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【转】2023年汽车雷达有望加速放量,DPC陶瓷基板需求大增

 时间:2023-05-27     浏览:758     分享

2023年汽车雷达有望加速放量,DPC陶瓷基板需求大增

一、激光雷达有望放量,VCSEL 方案上车

激光雷达LiDAR)作为自动驾驶感知层面的重要一环,相较摄像头、毫米波雷达等其他传感器具有“精准、快速、高效作业”的优势,已成为自动驾驶的主传感器之一,是实现 L3 级别以上自动驾驶最重要的传感设备。2022 年为激光雷达行业量产交付元年,蔚来、理想、小鹏等多家造车新势力厂商均已推出搭载激光雷达的车型,激光雷达厂商禾赛科技2022年激光雷达出货量约为8.05万台,同比增长467.5%,其中ADAS激光雷达出货量约为6.19万台。

 

在今年的上海车展上,根据CnEVPost统计,展出车型中有近40款车型配备了激光雷达,激光雷达几乎已经成为智能驾驶汽车的标配,且从激光雷达搭载数量上来看,有所增多,采用主雷达+补盲激光雷达相互结合构建辅助驾驶解决方案,2023年激光雷达有望快速放量。

 

激光光源是车载激光雷达核心器件之一,需要综合考虑应用环境、技术方案、性能需求及成本需求,目前常用光源包括边发射激光器(EEL)、垂直腔面发射激光器(VCSEL)、光纤激光器等。由于 EEL 的峰值功率密度最高,激光器标准化程度高,供应链相对成熟,所以目前是激光雷达行业旋转式激光雷达和MEMS激光雷达中的主流光源技术。随着 VCSEL 技术的进步和亮度的提升,VCSEL 替代 EEL 趋势日益显著。

 

 

VCSEL具有光电转换效率高、发散角小、光束质量好、波长稳定性好、可靠性高、阈值电流小、功耗低、体积小易于集成等优点,且大批量生产的成本可控,是车载混合固态激光雷达与 Flash 激光雷达的不二选择。VCSEL芯片帮助车载混合固态激光雷达实现更远的探测距离、更高的感知精度以及满足人眼安全等一系列严苛的需求;也可以帮助 Flash 激光雷达实现更灵活宽阔的视场角,且极具成本优势。

 

二、DPC陶瓷基板在 VCSEL 的应用优势

车载激光雷达量产突破,VCSEL 方案上车提升DPC 基板需求。VCSEL的芯片转化效率低,意味着要面临散热问题和热电分离问题,其次VCSEL的功率密度非常高,每平方毫米可以做到千瓦以上,所以只能采用真空封装,即基板要做三维腔室,把透镜架设到芯片上方。

 

 

因此,实现高效散热、热电分离及热膨胀系数匹配成为VCSEL 封装基板选择的重要考量。DPC 陶瓷基板具备了高导热、高绝缘、高线路精准度、高表面平整度及热膨胀系数与芯片匹配、可垂直互连等诸多特性,极大满足了VCSEL的封装要求,3D成型的DPC陶瓷基板将在VCSEL的应用方面具有广泛的前景:

1.散热性好

VCSEL的芯片转化效率低导致其存在严重散热问题,DPC陶瓷基板垂直互连,形成内部独立的导电通道,陶瓷本身既是绝缘体,又能散热,实现热电分离。

2.可靠性高

VCSEL芯片功率密度很高,需要考虑芯片和基板热膨胀失配导致的应力问题,而陶瓷基板具有与VCSEL高匹配的热膨胀系数。此外DPC陶瓷基板可实现金属边框与陶瓷基板的一体成型为密封腔体,结构紧凑,无中间粘结层,气密性高。

3.垂直互连

VCSEL封装需要把透镜架设到芯片上方,即基板是需要做成三维腔室,DPC陶瓷基板具有高可靠垂直互连的优势适用于垂直共晶焊接。