摘要：前不久，我们发现嵌入式封装技术已成为行业共性布局方向。各企业纷纷认为，与传统模块封装相比，嵌入式模块在性能与集成度上优势显著，但也面临着成本与工艺成熟度等方面的挑战。
前不久，我们发现嵌入式封装技术已成为行业共性布局方向。各企业纷纷认为，与传统模块封装相比，嵌入式模块在性能与集成度上优势显著，但也面临着成本与工艺成熟度等方面的挑战。
为此，我们进一步对斯达半导体、上海诚帜、翼同半导体、矽迪半导体、芯联集成、基本半导体、昕感科技、士兰微和丰鹏电子这九家企业进行采访调研，旨在回答两个关键问题：各家企业的具体进展与规划如何？嵌入式SiC模块的产业化进程需克服哪些挑战？
值得关注的是，不少受访企业预测，嵌入式碳化硅模块将于2027年前后步入量产应用阶段。与此同时，部分企业已与多家整车厂、Tier1等客户展开深度合作，并制定量产交付规划，以响应市场需求的持续增长。
嵌入式SiC即将规模应用
多家企业透露交付进展
据调研，今年以来，广汽昊铂、保时捷、深蓝汽车等整车企业，以及博世、舍弗勒等Tier 1供应商，相继宣布采用或布局嵌入式碳化硅模块技术，进一步推动了该技术在新能源汽车及电驱动领域中的应用进程。
在调研交流中，多家受访企业透露嵌入式碳化硅模块的应用已不限于新能源汽车领域，未来还将拓展至储能系统、A数据中心及各类小功率应用场景，并预计该技术在明后年将逐步进入量产交付阶段。
据斯达半导体透露，行业内预期嵌入式碳化硅模块会在2027-2030年间投入批量装车应用，逐步取代部分传统模块的市场份额。如今斯达半导体已经开发了两代产品，并有多个项目配合Tier1和整车厂处于DV验证阶段，目标是在2026年将相关产品推向量产阶段，满足客户整车开发的进度要求。
上海诚帜也认为，预计至2027年，嵌入式碳化硅模块在新能源汽车800V平台、储能、AI电源等高端市场将会优先突破批产应用。上海诚帜已经在和两家PCB上市公司接触，建立亲密的合作关系，并且把AMB基板绝缘的嵌入式工艺技术导入到合作的PCB厂。根据规划，上海诚帜预计于2026年下半年在工程机械和商用车领域实车搭载推广3000套以上，并在AI数字电源领域实现批量交付。
翼同半导体表示他们也在迅速推进项目的合作开发。现阶段，他们已联合深度合作的下游客户，共同推进嵌入式模块的研发，同时还与PCB厂家建立合作，通过协同开发迭代优化设计。翼同半导体计划在2026年完成嵌入式碳化硅模块的工艺验证，2026年底发布验证完整的产品样品，并于2027年实现批量交货，推动技术从研发走向商业化落地。
矽迪半导体也透露，他们将会持续开发嵌入式SiC芯片与模块技术，进一步提升性能、降低损耗和成本，进而深化与光伏储能等领域头部客户的合作，推动嵌入式模块在更多大型能源项目中规模化应用。
芯联集成进一步提出，从长期来看，嵌入式碳化硅模块在小功率应用方面也具有较大的应用潜力。未来芯联集成将从市场需求出发，在研发方向上稳扎稳打，持续开发嵌入式核心封装工艺，保证技术领先性。
此外，基本半导体、昕感科技、士兰微和丰鹏电子也在积极拓展嵌入式碳化硅模块的研发与应用，加速其产业化落地。基本半导体透露，目前嵌入式碳化硅模块研发与验证工作稳步推进中，进入可靠性摸底阶段，后续将持续对产品进行迭代优化，确保产品达到更优性能水平以实现量产。
昕感科技也表示，未来两年，他们将推进高功率车规级嵌入式模块的性能研发与可靠性攻关，并在未来3-5年联合主机厂与核心材料供应商，共同推动该类模块的小批量应用与规模化量产，实现从技术突破到产业落地的全面跨越。
士兰微则强调，他们将结合自身作为半导体IDM企业的擅长领域及优势，继续积极投入嵌入式碳化硅模块的技术研发。目前，士兰微自主研发的嵌入式封装专用SiC芯片已向10余家客户供货，所开发的嵌埋PCB模组已在多家Tier1和主机厂客户完成装机测评，现已进入可靠性验证阶段，实质推进PCB嵌埋技术的量产落地。
丰鹏电子提出，他们是最早从事PCB嵌入式的公司，始终认为PCB嵌入式发展前景优势明显，结合我国PCB产业大国的背景，在配套成熟完善的基础上，将持续推动嵌入式碳化硅模块的规模化、可持续发展。
综上所述，斯达半导体、上海诚帜、翼同半导体、矽迪半导体、芯联集成、基本半导体、昕感科技、士兰微和丰鹏电子9家SiC模块企业已相继步入从研发到量产应用的关键阶段。随着新能源汽车等市场需求持续提升，嵌入式碳化硅模块凭借其高性能、高集成度等优势，正迎来广阔的市场增长契机。
嵌入式方案短期成本承压
长期系统级降本优势显著
虽然已有不少终端厂商和模块厂商取得了进展，但行业共识在于，嵌入式SiC模块能否能真正走向大规模应用，仍高度依赖于对成本问题的解决。在这一背景下，厘清主流碳化硅模块企业针对嵌入式模块降本路径的具体看法与策略，显得尤为关键。
在采访过程中，多家企业主动透露嵌入式SiC模块的制造成本依旧较高。士兰微认为在当前工艺及良率水平下，PCB嵌入式模块的制造成本远高于传统方案。丰鹏电子亦表示，根据目前经验来看，嵌入式模块封装成本为传统模块的1.5倍。
昕感科技分析认为，仅从BOM材料成本来看，嵌入式方案并不高于传统功率模块。然而，在采用碳化硅芯片时，仍需克服绝缘、散热、可靠性等问题，这要求采用芯片嵌埋、更耐高温的填充材料，以及部分特殊工艺，其复杂性可能导致生产良率偏低，从而推高单件成本。
矽迪半导体也认同这一观点，并作出进一步阐述。他们表示，嵌入式模块的封装部分因采AMB陶瓷基板、烧结银等昂贵材料和复杂工艺，其封装成本可能会比传统封装模块高出一倍甚至更多，所以当前嵌入式方案的总制造成本会比传统先进碳化硅模块高20%-50%。
不过，也有企业表示，嵌入式模块所采用的物料与传统注塑模块很相似，物料维度的成本并不会增加很多，工艺难度是抬高现有成本的关键。为此，不少企业对其工艺降本以及系统层级的成本优化潜力持乐观态度。多家受访企业指出，嵌入式方案不仅有望在模块层面实现成本下降，还能进一步降低系统整体成本。
首先是模块层面，在制造工艺、生产良率等方面具有较大的成本优化空间。斯达半导体提出多个论证角度，一是嵌入式模块开关损耗可降低50%-75%，多并联模块可节约芯片用量；二是用PCB材料取代了传统模块的外壳、灌封或注塑材料，可以节省物料成本；三是嵌入式封装无需铝线键合工艺，可减少生产工序及相关设备的投资；四是如采用AMB Si3N4嵌入方案，还能大幅降低AMB基板的使用面积和成本。
翼同半导体则判断认为，未来生产良率将是决定嵌入式模块成本的核心因素。如果嵌入式模块的量产良率可以达到与传统模块相当的水平，预计嵌入式方案的制造成本可较传统方案降低30%，这还不包含SiC芯片成本的减少。
上海诚帜甚至认为嵌入式模块的制造成本还可以更低。他们认为基于材料体系的迭代与国产化，并结合工艺持续优化与设备国产化，预计嵌入式模块使用成本可缩小至传统方案的70%以内。主要贡献点来自于驱动和控制电路与功率模块的集成减少了面积和相关结构件的体积、cell单元加工制造合格率高和制造、开发费用相较多并联方案急剧降低，减少了绑定和铜夹等物料及焊接辅料等成本，PCB制程成熟稳定等。
其次是系统层面，嵌入式模块可助力整体系统成本进一步下降。基本半导体判断道，尽管目前嵌入式模块封装环节的成本可能较框架式有所上升，但得益于半导体用量的减少以及系统级效率的提升，整体成本通常可实现15%至30%的降低。
据此来看，尽管当前嵌入式SiC模块在制造成本上仍面临压力，但行业对其降本路径已形成清晰共识，随着技术成熟与产业链协同深化，嵌入式SiC模块有望在不断提升性价比的过程中，加速其产业化应用进程。
嵌入式方案迎量产挑战
需产业链协同突破工艺瓶颈
除了成本外，工艺技术层面的挑战同样不容忽视，这也是制约嵌入式SiC模块大规模商用的核心因素之一。
丰鹏电子解释道，嵌入式封装属于新的制造工艺流程，相比于传统PCB工艺，为实现碳化硅的优良性能，在材料方面需采用高TG材料、低CTE特性材料等，工艺方面则需要引入成熟的烧结工艺、嵌入厚铜工艺等，从而给生产制造带来新的挑战。
我们发现，当前主流的嵌入式方案有两种，一种是将芯片直接嵌入PCB铜板，另一种则是先将芯片嵌入铜块或AMB陶瓷，再埋入PCB铜板。士兰微指出，从具体的工艺流程来看，其主要难点包括芯片与散热基座的连接工艺、组件埋入PCB的工艺、PCB与芯片的热失配及可靠性等，要突破这些瓶颈，需要在多方面实现协同创新。
首先，聚焦碳化硅芯片与散热基座的连接工艺。上海诚帜表示，这存在两个难点，一方面碳化硅芯片的刚性互连对准要求高，定位精度需达到±10μm水平，主要是为了给后续的嵌入工艺保留公差余量。另一方面，芯片刚性互连结构的局部缺陷需要建立更高效的专用检测方案，以实现批量低成本制造。
矽迪半导体也认为，嵌入式SiC模块设计的核心难点在于追求极低寄生电感的同时，需确保各连接点（如芯片与基板）在热应力下的长期可靠性；与此同时，芯片嵌入与互连的精度控制以及材料匹配与应力控制，也需要重点考量。
其次，铜块或AMB陶瓷埋入PCB工艺也是影响生产良率的关键环节。基本半导体对此作出具体分析，一是AMB或铜块的尺寸及厚度公差如果没有进行精确控制，就无法兼容PCB嵌入式工艺；二是AMB或铜块通常需置于PCB中间层以避免翘曲问题，但这一结构会显著增加热阻；三是当前PCB制造中大盲孔的镀铜能力存在局限，制约了模块的设计自由度和结构创新。
上海诚帜也表示，cell嵌入工艺是最核心和差异化的工艺，需要和有能力的PCB板厂深入合作才能解决工艺问题和实现快速迭代。
最后，PCB与芯片的热失配及其可靠性问题也需重视。翼同半导体解释道，碳化硅芯片与传统PCB板材的热膨胀系数差异较大，易引发热应力失配问题，这对材料选型与工艺管控提出极高要求；同时，嵌入式碳化硅模块多用于高压大电流场景，该工况会放大传统PCB的可靠性隐患，也需要重点防范。
昕感科技进一步补充道，该工艺还需重点解决碳化硅芯片与PCB介质层（如FR-4或高频板材）界面可靠性问题，才能防止高温环境下铜离子迁移导致的绝缘性能失效。
在应对各项工艺挑战的同时，士兰微指出，PCB嵌入式封装要实现真正的大规模产业化，还需解决绝缘导热基础材料突破、制程工艺改善、完整的可靠性认证、及产业链上下游协同模式创新等挑战。
芯联集成、斯达半导体与昕感科技对此观点表示高度认同，并一致认为推动嵌入式SiC模块的产业化，必须通过产业链协同创新来突破关键技术瓶颈、明确未来发展路径。
芯联集成表示，推动嵌入式SiC模块产业化需解决两大核心问题：一是在供应链协同上，PCB板厂、封装厂与Tier1供应商之间需建立新型商务模式与清晰的责权界定机制，优化协作界面、提升对接效率；二是在材料层面，当前嵌入式PCB所采用的绝缘与包封材料，在性能、成本与长期可靠性方面仍面临严峻挑战，亟需技术升级、持续降本，并通过进一步的系统验证。
斯达半导体进一步指出，嵌入式封装对传统功率器件厂家、Tier1及OEM的分工格局会形成一定的冲击，部分Tier1或整车厂可能介入PCB的自研自产，传统PCB厂家并不熟悉功率器件的特性，对于质量和可靠性管控亟需提升，而传统功率器件厂家有可能需要开发PCB相关的工艺及制备技术。此外，嵌入式模块需从产品的设计、工艺、测试、可靠性等环节全面提升技术成熟度，才能满足整车应用的失效率及整车寿命的严格要求。
昕感科技则提出，在车规应用方面，嵌入式模块必须通过3000小时高温高湿反偏（H3TRB）试验及1000次-55℃-175℃温度循环测试，且失效率需控制在50ppm以下。为实现规模化量产，车企与模块供应商应共同建立统一设计标准（如寄生参数容差、接口协议），避免定制化开发导致量产延迟。
展望未来，基本半导体还提出判断，随着碳化硅材料成本的下降和封装技术的成熟，嵌入式碳化硅模块的渗透率将快速提升，未来有望全面替代传统框架式模块。
据此来看，嵌入式SiC模块要真正实现产业化，必须推动产业链上下游在技术标准与协作模式上达成共识，方能满足下游应用对性能与可靠性的要求。但不可否认的是，随着材料成本持续下降、封装工艺日益成熟以及产业链协同效率提升，嵌入式碳化硅模块有望多条赛道实现规模化应用，进一步推动电力电子系统向高效化、小型化与高可靠性方向发展。
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