Substrat céramique : idéal pour l'emballage de puces LiDAR automobiles
Fonctions LiDAR (Light Detection and Ranging)en émettant des signaux laser infrarouges et en comparant les signaux réfléchis après avoir rencontré des obstacles avec les signaux émis pour obtenir des informations sur la position, la distance, l'orientation, la vitesse, l'attitude et la forme de la cible. Cette technologie permet d’éviter les obstacles ou de naviguer de manière autonome. En tant que capteur de haute précision, le LiDAR est largement reconnu comme essentiel pour parvenir à une conduite autonome de haut niveau, et son importance est de plus en plus soulignée.
Parmi les composants essentiels du LiDAR automobile, la source de lumière laser se démarque. Actuellement,Sources VCSEL (Laser à émission de surface à cavité verticale)sont le choix préféré pour les LiDAR hybrides à semi-conducteurs et Flash LiDAR automobiles en raison de leur faible coût de fabrication, de leur haute fiabilité, de leur faible angle de divergence et de leur facilité d'intégration bidimensionnelle. Les puces VCSEL facilitent des distances de détection plus longues, une précision de perception plus élevée et le respect des normes strictes de sécurité oculaire dans le LiDAR hybride automobile à semi-conducteurs. De plus, ils permettent au Flash LiDAR d’obtenir un champ de vision plus flexible et plus large avec des avantages de coût significatifs.
Cependant, l'efficacité de conversion optique-électrique des VCSEL n'est que de 30 à 60 %, ce qui pose des problèmes de dissipation thermique et de séparation thermoélectrique. De plus, les VCSEL ont une densité de puissance très élevée, dépassant un kilowatt par millimètre carré, nécessitant un emballage sous vide. Cela nécessite que le substrat forme une chambre tridimensionnelle avec une lentille montée au-dessus de la puce. Par conséquent, obtenir une dissipation thermique efficace, une séparation thermoélectrique et une correspondance du coefficient de dilatation thermique sont des considérations importantes lors de la sélection des substrats d'emballage VCSEL.
Substrats céramiquessont devenus le matériau d'emballage de puces idéal pour les applications LiDAR automobiles.
Substrats céramiques DPC (Direct Plaqué Cuivre)offrent une conductivité thermique élevée, une isolation élevée, une précision de circuit élevée, une planéité de surface élevée et des coefficients de dilatation thermique correspondant à la puce. Ils fournissent également une interconnectivité verticale, qui répond aux exigences d'emballage des VCSEL.
1. Excellente Dissipation thermique
Les substrats céramiques DPC présentent une interconnectivité verticale, formant des canaux conducteurs internes indépendants. La céramique étant à la fois un isolant et un conducteur thermique, elle permet une séparation thermoélectrique, résolvant ainsi efficacement les problèmes de dissipation thermique des puces VCSEL.
2, haute fiabilité
La densité de puissance des puces VCSEL est très élevée et une inadéquation de dilatation thermique entre la puce et le substrat peut entraîner des problèmes de contrainte. Les substrats céramiques ont un coefficient de dilatation thermique qui correspond bien à celui des VCSEL. De plus, les substrats céramiques DPC peuvent former des cadres métalliques intégrés et des substrats céramiques dans une chambre scellée, ce qui donne lieu à une structure compacte sans couches de liaison intermédiaires et avec une étanchéité élevée à l'air.
3、Interconnectivité verticale
Le conditionnement VCSEL nécessite le montage de lentilles au-dessus de la puce, ce qui nécessite une chambre tridimensionnelle dans le substrat. Les substrats céramiques DPC offrent l'avantage d'une interconnectivité verticale de haute fiabilité adaptée à la liaison eutectique verticale.
Dans le cadre du développement de l’intelligence automobile,matériaux céramiquesjouent un rôle de plus en plus important dans le développement intelligent des véhicules à énergie nouvelle. En tant que fondement de l’ensemble de la pile technologique, l’innovation continue dans la technologie des matériaux est essentielle pour soutenir le développement efficace de l’industrie dans son ensemble.
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