DPC陶瓷基板：汽车激光雷达芯片封装的理想选择

LiDAR（光探测和测距）的功能是发射红外激光信号，并将遇到障碍物后反射回来的信号与发射的信号进行比较，以获得目标的位置、距离、方位、速度、姿态和形状等信息。该技术可以实现避障或自主导航。激光雷达作为高精度传感器，被广泛认为是实现高水平自动驾驶的关键，其重要性日益凸显。

在车用激光雷达的核心部件中，激光光源脱颖而出。目前，VCSEL（垂直腔面发射激光器）光源因其制造成本低、可靠性高、发散角小、易于二维集成等优点，成为车用混合固态激光雷达和闪存激光雷达的首选。 VCSEL 芯片可实现更长的检测距离、更高的感知精度，并符合汽车混合固态激光雷达中严格的眼睛安全标准。此外，它们使 Flash LiDAR 能够实现更灵活、更广阔的视野，并具有显着的成本优势。

然而，VCSEL的光电转换效率仅为30-60%，这给散热和热电分离带来了挑战。此外，VCSEL 具有非常高的功率密度，每平方毫米超过一千瓦，因此需要真空封装。这需要基板形成一个三维腔室，并在芯片上方安装一个透镜。因此，实现高效散热、热电分离和热膨胀系数匹配是选择VCSEL封装基板时的重要考虑因素。

陶瓷基板已成为汽车激光雷达应用的理想芯片封装材料。

DPC（直接镀铜）陶瓷基板具有高导热性、高绝缘性、高电路精度、高表面平整度以及与芯片匹配的热膨胀系数。它们还提供垂直互连，满足 VCSEL 的封装要求。

1、散热优良 

DPC陶瓷基板具有垂直互连性，形成独立的内部导电通道。由于陶瓷既是绝缘体又是导热体，可以实现热电分离，有效解决VCSEL芯片的散热问题。

2、高可靠性 

VCSEL芯片的功率密度非常高，芯片和基板之间的热膨胀不匹配会导致应力问题。陶瓷基板的热膨胀系数与 VCSEL 非常匹配。此外，DPC陶瓷基板可以将金属框架和陶瓷基板形成一体，形成密封腔体，结构紧凑，无中间粘合层，气密性高。

3、垂直互联 

VCSEL 封装需要在芯片上方安装透镜，因此需要在基板中设置三维腔室。 DPC 陶瓷基板具有适合垂直共晶键合的高可靠性垂直互连的优点。

在汽车智能化发展的背景下，陶瓷材料在新能源汽车智能化发展中发挥着越来越重要的作用。作为整个技术栈的基础，材料技术的持续创新对于支撑整个行业的高效发展至关重要。

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【文章来源】：展至科技

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