华为功率模组技术如何实现从跟随到引领的逆袭,揭秘郎丰群博士团队突破焊接工艺与量产难题的创新之路

2025-09-29 05:39:53 5030次浏览

  

功率模组作为电子设备的"动力心脏",在电能转换过程中扮演着关键角色。八年前,我国在这一领域还处于技术追赶阶段,如今已实现从"引进吸收"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,正是这一技术突破的重要推动者。

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了数字能源功率模组从无到有的技术突破:建立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,推动第三代半导体规模化应用,保障千万级模组量产。

在本次专访中,郎丰群博士分享了功率模组技术从"跟随"到"引领"的发展历程,以及如何平衡量产规模与产品可靠性的实践经验。

1. 焊接工程师:产品大厦的"基石建造者"

谈及选择功率模组焊接工艺领域的初衷,郎丰群博士表示,20年前在海外从事功率模组研发时,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、高频环境下稳定运行,而焊接质量直接影响其导电、导热及抗应力能力。

焊接工艺的复杂性远超想象。郎博士解释道:"高压端子焊接要同时承受振动应力、热应力和高温氧化作用,任何环节失效都可能导致模组故障。从材料学角度看 ,焊料与母材形成的金属间化合物厚度必须精确控制在微米级。"

正是基于对材料学的专业认知和焊接研究的深厚积累,郎博士选择了这一领域。他将焊接工程师比作"产品大厦的泥瓦匠",看似基础却决定着整体结构的稳固性。

2. 差异化创新:打造更先进可靠的设计

2016年,随着光伏逆变器多样化发展,市场现有功率模组已无法满足需求。华为数字能源决定成立模组研发部门,专注芯片和模组核心技术研发。

当时行业普遍采用硅凝胶灌封模组,但存在吸潮导致可靠性下降的问题。研发团队另辟蹊径,采用"塑封料+高强度结构"的创新方案,这种"水泥包钢筋"的设计兼具抗潮、耐高温、抗冲击等优势。

首代产品研发面临两大挑战:低空洞率高可靠性焊接技术开发和大面积塑封技术突破。郎博士团队通过材料创新和工艺优化,成功开发出业界首款大功率塑封模组,为后续产品系列奠定基础。

3. 技术突破:多路径并行的攻坚战

在提升模组散热性能方面,团队创新性地将大功率塑封模组直接焊接在散热器上。这一方案面临两大技术难题:大面积焊接的高可靠性和低空洞率要求。

郎博士团队采取多路径攻关策略:从材料、表面处理和结构调整等多维度入手,并与高校展开技术合作。经过上百次实验,最终突破技术瓶颈,使焊接空洞率达到业界领先水平。

4. 质量至上:细节决定成败

在量产准备阶段,一次焊片混料事件让团队深刻认识到质量管控的重要性。郎博士强调:"质量不是'重要',而是'唯一'。"特别是在光伏逆变器等严苛应用 场景中,任何微小失误都可能造成严重后果。

面对2019年的外部环境变化,团队凭借多年积累的技术平台和根技术储备,成功实现"备胎转正",使功率模组发货量达到千万级别,跻身行业前列。

5. 未来展望:创新驱动发展

谈及未来,郎博士表示将持续推进焊接技术创新,包括开发高导热焊接技术、烧结技术等,并探索AI在焊接质量检测中的应用。对于年轻工程师,他建议保持对细节的执着、对质量的敬畏,同时深入一线实践,将严谨刻入职业基因。

郎丰群博士的研发历程证明,真正的技术突破源于对核心技术的持续投入和对质量极致的追求。在数字能源时代,这种工匠精神将继续推动中国功率模组技术走向新的高度。

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