- 关于PCB嵌入式功率半导体技术方案的介绍
随着科技的飞速发展,嵌入式半导体PCB技术在电力电子领域的应用日益广泛,正成为推动行业进步的关键力量。接下来,我会从嵌入式功率半导体的创新情况、设计理念、基本构型、半导体材料与技术、工艺细节、应用实例以及未来展望等方面进行下简要概述。
1. 嵌入式功率半导体的创新情况
2. 设计的理念与考虑因素
3. 半导体材料选择与技术方案
4. 工艺细节与嵌入技术
5. 应用实例与成果展示
6. 未来展望
注: 本篇为引导文,完整内容会在知识星球发布(点击文末"阅读原文")
嵌入式功率半导体的创新情况
图片来源:Fraunhofer
据调研,在欧洲已经有多家公司,在嵌入式功率半导体领域取得了显著成果。例如我们前段时间谈的Schweizer的智能p2 Pack®,将英飞凌的S-Cell 1200 V CoolSiC™ Gen2p芯片集成到PCB中,显著改善开关行为、降低功率损失并优化散热,与传统解决方案相比,性能提升了高达60%。| SysPro备注:英飞凌的1200V芯片嵌入PCB解决方案 + Schweizer的技术核心
图片来源:Schweizer
|SysPro备注:关于芯片内嵌式PCB的全球产业化布局情况我们正在梳理,会有专题报告,请持续关注,部分信息会在「SysPro 电力电子技术EE」知识星球中发布。
02
设计的理念与考虑因素
作为功率半导体设计、应用工程师的我们,想要将嵌入式功率半导体概念走向产业化,除了在考虑电力电子应用中的热学和电学方面的学科及除外,更重要的是要始终秉持着创新与实用的理念。
03
半导体材料选择与技术方案
半导体是现代电子电路的基础,其在电力电子领域的应用尤为广泛。碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)等第三代半导体材料因其耐高压、耐高温、高频和高热导率性能,成为嵌入式功率半导体的理想选择。这些材料不仅提高了MOSFET、IGBT等功率器件的工作频率和耐压容量,还极大地提升了设备的功率密度和综合性能。那么,选择不同的半导体材料有什么讲究?会带来怎样的优势呢?
图片来源:Fraunhofer
04
工艺细节与嵌入技术
在嵌入式半导体PCB技术的实现过程中,采用了多种先进的工艺方法。例如,通过高电流PCB基板嵌入陶瓷材料,结合银浆点胶居中拓扑技术,实现了芯片与基板的紧密连接。此外,还采用了多层布线技术和激光微孔技术,以确保信号传输的高效性和可靠性。这些工艺方法不仅提高了产品的性能,还降低了生产成本,为大规模商业化应用奠定了基础。详细内容,我们后续同样会在「SysPro 电力电子技术EE」中进一步说明。
05
应用实例与成果展示
关于嵌入式半导体PCB技术研究成果已经在多个领域得到了应用。例如,在电动汽车领域,嵌入式功率模块显著提高了驱动系统的效率和性能;在工业自动化领域,嵌入式功率技术为高效电机驱动器和变频器提供了有力支持。如下图所示某芯片嵌入式驱动系统+行星排减速器方案,很紧凑的一个技术方案。|SysPro备注:相关信息正在收集、整合中。
06
未来展望
图片来源:Fraunhofer
以上内容为关于嵌入式半导体PCB技术全面解析(引导文),包括设计理念、基本构型、半导体材料与技术、工艺细节、应用实例以及未来展望。后续会对上述提到的几点内容进行展开,完整内容陆续在「SysPro 电力电子技术EE」知识星球发布,欢迎进一步查阅、学习,希望有所帮助!
[1] 创新芯片嵌入技术推动电动汽车发展:英飞凌SiC芯片嵌入技术(☆☆☆☆☆)
[2] Schweizer 先进嵌入式PCB技术在不同应用领域中的创新应用(☆☆☆☆☆, 16页)
[3] PCB技术发展趋势与嵌入式技术在PCB中的应用(☆☆☆☆☆, 37页)
[4-EE星球] Schweizer Electronic AG在48V及未来高压芯片嵌入技术方面的突破性进展和路线图(☆☆☆☆☆, 23页)
[5-EE星球] Schweizer Electronic AG的嵌入式PCB技术常见问题解答(FAQs)(☆☆☆☆☆, 40页)
[6-EE星球] 功率半导体在PCB中的嵌入式技术深度解析 (☆☆☆☆☆)
[7-EE星球] 功率芯片嵌入技术在PCB中的应用实现 (☆☆☆☆☆)
备注:报告4/5/6/7在「SysPro电力电子技术」星球中发布(高阶成长星球,文末有介绍)
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2025年1月9日
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