功率模组是设备的“心脏”，承担电能转化的沉要作用
。约莫八年前，我国功率模组产业尚处于技术追赶阶段，如今这一领域已实现从“引进吸收”到“自立自强”的蜕变，而华为数字能源模组焊接工艺专家郎丰群，也是这场技术进取的主题推动者和沉要贡献者之一
。 带着深耕功率模组技术开发的深厚积淀，他破冰开启了数字能源功率模组从“从0到1”的技术攻坚之路：构建工业级模组封装焊接技术平台，为海量发货奠定工艺基�
�；构建车载MCU（电机节造单元）双面冷却IGBT（绝缘栅极双极型晶体管）模组焊接工艺平台，突破车规级高靠得住性门槛；构建车载单面冷却碳化硅模组造作工艺平台，为第三代半导体规�；�利用铺路，为千万级模组的量产保驾护航
。 若何同时满足规�；�量产与极致靠得住性的双沉要求？若何将“执着专一、一目十行”的工匠心灵利用到工作中，为华为自研模组实现当先做出贡献？带着这些问题，我们对谈郎丰群博士，解码功率模组从“跟跑”到“领跑”背后的奥秘
。 郎丰群 ：约莫20年前，我在海表从事功率模组的开发工作，深刻体味到焊接是功率模组最关键的主题工艺之一
。功率模组作为数字能源转换的主题载体，需在高压、大电流、高频场景下不变运行，而焊接工艺直接决定其导电、导热及抗应力能力
。 而焊接的复杂性远超乎设想
。高压端子焊接处需同时招架振动应力、温度变动的扰爪力以及高温氧化的耦合作用，任一环节失效都可能引发模组级故障
。而从资料冶金角度看，焊料与母材形成的金属间化合物厚度必须精准节造在十几微米以下，以降低应力
。焊片和被焊接体厚度误差超过10微米就有可能导致批量虚焊……这些成分使得焊接成为融合伙料、热力、机械工程的系统级难题
。 焊接很沉要，也有很多课题和挑战
。我凭据自己的资料专业知识和以前的焊接钻研基础选择了这一行，也喜欢这一行
。在我看来，焊接工程师就像产品大厦的“泥瓦匠”，看似基础，却决定着整座大厦的不变性
。 和华为的结缘要追忆到我在海表读博士期间，其时我时时听闻华为获得技术突破的新闻
�；�为专一于技术开发，不休获得技术进取，让我深受触动
。我在参与国际学术会议期间，还结识了在华为工作的伴侣，为他们的专业素养所折服
。通过进一步互换，我真切感触到这家企业对技术研发的专一，这与我做研发的初心高度符合
。并且华为的技术布局始终对准行业前沿，也更坚定了我参与华为的刻意
。 那时，国内功率模组产业尚处起步阶段，但新能源产业正迎来发作期，功率模组作为光伏逆变器、电驱、储能等领域的主题部件，市场需要激增，是个可贵的机缘
。所以，当收到约请时，我当即决定参与华为，但愿为中国功率模组从“跟跑”到“领跑”尽一份力
。 郎丰群：2016年，随着光伏逆变器种类多样化发展和机能逐步提升，业界可获取的功率模组已无法齐全适配光伏逆变器的各类衍出产品
。为了满足业界需要及电源产品未来的壮实发展，华为数字能源（其时的网络能源产品线）决定成立模组研发部门，扎根芯片和模组的根技术
。经过几年的艰苦致力，我们从已经的几幼我、几条枪，发展为数百人的部门，并成功实现了功率模组的千万级发货
。 其时，业界普遍选取硅凝胶灌封模组这种工艺相对单一的结构，但在高湿环境下，模组容易吸潮，影响设备靠得住性，造成产品短路败坏，尤其会给持久露出在高海拔、高温、高湿等极端场景的光伏设备带来失效的风险
。 经过深刻钻研会商，团队决定走差距化路线，烧毁通例规划，选取“塑封料+高强度结构”
。这种“水泥包钢筋”的规划，既抗潮、耐湿、耐高温，还有抗机械冲击、靠得住性高、散热性好等特点
。CA88指标很明确，要做就做更先进、更靠得住、更高质量的设计，通过技术当先，构建产品主题竞争力
。 郎丰群 ：其时，光伏逆变器大功率塑封模组是业界首例，没有参考，主题挑战有两个方面：一是低浮泛率高靠得住性模组内部焊接技术开发，蕴含耐屡次回流的高靠得住性芯片焊接技术开发；二是大面积塑封技术的开发
。 低浮泛高靠得住焊接，就像给芯片“铺路”，既要焊得牢，又要传热快
。功率芯片一工作，瞬间变身“幼火炉”，热量蹭蹭往上涨，全靠焊接层急剧散热
。但若是焊接层里藏了气泡浮泛，就像路上忽然多了几个阻碍物，热量堵在半路，芯片迟早被“烤糊”！为相识除这些路障，我们深刻钻研焊接资料，反复试验，最终筛选出真空回流焊接专用的高靠得住焊料，既能焊得扎实，又不会因二次高温“翻车”
。同时，我们还破解了浮泛形成的“罪魁”，优化焊接工艺，成功攻克这一技术难题，让散热在芯片上最大可能通顺无阻！ 大功率模组的塑封，就像给精密电子部件穿上一件」��甲”，必要用特殊资料像浇筑水泥一样把模组严实包裹起来，既要防潮防尘，又要抗摔抗震，让器件在恶劣环境中也能稳如泰山
。但这件」��甲”不好打造，塑封料太硬会像脆饼干一样开裂，太软又扛不住高温；封装时稍有失慎，内部就像千层酥一样分层剥落；更辣手的是，陶瓷基板这个“骨架”还可能被塑封应力“勒”出裂纹
。 我们像调配秘方药剂一样反复试验塑封资料，又像“微雕”般一目十行优化工艺参数和模组结构，终于让这个“防护罩”既牢固又帖服
。 初代模组研发过程中，难题相继而至，还有一次是在EMS厂的技术攻关
。其时，我们在集中解决芯片焊接浮泛问题，但达到产线后，就发现另一个辣手问题，产线工人频仍对塑封模组的端子进行返工焊接
。 这引起了我的警惕，我们调研后发现端子在焊接时因定位偏移导致悬空，造成焊接不良
。真是“摁下葫芦浮起瓢”，其时芯片焊接浮泛问题还没彻底解决，端子焊接不良的难题又冒了出来
。面对双沉挑战，我们不得不双线作战，同时推动两项技术攻关
。 为了尽快突破，我们与EMS工厂组建结合攻关团队，孜孜不倦地分析、试验、优化
。经过近两个月的奋战，终于锁定了问题的本原：焊接工艺参数和定位精度的匹配欠佳，并成功找到相识决规划
。 这段经历让我深刻意识到，真正的技术突破往往来自一线
。专家只有深刻现场，详细观察，能力精准发现问题；而盛开合作，与合作同伴并肩作战，能力更高效地攻克难关
。 经过一年半的协同攻关，我们成功开发出业界首款大功率塑封模组，并通过持续美满，构建起工业塑封模组的平台能力
。凭据此平台，我们衍生开发出了几十种工业模组，并成功实现量产
。 由于工业级模组处置的电力量越来越高，模组会产生更多的热量
。传统的模组散热方式是通过模组和散热器之间的导热硅脂而实现散热
。然而，随着产品使用寿命增长，导热硅脂的热机能劣化，进而造成散热变差，模组会因过热而失效
。因而，模组的散热机能尤为关键
。 我们反复分析了产品痛点，提出了新的解决规划：将大功率塑封模组焊接在散热器上
。由于焊料的热导率比导热硅脂至少高一个数量级，区别就像冬天赤脚踩铁板比穿鞋站上去更“透心凉”，热量传导快得多！并且，模组和散热器通过焊接合为一体，寿命也大幅耽搁
。 这个解决规划的主题技术是模组和散热器的大面积焊接，主题挑战重要有两个，一是大面积焊接的高靠得住性，二是大面积焊接的低浮泛率
。CA88指标是通过资料、工艺、结构的协同优化，降低焊接的浮泛率，同时扛住持久循环扰爪力，让光伏模组能长年累月在户表安全运行
。 首先，我们要解决模组维持持久服役面对的高靠得住性难题
。因模组芯片和室表环境温差最大可达190摄氏度，模组和散热器的大面积焊接会产生很大的应力，焊接层若扛不住应力便会开裂，将导致模组以及逆变器失效
。 其时，我们面对这一技术难题，业界尚无成熟经验可循，为保险项目成功，我们筛选了一些备选焊料并设计了多沉技术防线，从资料、表表处置和结构调整等方面动手
。但是初期尝试了局仍不梦想，焊接浮泛率居高不下，项目推动面对严格挑战
。 为相识决靠得住性技术课题，我们也筹备了界面应力缓和结构规划
。我们相识到国内一所大学的某种表表处置步骤也许能够一试，便迅速奔赴与该大学发展技术合作，并最终成功构建了界面应力缓和技术
。我们又反复调整焊料成分，经过屡次配方迭代，终于找到一款能满足靠得住性需要的合金
。 首战得胜后，我们在试造产线进行了持续资料优化和工艺尝试，最终形成了一套齐全的解决规划，并申请多项主题专利
。技术攻关就像“结硬寨，打呆仗”，必要稳扎稳打，踏踏实实推动，多蹊径并行
。 第二个难点，是要开发模组基板与散热器的“低浮泛率大面积焊接”的工艺
。光伏逆变器的模组功率密度很高，单个模组要扛住高达六七百安培的大电流，运行时芯片温度可达150摄氏度以上
。焊点一旦有浮泛，就会被击穿，热量散不出去，芯片就会“发热”罢工，甚至击穿芯片造成短路
。因而，焊接对浮泛率要求极高，模组和散热器焊接主题区域的浮泛率即便不到3%，散热机能也会大幅降落
。 造成焊接浮泛的成分好多，这是一个系统工程
。我携带团队“两班倒”，进行技术攻关，通过“人、机、料、法、环”的分析步骤，优化焊料成分、调整真空回流过程的各个工艺参数、改进治具、优化设备机能、成立相宜的产品“热场节造”…… 反复尝试后，超声检测仍显示样品存在焊接大浮泛，团队每每受挫
。最后，不少人对能否解决这个难题也产生了疑惑
。作为专家，就应该在关键的时辰给团队的兄弟们信心
。我通知各人：“感触到没路的时辰，就是有路，那些还未走过的路可能就是成功的路
。” 我们陆续攻关了两个月，做了上百次尝试，又在以前的尝试基础上，提出了新的热场解决规划，艰巨地解决了边缘浮泛问题——浮泛率显著降低，达到业界当先水平
。这一突破让我们无比振奋和激昂，几个月的陆续奋战终于有了了局！这些突破为后续的开发和持续构建竞争力打下了坚实的基础
。如今，这个根技术已经被成熟利用于多款模组量产中，并在多条产线不变出产
。 郎丰群：我印象很深的是一次是，难题攻克后，良率有颠簸，其时离量产只差“临门一脚”，良率不不变的原因却怎么也找不到，我们把各类方向都查遍了，仍一无所获
。 为了找到问题根因，我到产线做尝试
。尝试过程中，只管戴着塑胶手套，我依然隐隐感触到焊片厚度不合：“两种分歧厚度的焊片可能混料了！」剽听起来挺不成思议，其时周围的人也是将信将疑，这几十微米怎么能靠触感发觉出来呢？ 我把那两个分歧厚度的焊片拿出来后，找了两组人别离用分歧的步骤丈量
。了局让所有人大吃一惊：“真的混了！”他们很好奇我是若何发现的，我恶作剧说：“在这行干了这么多年，就像老中医号脉，一搭就知路症结在哪
。”其实归根结底，法门就两个词：深刻一线、双手沾泥
。产线的问题和答案都藏在细节里，要从实际和分析中探索问题、解决问题 我们封存混料批次，用新料沉新验证
。当良率稳稳爬上量产水平时，各人都很开心，也如释沉负
。今后若要杜绝这类问题产生，必必要做好物理防错、流程固化、人员赋能
。细节决定成败，几微米的误差虽能逃过系统，却逃不外老匠人的手感
。但真正靠得住的量产，不能只靠“人肉防线”，必须用“防呆设计+流程铁律”筑起防火墙
。 郎丰群：随着表部严格环境进一步加剧，一些先进出产身分变得不成获得，一些模组也必要我们急剧顶上
。我们从0到1搭建的模组技术平台、深耕多年的模组根技术，如今正好顶上了
。并且，随着不休发展，我们在热、电和靠得住性等方面都实现了业界当先，也算是“备胎转正”，从前的艰巨支出都是值得的
。 之前，我们模组处于发展阶段
。发货量可能是几千个模组，此刻功率模组垂直上量，发货量已经达到千万级别，不只市场阐发优于友商，规模也达到了业界前列
。有人说我们靠的是命运，但我以为这得益于公司的高瞻远瞩和提前布局，这是兄弟们奋力拼搏的了局，把“后路”追赶成了“前路”
。 郎丰群：专家要接地气，我习惯到出产一线去解决各类问题
。好比，在产线查抄锡膏出产日期或者是查抄操作流程规范性等，这些“杀猪”的经验，反而让我更懂若何用“手术刀”精准攻克技术难点
。 平时有空，我还喜欢看论文、参与学术会，但主题还是扎根一线，终于产线的问题不会写在文件里，只有泡在现场能力抓住细节、判断方向，给团队吃下“放心丸”
。 郎丰群：“质量是性命线」剽句话不是标语，是用无数教训堆出来的真谛
。光伏逆变器要装置在青藏高原几千米的山顶，也会装置在新疆的高温戈壁里，一旦出问题，耗费的维建成本巨大
。这些极端场景下，质量不是“沉要”，而是“唯一”，质量是每个细节的精准堆砌
。 最直观的对比是储能设备的动怒测试，设备一旦动怒，后果会很严沉，但CA88设备能做到“动怒不舒展”——即便单个设备箱体烧7幼时，周边设备仍能正常运行
。 质量是技术的“易碎品”，一次失误就能毁掉十年口碑
。赢在技术，可能输在细节
。所以我们在做产品设计时，就要思考到量产时可能会遇到的各类问题，提前做好筹备，做好出产工艺的端到端护理
。细节决定成败，我们要深挖每个工序的技术细节
。 郎丰群：我们一向尝试从系统的角度进行焊接技术的拓展
。在资料兼容性方面，功率模组在向高密度和高温方向演进，但是封装技术还没有跟上这个演进需要
。我们与公司的有关部门一路在新资料、新工艺方面持续投入，提前开发如高导热和高靠得住性焊接技术，烧结技术，扩散焊接技术等新技术
。此表，在AI利用方面，为了更好节造焊接浮泛，我们尝试引入AI自动鉴别技术，以此来提高效能和预防漏检等
。 郎丰群：年轻的同事都很优良，也能吃苦，无论是韧性还是工作能力都不亚于昔时的我们
。时期真的在跑，但有些器材没变，好比对细节的较真，对证量的敬畏，对研发的对峙
。不论哪代工程师，只有进入工作，就得将严谨刻进骨子里
。 我最想分享几点心得，这几个方面应该是相辅相成的关系：一是把研发工作当成一种乐趣，乐在其中；二是，细节决定成败；三是深刻一线，攻坚克难
。有机遇能够积极参与展会、学术会议和钻研会等，不仅能够启发视野，吸收宇宙能量，还有助于解决产品开发或出产过程中遇到的难题
。