华为功率模组逆袭之路:从技术跟跑到全球领跑,郎丰群博士揭秘焊接工艺突破与质量哲学

2025-09-29 07:04:51 5128次浏览

  

功率模组堪称电子设备的"心脏",承担着电能转换的核心功能。回溯八年前,我国功率模组产业尚处于技术追赶阶段,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,正是这一技术变革的重要推动者与贡献者。

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:建立工业级模组封装焊接技术平台,为规模化生产奠定工艺基础;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技术壁垒;构建车载单面冷却碳化硅模组制造平台,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"跟跑"到"领跑"的技术演进历程,以及如何平衡量产规模与极致可靠性的行业难题。

1. 焊接工艺:产品大厦的基石

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,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:既要抵御振动应力与热应力的双重作用,又要精确控制金属间化合物厚度。焊料与被焊体间10微米的厚度偏差就可能导致批量虚焊。正是这些技术挑战,让材料专业出身的郎丰群对这一领域产生了浓厚兴趣。

加入华为的契机源于博士期间对华为技术突破的持续关注。"华为对技术研发的专注与我的职业追求高度契合。当时国内功率模组产业方兴未艾,新能源市场蓬勃发展,正是施展抱负的好时机。"郎丰群如是说。

2. 创新之路:从差异化设计到技术突破

2 016年,面对光伏逆变器多样化发展的需求,华为数字能源决定自研功率模组。郎丰群回忆道:"当时业界普遍采用硅凝胶灌封工艺,但在高湿环境下可靠性不足。我们另辟蹊径,采用'塑封料+高强度结构'的创新方案。"

首款产品的研发充满挑战:既要实现低空洞率高可靠性的芯片焊接,又要攻克大面积塑封技术难题。郎丰群形象地比喻:"就像给芯片'铺路',既  要牢固又要导热;给模组'穿铠甲',既要防潮又要抗震。"

研发过程中,团队还遭遇了端子焊接不良的意外难题。通过与EMS工厂组建联合攻关团队,经过两个月昼夜不息的努力,最终通过优化焊接参数与定位精度解决了问题。"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。"郎丰群感慨道。

<  strong>3. 技术攻坚:多路径并行的系统作战

在从跟跑到领跑的过程中,散热性能成为关键突破点。传统导热硅脂方案存在热性能劣化问题,团队创新性地采用模组与散热器直接焊接的方案。"焊料导热性能比硅脂高一个数量级,就像光脚踩铁板比穿鞋更'透心凉'。"郎丰群生动地解释道。

技术攻关面临两大挑战:大面积焊接的高可靠性与低空洞率。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,反复优化焊料配方,最终形成完整的解决方案并申请多项专利。

针对低空洞率要求,团队通过"人、机、料、法、环"的系统分析,优化各个环节。在屡屡受挫时,郎丰群鼓励团队:"感觉到没路的时候,就是有路。"经过上百次实验,最终实现业界领先的空洞率水平。

4. 质量哲学:细节决定成败

谈及量产过程中的质量把控,郎丰群分享了一个典型案例:通过手感发现焊片混料问题。"几十微米的厚度差异,就像老中医号脉一样能感知出来。但可靠的量产不能依赖个人经验,必须建立完善的防错机制。"

面对2019年的外部环境变化,郎丰群表示:"我们前期搭建的技术平台和积累的根技术发挥了关键作用,实现了'备胎转正'。这印证了公司战略布局的前瞻性。"

作为技术专家,郎丰群认为最重要的是"接地气":"产线的问题不会写在文献里,只有深入一线才能抓住关键细节。质量不是口号,而是每个细节的精准堆砌。"

5. 未来展望:创新永无止  境

展望未来,郎丰群指出功率模组正向高密度、高温方向发展,团队正在开发高导热焊接、烧结等新技术,并探索AI在焊接质量控制中的应用。

对年轻工程师,他给出三点建议:保持研发热情、注重细节把控、扎根一线实践。"时代在变,但对质量的敬畏和对技术的执着永远不会过时。"郎丰群最后强调道。

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