以下完整内容发表在「SysPro电力电子技术」知识星球- 《芯片内嵌式PCB封装技术方案全面解析的七部曲》系列文章- SysPro原创文章，仅用于SysPro内部使用- 本篇为节选，完整内容会在知识星球发布，欢迎学习、交流- 非授权不得转载，或用于任何形式的培训、传播等盈利性活动导语：芯片内嵌式PCB封装技术，即将功率芯片直接嵌入到PCB板内，通过特殊的制程工艺实现器件与PCB的一体化。实现了更高的集成度和功率密度，不仅减少了封装体占用的空间、降低了封装成本，还一定程度提升了电气性能和散热效果。本文为「SysPro 电力电子技术EE」知识星球系列文章《芯片内嵌式PCB封装技术方案全面解析的"七部曲" 》系列文章，旨在深入探讨这一前沿技术，解答关于其诞生背景、市场情况、基本构想、设计理念、主流工艺过程与特征、隔离形式、热-电耦合设计、材料选择、实际应用与前景等核心问题。
为了全面而清晰地看到全局，我计划从下面几个方面对这一技术和系统集成方案进行张开：第一曲：基础概念和设计理念
第二曲：市场调研与技术方案特征解读
第三曲：内嵌式PCB功率半导体的设计与关键技术
第四曲：半导体材料与封装
第五曲：工艺技术与制造过程
第六曲：前瞻性系统解决方案应用的探索
第七曲：总结与展望
图片来源：Schweizer
目录开篇词 · 引导文(知识星球发布)1. 芯片内嵌式PCB技术方案全面解析 · 导语1.1 基本理念1.2 核心优势1.3 全球市场的主要玩家1.4 芯片内嵌式PCB技术与系统集成方案的深度探索1.5 探索之旅第一曲：基础概念和设计理念2.是什么推动了芯片内嵌式PCB封装的诞生？
3. 芯片内嵌式PCB封装技术的基础概念
3.1 芯片内嵌式PCB封装技术 ·基本构型是什么？
3.2 芯片内嵌式PCB封装技术 · 带来了哪些优势？
第二曲：市场调研与技术方案特征解读(知识星球发布)4. 芯片内嵌PCB封装技术 · 主流玩家方案解读
4.1 德国Scxxxx：p²Pack工艺的先锋
4.2 德国Frxxxx：工艺与材料体系的创
4.3 奥地利Axxxx：ECP技术与模块化设计的倡导者新者
4.4 舍弗勒：高压嵌入式功率模块的领航者
4.5 采埃孚：芯片内嵌式PCB+混碳技术的创新者
4.6 麦格纳：高效能嵌入式功率模块的推动者
4.7 保时捷& 博世：Dauerpower逆变器的性能标杆
4.8 威睿：新一代内埋式封装电驱控制器CEPU探索
第三曲：内嵌式PCB功率半导体设计与关键技术第四曲：半导体材料与封装第五曲：工艺技术与制造过程第六曲：前瞻性系统解决方案应用的探索第七曲：总结与展望|SysPro备注：以上所有内容完整版在知识星球中发布第一曲：芯片内嵌PCB的基础概念与设计理念02是什么推动了芯片内嵌式PCB封装的诞生？
(传统封装在电动汽车应用中的局限性)
功率封装，是电力电子中的关键技术，旨在将功率芯片有效地连接到散热基板上，从而保证芯片的正常运行和长使用寿命。然而，尽管现有的功率封装技术已经相对成熟，但它依然存在一些显著的问题和挑战，特别是在电动汽车的应用上，对于现代高效能功率器件提出了更多的需求。下面，我们针对在电动汽车的多场景、多工况应用中，聊一聊传统封装工艺所面临着显著的局限性，主要有下面几点：1. 小型化与轻量化需求难以满足小型化和轻量化是电动汽车设计的重要目标，这不仅有助于提高车辆的能效，还能延长续航里程。然而，传统封装工艺由于采用多层结构（如DCB基板和键合线），难以实现进一步的小型化。特别是在功率模块的设计中，由于需要确保足够的散热性能和电气连接可靠性，传统封装工艺的体积和重量往往难以降低，从而限制了电动汽车的整体性能。
图片来源：网络2. 高功率密度需求下的散热挑战电动汽车的动力系统，需要承受高功率密度和高频率的开关操作，这对功率模块的散热性能提出了极高的要求。传统封装工艺中，功率芯片通过键合线连接到DCB基板上，这种连接方式虽然简单，但散热效率较低。在高功率密度下，功率芯片产生的热量难以迅速散发，导致芯片温度升高，进而影响其性能和可靠性。长期高温运行还会加速芯片的老化，缩短使用寿命。图片来源：网络3. 高频开关操作下的电感问题电动汽车的驱动系统，通常采用碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）等宽禁带半导体材料，这些材料具有快速开关特性，有助于提高系统的效率和性能。然而，传统封装工艺中的键合线具有较高的电感，这在高频开关操作中会产生不必要的电压降和功率损耗，限制了系统的效率提升。此外，高电感还会增加电磁干扰（EMI），影响车辆电子系统的稳定性和安全性。图片来源：Onsemi
| SysPro备注：这里补充说明下，为什么传统封装的键合线会带来更多的电感？这个电感主要来自于以下几个方面（知识星球发布）...
4. 多工况下的可靠性问题
电动汽车的应用场景广泛，包括城市通勤、高速公路行驶、山路爬坡等多种工况。在这些不同工况下，功率模块需要承受不同的负载和温度变化。传统封装工艺中的键合线在热应力、电迁移等因素的作用下容易失效，导致功率模块的可靠性降低。特别是在高温、高湿等恶劣环境下，寿命会进一步缩短，从而增加车辆的维修成本和停机时间。图片来源：网络5. 定制化与灵活性不足此外，不同车型、不同应用场景，对功率模块的性能、尺寸和接口等都有不同的要求。然而，传统封装工艺由于采用标准化的设计和制造流程，难以实现高度定制化和灵活性。这限制了功率模块在电动汽车中的应用范围，也增加了设计和制造的成本。图片来源：Infineon
因此，为了克服上面这些挑战，同时为了更好的满足电动汽车对于轻量化、高效、高可靠的要求，需要探索新的封装技术和材料，功率半导体芯片内埋式PCB技术应运而生。那么，芯片内嵌式PCB封装技术到底是什么样子？TA的基本概念是什么？又带来了哪些优势呢？03
芯片内嵌式PCB封装技术的基础概念
了解了传统封装在电动汽车应用中的局限性，下面我们来探讨下：芯片内嵌式PCB技术是如何打破这些局限性的？主要分成两部分：芯片内嵌式PCB技术的基本构型长什么样子？芯片内嵌式PCB技术究竟有哪些优势？3.1 芯片内嵌式PCB封装技术 ·基本构型是什么？我们先看看芯片内嵌式PCB的基本构型。
下图所示为芯片内嵌式PCB技术的概念图 (Power Chip Embedding)。整体结构分为顶部连接（top connections）、隔离层（isolation）和底部连接（bottom connections），通过特殊的制程工艺，将功率芯片直接嵌入到PCB板间，实现器件与PCB的一体化。
图片来源：网络
简单些理解，就是将传统的三维结构功率半导体模块转化为平面化配置的形式，用镀铜连接(Plated Cu Connections)替代了传统的键合线工艺(Bonding Wires)。图片来源：HAL3.2 芯片内嵌式PCB封装技术 · 带来了哪些优势？（知识星球发布）通过上面介绍，我们可以看出芯片内嵌式PCB的一些主要技术特征，我总结成了以下7个方面，一起来看看。...
以上这8点优势是源于其DNA，是传统封装无法或者很难实现的。这8点非常重要，是我们在开发过程中贯穿始终问自己的问题：是否的真实有效地充分发挥这8点优势？毕竟，我们有勇气选择了一条崭新的路线，那就要充分地把这个概念的天然优势发挥出来。第二曲：市场调研与技术方案特征解读(知识星球发布）导语：了解了一些基本概念后，我将对功率电子应用领域的创新现状进行概述，调研在这个技术方向有一定进展的企业公司的动态，及其他们芯片产品方案的进展。以整体把握住整个芯片内嵌技术领域的发展趋势，知道技术创新的焦点在哪里。04芯片内嵌PCB封装技术 · 主流玩家方案解读（知识星球发布）4.1 德国Scxxxx：p²Pack工艺的先锋
4.2 德国Frxxxx：工艺与材料体系的创
4.3 奥地利Axxxx：ECP技术与模块化设计的倡导者新者
4.4 舍弗勒：高压嵌入式功率模块的领航者
4.5 采埃孚：芯片内嵌式PCB+混碳技术的创新者
4.6 麦格纳：高效能嵌入式功率模块的推动者
4.7 保时捷& 博世：Dauerpower逆变器的性能标杆
4.8 威睿：新一代内埋式封装电驱控制器CEPU探索
图片来源：SysPro 2025上海车展拍摄第三曲：内嵌式PCB功率半导体设计与关键技术第四曲：半导体材料与封装第五曲：工艺技术与制造过程第六曲：前瞻性系统解决方案应用的探索第七曲：总结与展望以上完整内容发表在「SysPro电力电子技术」知识星球结语近期我们正在会对芯片内嵌式PCB封装技术方案进行内容重构，通过对芯片内嵌式PCB封装技术方案全面且深入的梳理，我们可以从基础概念到市场现状，从设计关键技术到材料工艺，再到前瞻性应用探索，全方位了解了这一技术。感谢你的阅读，希望这些内容能为你带来启发与帮助！
图片来源：网络以上《芯片内嵌式PCB封装技术方案全面解析的"七部曲" 》系列文章的第一曲 (预估全文30000字+)，完整版、相关参考资料、技术报告、拓展阅读、工程指南会在「SysPro 电力电子技术EE」知识星球中发布，欢迎进一步查阅、学习，希望有所帮助！点击「阅读原文」，加入SysPro，共建知识体系苹果手机用户请添加文末微信加入建议大家结合知识星球上传的<芯片内嵌式PCB技术方案视频解析>一并查阅，详细介绍了其产品路线、面临的挑战、技术手段，搜索关键字"PCB嵌入式功率半导体p2 Pack封装"查阅、观看:点击「阅读原文」，加入SysPro，共建知识体系苹果手机用户请添加文末微信加入【更多EE星球相关内容】2025年，那些最受欢迎的电力电子前瞻技术方案与工作笔记「SysPro系统工程智库」让我们未来会更好，感谢新老朋友们的关注和支持，共同成长！
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2025年6月12日
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「SysPro 电力电子技术EE」是SysPro旗下一个专注于电动汽车电力电子技术领域的高阶成长技能库，已于2025年1月1日正式上线（点击下图跳转详情）。第一期专注于先进功率半导体技术。希望能构建出一个从器件级到系统级应用全方位的汽车电力电子技术技能提升平台，为实际项目工作提供能支持产品开发落地的知识、理念、方法指南。详细内容可点击下图跳转。「SysPro 系统工程智库」内容架构
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