Leave Your Message

DPC keramiskt substrat: ett idealiskt alternativ för förpackning av LiDAR-chips för bilar

2024-05-28

Funktionen hos LiDAR (Light Detection and Ranging) är att avge infraröda lasersignaler och jämföra de reflekterade signalerna med de avgivna signalerna efter att ha stött på hinder, för att få information såsom målets position, avstånd, orientering, hastighet, attityd och form. Denna teknik kan uppnå hinderundvikning eller autonom navigering. Som en högprecisionssensor anses LiDAR allmänt vara nyckeln till att uppnå autonom körning på hög nivå, och dess betydelse blir alltmer framträdande.


aaapicture0qk


Laserljuskällor utmärker sig bland kärnkomponenterna i LiDAR för fordon. För närvarande har VCSEL-ljuskällor (vertical cavity surface emitting laser) blivit det föredragna valet för hybrid solid-state LiDAR och flash LiDAR i fordon på grund av dess låga tillverkningskostnad, höga tillförlitlighet, lilla divergensvinkel och enkla 2D-integration. VCSEL-chippet kan uppnå längre detektionsavstånd, högre perceptionsnoggrannhet och uppfylla strikta ögonsäkerhetsstandarder i hybrid solid-state LiDAR för fordon. Dessutom möjliggör de att Flash LiDAR uppnår ett mer flexibelt och bredare perspektiv, och har betydande kostnadsfördelar.

Den fotoelektriska omvandlingseffektiviteten för VCSEL är dock endast 30–60 %, vilket innebär utmaningar för värmeavledning och termoelektrisk separation. Dessutom har VCSEL en mycket hög effekttäthet, som överstiger 1 000 W/mm2, vilket kräver vakuumförpackning. Detta kräver att substratet bildar en 3D-kavitet och att en lins installeras ovanför chipet. Därför är det viktigt att uppnå effektiv värmeavledning, termoelektrisk separation och matchande termiska expansionskoefficienter vid val av VCSEL-förpackningssubstrat.

Keramiska substrat har blivit ett idealiskt chipförpackningsmaterial för LiDAR-applikationer inom fordonsindustrin.

DPC (Direct Copper Plating) keramiska substrat har hög värmeledningsförmåga, hög isolering, hög kretsnoggrannhet, hög ytjämnhet och en värmeutvidgningskoefficient som matchar chipet. De erbjuder också vertikal sammankoppling för att uppfylla paketeringskraven för VCSEL.

1. Utmärkt värmeavledning

DPC-keramiska substrat har vertikal sammankoppling och bildar oberoende interna ledande kanaler. Eftersom keramik är både isolatorer och värmeledare kan de uppnå termoelektrisk separation och effektivt lösa värmeavledningsproblemet hos VCSEL-chip.

2. Hög tillförlitlighet

Effekttätheten hos VCSEL-chip är mycket hög, och skillnaden i termisk expansion mellan chipet och substratet kan leda till stressproblem. Termisk expansionskoefficienten hos keramiska substrat är mycket kompatibel med VCSEL. Dessutom kan DPC-keramiska substrat integrera metallramar och keramiska substrat för att bilda en förseglad kavitet, med en kompakt struktur, inget mellanliggande bindningslager och hög lufttäthet.

3. Vertikal sammankoppling

VCSEL-kapsling kräver installation av en lins ovanför chipet, därför måste en 3D-kavitet skapas i substratet. DPC-keramiska substrat har fördelen av vertikal sammankoppling med hög tillförlitlighet, vilket är lämpligt för vertikal eutektisk bindning.

I samband med utvecklingen av intelligenta bilar spelar keramiska material en allt viktigare roll i den intelligenta utvecklingen av nya energifordon. Som grunden för hela teknikstapeln är kontinuerlig innovation inom materialteknik avgörande för att stödja en effektiv utveckling av hela branschen.


Relaterade produkter