任意一种电子产品的工艺制作流程?

任意一种电子产品的工艺制作流程?,第1张

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问题描述:

任意一种电子或工业产品的工艺流程?还有在每一步运用了那些制作工艺及每一步工艺的材料?

小弟,在这谢谢啦!!急需!!!!!!!!!!!!!

解析:

介绍两个,但愿能帮助你

第一个:1.1 PCB扮演的角色

PCB的功能为提供完成第一层级构装的组件与其它必须的电子电路零件接 合的基地,以组成一个具特定功能的模块或成品。所以PCB在整个电子产 品中,扮演了整合连结总其成所有功能的角色,也因此时常电子产品功能故 障时,最先被质疑往往就是PCB。图1.1是电子构装层级区分示意。

1.2 PCB的演变

1.早于1903年Mr. Albert Hanson首创利用"线路"(Circuit)观念应用于电话交换机系统。它是用金属箔予以切割成线路导体,将之黏着于石蜡纸上,上面同样贴上一层石蜡纸,成了现今PCB的机构雏型。见图1.2

2. 至1936年,Dr Paul Eisner真正发明了PCB的制作技术,也发表多项专利。而今日之print-etch(photoimage transfer)的技术,就是沿袭其发明而来的。

1.3 PCB种类及制法

在材料、层次、制程上的多样化以适 合 不同的电子产品及其特殊需求。 以下就归纳一些通用的区别办法,来简单介绍PCB的分类以及它的制造方 法。

1.3.1 PCB种类

A. 以材质分

a. 有机材质

酚醛树脂、玻璃纤维/环氧树脂、Polyimide、BT/Epoxy等皆属之。

b. 无机材质

铝、Copper-invar-copper、ceramic等皆属之。主要取其散热功能

B. 以成品软硬区分

a. 硬板 Rigid PCB

b.软板 Flexible PCB 见图1.3

c.软硬板 Rigid-Flex PCB 见图1.4

C. 以结构分

a.单面板 见图1.5

b.双面板 见图1.6

c.多层板 见图1.7

D. 依用途分:通信/耗用性电子/军用/计算机/半导体/电测板…,见图1.8 BGA.

另有一种射出成型的立体PCB,因使用少,不在此介绍。

1.3.2制造方法介绍

A. 减除法,其流程见图1.9

B. 加成法,又可分半加成与全加成法,见图1.10 1.11

C. 尚有其它因应IC封装的变革延伸而出的一些先进制程,本光盘仅提及但不详加介绍,因有许多尚属机密也不易取得,或者成熟度尚不够。 本光盘以传统负片多层板的制程为主轴,深入浅出的介绍各个制程,再辅以先进技术的观念来探讨未来的PCB走势。

2.3.1客户必须提供的数据:

电子厂或装配工厂,委托PCB SHOP生产空板(Bare Board)时,必须提供下列数据以供制作。见表料号数据表-供制前设计使用.

上表数据是必备项目,有时客户会提供一片样品, 一份零件图,一份保证书(保证制程中使用之原物料、耗料等不含某些有毒物质)等。这些额外数据,厂商须自行判断其重要性,以免误了商机。

2.3.2 .资料审查

面对这么多的数据,制前设计工程师接下来所要进行的工作程序与重点,如下所述。

A. 审查客户的产品规格,是否厂内制程能力可及,审查项目见承接料号制程能力检查表.

B.原物料需求(BOM-Bill of Material)

根据上述资料审查分析后,由BOM的展开,来决定原物料的厂牌、种类及规格。主要的原物料包括了:基板(Laminate)、胶片(Prepreg)、铜箔(Copper foil)、防焊油墨(Solder Mask)、文字油墨(Legend)等。另外客户对于Finish的规定,将影响流程的选择,当然会有不同的物料需求与规格,例如:软、硬金、喷钖、OSP等。

表归纳客户规范中,可能影响原物料选择的因素。

C. 上述乃属新数据的审查, 审查完毕进行样品的制作.若是旧数据,则须Check有无户ECO (Engineering Change Order) ,然后再进行审查.

D.排版

排版的尺寸选择将影响该料号的获利率。因为基板是主要原料成本(排版最佳化,可减少板材浪费);而适当排版可提高生产力并降低不良率。

有些工厂认为固定某些工作尺寸可以符合最大生产力,但原物料成本增加很多.下列是一些考虑的方向:

一般制作成本,直、间接原物料约占总成本30~60%,包含了基板、胶片、铜箔、防焊、干膜、钻头、重金属(铜、钖、铅),化学耗品等。而这些原物料的耗用,直接和排版尺寸恰当与否有关系。大部份电子厂做线路Layout时,会做连片设计,以使装配时能有最高的生产力。因此,PCB工厂之制前设计人员,应和客户密切沟通,以使连片Layout的尺寸能在排版成工作PANEL时可有最佳的利用率。要计算最恰当的排版,须考虑以下几个因素。

a.基材裁切最少刀数与最大使用率(裁切方式与磨边处理须考虑进去)。

b.铜箔、胶片与干膜的使用尺寸与工作PANEL的尺寸须搭配良好,以免浪费。

c.连片时,piece间最小尺寸,以及板边留做工具或对位系统的最小尺寸。

d.各制程可能的最大尺寸限制或有效工作区尺寸.

e.不同产品结构有不同制作流程,及不同的排版限制,例如,金手指板,其排版间距须较大且有方向的考虑,其测试治具或测试次序规定也不一样。 较大工作尺寸,可以符合较大生产力,但原物料成本增加很多,而且设备制程能力亦需提升,如何取得一个平衡点,设计的准则与工程师的经验是相当重要的。

2.3.3 着手设计

所有数据检核齐全后,开始分工设计:

A. 流程的决定(Flow Chart) 由数据审查的分析确认后,设计工程师就要决定最适切的流程步骤。 传统多层板的制作流程可分作两个部分:内层制作和外层制作.以下图标几种代 表性流程供参考.见图2.3 与 图2.4

B. CAD/CAM作业

a. 将Gerber Data 输入所使用的CAM系统,此时须将apertures和shapes定义好。目前,己有很多PCB CAM系统可接受IPC-350的格式。部份CAM系统可产生外型NC Routing 档,不过一般PCB Layout设计软件并不会产生此文件。 有部份专业软件或独立或配合NC Router,可设定参数直接输出程序.

Shapes 种类有圆、正方、长方,亦有较复杂形状,如内层之thermal pad等。着手设计时,Aperture code和shapes的关连要先定义清楚,否则无法进行后面一系列的设计。

b. 设计时的Check list

依据check list审查后,当可知道该制作料号可能的良率以及成本的预估。

c. Working Panel排版注意事项:

-PCB Layout工程师在设计时,为协助提醒或注意某些事项,会做一些辅助的记号做参考,所以必须在进入排版前,将之去除。下表列举数个项目,及其影响。

-排版的尺寸选择将影响该料号的获利率。因为基板是主要原料成本(排版最佳化,可减少板材浪费);而适当排版可提高生产力并降低不良率。

有些工厂认为固定某些工作尺寸可以符合最大生产力,但原物料成本增加很多.下列是一些考虑的方向:

一般制作成本,直、间接原物料约占总成本30~60%,包含了基板、胶片、铜箔、防焊、干膜、钻头、重金属(铜、钖、铅、金),化学耗品等。而这些原物料的耗用,直接和排版尺寸恰当与否有关系。大部份电子厂做线路Layout时,会做连片设计,以使装配时能有最高的生产力。因此,PCB工厂之制前设计人员,应和客户密切沟通,以使连片Layout的尺寸能在排版成工作PANEL时可有最佳的利用率。要计算最恰当的排版,须考虑以下几个因素。

1.基材裁切最少刀数与最大使用率(裁切方式与磨边处理须考虑进去)。

2.铜箔、胶片与干膜的使用尺寸与工作PANEL的尺寸须搭配良好,以免浪费。

3.连片时,piece间最小尺寸,以及板边留做工具或对位系统的最小尺寸。

4.各制程可能的最大尺寸限制或有效工作区尺寸.

5不同产品结构有不同制作流程,及不同的排版限制,例如,金手指板,其排版间距须较大且有方向的考虑,其测试治具或测试次序规定也不一样。

较大工作尺寸,可以符合较大生产力,但原物料成本增加很多,而且设备制程能力亦需提升,如何取得一个平衡点,设计的准则与工程师的经验是相当重要的。

-进行working Panel的排版过程中,尚须考虑下列事项,以使制程顺畅,表排版注意事项 。

d. 底片与程序:

-底片Arork 在CAM系统编辑排版完成后,配合D-Code档案,而由雷射绘图机(Laser Plotter)绘出底片。所须绘制的底片有内外层之线路,外层之防焊,以及文字底片。

由于线路密度愈来愈高,容差要求越来越严谨,因此底片尺寸控制,是目前很多PCB厂的一大课题。表是传统底片与玻璃底片的比较表。玻璃底片使用比例已有提高趋势。而底片制造商亦积极研究替代材料,以使尺寸之安定性更好。例如干式做法的铋金属底片.

一般在保存以及使用传统底片应注意事项如下:

1.环境的温度与相对温度的控制

2.全新底片取出使用的前置适应时间

3.取用、传递以及保存方式

4.置放或 *** 作区域的清洁度

-程序

含一,二次孔钻孔程序,以及外形Routing程序其中NC Routing程序一般须另行处理

e. DFM-Design for manufacturing .Pcb lay-out 工程师大半不太了解,PCB制作流程以及各制程需要注意的事项,所以在Lay-out线路时,仅考虑电性、逻辑、尺寸等,而甚少顾及其它。PCB制前设计工程师因此必须从生产力,良率等考虑而修正一些线路特性,如圆形接线PAD修正成泪滴状,见图2.5,为的是制程中PAD一孔对位不准时,尚能维持最小的垫环宽度。

但是制前工程师的修正,有时却会影响客户产品的特性甚或性能,所以不得不谨慎。PCB厂必须有一套针对厂内制程上的特性而编辑的规范除了改善产品良率以及提升生产力外,也可做为和PCB线路Lay-out人员的沟通语言,见图2.6 .

C. Tooling

指AOI与电测Netlist档..AOI由CAD reference文件产生AOI系统可接受的数据、且含容差,而电测Net list档则用来制作电测治具Fixture。

第二个

线路板的工艺流程介绍

一. 双面板工艺流程:

覆铜板(CCL)下料(Cut)→钻孔(Drilling)→沉铜(PTH)→全板镀铜(Panel Plating)→图形转移(Pattern)油墨或干膜→图形电镀(Pattern plating)→蚀刻(Etch)→半检IQC→丝印阻焊油墨和字符油墨(SS)或贴阻焊干膜→热风整平或喷锡(HAL)→外形(Pounching)→成检(FQC)→电测试E-TEST→包装(Packaging)

二. 多层板工艺流程:

内层覆铜板(CCL)铜箔(Copper Foil)下料(Cut)→内层图形制作(Inner-layer Pattern)→内层蚀刻(Inner-layer Etch)→内层黑氧化(Black-oxide)→层压or压合制程→钻孔(Drilling)→沉铜(PTH)→全板镀铜(Panel Plating)→外层蚀刻(Outer-layer Etch)→半检IQC→丝印阻焊油墨和字符油墨(SS)或贴阻焊干膜→热风整平或喷锡(HAL)→外形(Pounching)→成检(FQC)→电测试E-TEST→包装(Packaging)

金属切削 metal cutting

机床 machine tool

金属工艺学 technology of metals

刀具 cutter

摩擦 friction

联结 link

传动 drive/transmission

轴 shaft

d性 elasticity

频率特性 frequency characteristic

误差 error

响应 response

定位 allocation

机床夹具 jig

动力学 dynamic

运动学 kinematic

静力学 static

分析力学 analyse mechanics

拉伸 pulling

压缩 hitting

剪切 shear

扭转 twist

弯曲应力 bending stress

强度 intensity

三相交流电 three-phase AC

磁路 magnetic circles

变压器 transformer

异步电动机 asynchronous motor

几何形状 geometrical

精度 precision

正弦形的 sinusoid

交流电路 AC circuit

机械加工余量 machining allowance

变形力 deforming force

变形 deformation

应力 stress

硬度 rigidity

热处理 heat treatment

退火 anneal

正火 normalizing

脱碳 decarburization

渗碳 carburization

电路 circuit

半导体元件 semiconductor element

反馈 feedback

发生器 generator

直流电源 DC electrical source

门电路 gate circuit

逻辑代数 logic algebra

外圆磨削 external grinding

内圆磨削 internal grinding

平面磨削 plane grinding

变速箱 gearbox

离合器 clutch

绞孔 fraising

绞刀 reamer

螺纹加工 thread processing

螺钉 screw

铣削 mill

铣刀 milling cutter

功率 power

工件 workpiece

齿轮加工 gear mechining

齿轮 gear

主运动 main movement

主运动方向 direction of main movement

进给方向 direction of feed

进给运动 feed movement

合成进给运动 resultant movement of feed

合成切削运动 resultant movement of cutting

合成切削运动方向 direction of resultant movement of cutting

切削深度 cutting depth

前刀面 rake face

刀尖 nose of tool

前角 rake angle

后角 clearance angle

龙门刨削 planing

主轴 spindle

主轴箱 headstock

卡盘 chuck

加工中心 machining center

车刀 lathe tool

车床 lathe

钻削 镗削 bore

车削 turning

磨床 grinder

基准 benchmark

钳工 locksmith

锻 forge

压模 stamping

焊 weld

拉床 broaching machine

拉孔 broaching

装配 assembling

铸造 found

流体动力学 fluid dynamics

流体力学 fluid mechanics

加工 machining

液压 hydraulic pressure

切线 tangent

机电一体化 mechanotronics mechanical-electrical integration

气压 air pressure pneumatic pressure

稳定性 stability

介质 medium

液压驱动泵 fluid clutch

液压泵 hydraulic pump

阀门 valve

失效 invalidation

强度 intensity

载荷 load

应力 stress

安全系数 safty fact

r

可靠性 reliability

螺纹 thread

螺旋 helix

键 spline

销 pin

滚动轴承 rolling bearing

滑动轴承 sliding bearing

d簧 spring

制动器 arrester brake

十字结联轴节 crosshead

联轴器 coupling

链 chain

皮带 strap

精加工 finish machining

粗加工 rough machining

变速箱体 gearbox casing

腐蚀 rust

氧化 oxidation

磨损 wear

耐用度 durability

随机信号 random signal

离散信号 discrete signal

超声传感器 ultrasonic sensor

集成电路 integrate circuit

挡板 orifice plate

残余应力 residual stress

套筒 sleeve

扭力 torsion

冷加工 cold machining

电动机 electromotor

汽缸 cylinder

过盈配合 interference fit

热加工 hotwork

摄像头 CCD camera

倒角 rounding chamfer

优化设计 optimal design

工业造型设计 industrial moulding design

有限元 finite element

滚齿 hobbing

插齿 gear shaping

伺服电机 actuating motor

铣床 milling machine

钻床 drill machine

镗床 boring machine

步进电机 stepper motor

丝杠 screw rod

导轨 lead rail

组件 subassembly

可编程序逻辑控制器 Programmable Logic Controller PLC

电火花加工 electric spark machining

电火花线切割加工 electrical discharge wire - cutting

相图 phase diagram

热处理 heat treatment

固态相变 solid state phase changes

有色金属 nonferrous metal

陶瓷 ceramics

合成纤维 synthetic fibre

电化学腐蚀 electrochemical corrosion

车架 automotive chassis

悬架 suspension

转向器 redirector

变速器 speed changer

板料冲压 sheet metal parts

孔加工 spot facing machining

车间 workshop

工程技术人员 engineer

气动夹紧 pneuma lock

数学模型 mathematical model

画法几何 descriptive geometry

机械制图 Mechanical drawing

投影 projection

视图 view

剖视图 profile chart

标准件 standard component

零件图 part drawing

装配图 assembly drawing

尺寸标注 size marking

技术要求 technical requirements

刚度 rigidity

内力 internal force

位移 displacement

截面 section

疲劳极限 fatigue limit

断裂 fracture

塑性变形 plastic distortion

脆性材料 brittleness material

刚度准则 rigidity criterion

垫圈 washer

垫片 spacer

直齿圆柱齿轮 straight toothed spur gear

斜齿圆柱齿轮 helical-spur gear

直齿锥齿轮 straight bevel gear

运动简图 kinematic sketch

齿轮齿条 pinion and rack

蜗杆蜗轮 worm and worm gear

虚约束 passive constraint

曲柄 crank

摇杆 racker

凸轮 cams

共轭曲线 conjugate curve

范成法 generation method

定义域 definitional domain

值域 range

导数\\微分 differential coefficient

求导 derivation

定积分 definite integral

不定积分 indefinite integral

曲率 curvature

偏微分 partial differential

毛坯 rough

游标卡尺 slide caliper

千分尺 micrometer calipers

攻丝 tap

二阶行列式 second order determinant

逆矩阵 inverse matrix

线性方程组 linear equations

概率 probability

随机变量 random variable

排列组合 permutation and combination

气体状态方程 equation of state of gas

动能 kinetic energy

势能 potential energy

机械能守恒 conservation of mechanical energy

动量 momentum

桁架 truss

轴线 axes

余子式 cofactor

逻辑电路 logic circuit

触发器 flip-flop

脉冲波形 pulse shape

数模 digital analogy

液压传动机构 fluid drive mechanism

机械零件 mechanical parts

淬火冷却 quench

淬火 hardening

回火 tempering

调质 hardening and tempering

磨粒 abrasive grain

结合剂 bonding agent

砂轮 grinding wheel

雷达测速基本原理

第一讲:雷达与雷射

雷达的基本原理,是利用雷达波来侦测移动物体速度的原理,其理论基础皆来自于「都卜勒效应理论」,也就是一般常听说的~都卜勒雷达(Doppler Radar)。

都卜勒的理论基础为时间。电波是由频率及振幅所构成,而无线电波是随着地形而前进的。当无线电波在行进的过程中,碰到物体时,该无线电波会被反d,而且其反d回来的电波,其频率及振幅都会随着所碰到的物体的移动状态而改变。

若无线电波所碰到的物体是固定不动的,那么所反d回来的无线电波其频率是不会改变的。然而,若物体是朝着无线电线发射的方向前进时,此时所反d回来的无线电波会被压缩,因此该电波的率频会随之增加;反之,若物体是朝着远离无线电波方向行进时,则反d回来的无线电波,其频率则会随之减小。

雷射的英文为 Laser,这个字是由Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation的第一个字母缩写而成,意思是指,经由激发放射来达到光的放大作用。雷射所激发出来的光,其光子大小与运动方向皆相同,因此每个波束的频率都相等,再加上它们一束束紧密地排列着,彼此间分毫不差地互相平行,使整个光束发射至极远处也不会散开来。在一九六二年的实验中发现,从地球发射的雷射光在经过近四十万公里的太空之旅后,只在月球表面上投射出一片约三公里直径大小的圆而已!此特性使得雷射在焊接、切割、雕刻、穿洞等加工与医学(眼科、牙科、肿瘤)之应用更为广泛。

测速雷射种类于固态雷射中的半导体雷射。雷射测速设备采用红外线半导体雷射二极管。雷射二极管有几个特点使它极适合用来量测速度:

1.雷射二极管自微小范围中发射出极窄的光束,此一狭窄光束才能精确地瞄准目标。

2.雷射二极管以小于十亿分之一秒的瞬间切换开关,大大提高精确度。

3.雷射二极管发射率很窄,其侦测器极易接收到精确的波长;因此在日间有强烈阳光时,仍能正常 *** 作。

4.雷射二极管只发射电磁光谱中的红外线部分;而红外线系眼睛看不见的,不会影响驾驶人的注意力。

雷射测速q以量测红外线光波传送时间来决定速度。由于光速是固定,激光脉冲传送到目标再折返的时间会与距离成正比。以固定间隔发射两个脉冲,即可测得两个距离;将此二距离之差除以发射时间间隔即可得到目标的速度。理论上,发射两次脉冲即可量测速度;实务上,为避免错误,一般雷射测速器(q)在瞬间发射高达七组的脉冲波,自以最小平方法求其平均值,去计算目标速度。

拦截式X.K频应用的原理,就是可以侦测到发射出现的无线电波,及反d回来的无线电波其间的频率变化。由这两个不同频率的差值,便可以依特定的比例关系,而计算是该波所碰撞到物体的速度。当然,此种速度侦测装置可以将所侦测到的速度,转换为「公里/小时」或是「英哩/小时」。

一般常见发射电波主体外挂车体左后方窗户或后窗音响喇叭位置.最短侦测距离150公尺.雷达波束18度固定脉冲波!

依据值勤者经验~目测搭配拦截取缔,但若超速警示器无反应时则表示警用设备未开机.行驶高速公路弯道请小心减速驾驶,雷达与雷射之最远测速距离均在一公里左右,可以加强设备发射功率而增长,但效益并不高。

目前测速距离多在150公尺~400公尺之间!也有听到过仅100公尺就拦停,但这只是警察缺业绩所做的差劲手法!!

雷达测速器需经常以固定频率之音叉加以校正,而雷射测速器则无此必要。

另一重要差别在测速的时间,以雷达测速约高要二至三秒钟,而使用雷射则只需要约零点三秒。

雷达测速,大约常见警方使用的器材为:固定式照相、X频警用外挂、新K频三脚架。

以距离来论,是X频警用外挂为最远,因功率超强,所以距离通常长达一公里以上!

但以设备来看,新K频三脚架可附挂照相机与PDA,实时性颇高,大约只要有超速就直接照相,然后就直接进PDA存盘!

雷射q测速的缺点就是无法于移动状态下使用,但也有听说是警察跟车在后头,使用雷射q侦测,有超速就直接闪灯叫你靠边,但我想这应该也缺业绩的做法之一!

至于雷射q也有可能附挂照相机与PDA吗?!答案我想是肯定的!!

在新闻及许多报导中,也将警方的执勤的画面播出!相信大家应该是不陌生的!

第二讲:世界的测速频道及测速系统介绍 美国联邦电讯委员会 FCC

( Fededral Communication Commission ) 规定世界警用测速频道有 X , K , Ka , Laser 。

以下为各频道的频率:

S band : 2.445 GHz (在 50'~60' 使用)

X band : 10.525 GHz

K band : 24.150 GHZ

Ka band : 33.40~36.00 GHz (频宽 2.6 GHz, 又称 Super-Wind Ka band )

Laser : 红外线 800~1100nm

另外欧规频道有 Ku band : 13.450 GHz (杂志上广告所谓 Gatso 24 Ku 及 Gatso 33 Ku 两种测速频道 , 是所谓的 K band 与 Ka band , 并不是新的 Ku 测速频道) K band : 24.125 GHz

以下为各频道之下对应的部份测速系统 :

X band : 10.525 GHz

(美制 Muni Quip 警车测速拦截雷达)

(美制 MPH K-55 警车测速拦截雷达)

(美制 Decatur Hunter,MV715 警车测速拦截雷达)

(美制 Decatur Hunter HH 手持雷达q )

Ku band : 13.450 GHz

(荷制 GATSO 13 流动雷达测速照相系统)

(荷制 GATSO 13 固定式雷达测速照相系统)

K band : 24.125 GHz

(荷制 GATSO 24 流动雷达测速照相系统)

(荷制 GATSO 24 固定式雷达测速照相系统)

(流动式 Traffipax Speedophot 测速照相系统)

(固定式 Traffipax Speedophot Station 测速照相)

24.150 GHz

(美制 MPH K-15 测速拦截 )

(美制 Decatur MV724 警车测速拦截雷达)

(美制 Kustom Trooper,Hawk, 警车测速拦截)

(美制 Kustom KR-10SP,KR-11, 警车测速拦截)

(美制 Kustom Falcon,HR-12 手持雷达q)

(澳制 AWA Fairey 流动雷达测速照相系统)

Ka band : 33.30 GHz (荷制 GATSO 33 流动雷达测速照相系统)

33.80 GHz (美制 MPH Bee 36A 流动雷达测速系统)

34.30 GHz (瑞制 Multanova 6F 三脚架流动雷达测速系统)

34.60 GHz (美制 AST PR-100 流动测速照相系统)

34.70 GHz (美制 Stalker 手持雷达测速q)

34.94 GHz (美制 Stalker 手持雷达测速q)

36.00 GHz (美制 MPH Bee 36 流动雷达测速系统)

33.4~34.4 GHz (美制 Stalker 雷达测速系统)

34.2~35.2 GHz (美制 Stalker 雷达测速系统)

Laser : Kustom Signals Pro Laser LTI 20-20 Autovelox 104/c2 Jenoptik LAVEG ESO Drillingslichtschranke

◆ 国内目前测速系统频道以及其出现的方式

国内目前测速系统可分为美规及欧规以及固定式照相系统。美规频道有 X , K , Ka band 以及 Laser ,欧规有 Ku band ,固定式照相系统有 X , K , Ku band 以及 S 感应线圈(俗称 P band )。

以下依照各种频道架设的方式做一一比。

1 、 X band ( 10.525 GHz +/- 50MHz ):

此种测速雷达通常外挂在警车后车窗之外,有时也可以放在车内。采用测速拦截的方式对超速车辆进行举证告发。雷达形状为圆形,采连续波发射,测速距离为 150~4750m ,但 X band 拦截式雷达无法在车阵中锁定车辆,所以通常都是车阵中第一台被警方拦检。 X band 雷达不受阴雨天影响 , 可全天候执行测速工作 , 是目前世界上使用率最高的警用测速雷达 . 但因为此频道使用率极高 , 所以干扰也最多,干扰源为电信局发射站,第四台强波器,高压电线,无线电通讯器,遥控器,电动门控制器,道路流量计数器 …… 目前 X band 雷达较少与照相系统搭配使用, X band 固定测速照相系统属于较早期的照相系统。目前 X band 警车外挂式以及 X 雷达q其最高速范围介于 200~300km/h 。

2 、 K band ( 24.150 GHz +/- 100MHz ):

此 K band 测速雷达可以几种方式出现 , 警车测速拦截 , 固定式测速照相 , 手持雷达q以及流动三脚架测速照相 . 警车拦截通常外挂在警车后车窗之外 , 有时也可以放在车内 . 警车拦截式雷达形状为八角型 , 采连续波发射 , 最短测速距离为 150m, K bnad 拦截式雷达可采用目测超速而开机的方式 (Instant On radar) , 遇到警方采用此方法进行测速勤务 , 反测速仪侦测距离较正常持续开机短很多 , 反测速仪接收到此种讯号时讯号强度会马上增强 , 警告声通常会较急促 . 此种 K band 雷达则较易受降雨及湿度影响 . 手持雷射测速q机动性强 , 警方人员可目测超速后直接开机测速执行取缔 . K band 雷达较 X band 机种先进 , 也可以搭配照相机直接照相举证 , 固定式 K band 测速照相与 K band 流动式三脚架即为此种搭配 . 但目前国内较少 K band 流动测速照相系统 , 大都为 K band 固定式照相 , K band 流动式测速照相系统及固定式照相系统因为功率又较 Ku 弱 , 所以侦测距离非常短 . 连正统的美规机种有时侦测距离仍不到 100m. K band 雷达波穿透力较强 , 反射力较弱 , 所以侦测距离较短 , 虽然 K band 雷达测速距离较短 , 但可以锁定车阵中的车辆 , 功率大小可调,且不易被干扰。 K band 测速照相系统可加装闪光灯于夜晚执行工作。目前国内警方已经引进 Gatso 24 ( 24.125 GHz )与新型 TraffiPax K band 流动测速系统,有少数系统上路执勤。目前 K band 警车外挂式以及 K 雷达q以及 K band 流动照相系统其最高速范围介于 200~320km/h 。

3 、 Ku band ( 13.450 GHz ):

通常我们听到流动三脚架,伪装车即为装设此 Ku band 测速雷达。 Gasto 13 Ku band 雷达测速系统由三大部分组成,测速雷达,判读速度电脑主机以及 ROC 照相机三部份。其中雷达可调为 “ 去向 ” 以及 “ 来向 ” 两种模式,其架设方式可落地型,三脚架型,以及伪装车(警车)型。将主机,雷达、相机都架设在三脚架上为 Gatso 13 最标准的配置方法,通常架设地点在路肩护栏下方或是停放在路肩的伪装车前及车上,槟榔摊,招牌 …… 各种伪装物之后。而所谓落地型就是只需用砖块将相机架设高于地面 30~40cm ,并将主机以及雷达用各种报纸杂草隐蔽,这种架设方式更较三脚架型隐蔽,用反测速仪抓到时若不注意搜寻有时还找不到。通常此种架设方式都是出现在高速公路上。中南部有些大队还有自行订制小型的携带铁架,可以将主机,雷达以及相机都固定在其上,不需要每次架设时拆装主机,雷达以及相机,便利性大大提高,不仅隐蔽性高,而且带到哪里照到哪里。另外所谓伪装车(警车型)型,是将 Ku band 雷达架设在车顶上其特征在伪装车或警车车顶警示灯前方有一白色长方形测速雷达,而与车内主机以及相机连线执勤超速照相举证的工作。若是黑白警车架设 Ku band 雷达执勤测速工作时,有时在其后会有一辆轿车掀起后行李箱盖作为掩护。当然有时连雷达也架设在伪装车内,从外头完全看不到有任何测速系统。目前警方有架设 Ku band 雷达的车辆大致上可分为以下数种: a 、黑白警车 b 、蓝色侦防车 ( 宝马 747,TOYOTA 瑞狮 ) c 、福特天王星车种 d 、 BMW 旧 3 系列 Ku band 测速照相可加装闪光灯在夜晚执行工作且不受天候影响侦测准度。雷达侦测速度在 20 Km~ 250Km ,最短侦测距离 18 m 、所以不要以为速度高于 XXX Km/h 就不会被照相的错误观念。目前 Ku band 雷达为国内流动照相系统主流。

4 、 Ka band ( 33.40~36.00 GHz ):

Ka band 雷达有几种方式出现 , 一为流动三脚架 , 二为手持雷达q , 三为与 X band 雷达相似之测速雷达 , 目前国内只有前两者 , 所以第三者不再赘述 . 美规 Ka 流动三脚架架设方式与 Ku band 几乎相同 , 但其雷达有如火箭筒 , 极易与 Ku band 雷达区分 , 但国内由于数量极少 (2 部 ), 仅布置在台北 ( 台南 ) 高雄市区道路 . 手持 Stalker Ka band 雷达q仅引进一台供测试 , 手持雷射测速q机动性强 , 警方人员可目测超速后直接开机测速执行取缔 . Ka 雷达功率极小 , radar detector 非常不易测得 , 而且侦测距离极短 , 而且 Ka band 流动测速雷达侦测速度可高达 350Km/h 欧规 Gatso 13 Ku band 的 250 Km/h 还差一大截呢 ! 幸好此美规 Ka 测速雷达很确定不再引进 , 所以要遇到机率非常小 . 据传此两台系统已经停用 .

5 、 Laser :

Laser 测速系统可分为测速q以及测速照相系统 . 美规雷射测速q LIDAR gun (Laser infrared detection and ranging) 使用不易散射的雷射红外线作为测速光源 , 且在极短的时间 (0.3 sec) 以内即可测得车辆的速度 . 其特性是使用者必须手持雷射测速q向一特定车辆测速 , 无法向其它测速雷达一般在开机之后持续发射雷达波对来往车辆进行测速 . 通常都是在目测车辆超速之后才进行雷射测速 , 所以通常都是在肉眼可见的范围内进行雷射测速 . Laser speed detection gun 在使用上有许多限制 , 如其无法在隔着玻璃的条件下使用 , 以及必须在使用上遵守光线直线照射的条件下使用 , 以及易受天候影响是其最大缺点 . 若注意看过台湾目前引进的美规 LTI 20-20 Laser 测速照相系统 , 其架设方式和三脚架测速雷达的方式几乎相同 , 就是利用与雷射q相同之测速光源 , 发射方式与车行方向成小角度照射 , 也一直开机测速 , 如此有时可以提早测到 Laser 的讯号 . 因为在 Laser 测速系统对你前车实行测速时 , 多少会有散射与漫射发生 , 所以反测速仪的 Laser 感应器便会收到信号而发出警告 , 不过由于此种红外线雷射光速不易散射 , 所以出现机率不高就。 而意大利制之 Autovelox 104 雷射测速系统 , 采两束光与车行方向垂直的方式测速 , 此种雷射测速几乎不可能测到 , 绝对不要相信市面上的广告 , 竟然宣称还有 10sec 的减速时间 . 此系统由于非常昂贵 , 所以目前只有引进数量不多 , 目前 Laser 测速q以及流动测速系统其最高测速范围介于 300~480km/h.

6 、 S 线圈以及 Ku,K band 固定式测速照相:

固定式 S 线圈利用线圈感应可测得闯红灯 , 红灯越线以及超速 . ( S 线圈固定式照相系统其工作原理于后文中有说明 ) K band 固定测速系统利用 K band (24.125GHz) 雷达测速后照相 , Ku band 固定测速系统利用 Ku band 雷达测速后照相 , Traffipax K band 固定式超速照相系统几乎都是照车尾 , 而且功率极弱 , 连正统的美规机种有时侦测距离仍不到 100m. 至于 X band 固定照相系统国内少见 . 国内固定式测速系统 (S 线圈 , 雷达系统 ) 其最高测速范围介于 200~270km/h 。

固定式 S 感应线圈工作原理为何?

S 线圈应该是利用重量感应 . 新设的 S 线圈通常有前后两条感应压条 , 可以针对闯红灯与超速车辆进行照相举证告发 , 以下附图说明较容易了解 :

车行进方向为 B ->A , B 感应压条埋设在路口停车白线前端 . 闯红灯照相 : 当红灯亮起时约 1 sec 之后 , 系统同时进行闯红灯与超速照相工作 . 若车子前轮轮胎压过感应条 后 , 照第一张 , 此时视为红灯越线 . 1 sec 以后系统会自动拍摄第二张照片 , 若此时照片当中后轮已经通过路口停止线 , 此时即判其为闯红灯 . 而第二张照片当中会同时显示违规闯红灯车辆的车速 , 若是同时超速可以一并处罚 . 超速照相 : 若绿灯时则 A,B 皆负责感应工作 , 负责测速工作 . 因为两条感应条与车行方向垂直且之间钜离一定 . 利用经过两条感应条的时间差来算出车子的时速 . 超速即进行照像 . 所以当超速车辆前轮在经过 S 线圈两条感应条时 , S 线圈会测到超速便进行照像 , 1 sec 以后系统自动拍摄第二张照片 . 若相片中出现两台以上车辆 , 则可依照两张照片所显示资料正确勾选出违规车辆 , 另外由两张照片比较可清楚看到哪辆车的位移较大 , 则判别位移大者超速。

第三讲: GPS系统

目前全球有 2 套 GPS (Global Positioning System) 全球定位系统人造卫星,分别由美国及俄罗斯拥有,全球大多数用户都是使用美国的系统。整个系统约分成三个部份:

1.太空卫星部份:由 24 颗绕极卫星所组成,分成六个轨道,运行于约 20200 公里的高空,绕行地球一周约12小时。每个卫星均持续着发射载有卫星轨道资料及时间的无线电波,提供地球上的各种接收机来应用。

2.地面管制部份:这是为了追踪及控制上述卫星运转,所设置的地面管制站,主要工作为负责修正与维护每个卫星能保持正常运转的各项参数资料,以确保每个卫星都能提供正确的讯息给使用者接收机来接收。

3.使用者接收机:追踪所有的 GPS卫星,并即时地计算出接收机所在位置的座标、移动速度及时间,GPS行车警示器即属于此部份。

我们一般民间所能拥有及应用的,就是第三部份。计算原理为:每个太空卫星在运行时,任一时刻都有一个座标值来代表其位置所在(已知值),接收机所在的位置座标为未知值,而太空卫星的讯息在传送过程中,所需耗费的时间,可经由比对卫星时钟与接收机内的时钟计算之,将此时间差值乘以电波传送速度(一般定为光速),就可计算出太空卫星与使用者接收机间的距离,如此就可依三角向量关系来列出一个相关的方程式。

一般我们使用的接收机就是依上述原理来计算出所在位置的座标资料,每接收到一颗卫星就可列出一个相关的方程式,因此在至少收到三卫星后,即可计算出平面座标(经维度)值,收到四颗则加上高程值,五颗以上更可提高准确度,这就是 GPS的基本定位原理。一般来说,使用者接收机每一秒钟的座标资料都是最新的,也就是说接收机会自动不断地接收卫星讯息,并即时地计算其所在位置的座标资料,如此使用者便不需担心是否接收机显示的资料太旧或是不准确了。

GPS预警机的使用环境限制

1.行经天桥及高架桥,当经过时,讯号瞬间流失,有可能使得接收的准确性降低

2.开机接收讯号的问题:一般在GPS开机准备接收讯号时,最长需要五分钟,最短也需要两分钟,在这样的时间间距之下,如果是在路上临时开机要使用时,也会产生收不到讯号的情况

3.行驶于隧道时:随着目前许多新隧道的开通,目前在隧道内的测速,是使用数字录像测速的方式,没有讯号也不易发现,再加上进入隧道后,讯号是无法传递进入隧道,所以无法告知里面是否有测速系统

4.行驶于高楼大厦时:扣除乡间、一般较空旷地区以外,大楼的楼高有越来越高的情况,当在高楼之间行驶,也会将GPS讯号遮蔽,也会产生收不到讯号的情况

5.由于GPS卫星是由美国国防部管理,为了战略的考虑之下,有时会将位置精准度降低,此时,接收的坐标位置将会偏离或是不准确

第四讲:警方雷达侦测超速的手法

一般在警方抓超速的手法,真的是百百款,但也离不开以下要讲的这几种:

1.伪装法:大部份的伪装是使用民车、或是以掩蔽物来让驾驶者没法发觉!例如将新K频测速隐藏在路肩护栏旁或是在交流道出口及天桥底下,通常没有装测速器的驾驶,一个没注意就会变成罚单的牺牲者

2.拦停法:大部份的情况,都是警车外挂X频,开机侦测超速,有超速车辆,便会直接拦停,但这危险性颇高,一个不小心,可能就会发生危险,所以现在也是采点放式开机,在车流量较少时,拦停才显得有作用

3.直接照相:现在新K频脚架及雷射q,都有所谓的PDA+照相机,当警方将位置

乔好之后,就可以直接侦测,当被侦测到有超速,同步也就照相并存档进PDA,整体既方便又不危险,所以也渐渐为国道及一般交通队所爱用的方式!

4.耍诈法:这是很多人都非常想骂的方法!!例如:在隧道里,警车故意放慢车速,

后面的驾驶就会受不了想超车,但隧道是不可以变换车道的,通常都是警车的后面第二台或是第三台车受害,因为不容易看到前面是否为警车,一旦你超车,警笛就响了!!要你靠边停,白花花的银子又飞了

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