关于嵌入式的内容此前NE时代也有进行过整理《嵌入式是未来功率模块的终极路线吗》，上篇内容是关于嵌入式主流的方法以及各家企业的具体方案，本期内容结合NE时代“2025第五届xEV驱动系统技术暨产业大会”分论坛4的嵌入式专场内容来看看当前嵌入式的进展以及新方向。
嵌入式PCB封装技术通过将芯片直接嵌入PCB基板，实现了更紧凑的结构和更短的互连路径，有助于降低寄生电感、提高功率密度。同时，受到封装限制而难以在传统逆变器中实现的高级电路拓扑，如三电平等方案，都可以借助PCB嵌入式封装高度灵活性的优势而具有了产业化落地的可能。但是当前，将嵌入式技术推广至高压大功率车载领域仍存在诸多问题和局限。
◎热性能方面，现有解决方案的散热表现逊于传统功率模块，这主要是由于封装与散热器的CTE（热膨胀系数）不匹配。电路板材料FR4与半导体材料的CTE严重不匹配。在封装过程中的高温和冷却等工艺过程，将引入显著的应力，芯片会受到平面内压应力。
◎系统稳定性方面，从文献和市场方案来看，此前有些基于400V IGBT开发的嵌入式原型运行极不稳定，而电压提升至800V及以上时，稳定性恶化风险成为重大挑战。
◎寿命要求方面，电压跃升至800V及以上必然引发新型失效模式，其具体表现、机理及应对策略均未明确。尽管嵌入式技术潜力巨大，有望满足各项性能目标，但当前问题突出且缺乏成熟技术方案。
01.嵌入式绝缘方案有哪些
其实当前嵌入式的发展大家关注的点已经不再单单是性能层面，更多的是可靠性、稳定性层面，这也关乎嵌入式的大规模量产应用。热应力（CTE不匹配）和绝缘更是关乎可靠性的关键指标，高压嵌入式芯片内部的耐压等级是要达到1200V，但是嵌入式的爬电距离很短，这么短的爬电距离如何做绝缘、大电流大电压产生的热能又该如何释放这是一个很值思考的问题，嵌入式可以说是既要绝缘又要导热。
当前主流的嵌入式方案一种是芯片直接嵌入，另一种是PP（聚丙烯）内绝缘方案，还有一种比较火的就是AMB陶瓷内嵌方案。
直接嵌入式方案也就是英飞凌的48V嵌入式方案也就无绝缘方案，但是高压的话绝缘是必需要的，如果不做在内部就要做到热沉和PCB之间。所以目前市面上多数的方案是PP内绝缘，这也是当前最有望量产的方案。AMB嵌入式内绝缘也被誉为高压大功率车载领域最理想的方案，但是量产很难。
02.胜伟策的AMB内嵌方案
AMB嵌入式方案就是使用绝缘陶瓷部件代替导电芯层容纳部下面的绝缘涂层，电子部件下方的绝缘陶瓷部件起到高耐压绝缘作用，将产品应用功率等级扩大到高压平台，更好的提升电路板整体的绝缘耐压等级和导热性能。
然而，功率半导体与基板之间的结合有问题，基板材料具有CTE不匹配问题。如何制造适合嵌入的陶瓷衬底的问题或如何将陶瓷衬底适当地嵌入层合体的问题尚未明确。
胜伟策的方法是AMB基板采用下表面覆铜厚度大于上表面的不对称结构设计，以抵消PCB制作过程中因封装结构不对称而产生的应力，从而有效抑制板翘曲问题。功率芯片贴装于AMB基板上表面的覆铜层，该覆铜层与功率芯片电极处于等电位区域。在功率芯片与AMB基板之上，依次压合绝缘介质层、金属层、第二绝缘介质层及第二金属层；两层金属层均通过蚀刻等工艺形成具有不同图形和电气网络的电流路径，实现电流的定向传导，而绝缘介质层则承担金属层间的绝缘及热传导功能。
图片来源：胜伟策
在第一绝缘介质层内设有金属导通孔，用于连接金属层与AMB基板及功率芯片；第二绝缘介质层内则设有连接两层金属层的金属导通孔。功率芯片电极和AMB基板上表面覆铜层通过这些金属导通孔与各金属层实现电气互联，并可连接至封装体内其他逻辑电路区域，共同构成完整的功率回路与逻辑回路，形成高度集成的电驱系统。
此外，该结构还包括防焊绝缘层、绝缘导热材料与散热器：防焊绝缘层覆盖于第二金属层表面，散热器则与AMB基板下表面覆铜层直接或间接连接，作为热管理和流体散热通道。直接连接时采用焊接方式，间接连接时则在AMB基板与散热器之间涂覆或贴装绝缘导热材料（如散热硅脂）。绝缘介质层选用高绝缘性与高导热性的材料，以确保系统的电气隔离与散热性能。
图片来源：胜伟策
03.PP内绝缘方案要既绝缘又导热
PP内绝缘嵌入式就是将导热绝缘层改为高导热PP材料，现有的电路板的绝缘层主要采用单一有机绝缘材料，绝缘层厚度通常在100~150μm，单一有机绝缘材料的高频介质损耗会导致绝缘层持续发热温升，可能引发材料局部融化或化学分解，且长期温升会加速材料老化（如聚合物链断裂、氧化），导致绝缘层击穿电压骤降。
为提高电路板在高频大功率工况下的绝缘性能，部分电路板通过增厚绝缘层或多层堆叠提升耐压，绝缘层的厚度达到170~220μm，但绝缘层的厚度的增加会导致热阻显著增加，引发散热恶化与界面气隙缺陷。
◎力森诺科的绝缘柔性TIM材料可以实现既绝缘又导热特性，使用液晶弹性体(LCE)树脂+高填充氧化铝(>75%)实现了超高的导热率>10 W/(m·K)（约为普通非LCE树脂的2倍），且满足高压绝缘要求。固化后仍保持柔软，能有效贴合界面，降低接触热阻。
◎英飞凌的高压方案是将1200V/SiC S-cell产品直接嵌入PCB中，借助PCB的灵活布局和表贴式的吸收电容，能显著降低系统的杂散电感(2nH~5nH），可用更小Rg电阻，从而优化SiC MOSFET的开关特性。相比传统模块，在40kV/us开关速度时，峰值工况可获得约最多约16%的输出电流能力提升，轻载工况可获得最多约0.14%的轻载效率提升。
图片来源：英飞凌
配合英飞凌的电镀铜工艺，直接连到铜层内，完成全功能连接。全功能的连接也彻底规避了CTE的问题。铜框架的尺寸和厚度对于实现最佳的热扩散以及避免并联设备之间的热交叉耦合至关重要。
◎CIPB（Chip Inlay Power Board）是采埃孚针对高压大功率场景自主开发的嵌入式解决方案，对比上一代产品，尺寸减少60%，重量显著降低。
图片来源：采埃孚
采埃孚CIPB嵌入式的绝缘材料与PP、陶瓷有着不小的差异，是通过数十种材料对比测试后选型，兼顾高导热性（优于陶瓷、PP）与高压绝缘可靠性（满足800V及以上场景），同时适配现有PCB工艺，还能平衡成本与性能。且在论坛期间采埃孚透露了产品的性能迭代情况，2026年推出CIPB逆变器（>160kW/L），2027年迭代至CIPB Evo（>200kW/L）。
总结
上世纪，工程领域在弱电技术方向实现了关键突破。不仅落地了大规模电子电路的工程化应用，更推动了弱电领域大规模集成电路的成熟。而嵌入式技术的出现，则为电力电子领域提供了一种可类比的“大规模集成电路”式解决方案。这一技术路径或将在未来几年内，对各行各业的电力电子产品发展产生深远影响。
当然，嵌入式技术仍处突破前夜，但2026年年终会是高压嵌入式单元非常关键的一个节点，未来三年将是技术路线收敛与产业化验证的关键期，随着材料科学、封装工艺与热、电协同设计的持续突破，嵌入式封装有望真正打开高压电驱系统的规模化应用大门，成为下一代高性能电驱动系统的核心技术。
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