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创新与质量突破之路

2025-09-29 05:11:00 2858次浏览

  

功率模组作为电子设备的"心脏",在电能转换过程中发挥着关键作用。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之一。

凭借深厚的专业积累,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攻关之路: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要求;构建了车载单面冷却碳化硅模组制造工艺平台,为第三代半导体规模化应用铺平道路。

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,以及背后的创新故事。

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,就深刻认识到焊接工艺的关键性。功率模组需要在高压、大电流环境下稳定运行,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。不仅要应对振动、温度变化等多重应力,还要精确控制金属间化合物厚度在微米级。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。"

谈及加入华为的初衷,郎博士说:"当时国内功率模组产业刚起步,新能源市场迎来爆发期。华为对技术研发的专注与我的专业追求高度契合,让我决心投身中国功率模组的技术突破。"

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需求,华为决定自主研发功率模组。团队放弃传统硅凝胶灌封方案,创新采用"塑封料+高强度结构"设计,显著提升了产品的耐候性和可靠性。

首款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;塑封则如同给精密部件穿上'铠甲',需要精确把控材料特性。"

在EMS厂技术攻关期间,团队同时面临芯片焊接空洞和端子焊接不良的双重挑战。通过组建联合攻关团队,经过两个月奋战,最终锁定问题根源并找到解决方案。这次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. 技术攻坚:步步为营的突破之路

随着功率提升,模组散热成为关键。团队创新性地将模组直接焊接在散热器上,利用焊料的高导热特性提升散热效率。这一方案需要攻克大面积焊接的高可靠性和低空洞率两大技术难题。

面对190℃的温差挑战 ,团队从材料、工艺、结构多维度入手,与高校合作开发界面应力缓和技术,经过上百次实验,最终实现空洞率显著降低,达到业界领先水平。

郎博士总结道:"技术攻关需要'结硬寨,打呆仗',既要脚踏实地,又要多路径并行探索。"

4. 质量至上:从细节做起

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。郎博士凭借多年经验,仅凭触感就发现了微米级的厚度差异。他感慨:"质量不是'重要',而是'唯一',必须用'防呆设计+流程铁律'确保万无一失。"

2019年外部环境变化时,团队多年积累的技术平台发挥了关键作用。郎博士表示:"过去的艰难付出都是值得的,现在我们的模组不仅在技术上领先,规模也达到了业界前列。"

5. 未来展望:持续创新

展望未来,郎博士指出功率模组正向高密度、高温方向发展。团队正在开发新型焊接技术,并探索AI在质量控制中的应用。对于年轻工程师,他建议:"保持对细节的较真、对质量的敬畏,同时深入一线实践,将严谨刻进骨子里。"

郎丰群博士的故事,展现了中国功率模组技术从跟跑到领跑的创新历程,也印证了"执着专注、精 益求精"的工匠精神在科技发展中的永恒价值。

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