华为功率模组技术如何实现从跟跑到领跑,揭秘郎丰群博士团队在数字能源领域的三大突破

2025-09-29 04:33:40 1858次浏览

  

功率模组作为电子设备的"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,正是这一技术飞跃的重要推动者之一。

凭借深厚的专业积累,郎丰群博士带领团队在数字能源功率模组领域实现了多项突破:建立了工业级模组封装焊接技术平台,为大规模生产奠定工艺基础;开发了车载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;打造了车载单面冷却碳化硅模组制造工艺平台,为第三代半导体产业化应用铺平道路。

在本次访谈中,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经验。以下是访谈的主要内容:

1. 焊接工程师:产品大厦的"基石建造者"

郎博士回忆道,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:既要应对振动应力、热应力和高温氧化的多重考验,又要精确控制金属间化合物的微观结构。正是这些挑战,让郎博士选择专注于这一领域。他将焊接工程师比作"泥瓦匠",虽然工作基础,却决定着整个产品的可靠性。

谈及加入华为的初衷,郎博士表示深受华为技术突破的鼓舞,以及公司对前沿技术的专注布局。当时正值国内新能 源产业爆发期,功率模组需求激增,他毅然选择回国,希望为中国技术发展贡献力量。

2. 追求卓越:从跟跑到领跑的技术突破< /p>

2016年,面对光伏逆变器多样化发展的需求,华为决定自主开发功率模组。团队放弃了传统的硅凝胶灌封方案,创新性地采用"塑封料+高强度结构"设计,显著提升了产品的环境适应性。

首款产品的研发充满挑战:既要开发低空洞率 高可靠性的内部焊接技术,又要攻克大面积塑封工艺难题。郎博士形象地比喻道:"给芯片'铺路'要焊得牢、传热快;给模组'穿铠甲'要防潮抗震。"团队通过反复试验,最终成功开发出业界首款大功率塑封模组。

在量产准备阶段,团队又面临端子焊接不良的新问题。通过与EMS工厂的紧密合作,经过两个月攻关,终于解决了工艺参数与定位精度的匹配问题。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实践。

3. 稳扎稳打:技术攻关的多路径探索

随着功率提升,模组散热成为关键挑战。传统导热硅脂方案存在性能劣化问题,团队创新性地采用模组与散热器直接焊接的方案,大幅提升了散热效率和产品寿命。

这一创新面临两大技术难点:大面积焊接的高可靠性和低空洞率。郎博士带领团队从材料、工艺、结构多维度进行优化,通过与高校合作开发界面应力缓和技术,经过上百次实验,最终将空洞率降至业界领先水平。

"技术攻关就像'结硬寨,打呆仗',需要稳扎稳打,多路径并行。"郎博士总结道。这些技术突破为后续产品开发奠定了坚实基础,如今已成功应用于多款量产模组。

4. 质量至上:从细节到系统的全面把控

在量产关键阶段,团队曾遭遇良率波动的难题。郎博士凭借丰富的经验,敏锐地发现焊片混料问题。"细节决定成败,几微米的误差逃不过老匠人的手感。"他说道。这次经历让团队更加重视流程规范和防错设计。

谈及2019年的特殊时期,郎博士表示,正是前期的技术积累让华为能够从容应对挑战。"过去的艰难付出都是值得的,我们实现了从几千到千万级的跨越,把'后路'追赶成了'前路'。"

对于技术专家的特质,郎博士强调了"深入一线"的重要性。他认为,质量不是口号,而是每个细节的精准把控。特别是在极端环境下,"质量不是'重要',而是'唯一'"。

5. 展望未来:创新与传承

在技术演进方面,郎博士指出功率模组正向高密度、高温方向发展。华为正在新材料、新工艺和AI技术应用等方面持续投入,为未来发展做好准备。

对于年轻工程师,郎博士建议:保持对研发的热情,注重细节把控,深入一线实践。同时要开拓视野,通过学术交流吸收新知识。"时代在变,但对质量的敬畏和对研发的坚持永远不会变。"他总结道。

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