是光學(xué)設(shè)計(jì)師設(shè)計(jì)的自由形狀光學(xué)器件均能勝任舔示,而基于環(huán)氧樹脂的解決方案往往有幾何形狀方面的局限。
3D感應(yīng)技術(shù)的發(fā)展方向
作為傳感器市場(chǎng)的發(fā)展趨勢(shì)之一电抚,衍射光學(xué)元件(DOE)通過3D面部識(shí)別和虛擬現(xiàn)實(shí)可廣泛用于消費(fèi)電子領(lǐng)域惕稻。DOE利用元件表面的復(fù)雜微結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)其光學(xué)功能。微結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)的表面高低起伏蝙叛,一般具有兩個(gè)或更多個(gè)平面俺祠。 目前,表面結(jié)構(gòu)一般在熔融石英中蝕刻借帘。然而蜘渣,通過使用SABIC的樹脂,客戶能在熱塑性材料上對(duì)表面結(jié)構(gòu)進(jìn)行微模塑肺然,同時(shí)依然耐受元件組裝時(shí)的高熱回流焊接工藝蔫缸。 這也令大規(guī)模生產(chǎn)消費(fèi)電子產(chǎn)品所用的衍射光學(xué)元件成為了可能。
SABIC與SOPROD SA的合作證明了EXTEM樹脂微量射出成型在紅外光學(xué)鏡片應(yīng)用中的優(yōu)勢(shì)和可行性际起。 通過這種新方法拾碌,電子行業(yè)的客戶可以快速生產(chǎn)下一代設(shè)備所需的組件。(文件來源于網(wǎng)絡(luò))