华为功率模组8年逆袭之路:从技术引进到自主创新,郎丰群博士揭秘焊接工艺与质量把控的突破关键

2025-09-29 03:43:54 1368次浏览

  

功率模组作为设备的核心部件,在电能转换过程中发挥着至关重要的作用。八年前,我国在这一领域还处于技术追赶阶段,如今已成功实现从技术引进到自主创新的跨越式发展。华为数字能源模组焊接工艺专家郎丰群博士,正是推动这一技术进步的关键人物之一。

凭借在功率模组技术领域的深厚积累,郎丰群博士带领团队开创性地完成了多项技术突破:建立了工业级模组封装焊接技术平台,为大规模量产奠定工艺基础;开发出车载MCU双面冷却IGBT模组焊接工艺,突破车规级高可靠性技术壁垒;构建车载单面冷却碳化硅模组制造工艺平台,为第三代半导体的大规模应用铺平道路。

在本次访谈中,郎丰群博士分享了功率模组从"跟跑"到"领跑"的发展历程,以及华为在技术创新和质量把控方面的实践经验。

1. 焊接工艺:产品可靠性的基石

郎博士回忆道:"20年前在海外从事功率模组研发时,我就深刻认识到焊接工艺的关键性。功率模组需要在高压、大电流、高频环境下稳定工作,焊接质量直接影响其导电、导热和抗应力性能。"

焊接工艺的复杂性远超想象:既要承受振动和温度变化带来的应力,又要精确控制金属间化合物的厚度。焊料与被焊体之间微米级的偏差就可能导致批量质量问题。正是这些挑战,让郎博士选择了这一融合材料、热力、机械等多学科知识的专业领域。

谈及加入华为的契机, 郎博士表示:"在海外求学期间,华为持续的技术突破给我留下深刻印象。后来通过与华为工程师的交流,更坚定了我加入的决心。当时国内功率模组产业刚起步,但新能源市场已现爆发态势,这是个难得的机遇。"

2. 创新突破:从跟随到引领

2016年,面对光伏逆变器多样化发展的需求,华为决定自主研发功率模组。郎博士回忆道:"当时业界普遍采用硅凝胶灌封工艺,但存在易吸潮等问题。我们另辟蹊径,采用'塑封料+高强度结构'方案,既解决了防潮问题,又提升了可靠性和散热性能。"

首代产品的研发充满挑战。团队需要同时攻克低空洞率高可靠性焊接和大面积塑封两大技术难题。郎博士形象地比喻道:"焊接就像给芯片'铺路',空洞就像路上的障碍物;塑封则如同给精密部件打造'铠甲',既要坚固又要服帖。"

在量产准备阶段,团队又发现端子焊接不良的新问题。通过与代工厂联合攻关,经过两个月的奋战,最终锁定问题根源并找到解决方案。这段经历让郎博士深刻体会到:"真正的技术突破往往来自一线,专家必须深入现场才能精准发现问题。"

3. 技术攻坚:系统思维与持续突破

随着功率提升,传统散热方式面临挑战。团队创新性地提出将模组直接焊接在散热器上的方案,焊料导热性能比硅脂提升一个数量级。但这需要解决大面积焊接的高可靠性和低空洞率两大难题。

郎博士分享道:"我们采取多路径并行的策略,从材料、表面处理到结构调整全面优化。在与高校合作开发出界面应力缓和技术后,又经过多次配方迭代,最终找到满足要求的合金材料。"

在解决焊接空洞问题时,团队曾一度陷入困境。郎博士鼓励团队:"感觉到没路的时候,就是有路。"经过上百次实验,最终通过热场解决方案成功将空洞率降至业界领先水平。



4. 质量至上:细节决定成败

郎博士讲述了一个典型案例:在量产前的良率波动排查中,他凭借多年经验,通过触摸发现了焊片混料的问题。"几微米的差异逃不过系统检测,但逃不过匠人的手感。"团队随后建立了完善的防错机制,确保量产质量。

2019年面对外部环境变化,华为多年积累的模组技术平台发挥了关键作用。郎博士感慨:"从几千个到千万级模组的跨越,不是靠运气,而是长期技术布局和团队拼搏的结果。"

谈及质量理念,郎博士强调:"在极端环境下,质量不是'重要'而是'唯一'。我们的储能设备能做到'起火不蔓延',这正是对每个细节严格把控的结果。"

5. 未来展望:创新永无止境

对于行业未来发展,郎博士指出:"功率模组正向高密度、高温方向演进。我们正在开发高导热焊接、烧结等新技术,并尝试引入AI技术提升焊接质量检测效 率。"

对于年轻工程师,郎博士给出三点建议:保持对研发的热情、注重细节把控、深入一线实践。他特别强调:"参加行业交流活动不仅能开拓视野,更能为解决实际问题提供新思路。"

从技术跟随到行业引领,华为功率模组的发展历程印证了:唯有坚持自主创新、精益求精,才 能在核心技术领域实现真正的突破。

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总结:

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