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量产可靠性双提升

2025-09-29 02:06:13 5198次浏览

  

  

功率模组堪称电子设备的"动力引擎",在电能转换过程中扮演着关键角色。回溯八年前,我国在该领域尚处于技术追赶阶段,如今已成功实现从"引进吸收"到"自主创新"的跨越式发展。作为这一进程的重要推动者,华为数字能源模组焊接工艺专家郎丰群博士功不可没。

凭借深厚的专业积淀,郎博士带领团队开创性地完成了数字能源功率模组的核心技术突破:搭建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,攻克车规级高可靠性技术壁垒;研制车载单面冷却碳化硅模组制造工艺,推动第三代半导体产业化进程。

在本次专访中,郎博士将为我们揭秘功率模组实现技术跨越的关键因素,以及如何平衡量产规模与产品可靠性的双重挑战。

1. 焊接工艺:构筑产品可靠性的基石

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,我就意识到焊接工艺的重要性。作为电能转换的核心部件,功率模组需要在严苛工况下稳定运行,而焊接质量直接决定其导电、导热及抗应力性能。"

他进一步解释道:"焊接工艺的复杂性远超想象。不仅要应对多重应力耦合作用,还要精确控制金属间化合物厚度等微观参数。正是这些挑战吸引我投身这一领域,在我看来,焊接工程师就像建筑行业的'泥瓦匠',虽不起眼却关乎整体质量。"

关于加入华为的初衷,郎博士回忆道:"求学期间就常听闻华为的技术突破。后来在国际会议上结识的华为工程师展现出的专业素养,更让我确信这是一家真正重视技术研发的企业。当时国内功率模组产业方兴未艾,新能源市场又迎来爆发期,这无疑是个难得的机遇。"

2. 创新突破:从跟随者到引领者

2016年,面对光伏逆变器多样化发展需求,华为数字能源决定自主开发功率模组。郎博士介绍道:"当时业界普遍采用硅凝胶灌封工艺,但存在易吸潮等缺陷。我们另辟蹊径,采用'塑封料+高强度结构'的创新方案,既提升了可靠性又改善了散热性能。"

谈及研发历程,郎博士特别提到两个技术难点:"首先是低空洞率高可靠性焊接技术开发。 我们通过优化焊料配方和工艺参数,成功解决了散热瓶颈。其次是首创大面积塑封技术,经过反复试验,最终研制出兼具防护性和可靠性的封装方案。"

在EMS工厂的技术攻关经历让郎博士深有感触:"真正的技术突破往往来自一线。只有深入现场,与合作伙伴并肩作战,才能高效解决问题。经过一年半努力,我们成功开发出业界首款大功率塑封模组。"

3. 技术攻坚:多管齐下突破瓶颈

随着功率提升,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:"焊料导热性能远超硅脂,这种一体化设计还能延长使用寿命。但要实现大面积高可靠性焊接,必须攻克材料和工艺双重难关。"

面对技术瓶颈,团队采取多路径并行的策略:"我们与高校合作开发界面应力缓和技术,同时优化焊料配方。经过上百次实验,最终将焊接空洞率控制在行业领先水平。"郎博士强调,"技术攻关需要稳扎稳打,既要保持定力又要开拓思路。"

4. 质量至上:细节 决定成败

在量产准备阶段,一次良率波动事件让郎博士印象深刻:"通过手感发现焊片混料问题后,我们立即完善了防错机制。这让我深刻认识到,可靠量产不能仅依赖个人经验,必须建立系统的质量保障体系。"

谈及2019年的特殊挑战,郎博士表示:"正是前期的技术积累让我们能够从容应对。如今我们的模组不仅在性能上领先,量产规模也位居行业前列。这印证了公司战略布局的前瞻性。"

对于技术专家的必备素质,郎博士认为:"既要扎根一线解决实际问题,又要保持学术敏感度。质量意识必须融入血液,特别是在光伏等严苛应用场景,质量不是选项而是底线。"

5. 未来展望:持续创新引领发展

关于技术演进,郎博士指出:"我们正着力开发高导热焊接、烧结等新技术,并探索AI在工艺控制中的应用。只有持续创新,才能应对功率模组高密度化、高温化的发展趋势。"

对于年轻工程师,郎博士给出中肯建议:"保持对技术的热爱,注重细节把控,深入实践一线。同时要拓宽视野,通过学术交流汲取创新灵感。"他特别强调,"严谨的工作态度和执着的钻研精神,是工程师永恒的职业准则。"

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