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,揭秘郎丰群团队如何攻克焊接工艺与量产可靠性难题

2025-09-28 17:32:32 3528次浏览

  

功率模组作为设备的核心部件,在电能转换过程中扮演着关键角色。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。华为数字能源模组焊接工艺专家郎丰  群正是这一技术飞跃的重要推动者。

凭借深厚的专业积累,郎丰群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,攻克车规级高可靠性技术壁垒;打造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,保障千万级模组稳定量产。

在本次专访中,郎丰群博士将为我们揭秘功率模组实现技术超越的关键因素,分享如何平衡量产规模与可靠性要求,以及如何将工匠精神融入研发工作,助力华为自研模组实现行业领先。

1. 焊接工程师:产品根基的守护者

谈及职业选择,郎丰群表示:"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重要性。功率模组需要在高压、大电流、高频环境下稳定运行,而焊接质量直接影响其导电、导热及抗应力性能。"

焊接工艺的复杂性远超想象。高压端子焊接要同时应对振动应力、热应力和高温氧化等多重挑战;从材料学角度看,金属间化合物厚度必须精确控制在微米级。这些特性使焊接成为融合多学科的系统性难题。

"焊接工程师就像建筑的'泥瓦匠',虽不起眼却决定着整体结构的稳固性。"郎丰群这样形容自己的工作。他选择这一领域既是基于专业背景,也是出于个人兴趣。

与华为的结缘始于博士求学时期。"华为持续取得技术突破的消息令人振奋,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印象深刻。"郎丰群回忆道。当时国内功率模组产业刚起步,新能源行业即将爆发,面对华为的邀请,他毫不犹豫地加入,希望为中国技术发展贡献力量。

2. 追求卓越:打造更先进可靠的设计

2016年,华为数字能源成立模组研发部门,开启自主创新之路。当时行业普遍采用硅凝胶灌封模组,但该方案在高湿环境下存在可靠性隐患。团队果断选择差异化路线,采用"塑封料+高强度结构"的创新设计。

首款产品的研发面临两大挑战:低空洞率高可靠性焊接技术和大面积塑封技术开发。郎丰群形象地比喻:"焊接就像给芯片'铺路',空洞就像路障会阻碍散热;塑封则如同制作'铠甲',既要坚固又要柔韧。"

在EMS厂攻关期间,团队遭遇"按下葫芦浮起瓢"的困境:刚解决芯片焊接空洞问题,又出现端子焊接不良的新挑战。通过两个月的联合攻关,最终找到工艺参数与定位精度的最佳匹配方案。

历时一年半的努力,团队成功开发出业界首款大功率塑封模组,并建立起工业塑封模组平台能力,衍生出数十种量产产品。

3. 稳扎稳打:多路径并行的技术攻关

随着功率提升,传统散热方式面临挑战。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,焊料导热性能较硅脂提升一个数量级。

这项技术面临两大难题:大面积焊接的高可靠性和低空洞率。面对190℃的温差挑战,团队从材料、表面处理和结构调整多管齐下,最终通过与高校合作开发出界面应力缓和技术,并优化出理想合金配方。

在解决低空洞率问题时,团队经历上百次实验。"感觉到没路的时候,就是有路。"郎丰群的坚持最终带来突破,空洞率降至业界领先水平,为后续量产奠定基础。

4. 质量至上:细节决定成败

量产前夕的良率波动让团队陷入困境。郎丰群凭借丰富经验,敏锐发现焊片混料问题。"就像老中医号脉,一搭就知道症结所在。"他笑谈道。这次经历让团队深刻认识到:可靠量产不能仅靠经验,必须建立完善的防错机制。

2019年外部环境变化时,团队多年积累的技术储备发挥了关键作用。"备胎转正"的模组技术不仅实现自给自足,更在性能上达到行业领先,发货量跃升至千万级别。

谈及专家特质,郎丰群强调:"要扎根一线,产线的问题不会写在文献里。"对于质量,他有着深刻理解:"在极端环境下,质量不是'重要'而是'唯一',是每个细节的精准堆砌。"

5. 展望未来:创新永无止境

面对技术演进,团队正从系统角度拓展焊接技术,在新材料、新工艺持续投入,并探索AI在质量控制中的应用。

郎丰群对年轻工程师提出三点建议:享受研发乐趣、注重细节把控、深入一线实践。他 鼓励年轻人多参与行业交流,开拓视野,吸收创新能量。

从跟跑到领跑,华为功率模组的发展历程印证了技术创新需要长期投入和持续积累。郎丰群和团队的故事,展现了中国科技工作者攻坚克难、追求卓越的精神风貌。

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