华为功率模组技术逆袭之路:从引进吸收到自主创新的跨越式发展,郎丰群博士揭秘焊接工艺突破与车规级可靠性实践

2025-09-28 11:40:05 6563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至关重要的作用。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,正是这一技术进步的重要推动者和贡献者。

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开创了数字能源功率模组从无到有的技术突破:建立了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;开发了车载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从"跟跑"到"领跑"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:产品可靠性的基石

郎丰群博士表示,焊接工艺是功率模组最核心的技术之一。功率模组需要在高压、大电流、高频环境下稳定运行,而焊接质量直接决定了其导电性能、散热能力和抗应力水平。焊接工艺涉及材料学、热力学、机械工程等多个学科,是一个复杂的系统工程。

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重要性。正是基于专业背景和对技术的热爱,他选择了这一领域。在他看来,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。

2. 创新突破:差异化技术路线

2016年,面对光伏逆变器多样化发展的需求,华为决定自主研发功率模组。当时行业普遍采用硅凝胶灌封工艺,但存在易吸潮、可靠性差等问题。团队创新性地采用"塑封料+高强度结构"方案,这种类似"水泥包钢筋"的设计具有抗潮、耐高温、散热性好等优势。

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技术。郎丰群博士形象地比喻道,焊接层中的气泡就像道路上的障碍物,会阻碍热量传导;而塑封工艺则如同给精密部件穿上"铠甲",需要精确控制材料特性。

3. 技术攻坚:系统化解决方案

随着功率提升,散热成为关键问题。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。这一方案需要解决大面积焊接的高可靠性和低空洞率两大技术难题。

郎丰群博士强调,技术攻关需要"结硬寨,打呆仗"的精神,通过多路径并行、系统化推进。团队与高校合作开发界面应力缓和技术,经过上百次实验,最终实现空洞率降至业界领先水平。

4. 质量至上:细节决定成败

郎丰群博士分享了一个典型案例:在量产前夕发现 良率波动,最终通过细致排查发现是焊片厚度混料所致。他强调,质量不是"重要"而是"唯一",必须通过"防呆设计+流程管控"确保产品可靠性。

面对2019年的外部环境变化,团队自主研发的技术平台发挥了关键作用。如今华为功率模组不仅实现千万级量产,在性能指标上也达到行业领先水平。

5. 未来展望:持续创新突破

谈及未来发展,郎丰群博士表示将持续探索新材料、新工艺,包括高导热焊接技术、烧结技术等,并引入AI技术提升工艺控制水平。对于年轻工程师,他建议保持对技术的热爱,注重细节把控,深入一线实践,同时拓宽专业视野。

郎丰群博士的故事展现了华为在核心技术领域的创新突破,也印证了中国制造向中国创造的转型升级之路。

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