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焊接工艺与质量管控的逆袭之路

2025-09-28 10:50:05 2629次浏览

  

功率模组作为电子设备的"动力引擎",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,如今已完成从"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。

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实现了多项技术突破: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,推动第三代半导体产业化应用。

在本次专访中,郎丰群博士分享了功率模组从"跟跑"到"领跑"的发展历程,以及如何平衡量产规模与产品可靠性的经验。

1. 焊接工艺:产品可靠性的基石

谈及职业选择,郎博士回忆道:"20年前在海外从事功率模组研发时,就认识到焊接工艺的关键性。功率模组需要在高压、大电流环境下稳定工作,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、热应力等多重挑战,又要精确控制金属间化合物厚度。郎博士表示:"焊接工程师就像建筑中的'泥瓦匠',看似基础却决定着整体结构的稳固性。"

选择加入华为,源于对技术创新的共同追求。"在海外求学期间,华为的技术突破就给我留下深刻印象。当时国内功率模组产业刚起步,新能源市场迎来爆发期,这正是实现技术报国的良机。"

2. 差异化创新:打 造核心竞争力

2016年,面对光伏逆变器多样化需求,华为决定自研功率模组。当时行业普遍采用硅凝胶灌封工艺,但存在易吸潮等缺陷。团队创新性地采用"塑封料+高强度结构"方案,显著提升了产品的环境适应性。

首代产品研发面临两大挑战:低空洞率高可靠性焊接技术和大面积塑封技术。郎博士形象地比喻:"焊接就像给芯片'铺路',既要牢固又要导热;塑封则像给精密部件穿'铠甲',需要精确控制材料性能。"

在EMS厂技术攻关期间,团队发现端子焊接不良的新问题。通过组建联合攻关团队,经过两个月奋战,最终锁定工艺参数与定位精度的匹配问题,成功实现技术突破。

3. 从跟跑到领跑:技术攻坚方法论

随着功率提升,传统散热方式面临挑战。团队创新性地将模组直接焊接在散热器上,焊料导热性能比硅脂提升一个数量级。这项技术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策略,从材料、表面处理到结构调整全面优化。与高校合作开发界面应力缓和技术,经过 上百次实验,最终将空洞率降至行业领先水平。"

他强调:"技术突破需要'结硬寨,打呆仗'的坚持。在团队信心动摇时,更要坚定信念——'感觉到没路的时候,就是有路'。"

4. 质量至上:从实验室到量产

在量产准备阶段,一次良率波动让团队陷入困境。郎博士凭借多年经验,敏锐发现焊片混料问题。"几十微米的差异很难察觉,但深入一线的实践积累让我能'号脉断症'。"

面对2019年的外部环境变化,自主研发的技术平台发挥了关键作用。"过去的'备胎'成功转正,发货量从几千跃升至千万级,这证明提前布局的价值。"

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',这正是对每个细节极致追 求的成果。"

5. 未来展望:创新永无止境

在技术演进方面,团队正致力于开发高导热焊接、烧结等新技术,并探索AI在焊接质量控制中的应用。

对于年轻工程师,郎博士建议:"保持对技术的热爱,注重细节把控,深入一线实践。同时要开拓视野,通过学术交流吸收创新灵感。"他特别强调:"无论时代如何变化,对质量的敬畏和对研发的坚持永不过时。"

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