华为功率模组技术逆袭之路:从技术引进到自主创新,郎丰群博士团队如何突破焊接工艺与质量瓶颈

2025-09-28 20:32:47 7052次浏览

  

功率模组作为电子设备的"心脏",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,正是这一技术突破的重要推动者之一。

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性地完成了多项技术攻关: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技术瓶颈;构建了车载单面冷却碳化硅模组制造工艺平台,为第三代半导体的大规模应用铺平道路。

在本次专访中,郎丰群博士分享了功率模组从技术跟随到行业领先的发展历程,以及他对技术创新和质量把控的独到见解。

1. 焊接工程师:产品大厦的"基石建造者"

谈及职业选择,郎丰群博士回忆道:"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。功率模组需要在高压、大电流、高频环境下稳定工作,焊接质量直接决定了其导电、导热和抗应力性能。"

焊接工艺的复杂性远超想象。郎博士解释道 :"焊接点要同时承受机械振动、温度变化和高温氧化的多重作用。从材料学角度看,焊料与基材形成的金属间化合物厚度必须控制在微米级,任何细微偏差都可能导致批量质量问题。"

正是基于对材料科学的专业认知和对焊接技术的浓厚兴趣,郎博士选择了这一领域。他将焊接工程师比作"产品大厦的泥瓦匠",虽然工作看似基础,却决定着整个产品的可靠性。

谈及加入华为的初衷,郎博士表示:"在海外求学期间,华为持续的技术突破给我留下深刻印象。当时国内功率模组产业刚起步,新能源行业迎来爆发期, 这既是挑战也是机遇。我希望能为中国功率模组技术的发展贡献一份力量。"

2. 追求卓越:打造更先进、更可靠的产品设计

2016年,面对光伏逆变器多样化发展的需求,华为数字能源决定成立模组研发部门。郎博士回忆道:"当时业界普遍采用硅凝胶灌封模组,但在高湿环境下存在可靠性问题。经过深入讨论,我们选择了更具挑战性的'塑封料+高强度结构'方案。"

这一创新设计面临两大技术难题:低空洞率高可靠性焊接技术和大面积塑封技术开发。郎博士形象地解释道:"焊接层中的气泡就像道路上的障碍物,会阻碍热量传导。我们通过反复试验,最终开发出专用焊料和优化工艺。"

塑封工艺同样充满挑战。郎博士说:"这就像给精密部件打造'铠甲',需要精确控制材料特性。经过无数次试验,我们终于找到了最佳平衡点。"

在研发过程中,团队还遇到了端子焊接不良的意外问题。郎博士带领团队与供应商密切合作,经过两个月攻关,成功解决了这一难题。这段经历让他深刻认识到:"真正的技术突破往往来自一线实践和开放协作。"

3. 稳扎稳打:多路径并行的技术攻关策略

随着功率密度提升,传统散热方式面临挑战。郎博士团队创新性地提出将模组直接焊接在散热器上的解决方案。"焊料的导热性能比硅脂高一个数量级,"他比喻道,"就像光脚踩铁板比穿鞋更能感受寒冷。"

这一方案面临两大挑战:大面积焊接的高可靠性和低空洞率。郎博士回忆道:"我们与高校合作开发了界面应力缓和技术,经过上百次实验,最终将空洞率降至业界领先水平。"

他强调:"技术攻关需要'结硬寨,打呆仗'的精神,要脚踏实地,多路径并行探索。"

4. 质量至上:细节决定成败

在量产准备阶段,团队曾遭遇良率波动的难题。郎博士凭借丰富的经验,敏锐地发现了焊片混料的问题。"几十微米的差 异,就像老中医号脉一样,一搭便知。"他幽默地说。

这次经历让团 队深刻认识到:"可靠的量产不能仅依赖个人经验,必须建立完善的防错机制。"

谈及2019年的特殊挑战,郎博士表示:"我们多年积累的技术平台和根技术储备发挥了关键作用,实现了从'备胎'到'主力'的转变。"

对于技术专家的特质,郎博士认为:"既要扎根一线,又要保持学术视野。产线的问题不会出现在文献中,必须通过实践来发现和解决。"

他强调:"质量不是'重要',而是'唯一'。在极端环境下,质量就是生命线。我们的储能设备能做到'起火不蔓延',这正是对质量极致追求的体现。"

5. 展望未来:创新永无止境

谈及技术发展趋势,郎博士表示:"我们正在新材料、新工艺方面持续投入,开发高导热焊接、烧结等新技术,并探索AI在质量控制中的应用。"

对于年轻工程师,他建议:"要保持对细节的较真、对质量的敬畏、对研发的坚持。同时要开拓视野,积极参与行业交流。"

郎博士最后总结道:"技术创新永无止境。我们将继续深耕功率模组技术,为行业发展贡献力量。"

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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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