陶瓷基板在VCSEL激光器上的應用

近年來，隨著激光雷達（LiDAR）技術的發展，VCSEL陣列光源，由于其低制造成本、小溫漂系數、易于二維集成的優勢，越來越受到激光雷達應用市場的關注。首先，使用特殊的結構和工藝設計，VCSEL陣列可以實現更高的功率密度和更低的發散角，以滿足激光雷達長距離應用的發展需求，利用多結VCSEL技術是產品實現更高效率、更高功率密度的關鍵。

VCSEL激光器全名為垂直共振腔表面放射激光器（Vertical Cavity Surface Emitting Laser,VCSEL），簡稱面射型激光器。它以砷化鎵半導體材料為基礎研制，是一種半導體激光器。

陶瓷基板的在VCSEL激光器的核心應用

1.散熱性好

VCSEL的芯片轉化效率低導致其存在嚴重散熱問題，陶瓷基板垂直互連，形成內部獨立的導電通道，陶瓷本身既是絕緣體，又能散熱，實現熱電分離。

2.可靠性高

VCSEL芯片功率密度很高，需要考慮芯片和基板熱膨脹失配導致的應力問題，而陶瓷基板具有與VCSEL高匹配的熱膨脹系數。此外金屬化陶瓷基板可實現金屬邊框與陶瓷基板的一體成型，緊密結合，避免了后期組裝過程中額外的粘貼工序、配位精度等問題，以及膠水老化帶來的可靠性問題。

3.垂直互連

VCSEL封裝需要把透鏡架設到芯片上方，即基板是需要做成三維腔室，金屬化陶瓷基板具有高可靠垂直互連的優勢適用于垂直共晶焊接。

VCSEL激光器能做什么 ？

VCSEL基本原理就是傳遞空間三維信息，三維識別、手勢識別、虹膜識別、無人駕駛激光雷達等許多我們熟悉的應用，都是通過它得以實現的。

雖然目前VCSEL激光器在消費電子領域的市場才剛剛起步，但是它在光通信、光互連、激光引信、激光顯示、光信號處理以及芯片級原子鐘等領域，早已獲得了廣泛的應用。除此之外，它在近紅外波段的軍用領域起著主導作用，例如用于周邊和邊境安全的高功率照明、透過煙霧和爆炸進行成像以及遠程監視等。