前言：近年来，随着新能源汽车行业的快速发展，为了提高新能源汽车的续航，三电系统不断地更新换代，尤其是以不断提高电驱系统的转换效率为主要目标。
传统功率模块封装方式
新能源汽车传统主驱逆变器中的功率模块采用高导热，同时具备电气绝缘性能的覆铜陶瓷基板作为逆变器功率芯片的载体，然后采用框架式和注塑式进行整体封装，通过键合线实现芯片的电气连接，但是对模块整体散热及电气性能都存在很大的限制，会导致模块的转换效率较低。
PCB嵌入式封装技术因具有众多的优点成为首选的解决方案。
01
一、PCB嵌入式封装技术的优势
（1）高集成度：埋入式元件（如电容、SiC芯片等）直接置于PCB内部，减少了对表面空间的需求，使得产品可以在更小的面积内集成更多功能；
（2）体积小、重量轻：通过将有源和无源元件嵌入到PCB的多层结构中，可以实现更紧凑的电路设计，从而减小最终产品的体积和重量；
（3）电气性能提升：元件的三维空间上的堆叠缩短了信号传输路径，降低了寄生电感和电容，这有助于减少信号干扰和电磁干扰（EMI），从而改善信号完整性；
（4）热管理：通过使用铜箔作为基板或在多层中嵌入散热通道，可以更有效地管理热能，尤其是在高功率应用中。虽然FR4材料的热导率较低，但通过精心设计和使用陶瓷基板等材料，可以优化热路径，减少热阻；
（5）设计灵活性：允许在产品的不同层上布置控制电路和功率电路，简化了设计过程，同时提供了更多设计上的自由度，便于快速迭代和定制化。拥有成为功率模块未来的发展方向—PCB嵌入式封装；
（6）可靠性：嵌入式设计减少了外部连接点，降低了因机械应力导致的故障风险，提高了长期使用的可靠性。
02
二、AMB的功率模块PCB嵌埋方案
SiC功率芯片的漏极通过银烧结或焊接工艺，直接装配在AMB基板的铜面上，源极和门极通过电镀铜柱与外部电路连接，AMB基板的下方铜层则通过过孔与底部散热面相连。
AMB衬底的功率芯片嵌埋PCB的框架
在功率模块中，芯片的背面（通常是漏极）是高压电位。如果将其直接连接到散热器的铜板上，会导致整个散热器带电，因此在芯片和散热器之间必须存在一个可靠的绝缘层。
PCB嵌埋功率模块时，如果使用FR4材料做绝缘，其导热系数只有0.3W/mK，极低的导热性会造成巨大的散热瓶颈。
通过在嵌埋功率模块的PCB结构中加入高导热的AMB（活性金属钎焊）陶瓷基板，在提供绝缘性能的前提下，其导热性能达到80 - 90W/mK，是FR4的数十倍乃至上百倍，成为解决高压、大功率场景下散热瓶颈的技术路径。
03
三、基于AMB绝缘的功率模块的核心优势
（1）满足高压设计：轻松满足800V及以上高压平台的严苛绝缘要求。
（2）极致热路径：芯片热量通过AMB陶瓷直达散热器，热阻极低，散热效率倍增。
（3）高功率密度：优异的散热性能允许设计更紧凑的模块，从而提升整体输出功率。
（4）高可靠性：AMB材料及烧结连接界面在高温、高功率循环下的可靠性远优于传统有机材料。
来源：
[1]深圳明阳电路科技股份有限公司官网
[2]《新能源汽车主驱逆变器功率模块高集成PCB嵌入式封装技术研究》李龙飞等
艾邦建有陶瓷基板产业交流群，欢迎产业链上下游企业加入，扫描下方二维码即可加入：
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
长按二维码扫码在线登记报名
或者复制网址到浏览器后，微信注册报名：https://www.aibang360.com/m/100308
温小姐：18126443075（同微信）
邮箱：wenxiaoting@aibang.com
扫码添加微信，咨询展会详情
长按识别二维码关注公众号，点击下方菜单栏左侧“微信群”，申请加入交流群。
