华为功率模组如何实现技术逆袭,从跟跑到领跑的8年突破之路,专访焊接工艺专家郎丰群博士揭秘数字能源模组创新密码

2025-09-29 04:04:22 9709次浏览

  

功率模组作为设备的核心部件,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,如今已成功实现从"引进吸收"到"自主创新"的跨越。华为数字能源模组焊接工艺专家郎丰群博士,正是推动这一技术革新的 重要贡献者之一。

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了数字能源功率模组从无到有的技术突破:搭建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;开发车载MCU双面冷却IGBT模组焊接工艺,突破车规级高可靠性标准;建立车载单面冷却碳化硅模组制造工艺,推动第三代半导体规模化应用,确保千万级模组的稳定量产。

在本次访谈中,郎丰群博士分享了功率模组从"跟跑"到"领跑"的技术突破历程,以及如何平衡量产规模与产品可靠性的实践经验。

1. 焊接工艺:产品可靠性的基石

问:您当初为何选择加入华为,专注于功率模组焊接工艺?

郎丰群:20年前我在海外从事功率模组研发时,就认识到焊接是决定模组性能的关键工艺。功率模组需要在高压、大电流、高频环境下稳定工作,而焊接质量直接 影响其导电、导热和抗应力能力。</p>

焊接工艺的复杂性远超预期。高压端子焊接需要同时抵抗振动应力、热应力和高温氧化作用;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。这些因素使焊接成 为融合多学科的系统性难题。

选择华为源于我在海外读博时的经历。当时华为的技术突破给我留下深刻印象,后来通过与国际会议上认识的华为工程师交流,更坚定了我加入的决心。2016年,面对国内功率模组产业起步和新能源爆发的机遇,我毫不犹豫地加入华为,希望能为中国功率模组发展贡献力量。

2. 创新突破:从跟随到引领

问:华为数字能源模组的自主创新之路是如何开启的?

郎丰群:2016年,随着光伏逆变器产品多样化发展,市场上现有模组已无法满足需求。为此,华为决定成立模组研发部门,专注芯片和模组核心技术研发。经过数年努力,团队从最初的几个人发展到数百人规模,实现了功率模组的千万级量产。

当时行业普遍采用硅凝胶灌封模组,但在高湿环境下容易吸潮失效。我们创新性地采用"塑封料+高强度结构"方案,这种设计具有抗潮、耐高温、机械强度高等优势,为产品建立了技术壁垒。

问:首代产品的研发过程中遇到了哪些挑战?

郎丰群:作为业界首创的大功率塑封模组,我们面临两大挑战:低空洞率高可靠性焊接技术和大面积塑封技术开发。

焊接空洞就像散热通道上的路障,会导致芯片过热。经过反复试验,我们开发出专用焊料和优化工艺,成功解决了这一难题。塑封技术则需要精确平衡材料性能,我们通过不断调整配方和工艺参数,最终打造出既坚固又可靠的"防护罩"。

3. 技术攻坚:系统化解决方案

问:从跟随到领先,团队做了哪些关键突破?

郎丰群:我们创新性地将模组直接焊接在散热器上,利用焊料更高的导热性能提升散热效率。这项技术的核心挑战在于确保大面积焊接的高可靠性和低空洞率。

面对温差达190℃的严苛环境,我们与高校合作开发了界面应力缓和技术, 并通过反复试验找到了理想的焊料配方。针对焊接空洞问题,团队采用系统分析方法,最终将空洞率控制在行业领先水平。

4. 质量为本:细节决定成败

问:量产过程中有哪些印象深刻的质量管控案例?

郎丰群:一次良率波动事件让我记忆犹新。通过现场检查,我发现了焊片混料问题,这提醒我们质量管控必须建立系统化的防错机制。在极端应用环境下,质量不是"重要"而是"唯一",必须确保每个细节都精益求精。

5. 未来展望:持续创新

问:功率模组焊接工艺的未来发展方向是什么?

郎 丰群:我们将持续开发高导热、高可靠性焊接技术,并探索AI在工艺优化中的应用。对于年轻工程师,我建议要保持对技术的热情,注重细节,深入一线实践,同时积极拓展行业视野。

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