MRSI Systems周利民：汽車(chē)激光雷達(dá)中光電器件的封裝挑戰(zhàn)及解決方案

  ICC訊 2020年9月22-24日，汽車(chē)激光雷達(dá)大會(huì)(Automotive LIDAR 2020)隆重召開(kāi)，激光雷達(dá)在軍工，航空航天，機(jī)器人技術(shù)和氣象領(lǐng)域已經(jīng)有60多年發(fā)展歷史。今天，激光雷達(dá)將成為實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛的關(guān)鍵傳感器之一，引起了人們的廣泛關(guān)注。迄今為止，關(guān)于激光雷達(dá)的產(chǎn)品研究開(kāi)發(fā)，已經(jīng)籌集了超過(guò)21億美元的資金，超過(guò)85家公司正在使用其獨(dú)特的方法來(lái)開(kāi)發(fā)汽車(chē)級(jí)雷達(dá)傳感器。2020汽車(chē)激光雷達(dá)大會(huì)是針對(duì)汽車(chē)LIDAR技術(shù)和應(yīng)用的國(guó)際專業(yè)研討會(huì)。往年汽車(chē)激光雷達(dá)大會(huì)是在美國(guó)底特律舉行，今年由于疫情，轉(zhuǎn)為線上會(huì)議。會(huì)議探討了激光雷達(dá)的各種方法與實(shí)際應(yīng)用，預(yù)測(cè)市場(chǎng)和業(yè)務(wù)發(fā)展趨勢(shì)，并提出了激光雷達(dá)在生產(chǎn)中面臨的挑戰(zhàn)及對(duì)應(yīng)的解決方案。

  MRSI SYSTEMS與往年一樣做為參展商出席了今年的Automotive Lidar 2020，MRSI Systems戰(zhàn)略營(yíng)銷高級(jí)總監(jiān)周利民博士在Automotive LIDAR 2020發(fā)表了題目為《Assembling Challenges and Solutions for Photonics Devices in Automotive LIDAR》的主題演講。

  首先，周博士在演講中談到了汽車(chē)激光雷達(dá)的市場(chǎng)情況及前景。 用于1級(jí)和3級(jí)自動(dòng)駕駛的激光雷達(dá)提升速度很快，已開(kāi)始具有較高的出貨量。 對(duì)用于第4級(jí)和第5級(jí)自動(dòng)駕駛的激光雷達(dá)，產(chǎn)量仍較低，但是由于他們需要高性能的組件，因此在整個(gè)汽車(chē)激光雷達(dá)市場(chǎng)中價(jià)格較高，一直占據(jù)激光雷達(dá)市場(chǎng)的大部分產(chǎn)值。

  周博士討論了汽車(chē)激光雷達(dá)在生產(chǎn)制造過(guò)程中面臨的挑戰(zhàn)。在汽車(chē)激光雷達(dá)生態(tài)系統(tǒng)中，最困難的是如何使激光雷達(dá)的光學(xué)組件達(dá)到汽車(chē)車(chē)規(guī)級(jí)的可靠性要求。他比較了汽車(chē)激光雷達(dá)和光模塊生產(chǎn)制造方面的挑戰(zhàn)， 汽車(chē)激光雷達(dá)對(duì)溫度等的可靠性要求更加嚴(yán)格，并且封裝沒(méi)有工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，創(chuàng)新的速度更快，因此面臨更多挑戰(zhàn)!

  周博士說(shuō)，激光源是汽車(chē)激光雷達(dá)中最關(guān)鍵的部件之一。 MRSI為目前和未來(lái)的汽車(chē)激光雷達(dá)提供了完整的激光貼片封裝解決方案。

  對(duì)于當(dāng)前的汽車(chē)激光雷達(dá)，激光掃描是主流。傳統(tǒng)的激光雷達(dá)使用的光源是將多個(gè)激光器芯片以特定角度位置，高精度的將芯片貼裝在PCB或其他基板上，需要<±0.1°的高精度的角度控制。現(xiàn)在，采用機(jī)械或非機(jī)械(MEMS或透鏡模組等)的激光束掃描是汽車(chē)激光雷達(dá)的主要方法。該方法使用共晶工藝將單一激光芯片或多個(gè)激光芯片高密度的貼裝在小的封裝上，這需要<±3-5 μm的高精度和高可靠性的貼裝工藝， 周博士展示了當(dāng)前用于汽車(chē)激光雷達(dá)的主要兩種激光器的封裝。周博士表示，MRSI在共晶和環(huán)氧工藝方面均具有高精度和高可靠性的經(jīng)驗(yàn)，MRSI貼片機(jī)還具有高靈活性和高速度貼裝的特點(diǎn)。MRSI熱頭加熱的解決方案是高密度光子組件共晶工藝的最佳解決方案，而MRSI-H系列機(jī)器可以支持所有這些不同形式的封裝。

  對(duì)于未來(lái)的汽車(chē)激光雷達(dá)，周博士認(rèn)為OPA(光學(xué)相控陣)和FMCW(調(diào)頻連續(xù)波)激光雷達(dá)將是未來(lái)的發(fā)展方向。 FMCW激光雷達(dá)需要高性能的窄線寬激光器，組裝過(guò)程中的準(zhǔn)確性和可靠性非常重要，集成光子學(xué)將逐漸取代汽車(chē)激光雷達(dá)中單個(gè)組件是大勢(shì)所趨。光子集成的CoW(芯片到晶圓)的封裝工藝需要亞微米精度的封裝。 周博士還展示了一款未來(lái)的汽車(chē)激光雷達(dá)解決方案，它是FMCW(調(diào)頻連續(xù)波)Lidar，采用光子集成的解決方案，包括有OPA，尺寸遠(yuǎn)小于當(dāng)前的激光掃描激光雷達(dá)，并且功耗低得多。MRSI封裝解決方案廣泛應(yīng)用于高性能窄線寬激光器Tier 1供應(yīng)商。MRSI近期剛剛發(fā)布了針對(duì)集成光子應(yīng)用的新MRSI-S-HVM亞微米解決方案。

  最后，周博士提到，作為行業(yè)領(lǐng)先公司，MRSI在光電子行業(yè)的服務(wù)已有30多年的歷史，為所有高性能光電子器件提供了從芯片級(jí)到模塊級(jí)的貼片解決方案。 MRSI提供“一站式服務(wù)”。 歡迎與MRSI聯(lián)系并討論您的組裝挑戰(zhàn)和要求。

  進(jìn)一步詳細(xì)信息，請(qǐng)聯(lián)絡(luò):

  周利民 博士

  MRSI Systems戰(zhàn)略營(yíng)銷高級(jí)總監(jiān)

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