简单解读激光雷达“车规”可靠性认证要点

伴随着我国科技水平的飞速发展和5G时代的到来，汽车自动驾驶功能在现实中得到了日益广泛的应用。

激光雷达由于具有高精度与高适用性以及高环境感知力等特点，成为自动驾驶与高级驾驶辅助系统中的核心硬件，同时获得新的发展机遇。从有关资料来看，激光雷达的整个市场正面临着一个高速的增长，预计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。

激光雷达光电组件

激光雷达由激光发射，扫描系统，激光接收以及信息处理4大系统组成。激光发射与激光接收作为激光雷达光电组件组成部分。

其中，发射模块内激光器发射脉冲激光并经过光束控制器，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）。

以及接收系统，用于将所述目标对象反射回的激光转换为接收信号，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）。

激光雷达结构拆分（资料来源：麦姆斯，长江证券研究所）

08nm VCSEL Diodes(2-10W)_新亮光子（brightphoton.cn） 雪崩二极管（APD）_光传感器

车规AEC-Q可靠性的要求

根据激光雷达在车辆上的使用场景以及车辆本身高可靠性的需求，激光雷达及各部件进入车用供应链需要经过苛刻的可靠性验证。

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。

中国作为世界第一新能源汽车大市场，其产品力持续增强，推动产业供应链持续重塑和优化，为国内激光雷达产业发展带来新机遇。而对激光雷达核心光电部件（激光器、探测器）进行车规验证，则是论证其质量和可靠性的一种重要方法。

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激光雷达组件可靠性需求分为环境应力加速实验，加速寿命仿真实验，封装完整性检测，电气特性校验实验，腔封装完整性校验实验等。测试要求为零失效，并经过对应标准中规定的所有测试项目后，供应商才可宣称产品已经过对应AEC-Q认证。

AEC-Q102流程图（来源：AEC-Q102 Rev A标准）

技术难点

近几年激光雷达光电组件制造商逐渐出现于国内市场，元器件制造技术与结构设计也在不断更新换代，这对元器件核查技术手段提出了新的需求。

目前针对激光雷达组件AEC-Q102环境应力与寿命试验主要有批次或批量验证一致性，施加应力的过程监测、应力条件不满足规范或器件故障模型要求，对规范条款的适用性进行了诠释等。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。