华为功率模组如何实现技术逆袭,从跟随到引领的8年创新之路,专访数字能源专家郎丰群解析焊接工艺突破与量产可靠性

2025-09-29 11:01:55 445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,我国在该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,正是这一技术跃迁的重要推动者。

凭借深厚的专业技术积累,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. 焊接工艺:功率模组的"基石工程"

谈及职业选择时,郎博士表示:"20年前在海外从事功率模组研发时,我就认识到焊接工艺的重要性。作为能源转换的核心部件,功率模组需要在高压、大电流环境下稳定工作,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:既要承受振动和温度变化带来的多重应力,又要精确控制金属间化合物厚度。焊料与基材的微小偏差都可能导致批量质量问题。郎博士将焊接工程师比作"产品大厦的泥瓦匠",看似基础却关乎整体稳定性。

选择加入华为,源于郎博士对技术创新的执着追求。"在海外求学期间,华为的技术突破就深深吸引着我。更重要的是,华为对前沿技术的专注与我的研发理念高度契合。当时国内功率模组产业刚起步,新能源市场方兴未艾,正是施展抱负的好时机。"

2. 创新突破:从跟随到引领的蜕变

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。郎博士回忆道:"当时业界普遍采用硅凝胶灌封工艺,但在极端环境下存在可靠性隐患。我们另辟蹊径,采用'塑封料+高强度结构'方案,这种创新设计兼具防潮、耐热、抗冲击等优势。"

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。郎博士团队通过材料创新和工艺优化,成功开发出业界首款大 功率塑封模组。"就像给芯片穿上既坚固又服帖的铠甲",他形象地描述道。

研发过程中,团队曾面临双重技术难题。郎博士分享道:"我们采用'双线作战'策略,与合作伙伴组建联合攻关团队,经过两个月奋战,最终锁定问题根源并找到解决方案。这段经历让我深刻体会到,真正的技术突破往往来自一线实践。"

3. 技术攻坚:多路径并行的创新策略

在实现技术领先的过程中,散热性能成为关键突破口。郎博士解释道:"传统导热硅脂会随使用时间延长而性能劣化。我们创新性地将模组直接焊接在散热器上, 热导率提升了一个数量级。"

这项创新面临两大挑战: 大面积焊接的高可靠性和低空洞率。团队采用多路径并行策略,从材料、工艺到结构进行全面优化。"技术攻关就像'结硬寨,打呆仗',必须步步为营。"郎博士强调。经过上百次实验,团队最终将空洞率控制在业界领先水平。

4. 质量至上:从细节到系统的全面把控

谈及量产过程中的质量管控,郎博士分享了一个典型案例:"在量产前夕,我们通过手感发现了焊片混料问题。这启示我们,可靠量产不能仅依赖个人经验,必须建立系统的防错机制。"

对于质量的理解,郎博士认为:"在极端应用场景下,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',正是对每个细节极致追求的结果。"

5. 未来展望:技术创新永无止境

展望未来,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、新工艺领域持续投入,同时探索AI技术在焊接质量控制中的应用。

对于年轻工程师,郎博士给出三点建议:保持研发热情、注重细节把控、深入一线实践。"参加行业交流活动也很重要,既能开拓视野,又能解决实际问题。"他补充道。

从技术跟随到行业引领,华为功率模组的发展历程印证了"创新驱动发展"的硬道理。在郎丰群博士等科研人员的持续努力下,中国功率模组技术正迈向新的高度。

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