华为功率模组逆袭之路:从技术引进到自主创新的跨越式发展,郎丰群博士团队如何突破车规级高可靠性技术壁垒

2025-09-30 03:08:23 8142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,我国在该领域尚处于技术追赶阶段,如今已实现从技术引进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,正是这一技术跃迁的重要推动者之一。

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: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平台,推动第三代半导体规模化应用,保障千万级模组的稳定量产。

在专访中,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极致可靠性的实践经验。

1. 焊接工程师:产品大厦的"基石建造者"

谈及入行契机,郎博士回忆道:"二十年前在海外从事功率模组研发时,我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,而焊接质量直接决定其导电、 导热及抗应力性能。"

焊接工艺的复杂性远超想象。高压端子焊接需同时应对振动应力、热应力和高温氧化等多重挑战;从材料学角度看,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材料、热力、机械等多学科的系统工程 。

选择华为,源于对技术创新的共同追求。"博士期间就常听闻华为的技术突破 ,后来结识的华为工程师展现出的专业素养更令我钦佩。当时国内功率模组产业刚起步,新能源市场蓄势待发,这正是投身国产技术创新的最佳时机。"

2. 差异化创新:打造更可靠的模组设计

2016年,面对光伏逆变器多样化需求,华为决定自主研发功率模组。郎博士团队放弃业界通用的硅凝胶灌封方案,创新采用"塑封料+高强度结构"设计。"这种'钢筋混凝土'式的结构兼具防潮、耐温、抗冲击等优势,我们要做就做最可靠的设计。"

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工艺。团队通过真空回流焊接专用焊料研发和工艺优化,解决了芯片散热难题;又像调配秘方般反复试验塑封材料,最终打造出既坚固又服帖的"防护铠甲"。

产线攻关同样惊心动魄。在解决芯片焊接空洞问题时,又发现端子焊接不良的新难题。团队与EMS工厂联合攻关两个月,通过工艺参数与定位精度优化,成功实现双线突破。

3. 技术创新:步步为营的攻坚战

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,焊料导热性能较硅脂提升十倍。但要实现大面积高可靠性焊接,需攻克热应力控制和低空洞率两大难题。

面对190℃的温差挑战,团队采取多路径并行策略:与高校合作开发界面应力缓和技术,迭代优化焊料配方,最终形成完整解决方案并获多项专利。"技术攻关需要'结硬寨,打呆仗'的定力。"郎博士强调。

低空洞率工艺开发更为艰辛。团队通过"人机料法环"系统分析,优化各项参数。在屡次受挫后,郎博士鼓励团队:"感觉到没路时,可能正站在突破的起点。"最终通过热场解决方案创新,将空洞率降至业界领先水平。

4. 质量哲学:从"重要"到"唯一"

量产前夕的良率波动事件令郎博士印象深刻。凭借多年经验,他敏锐发现焊片混料问题。"几十微米的差异,就像老中医号脉,一搭便知。"团队随即完善防错机制,用"防呆设计+流程铁律"确保质量。

2019年外部环境剧变时,团队多年积累的技术平台发挥了关键作用。"备胎转正"的背后,是前瞻布局和持续投入。如今华为功率模组不仅性能领先,量产规模也已跻身业界前列。

谈及专家特质,郎博士认为:"既要扎根一线'双手沾泥',又要保持学术敏感。产线的问题不会写在论文里,只有深入现场才能精准把脉。"

对于质量,他有着近乎偏执的坚持:"在青藏高  原或沙漠极端环境下,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

面向未来,郎博士团队正着力开发高导热焊接、烧结等新技术,并探索AI在焊接质量控制中的应用。他寄语年轻工程师:"保持对细节的较真、对质量的敬畏。研发既是严谨的科学,也需要发现乐趣的智慧。"

在郎丰群博士看来,中国功率模组产业的崛起之路,正是无数工程师用专业执着书写的创新史诗。而站在新起点上,更精彩的技术篇章等待续写。

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- 广告创意与定向:确保广告创意能够引起用户的兴趣,同时通过精准的定向投放,提高广告的转化率。

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总结:

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