一、激光雷达有望放量，VCSEL 方案上车
激光雷达（LiDAR）作为自动驾驶感知层面的重要一环，相较摄像头、毫米波雷达等其他传感器具有“精准、快速、高效作业”的优势，已成为自动驾驶的主传感器之一，是实现 L3 级别以上自动驾驶最重要的传感设备。2022 年为激光雷达行业量产交付元年，蔚来、理想、小鹏等多家造车新势力厂商均已推出搭载激光雷达的车型，激光雷达厂商禾赛科技2022年激光雷达出货量约为8.05万台，同比增长467.5%，其中ADAS激光雷达出货量约为6.19万台。
在今年的上海车展上，根据CnEVPost统计，展出车型中有近40款车型配备了激光雷达，激光雷达几乎已经成为智能驾驶汽车的标配，且从激光雷达搭载数量上来看，有所增多，采用主雷达+补盲激光雷达相互结合构建辅助驾驶解决方案，2023年激光雷达有望快速放量。
图 VCSEL、EEL和LED光源在光束方向和空间光分布方面的比较，来源：瑞淀
激光光源是车载激光雷达核心器件之一，需要综合考虑应用环境、技术方案、性能需求及成本需求，目前常用光源包括边发射激光器（EEL）、垂直腔面发射激光器（VCSEL）、光纤激光器等。由于 EEL 的峰值功率密度最高，激光器标准化程度高，供应链相对成熟，所以目前是激光雷达行业旋转式激光雷达和MEMS激光雷达中的主流光源技术。随着 VCSEL 技术的进步和亮度的提升，VCSEL 替代 EEL 趋势日益显著。
图 激光雷达
VCSEL具有光电转换效率高、发散角小、光束质量好、波长稳定性好、可靠性高、阈值电流小、功耗低、体积小易于集成等优点，且大批量生产的成本可控，是车载混合固态激光雷达与 Flash 激光雷达的不二选择。VCSEL芯片帮助车载混合固态激光雷达实现更远的探测距离、更高的感知精度以及满足人眼安全等一系列严苛的需求；也可以帮助 Flash 激光雷达实现更灵活宽阔的视场角，且极具成本优势。
例如禾赛车规级长距半固态激光雷达AT128直接采用128个VCSEL激光器，实现了芯片化固态电子扫描，自去年量产交付，已经在多款车型上搭载，出货量大幅增长。此外，搭载 VCSEL 芯片的 Flash 纯固态激光雷达有望成为补盲需求的最优选择，从目前已经发布补盲激光雷达的国内企业来看，禾赛科技、速腾聚创、亮道智能都采用了 Flash 技术路线，发射端使用 VCSEL 芯片。
二、DPC陶瓷基板在 VCSEL 的应用优势
车载激光雷达量产突破，VCSEL 方案上车提升DPC 基板需求。VCSEL的芯片转化效率低，意味着要面临散热问题和热电分离问题，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装，即基板要做三维腔室，把透镜架设到芯片上方。
因此，实现高效散热、热电分离及热膨胀系数匹配成为VCSEL 封装基板选择的重要考量。DPC 陶瓷基板具备了高导热、高绝缘、高线路精准度、高表面平整度及热膨胀系数与芯片匹配、可垂直互连等诸多特性，极大满足了VCSEL的封装要求，3D成型的DPC陶瓷基板将在VCSEL的应用方面具有广泛的前景：
VCSEL的芯片转化效率低导致其存在严重散热问题，DPC陶瓷基板垂直互连，形成内部独立的导电通道，陶瓷本身既是绝缘体，又能散热，实现热电分离。
VCSEL芯片功率密度很高，需要考虑芯片和基板热膨胀失配导致的应力问题，而陶瓷基板具有与VCSEL高匹配的热膨胀系数。此外DPC陶瓷基板可实现金属边框与陶瓷基板的一体成型为密封腔体，结构紧凑，无中间粘结层，气密性高。
VCSEL封装需要把透镜架设到芯片上方，即基板是需要做成三维腔室，DPC陶瓷基板具有高可靠垂直互连的优势适用于垂直共晶焊接。
目前国内DPC陶瓷基板企业众多，如国瓷赛创、芯瓷半导体、鼎华芯泰、晶弘科技、江西昊光、蘅滨电子、中山基础科技、利之达等，后期我们再为大家做具体介绍，敬请期待。
6月30日，在昆山举办陶瓷基板封装论坛上，国瓷赛创市场总监蔡宗强将做《DPC技术在激光热沉和激光雷达的应用》的主题报告分享，欢迎各位行业朋友与会交流！
原文始发于微信公众号（艾邦陶瓷展）：2023年汽车雷达有望加速放量，DPC陶瓷基板需求大增
