功率半導(dǎo)體PCB嵌入式技術(shù)全面解析(引導(dǎo)文) | 設(shè)計理念、基本構(gòu)型、半導(dǎo)體材料與技術(shù)、工藝細(xì)節(jié)、應(yīng)用實例以及未來展望

- 關(guān)于PCB嵌入式功率半導(dǎo)體技術(shù)方案的介紹

隨著科技的飛速發(fā)展，嵌入式半導(dǎo)體PCB技術(shù)在電力電子領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛，正成為推動行業(yè)進(jìn)步的關(guān)鍵力量。接下來，我會從嵌入式功率半導(dǎo)體的創(chuàng)新情況、設(shè)計理念、基本構(gòu)型、半導(dǎo)體材料與技術(shù)、工藝細(xì)節(jié)、應(yīng)用實例以及未來展望等方面進(jìn)行下簡要概述。

1. 嵌入式功率半導(dǎo)體的創(chuàng)新情況

2. 設(shè)計的理念與考慮因素

3. 半導(dǎo)體材料選擇與技術(shù)方案

4. 工藝細(xì)節(jié)與嵌入技術(shù)

5. 應(yīng)用實例與成果展示

6. 未來展望

注: 本篇為引導(dǎo)文，完整內(nèi)容會在知識星球發(fā)布(點擊文末"閱讀原文")

嵌入式功率半導(dǎo)體的創(chuàng)新情況

圖片來源：Fraunhofer

據(jù)調(diào)研，在歐洲已經(jīng)有多家公司，在嵌入式功率半導(dǎo)體領(lǐng)域取得了顯著成果。例如我們前段時間談的Schweizer的智能p2 Pack?，將英飛凌的S-Cell 1200 V CoolSiC? Gen2p芯片集成到PCB中，顯著改善開關(guān)行為、降低功率損失并優(yōu)化散熱，與傳統(tǒng)解決方案相比，性能提升了高達(dá)60%。| SysPro備注：英飛凌的1200V芯片嵌入PCB解決方案 + Schweizer的技術(shù)核心

圖片來源：Schweizer

|SysPro備注：關(guān)于芯片內(nèi)嵌式PCB的全球產(chǎn)業(yè)化布局情況我們正在梳理，會有專題報告，請持續(xù)關(guān)注，部分信息會在「SysPro 電力電子技術(shù)^EE」知識星球中發(fā)布。

02

設(shè)計的理念與考慮因素

作為功率半導(dǎo)體設(shè)計、應(yīng)用工程師的我們，想要將嵌入式功率半導(dǎo)體概念走向產(chǎn)業(yè)化，除了在考慮電力電子應(yīng)用中的熱學(xué)和電學(xué)方面的學(xué)科及除外，更重要的是要始終秉持著創(chuàng)新與實用的理念。

03

半導(dǎo)體材料選擇與技術(shù)方案

半導(dǎo)體是現(xiàn)代電子電路的基礎(chǔ)，其在電力電子領(lǐng)域的應(yīng)用尤為廣泛。碳化硅（SiC）和氮化鎵（GaN）等第三代半導(dǎo)體材料因其耐高壓、耐高溫、高頻和高熱導(dǎo)率性能，成為嵌入式功率半導(dǎo)體的理想選擇。這些材料不僅提高了MOSFET、IGBT等功率器件的工作頻率和耐壓容量，還極大地提升了設(shè)備的功率密度和綜合性能。那么，選擇不同的半導(dǎo)體材料有什么講究？會帶來怎樣的優(yōu)勢呢？

圖片來源：Fraunhofer

04

工藝細(xì)節(jié)與嵌入技術(shù)

在嵌入式半導(dǎo)體PCB技術(shù)的實現(xiàn)過程中，采用了多種先進(jìn)的工藝方法。例如，通過高電流PCB基板嵌入陶瓷材料，結(jié)合銀漿點膠居中拓?fù)浼夹g(shù)，實現(xiàn)了芯片與基板的緊密連接。此外，還采用了多層布線技術(shù)和激光微孔技術(shù)，以確保信號傳輸?shù)母咝院涂煽啃浴＿@些工藝方法不僅提高了產(chǎn)品的性能，還降低了生產(chǎn)成本，為大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。詳細(xì)內(nèi)容，我們后續(xù)同樣會在「SysPro 電力電子技術(shù)^EE」中進(jìn)一步說明。

05

應(yīng)用實例與成果展示

關(guān)于嵌入式半導(dǎo)體PCB技術(shù)研究成果已經(jīng)在多個領(lǐng)域得到了應(yīng)用。例如，在電動汽車領(lǐng)域，嵌入式功率模塊顯著提高了驅(qū)動系統(tǒng)的效率和性能；在工業(yè)自動化領(lǐng)域，嵌入式功率技術(shù)為高效電機(jī)驅(qū)動器和變頻器提供了有力支持。如下圖所示某芯片嵌入式驅(qū)動系統(tǒng)+行星排減速器方案，很緊湊的一個技術(shù)方案。|SysPro備注：相關(guān)信息正在收集、整合中。

06

未來展望

圖片來源：Fraunhofer

以上內(nèi)容為關(guān)于嵌入式半導(dǎo)體PCB技術(shù)全面解析(引導(dǎo)文)，包括設(shè)計理念、基本構(gòu)型、半導(dǎo)體材料與技術(shù)、工藝細(xì)節(jié)、應(yīng)用實例以及未來展望。后續(xù)會對上述提到的幾點內(nèi)容進(jìn)行展開，完整內(nèi)容陸續(xù)在「SysPro 電力電子技術(shù)^EE」知識星球發(fā)布，歡迎進(jìn)一步查閱、學(xué)習(xí)，希望有所幫助！

[1] 創(chuàng)新芯片嵌入技術(shù)推動電動汽車發(fā)展：英飛凌SiC芯片嵌入技術(shù)(☆☆☆☆☆)

[2] Schweizer 先進(jìn)嵌入式PCB技術(shù)在不同應(yīng)用領(lǐng)域中的創(chuàng)新應(yīng)用(☆☆☆☆☆, 16頁)

[3] PCB技術(shù)發(fā)展趨勢與嵌入式技術(shù)在PCB中的應(yīng)用(☆☆☆☆☆, 37頁)

[4-EE星球] Schweizer Electronic AG在48V及未來高壓芯片嵌入技術(shù)方面的突破性進(jìn)展和路線圖(☆☆☆☆☆, 23頁)

[5-EE星球] Schweizer Electronic AG的嵌入式PCB技術(shù)常見問題解答（FAQs）(☆☆☆☆☆, 40頁)

[6-EE星球] 功率半導(dǎo)體在PCB中的嵌入式技術(shù)深度解析 (☆☆☆☆☆)

[7-EE星球] 功率芯片嵌入技術(shù)在PCB中的應(yīng)用實現(xiàn) (☆☆☆☆☆)

備注：報告4/5/6/7在「SysPro電力電子技術(shù)」星球中發(fā)布（高階成長星球，文末有介紹）

點擊「閱讀原文」，加入SysPro，共建知識體系