新能源汽車動力系統(tǒng)效率與功率密度是核心技術(shù)指標(biāo)，第三代寬禁帶半導(dǎo)體（如SiC）已經(jīng)在車用逆變器中廣泛應(yīng)用，但高開關(guān)速度對功率回路寄生雜感要求嚴(yán)苛。近年來，通過模塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計，傳統(tǒng)的功率模塊封裝已經(jīng)可以實現(xiàn)較低的雜感，以聯(lián)合電子的PM6模塊為例，模塊的寄生雜感低于4nH。然而傳統(tǒng)功率模塊已觸及封裝瓶頸——進(jìn)一步降雜感會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本激增等問題，需要創(chuàng)新技術(shù)，降低寄生雜感，釋放寬禁帶半導(dǎo)體性能。

聯(lián)合電子嵌入式逆變磚：四大核心技術(shù)突破

為將嵌入式PCB封裝技術(shù)從理論轉(zhuǎn)化為可量產(chǎn)的核心產(chǎn)品，聯(lián)合電子基于嵌入式功率PCB技術(shù)的逆變磚產(chǎn)品（Embedded Power Brick Edge），通過四項關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新，全面破解了行業(yè)難題。

嵌入式功率PCB

（一）散熱設(shè)計革新：

實現(xiàn)熱阻最優(yōu)

聯(lián)合電子以“結(jié)構(gòu)簡化+工藝創(chuàng)新”破解散熱難題：創(chuàng)新采用非對稱嵌埋技術(shù)配合外絕緣連接，采用已量產(chǎn)驗證的高導(dǎo)絕緣壓接技術(shù)，實現(xiàn)嵌入式PCB與水冷板高效熱傳導(dǎo)，實測熱阻可追平最短散熱路徑的傳統(tǒng)功率模塊封裝。

（二）低雜感設(shè)計：

實現(xiàn)1nH極致水準(zhǔn)

聯(lián)合電子通過系統(tǒng)全局優(yōu)化設(shè)計實現(xiàn)低雜感：PCB內(nèi)部通過多層精密疊層實現(xiàn)主功率回路正負(fù)極最大化重疊；功率端子采用厚銅嵌埋并直連母線電容銅排，配合母線電容內(nèi)部銅排全疊層設(shè)計，構(gòu)建最短導(dǎo)流路徑。功率模塊寄生雜感低至1nH。

（三）可靠性強(qiáng)化：

成熟技術(shù)復(fù)用與跨界合作賦能

可靠性方面，功率模塊水道連接采用高導(dǎo)絕緣壓接技術(shù)，該技術(shù)已經(jīng)在聯(lián)合電子的上一代功率模塊中量產(chǎn)，技術(shù)成熟度高；與頂尖PCB供應(yīng)商深度合作，融合雙方功率模塊封裝設(shè)計和PCB生產(chǎn)工藝，提升PCB抗溫變分層能力、高電壓應(yīng)力的能力。

（四）超高集成度：

集成驅(qū)動、保護(hù)與控制

聯(lián)合電子嵌入式逆變磚采用嵌入式功率PCB與驅(qū)動電路集成技術(shù)，在嵌入功率PCB上集成了驅(qū)動電路、保護(hù)電路、信號采集和輔助電源等，使功率模塊與驅(qū)動電路的高度降低70%，實現(xiàn)極致高功率密度。

客戶核心收益：效率與密度的雙重飛躍

聯(lián)合電子嵌入式逆變磚的技術(shù)創(chuàng)新，最終轉(zhuǎn)化為客戶可直接感知的核心價值，集中體現(xiàn)在極致效率與超高功率密度兩大維度，為新能源汽車整車企業(yè)帶來了顯著的產(chǎn)品競爭力提升。

（一）超低開關(guān)損耗，極致高效率

隨著系統(tǒng)寄生雜感的顯著降低，SiC的開關(guān)速度可以調(diào)得更加激進(jìn)，有利于大幅度降低功率模塊的開關(guān)損耗。聯(lián)合電子試制的第一階段嵌入式功率PCB逆變磚樣品實測開關(guān)波形、三相電流波形如下。

實測開關(guān)波形

實測電流波形

極致低寄生雜感對于逆變器的好處多多。

極致高效率。由于更高的開關(guān)速度，嵌入式逆變磚可將SiC開關(guān)損耗做到最低，將SiC的效率發(fā)揮到極致，CLTC工況效率約為99.5%。

極致高性能。逆變器輸出相同峰值電流所需要的SiC芯片面積更小。從聯(lián)合電子的試制樣品的實測數(shù)據(jù)來看，峰值電流工況下，嵌入式逆變磚對比未優(yōu)化雜感的功率模塊，開關(guān)損耗降低超過一半；對比極致優(yōu)化雜感設(shè)計的功率模塊，開關(guān)損耗仍降低30%，約占總損耗的13%。

更高的工作電壓。由于低寄生雜感，SiC開關(guān)產(chǎn)生的電壓尖峰小，相同耐壓的功率芯片，可支持更高的母線工作電壓。

（二）超高集成度，極致高功率密度

除了在性能具備優(yōu)勢，嵌入式功率PCB還具備集成驅(qū)動與控制的可能性。聯(lián)合電子第二階段試制的嵌入式功率PCB逆變磚集成了控制電路，并引入多項新技術(shù)：

超高集成度：嵌入式功率PCB深度集成輔助電源、驅(qū)動電路、保護(hù)電路、傳感器及采樣電路；采用系統(tǒng)封裝電源芯片以及無磁芯電流傳感器。

集成控制的嵌入式逆變磚

得益于多項新技術(shù)的應(yīng)用以及超高集成度的產(chǎn)品解決方案，聯(lián)合電子的嵌入式逆變磚功率密度有了顯著的提升。聯(lián)合電子開發(fā)的嵌入式逆變磚功率覆蓋100kw~350kw，峰值功率密度最高達(dá)到200kW/L，與當(dāng)前市面上最高功率密度的逆變器比提升了66%。

在新技術(shù)探索的道路上，聯(lián)合電子始終致力于打造極致高效率、極致高功率密度的逆變器產(chǎn)品。我們將繼續(xù)關(guān)注市場和客戶的需求，為客戶提供多樣化產(chǎn)品和服務(wù)，持續(xù)引領(lǐng)未來出行。