Sustrato cerámico: ideal para el envasado de chips LiDAR automotrices
Funciones LiDAR (detección y alcance de luz)emitiendo señales láser infrarrojas y comparando las señales que se reflejan después de encontrar obstáculos con las señales emitidas para obtener información sobre la posición, distancia, orientación, velocidad, actitud y forma del objetivo. Esta tecnología permite evitar obstáculos o navegar de forma autónoma. Como sensor de alta precisión, LiDAR es ampliamente reconocido como esencial para lograr una conducción autónoma de alto nivel, y su importancia se destaca cada vez más.
Entre los componentes principales del LiDAR de automoción destaca la fuente de luz láser. Actualmente,Fuentes VCSEL (láser de emisión superficial de cavidad vertical)son la opción preferida para LiDAR y Flash LiDAR híbridos de estado sólido para automóviles debido a su bajo costo de fabricación, alta confiabilidad, pequeño ángulo de divergencia y facilidad de integración bidimensional. Los chips VCSEL facilitan distancias de detección más largas, una mayor precisión de percepción y el cumplimiento de estrictos estándares de seguridad ocular en LiDAR híbrido de estado sólido para automóviles. Además, permiten que Flash LiDAR logre un campo de visión más flexible y amplio con importantes ventajas de costos.
Sin embargo, la eficiencia de conversión óptica a eléctrica de los VCSEL es solo del 30 al 60 %, lo que plantea desafíos con la disipación de calor y la separación termoeléctrica. Además, los VCSEL tienen una densidad de potencia muy alta, superior a un kilovatio por milímetro cuadrado, lo que requiere un envasado al vacío. Esto requiere que el sustrato forme una cámara tridimensional con una lente montada sobre el chip. Por lo tanto, lograr una disipación de calor eficiente, una separación termoeléctrica y un coeficiente de expansión térmica coincidente son consideraciones importantes al seleccionar sustratos de embalaje VCSEL.
Sustratos cerámicosse han convertido en el material de embalaje de chips ideal para aplicaciones LiDAR automotrices.
Sustratos cerámicos DPC (cobre chapado directo)Ofrecen alta conductividad térmica, alto aislamiento, alta precisión del circuito, alta planitud de la superficie y coeficientes de expansión térmica coincidentes con el chip. También proporcionan interconectividad vertical, que cumple con los requisitos de empaquetado de los VCSEL.
1 、 Excelente disipación de calor
Los sustratos cerámicos DPC presentan interconectividad vertical, formando canales conductores internos independientes. Como la cerámica es a la vez un aislante y un conductor de calor, permite la separación termoeléctrica, abordando de manera efectiva los problemas de disipación de calor de los chips VCSEL.
2 、 Alta confiabilidad
La densidad de potencia de los chips VCSEL es muy alta y el desajuste de expansión térmica entre el chip y el sustrato puede provocar problemas de tensión. Los sustratos cerámicos tienen un coeficiente de expansión térmica que coincide bien con los VCSEL. Además, los sustratos cerámicos DPC pueden formar marcos metálicos integrados y sustratos cerámicos en una cámara sellada, lo que da como resultado una estructura compacta sin capas de unión intermedias y con una alta hermeticidad.
3 、 Interconectividad vertical
El empaquetado VCSEL requiere lentes de montaje encima del chip, lo que requiere una cámara tridimensional en el sustrato. Los sustratos cerámicos DPC ofrecen la ventaja de una interconectividad vertical de alta confiabilidad adecuada para la unión eutéctica vertical.
En el contexto del desarrollo de la inteligencia automotriz,materiales cerámicosdesempeñan un papel cada vez más importante en el desarrollo inteligente de vehículos de nuevas energías. Como base de toda la tecnología, la innovación continua en la tecnología de materiales es esencial para respaldar el desarrollo eficiente de la industria en su conjunto.
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