车规技术|浅谈激光雷达光电组件的车规可靠性认证

发布时间:2023-12-18  

1、市场背景

随着科技水平的快速发展,5G时代来临,汽车的自动驾驶功能已经越来越广泛地被运用在实际生活中。

激光雷达以其具备高精度和高适用性、高环境感知力作为自动驾驶和高级驾驶辅助系统的核心硬件之一,也迎来了发展新机遇。据相关数据显示,激光雷达整体市场正在迎来高速发展,预计2023年全球搭载激光雷达的车辆就将突破30万台,2025年全球市场规模将达到135.4亿美元(约合870亿元人民币),前景十分可期。

pYYBAGLyH4mAIxVVAArK_izav3o344.png

激光雷达“点云”图

注:资料来源:搜狐汽车,长江证券研究所

2、激光雷达光电组件

激光雷达主要包括激光发射、扫描系统、激光接收和信息处理四大系统。激光发射和激光接收是激光雷达的光电组件部分。

其中发射模块中的激光器发出脉冲激光,通过光束控制器、发射光学系统,将激光照射至目标物体,常见的激光发射器包括边发射激光器(Edge Emitting Laser,EEL)、垂直腔面发射激光器(Vertical Cavity Surface Emitting Laser,VCSEL)。

而接收系统将目标物体反射回来的激光转化为接收信号,主要包括雪崩二极管(Avalanche Photo-Diode,APD)、单光子雪崩二极管(Single Photon Avalanche Diode,SPAD)、硅光电倍增管(Silicon photomultiplier,SiPM)。

poYBAGLyH6SAD5d0AADHl1sBxtY574.png

激光雷达结构拆分(资料来源:麦姆斯,长江证券研究所)

pYYBAGLyH7OAOxnPAAQ1CtOxRpU375.png

poYBAGLyH7qAD3QjAAI915ZXtS4722.png

808nm VCSEL Diodes(2-10W)_新亮光子(brightphoton.cn) 雪崩二极管(APD)_光传感器_滨松

(hamamatsu.com.cn)

3、车规AEC-Q可靠性的要求

基于激光雷达在汽车中的应用场景和汽车自身的高可靠性要求,激光雷达及其组件要进入车用供应链,必须通过严苛的可靠性验证。

AEC-Q102是公认、通用的光电半导体国际可靠性验证标准,可为相关产品提供全面详尽的验证方案。

中国是全球最大的新能源汽车市场,新能源汽车产品力的不断提升,促使产业供应链不断重塑优化,给国内的激光雷达产业带来了新的机遇。而激光雷达的核心光电部件(激光器、探测器)的车规验证是证明质量与可靠性的重要手段。

AEC-Q102验证可有效解决国产元器件不敢用、怎么用的问题,帮助其扎根车规供应链。

AEC-Q102中对激光雷达组件的可靠性要求主要分为环境应力加速试验、加速寿命模拟试验、封装完整性测试、电气特性验证试验、腔封装完整性验证试验。试验要求零失效且通过相对应标准规定的全部测试项目,供应商才能声称该产品通过了相应的AEC-Q认证。

poYBAGLyH9aAZzzsAAC_VtgAVH8426.png

AEC-Q102流程图(来源:AEC-Q102 Rev A标准)

4、技术难点

近年来激光雷达光电组件厂商在国内市场逐渐涌现,元器件的制造技术和结构设计不断更新,给元器件验证技术手段的带来了新要求。

当前对于激光雷达组件的AEC-Q102中环境应力和寿命试验,主要存在批次或批量性验证一致性、施加应力过程监控、应力条件达不到标准或器件故障模型的要求、标准条款适用性解读等问题。例如VCSEL的短脉冲加电试验、APD光照下HTRB、应力试验前后功能验证问题。


5、广电计量激光雷达组件AEC-Q102验证能力

广电计量是国内第一家完成激光发射器、探测器全套AEC-Q102车规认证的第三方检测机构,具备APD、VCSEL、PLD等批次性验证试验能力,能实现对APD等器件全过程雪崩电流的监控以及光照下的HTRB试验能力。在人才队伍上,形成以博士、专家为核心的车规验证团队,具备国内最权威的车规标准解读能力和试验能力,能够提供一站式车规认证方案。


文章来源于:电子工程世界    原文链接
本站所有转载文章系出于传递更多信息之目的,且明确注明来源,不希望被转载的媒体或个人可与我们联系,我们将立即进行删除处理。

我们与500+贴片厂合作,完美满足客户的定制需求。为品牌提供定制化的推广方案、专属产品特色页,多渠道推广,SEM/SEO精准营销以及与公众号的联合推广...详细>>

利用葫芦芯平台的卓越技术服务和新产品推广能力,原厂代理能轻松打入消费物联网(IOT)、信息与通信(ICT)、汽车及新能源汽车、工业自动化及工业物联网、装备及功率电子...详细>>

充分利用其强大的电子元器件采购流量,创新性地为这些物料提供了一个全新的窗口。我们的高效数字营销技术,不仅可以助你轻松识别与连接到需求方,更能够极大地提高“闲置物料”的处理能力,通过葫芦芯平台...详细>>

我们的目标很明确:构建一个全方位的半导体产业生态系统。成为一家全球领先的半导体互联网生态公司。目前,我们已成功打造了智能汽车、智能家居、大健康医疗、机器人和材料等五大生态领域。更为重要的是...详细>>

我们深知加工与定制类服务商的价值和重要性,因此,我们倾力为您提供最顶尖的营销资源。在我们的平台上,您可以直接接触到100万的研发工程师和采购工程师,以及10万的活跃客户群体...详细>>

凭借我们强大的专业流量和尖端的互联网数字营销技术,我们承诺为原厂提供免费的产品资料推广服务。无论是最新的资讯、技术动态还是创新产品,都可以通过我们的平台迅速传达给目标客户...详细>>

我们不止于将线索转化为潜在客户。葫芦芯平台致力于形成业务闭环,从引流、宣传到最终销售,全程跟进,确保每一个potential lead都得到妥善处理,从而大幅提高转化率。不仅如此...详细>>