Podłoże ceramiczne DPC: idealne rozwiązanie do pakowania układów LiDAR dla branży motoryzacyjnej

Zadaniem LiDAR (Light Detection and Ranging) jest emisja sygnałów laserowych w podczerwieni i porównywanie odbitych sygnałów po napotkaniu przeszkód z sygnałami emitowanymi, w celu uzyskania informacji takich jak położenie, odległość, orientacja, prędkość, położenie i kształt celu. Technologia ta umożliwia omijanie przeszkód lub autonomiczną nawigację. Jako czujnik o wysokiej precyzji, LiDAR jest powszechnie uważany za klucz do osiągnięcia zaawansowanej autonomicznej jazdy, a jego znaczenie staje się coraz bardziej widoczne.

Źródła światła laserowego wyróżniają się wśród kluczowych komponentów samochodowego LiDAR-u. Obecnie źródło światła VCSEL (laser emitujący światło z pionową wnęką) stało się preferowanym wyborem dla hybrydowych półprzewodnikowych i błyskowych LiDAR-ów w pojazdach ze względu na niskie koszty produkcji, wysoką niezawodność, mały kąt rozbieżności i łatwą integrację 2D. Układ VCSEL zapewnia większy zasięg detekcji, wyższą dokładność percepcji i spełnia surowe normy bezpieczeństwa oczu w hybrydowych półprzewodnikowych LiDAR-ach samochodowych. Ponadto, umożliwia ono Flash LiDAR-owi osiągnięcie bardziej elastycznej i szerszej perspektywy, a także zapewnia znaczną oszczędność.

Podłoża ceramiczne stały się idealnym materiałem do pakowania układów scalonych w zastosowaniach LiDAR w motoryzacji.

Podłoża ceramiczne DPC (Direct Copper Plating) charakteryzują się wysoką przewodnością cieplną, wysoką izolacją, wysoką dokładnością obwodów, dużą gładkością powierzchni oraz współczynnikiem rozszerzalności cieplnej dopasowanym do chipa. Zapewniają również połączenia pionowe, spełniając wymagania dotyczące obudów VCSEL.

1. Doskonałe odprowadzanie ciepła

Podłoże ceramiczne DPC charakteryzuje się pionowymi połączeniami, tworząc niezależne wewnętrzne kanały przewodzące. Dzięki temu, że ceramika jest zarówno izolatorem, jak i przewodnikiem ciepła, może osiągnąć separację termoelektryczną i skutecznie rozwiązać problem odprowadzania ciepła w chipach VCSEL.

2. Wysoka niezawodność

Gęstość mocy chipów VCSEL jest bardzo wysoka, a niedopasowanie rozszerzalności cieplnej między chipem a podłożem może prowadzić do problemów z naprężeniami. Współczynnik rozszerzalności cieplnej podłoży ceramicznych jest bardzo kompatybilny z VCSEL. Ponadto, ceramiczne podłoża DPC mogą integrować metalowe ramy i podłoża ceramiczne, tworząc szczelną komorę o zwartej strukturze, bez pośredniej warstwy wiążącej i charakteryzującą się wysoką szczelnością.

3. Połączenie pionowe

Obudowa VCSEL wymaga zainstalowania soczewki nad chipem, dlatego w podłożu należy utworzyć trójwymiarową wnękę. Podłoża ceramiczne DPC charakteryzują się pionowymi połączeniami o wysokiej niezawodności, co umożliwia pionowe wiązanie eutektyczne.

W kontekście rozwoju inteligentnych samochodów, materiały ceramiczne odgrywają coraz ważniejszą rolę w inteligentnym rozwoju pojazdów o napędzie elektrycznym. Ciągłe innowacje w technologii materiałowej, stanowiące fundament całego stosu technologicznego, mają kluczowe znaczenie dla wspierania efektywnego rozwoju całej branży.