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VCSEL激光器为什么成为DPC陶瓷基板应用热点之一?

 时间:2021-10-15     浏览:1284     分享

什么是VCSEL激光器?以下由展至科技为你解答一下VCSEL激光器。

 

VCSEL激光器其实全名是垂直共振腔表面放射激光器,也是简称面射型激光器。它以砷化镓半导体材料为基础研制,是一种半导体激光器。

 

在应用领域,最为熟悉的就是iPhoneX上采用了VCSEL作为3Dsensing的光源器件。从此,VCSEL便开启了在消费电子产品上的应用大门。

 

汽车方面,VCSEL的固态激光雷达具有更高的可靠性、稳定性并尺寸小型化,为汽车领域大规模应用激光雷达奠定了基础。其他方面还有工业加热、环境监测、医疗设备等商业级应用以及3D感知等消费级应用。

 

VCSEL散热问题

VCSE芯片功率转化效率低,这就意味着散热肯定有问题,面临热电分离的难题,而陶瓷基板就是为解决热电分离诞生的。

 

根据有关拆解图片来看,VCSEL芯片安装在一块氮化铝原料的DPC陶瓷基板上,氮化铝基板又贴装于一个HTCC陶瓷基座底部。

 

VCSEL散热对基板的需求

VCSEL运行时会产生较大热量。其一,一个是热量需要通过基板及时散发出去;其次,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。因此,实现高效散热、热电分离及热膨胀系数匹配成为VCSEL元件封装基板选择的重要考量。

 

直接镀铜陶瓷基板DPC陶瓷基板极大地满足了VCSEL元件的这种封装要求。由于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等诸多特性,在高功率VCSEL元件封装中迅速占据了重要地位。

 

由于VCSEL的结构是垂直结构,DPC陶瓷电路板具有独特的高解析度、高平整度及高可靠垂直互联等技术优势更适用于其垂直共晶焊接。

 

陶瓷基板搭乘VCSEL东风上扬

20217月底,全球VCSEL市场预计将从2021年的12亿美元增长到2026年的24亿美元,期间复合年增长率为13.6%

 

  陶瓷基板作为VCSEL中的封装用基板,其重要性不言而喻。特别是DPC基板,在这一领域的增长极为可观。