一、激光雷達有望放量，VCSEL?方案上車
激光雷達（LiDAR）作為自動駕駛感知層面的重要一環(huán)，相較攝像頭、毫米波雷達等其他傳感器具有“精準、快速、高效作業(yè)”的優(yōu)勢，已成為自動駕駛的主傳感器之一，是實現(xiàn) L3 級別以上自動駕駛最重要的傳感設(shè)備。2022 年為激光雷達行業(yè)量產(chǎn)交付元年，蔚來、理想、小鵬等多家造車新勢力廠商均已推出搭載激光雷達的車型，激光雷達廠商禾賽科技2022年激光雷達出貨量約為8.05萬臺，同比增長467.5%，其中ADAS激光雷達出貨量約為6.19萬臺。
在今年的上海車展上，根據(jù)CnEVPost統(tǒng)計，展出車型中有近40款車型配備了激光雷達，激光雷達幾乎已經(jīng)成為智能駕駛汽車的標配，且從激光雷達搭載數(shù)量上來看，有所增多，采用主雷達+補盲激光雷達相互結(jié)合構(gòu)建輔助駕駛解決方案，2023年激光雷達有望快速放量。
圖? VCSEL、EEL和LED光源在光束方向和空間光分布方面的比較，來源：瑞淀
激光光源是車載激光雷達核心器件之一，需要綜合考慮應(yīng)用環(huán)境、技術(shù)方案、性能需求及成本需求，目前常用光源包括邊發(fā)射激光器（EEL）、垂直腔面發(fā)射激光器（VCSEL）、光纖激光器等。由于 EEL 的峰值功率密度最高，激光器標準化程度高，供應(yīng)鏈相對成熟，所以目前是激光雷達行業(yè)旋轉(zhuǎn)式激光雷達和MEMS激光雷達中的主流光源技術(shù)。隨著 VCSEL 技術(shù)的進步和亮度的提升，VCSEL 替代 EEL 趨勢日益顯著。
圖? 激光雷達
VCSEL具有光電轉(zhuǎn)換效率高、發(fā)散角小、光束質(zhì)量好、波長穩(wěn)定性好、可靠性高、閾值電流小、功耗低、體積小易于集成等優(yōu)點，且大批量生產(chǎn)的成本可控，是車載混合固態(tài)激光雷達與 Flash 激光雷達的不二選擇。VCSEL芯片幫助車載混合固態(tài)激光雷達實現(xiàn)更遠的探測距離、更高的感知精度以及滿足人眼安全等一系列嚴苛的需求；也可以幫助 Flash 激光雷達實現(xiàn)更靈活寬闊的視場角，且極具成本優(yōu)勢。
例如禾賽車規(guī)級長距半固態(tài)激光雷達AT128直接采用128個VCSEL激光器，實現(xiàn)了芯片化固態(tài)電子掃描，自去年量產(chǎn)交付，已經(jīng)在多款車型上搭載，出貨量大幅增長。此外，搭載 VCSEL 芯片的 Flash 純固態(tài)激光雷達有望成為補盲需求的最優(yōu)選擇，從目前已經(jīng)發(fā)布補盲激光雷達的國內(nèi)企業(yè)來看，禾賽科技、速騰聚創(chuàng)、亮道智能都采用了 Flash 技術(shù)路線，發(fā)射端使用 VCSEL 芯片。
二、DPC陶瓷基板在?VCSEL?的應(yīng)用優(yōu)勢
車載激光雷達量產(chǎn)突破，VCSEL 方案上車提升DPC 基板需求。VCSEL的芯片轉(zhuǎn)化效率低，意味著要面臨散熱問題和熱電分離問題，其次VCSEL的功率密度非常高，每平方毫米可以做到千瓦以上，所以只能采用真空封裝，即基板要做三維腔室，把透鏡架設(shè)到芯片上方。
圖? VCSEL 封裝結(jié)構(gòu)，來源：Vixar ?
因此，實現(xiàn)高效散熱、熱電分離及熱膨脹系數(shù)匹配成為VCSEL 封裝基板選擇的重要考量。DPC 陶瓷基板具備了高導(dǎo)熱、高絕緣、高線路精準度、高表面平整度及熱膨脹系數(shù)與芯片匹配、可垂直互連等諸多特性，極大滿足了VCSEL的封裝要求，3D成型的DPC陶瓷基板將在VCSEL的應(yīng)用方面具有廣泛的前景：
VCSEL的芯片轉(zhuǎn)化效率低導(dǎo)致其存在嚴重散熱問題，DPC陶瓷基板垂直互連，形成內(nèi)部獨立的導(dǎo)電通道，陶瓷本身既是絕緣體，又能散熱，實現(xiàn)熱電分離。
VCSEL芯片功率密度很高，需要考慮芯片和基板熱膨脹失配導(dǎo)致的應(yīng)力問題，而陶瓷基板具有與VCSEL高匹配的熱膨脹系數(shù)。此外DPC陶瓷基板可實現(xiàn)金屬邊框與陶瓷基板的一體成型為密封腔體，結(jié)構(gòu)緊湊，無中間粘結(jié)層，氣密性高。
VCSEL封裝需要把透鏡架設(shè)到芯片上方，即基板是需要做成三維腔室，DPC陶瓷基板具有高可靠垂直互連的優(yōu)勢適用于垂直共晶焊接。
目前國內(nèi)DPC陶瓷基板企業(yè)眾多，如國瓷賽創(chuàng)、芯瓷半導(dǎo)體、鼎華芯泰、晶弘科技、江西昊光、蘅濱電子、中山基礎(chǔ)科技、利之達等，后期我們再為大家做具體介紹，敬請期待。
6月30日，在昆山舉辦陶瓷基板封裝論壇上，國瓷賽創(chuàng)市場總監(jiān)蔡宗強將做《DPC技術(shù)在激光熱沉和激光雷達的應(yīng)用》的主題報告分享，歡迎各位行業(yè)朋友與會交流！
原文始發(fā)于微信公眾號（艾邦陶瓷展）：?2023年汽車雷達有望加速放量，DPC陶瓷基板需求大增
