Substrato cerâmico: ideal para embalagens de chips LiDAR automotivos
Funções LiDAR (detecção e alcance de luz)emitindo sinais de laser infravermelho e comparando os sinais que são refletidos de volta após encontrar obstáculos com os sinais emitidos para obter informações sobre a posição, distância, orientação, velocidade, atitude e formato do alvo. Esta tecnologia permite evitar obstáculos ou navegação autônoma. Como sensor de alta precisão, o LiDAR é amplamente reconhecido como essencial para alcançar uma condução autónoma de alto nível, e a sua importância é cada vez mais destacada.
Entre os principais componentes do LiDAR automotivo, destaca-se a fonte de luz laser. Atualmente,Fontes VCSEL (laser emissor de superfície de cavidade vertical)são a escolha preferida para LiDAR de estado sólido híbrido automotivo e Flash LiDAR devido ao seu baixo custo de fabricação, alta confiabilidade, pequeno ângulo de divergência e facilidade de integração bidimensional. Os chips VCSEL facilitam distâncias de detecção mais longas, maior precisão de percepção e conformidade com rigorosos padrões de segurança ocular em LiDAR de estado sólido híbrido automotivo. Além disso, eles permitem que o Flash LiDAR alcance um campo de visão mais flexível e amplo, com vantagens de custo significativas.
No entanto, a eficiência de conversão óptica para elétrica dos VCSELs é de apenas 30-60%, o que leva a desafios com dissipação de calor e separação termoelétrica. Além disso, os VCSELs têm uma densidade de potência muito alta, excedendo um quilowatt por milímetro quadrado, necessitando de embalagem a vácuo. Isto requer que o substrato forme uma câmara tridimensional com uma lente montada acima do chip. Portanto, obter dissipação de calor eficiente, separação termoelétrica e correspondência de coeficiente de expansão térmica são considerações importantes ao selecionar substratos de embalagem VCSEL.
Substratos cerâmicossurgiram como o material de embalagem de chips ideal para aplicações LiDAR automotivas.
Substratos cerâmicos DPC (Cobre Banhado Direto)oferecem alta condutividade térmica, alto isolamento, alta precisão de circuito, alta planicidade de superfície e coeficientes de expansão térmica correspondentes ao chip. Eles também fornecem interconectividade vertical, que atende aos requisitos de empacotamento dos VCSELs.
1、Excelente Dissipação de Calor
Os substratos cerâmicos DPC apresentam interconectividade vertical, formando canais condutores internos independentes. Como a cerâmica é um isolante e um condutor de calor, ela permite a separação termoelétrica, resolvendo efetivamente os problemas de dissipação de calor dos chips VCSEL.
2、Alta Confiabilidade
A densidade de potência dos chips VCSEL é muito alta e a incompatibilidade de expansão térmica entre o chip e o substrato pode levar a problemas de estresse. Os substratos cerâmicos possuem um coeficiente de expansão térmica que combina bem com os VCSELs. Além disso, os substratos cerâmicos DPC podem formar estruturas metálicas integradas e substratos cerâmicos em uma câmara selada, resultando em uma estrutura compacta sem camadas intermediárias de ligação e alta estanqueidade ao ar.
3、Interconectividade Vertical
A embalagem VCSEL requer a montagem de lentes acima do chip, necessitando de uma câmara tridimensional no substrato. Os substratos cerâmicos DPC oferecem a vantagem de interconectividade vertical de alta confiabilidade, adequada para colagem eutética vertical.
No contexto do desenvolvimento da inteligência automotiva,materiais cerâmicosdesempenhar um papel cada vez mais importante no desenvolvimento inteligente de novos veículos energéticos. Como base de todo o conjunto tecnológico, a inovação contínua na tecnologia de materiais é essencial para apoiar o desenvolvimento eficiente da indústria como um todo.
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