车载光学SPAD芯片的技术门槛极高,主要体现在车规级可靠性认证、高量子效率、低暗计数以及系统集成难度四大核心壁垒上。国内能突破的企业极少,目前官方资料中明确提及的国内唯一拿下SPAD芯片订单并能量产车规级SPAD芯片的公司是阜时科技,它也是全球为数不多具备该能力的厂商。
技术难点:四大核心壁垒
车规级认证(AEC-Q100等) 是首要门槛。车载芯片必须通过严苛的可靠性测试,包括高低温循环、湿度、机械冲击等,确保在-40°C至125°C的极端环境下稳定工作。这一认证周期长、成本高,对芯片设计、制造和封装工艺提出极高要求。
高量子效率(PDE)与低暗计数(DCR) 是性能矛盾。SPAD芯片需要在高光子探测效率(PDE)和低暗计数率(DCR)之间取得平衡——PDE越高,探测距离越远;DCR越低,噪声越小。这两项指标相互制约,优化难度极大。
系统集成挑战 在于SPAD芯片必须与激光雷达的发射模块、光学系统深度协同。芯片的像素阵列、时序控制、读出电路等需要针对特定激光雷达架构(如dToF方案)定制,而非通用器件。
国内突破代表:阜时科技
阜时科技是目前国内在车载SPAD领域走在前列的企业。据官方资料,该公司已成功拿到头部车企激光雷达厂商的SPAD芯片定制订单,是国内唯一获得此类订单的厂商,也是全球为数不多有能力量产车规级SPAD芯片的公司。其团队规模超过200人,其中研发人员超过150人,设有近40人的激光雷达专项研究团队,包含11位博士及多位地方级、海外高层次人才。
常见问题
为什么国内做SPAD芯片的公司这么少?
SPAD芯片涉及半导体工艺、光电物理、车规级可靠性等多学科交叉,研发周期长(通常3-5年)、投入大(数亿元级),且需要与下游激光雷达厂商深度绑定。国内起步较晚,具备完整设计、流片、车规认证能力的团队极为稀缺。
阜时科技的技术优势主要体现在哪里?
官方资料显示,阜时科技的优势在于率先实现车规级SPAD芯片的量产与订单落地,而非停留在实验室或样品阶段。其团队规模、博士占比以及来自头部车企的定制订单,均表明其在工程化和商业化上已形成先发优势。
车规级SPAD芯片的验证周期有多长?
官方未公布具体周期,但行业惯例通常需要18-36个月,包括AEC-Q100认证、系统级联调、整车路测等环节。芯片从流片到最终量产上车,往往需要经历多次迭代。