瑞波光電LiDAR發(fā)射芯片通過車規(guī)AEC-Q102四項測試項目

  2022年是激光雷達(dá)規(guī)模上車元年，自動駕駛加速滲透帶動激光雷達(dá)放量。據(jù)調(diào)研數(shù)據(jù)來看，中國激光雷達(dá)正在全球搶跑。基于激光雷達(dá)在汽車中的應(yīng)用場景和汽車自身的高可靠性要求，激光雷達(dá)及其組件要進(jìn)入車用供應(yīng)鏈，必須通過嚴(yán)苛的可靠性驗證。

  針對激光雷達(dá)整機(jī)的AEC-Q102被認(rèn)為是公認(rèn)、通用的光電半導(dǎo)體國際可靠性驗證標(biāo)準(zhǔn)，可為相關(guān)產(chǎn)品提供全面詳盡的驗證方案。激光雷達(dá)整機(jī)里發(fā)射端最普遍使用的封裝方式是COB(chip on board)，即把的905nm EEL裸芯片以P-side-up 方式貼片在電路板的電極上。

  為了滿足客戶對車規(guī)級品質(zhì)的要求，并回答COB方式封裝的905nm EEL裸芯片能否符合AEC-Q102的可靠性要求，瑞波希望以芯片供應(yīng)商的角度對整機(jī)廠商在905nm EEL裸芯片的封裝和使用方面提供指導(dǎo)意見。

  根據(jù)散熱、給電等共性特點(diǎn)，瑞波以TO-56封裝形式來模擬COB封裝，并籌劃了AEC-Q102里的HTOL、PTC、WHTOL、ESD-HBM4 四個最關(guān)鍵的測試項目，花費(fèi)一年時間完成了兩個芯片產(chǎn)品的測試，測試結(jié)果為合格(表1、圖1、圖2)。

  兩個芯片產(chǎn)品發(fā)光面的節(jié)數(shù)是3節(jié)和4節(jié)，功率密度分別為41KW/mm2(產(chǎn)品A)和42KW/mm2(產(chǎn)品B)。特別要指出的是，在高溫高濕的WHTOL項目里，測試的TO器件是去掉玻璃窗口的，芯片是直接和環(huán)境接觸的。順利通過AEC-Q102里的WHTOL測試項目說明瑞波905nm EEL芯片產(chǎn)品可以在非氣密封裝的環(huán)境里可靠工作。

  非氣密封裝這個指定意見可以大幅降低激光雷達(dá)整機(jī)的封裝成本。在AEC-Q102測試項目以外，瑞波還積累了近50萬器件小時的長期壽命測試數(shù)據(jù)，以此數(shù)據(jù)建立的壽命模型預(yù)測器件的平均壽命超過100萬小時。

表1：瑞波光電通過AEC-Q102的測試項目

圖1：PTC測試項目的部分?jǐn)?shù)據(jù)，芯片產(chǎn)品A，發(fā)光面功率密度41KW/mm2

圖2：WHTOL測試項目的部分?jǐn)?shù)據(jù)，芯片產(chǎn)品A，發(fā)光面功率密度41KW/mm2

  與此同時，瑞波光電按照IATF16949質(zhì)量管理體系的要求，建立起車規(guī)級的產(chǎn)品設(shè)計及質(zhì)量管控體系。

  近年來激光雷達(dá)光電組件廠商在國內(nèi)市場逐漸涌現(xiàn)。瑞波光電從2017年切入激光雷達(dá)賽道，推出6W/20W/25W/40W/50W/65W/75W/100W/140W等系列905nm發(fā)射芯片，作為激光雷達(dá)Lidar中的核心器件之一(光源，發(fā)射端)，并獲得大規(guī)模商用，并與數(shù)個頭部激光雷達(dá)廠商進(jìn)行合作，持續(xù)進(jìn)行產(chǎn)品交付。

  在車載激光雷達(dá)芯片領(lǐng)域，瑞波光電仍在加快技術(shù)研發(fā)和創(chuàng)新步伐，目前推出具備更高的功率、更小的發(fā)散角、更小波長溫漂系數(shù)的新一代產(chǎn)品。