本文转自华为心声社区：

功率模组是开垦的“腹黑”，承担电能转变的弥留作用。约略八年前，我国功率模组产业尚处于本领追逐阶段，如今这一规模已竣事从“引进领受”到“自立自立”的改造，而华为数字动力模组焊合工艺人人郎丰群，亦然这场本领高出的中枢推动者和弥留孝敬者之一。

带着深耕功率模组本领开发的深厚积淀，他破冰开启了数字动力功率模组从“从0到1”的本领攻坚之路：构建工业级模组封装焊合本领平台，为海量发货奠定工艺基础；构建车载MCU（电机甩手单位）双面冷却IGBT（绝缘栅极双极型晶体管）模组焊合工艺平台，冲破车规级高可靠性门槛；构建车载单面冷却碳化硅模组制造工艺平台，为第三代半导体范畴化哄骗铺路，为千万级模组的量产添砖加瓦。

怎么同期满足范畴化量产与极致可靠性的双弥留求？怎么将“执着专注、诚心诚意”的工匠精神哄骗到职责中，为华为自研模组竣事首先作念出孝敬？带着这些问题，咱们对谈郎丰群博士，解码功率模组从“跟跑”到“领跑”背后的好意思妙。

1.焊合工程师是居品大厦的“泥瓦匠”

问 ：当初，您是在什么样的机会下遴荐了华为，遴荐了功率模组焊合工艺这个规模？

郎丰群 ：约略20年前，我在外洋从事功率模组的开发职责，深切体会到焊合是功率模组最关节的中枢工艺之一。功率模组行动数字动力转变的中枢载体，需在高压、大电流、高频场景下稳定运转，而焊合工艺平直决定其导电、导热及抗应力才略。

而焊合的复杂性远超乎联想。高压端子焊合处需同期叛逆振动应力、温度变化的热应力以及高温氧化的耦合作用，任一要领失效齐可能激勉模组级故障。而从材料冶金角度看，焊料与母材形成的金属间化合物厚度必须精确甩手在十几微米以下，以裁减应力。焊片和被焊合体厚度偏差突出10微米就有可能导致批量虚焊……这些因素使得焊合成为和会材料、热力、机械工程的系统级难题。

焊合很弥留，也有许多课题和挑战。我凭证我方的材料专科学问和以前的焊合研究基础遴荐了这一滑，也心爱这一滑。在我看来，焊合工程师就像居品大厦的“泥瓦匠”，看似基础，却决定着整座大厦的稳定性。

和华为的结缘要追思到我在外洋读博士期间，那时我通常听闻华为取得本领冲破的音信。华为专注于本领开发，握住取得本领高出，让我深受颠簸。我在参加国际学术会议期间，还结子了在华为职责的一又友，为他们的专科修养所纳降。通过进一步相通，我澄澈感受到这家企业对本领研发的专注，这与我作念研发的初心高度契合。况兼华为的本领布局永远对准行业前沿，也更刚烈了我加入华为的决心。

那时，国内功率模组产业尚处起步阶段，但新动力产业正迎来爆发期，功率模组行动光伏逆变器、电驱、储能等规模的中枢部件，市集需求激增，是个可贵的机遇。是以，当收到邀请时，我当即决定加入华为，但愿为中国功率模组从“跟跑”到“领跑”尽一份力。

2.要作念就作念更先进、更可靠、更高质料的贪图

问 ：动力模组的“自立之战”是怎么打响的？

郎丰群 ：2016年，跟着光伏逆变器种类各种化发展和性能逐步进步，业界可获取的功率模组已无法完好意思适配光伏逆变器的各种繁衍居品。为了满足业界需求及电源居品改日的健壮发展，华为数字动力（那时的汇注动力居品线）决定栽植模组研发部门，扎根芯片和模组的根蒂领。经过几年的艰巨努力，咱们从也曾的几个东说念主、几条枪，发展为数百东说念主的部门，并顺利竣事了功率模组的千万级发货。

那时，业界普遍领受硅凝胶灌封模组这种工艺相对浮浅的结构，但在高湿环境下，模组容易吸潮，影响开垦可靠性，酿成居品短路损坏，尤其会给耐久披露在高海拔、高温、高湿等顶点场景的光伏开垦带来失效的风险。

经过深入研讨推敲，团队决定走相反化道路，放胆通例决策，领受“塑封料+高强度结构”。这种“水泥包钢筋”的决策，既抗潮、耐湿、耐高温，还有抗机械冲击、可靠性高、散热性好等特质。咱们的倡导很明确，要作念就作念更先进、更可靠、更高质料的贪图，通过本领首先，构建居品中枢竞争力。

图源：《华为东说念主》

问 ：新址品研发之路必定贫困重重，初代居品是怎么出生的？

郎丰群 ：那时，光伏逆变器大功率塑封模组是业界首例，莫得参考，中枢挑战有两个方面：一是低虚浮率高可靠性模组里面焊合本领开发，包括耐屡次回流的高可靠性芯片焊合本领开发；二是大面积塑封本领的开发。

低虚浮高可靠焊合，就像给芯片“铺路”，既要焊得牢，又要传热快。功率芯片一职责，陡然变身“小火炉”，热量蹭蹭往高涨，全靠焊合层快速散热。但淌若焊合层里藏了气泡虚浮，就像路上陡然多了几个笼罩物，热量堵在中途，芯片晨夕被“烤糊”！为了遗弃这些路障，咱们深入研究焊合材料，反复考试，最终筛选出真空回流焊合专用的高可靠焊料，既能焊得稳定，又不会因二次高温“翻车”。同期，咱们还破解了虚浮形成的“元凶”，优化焊合工艺，顺利攻克这一本领难题，让散热在芯片上最大可能运动无阻！

大功率模组的塑封，就像给精密电子部件穿上一件“铠甲”，需要用荒谬材料像浇筑水泥相同把模组严密包裹起来，既要防潮防尘，又要抗摔抗震，让器件在恶劣环境中也能安如泰山。但这件“铠甲”不好打造，塑封料太硬会像脆饼干相同开裂，太软又扛不住高温；封装时稍有失慎，里面就像千层酥相同分层剥落；更毒手的是，陶瓷基板这个“骨架”还可能被塑封应力“勒”出裂纹。

咱们像调配秘方药剂相同反复考试塑封材料，又像“微雕”般诚心诚意优化工艺参数和模组结构，终于让这个“防御罩”既坚固又帖服。

初代模组研发过程中，难题相继而至，还有一次是在EMS厂的本领攻关。那时，咱们正在集合科罚芯片焊合虚浮问题，但到达产线后，就发现另一个毒手问题，产线工东说念主频繁对塑封模组的端子进行返工焊合。

这引起了我的警醒，咱们调研后发现端子在焊合时因定位偏移导致悬空，酿成焊合不良。果然“摁下葫芦浮起瓢”，那时芯片焊合虚浮问题还没透彻科罚，端子焊合不良的难题又冒了出来。面对双重挑战，咱们不得不双线作战，同期鼓动两项本领攻关。

为了尽快冲破，咱们与EMS工场组建蚁合攻关团队，夙兴夜处地分析、考试、优化。经过近两个月的奋战，终于锁定了问题的根源：焊合工艺参数和定位精度的匹配欠佳，并顺利找到了科罚决策。

这段经历让我深切意志到，确凿的本领冲破往交游自一线。人人只须深入现场，雅致不雅察，能力精确发现问题；而通达衔尾，与合作伙伴并肩斗争，能力更高效地攻克难关。

经过一年半的协同攻关，咱们顺利开发出业界首款大功率塑封模组，并通过握续完善，构建起工业塑封模组的平台才略。依据此平台，咱们繁衍开发出了几十种工业模组，并顺利竣事量产。

3.本领攻关就像“结硬寨”，要讷言敏行，多旅途并行

问 ：从跟跑到领跑，咱们作念了哪些努力？

郎丰群：光伏逆变器的模组相配于“腹黑”，质料必须作念好，况兼既要供得上，也要供得安全。

由于工业级模组处理的电力量越来越高，模组会产生更多的热量。传统的模组散热模式是通过模组和散热器之间的导热硅脂而竣事散热。关联词，跟着居品使用寿命加多，导热硅脂的热性能劣化，进而酿成散热变差，模组会因过热而失效。因此，模组的散热性能尤为关节。

咱们反复分析了居品痛点，提倡了新的科罚决策：将大功率塑封模组焊合在散热器上。因为焊料的热导率比导热硅脂至少高一个数目级，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！况兼，模组和散热器通过焊合合为一体，寿命也大幅延伸。

这个科罚决策的中枢本领是模组和散热器的大面积焊合，中枢挑战主要有两个，一是大面积焊合的高可靠性，二是大面积焊合的低虚浮率。咱们的倡导是通过材料、工艺、结构的协同优化，裁减焊合的虚浮率，同期扛住耐久轮回热应力，让光伏模组能终年累月在户外安全运转。

首先，咱们要科罚模组保握耐久当兵靠近的高可靠性难题。因模组芯片和室外环境温差最大可达190摄氏度，模组和散热器的大面积焊合会产生很大的应力，焊合层若扛不住应力便会开裂，将导致模组以及逆变器失效。

那时，咱们面对这一本领难题，业界尚无老练资格可循，为保险技俩顺利，咱们筛选了一些备选焊料并贪图了多重本领防地，从材料、名义处理和结构治愈等方面脱手。然而初期实验扫尾仍不睬想，焊合虚浮率居高不下，技俩鼓动靠近严峻挑战。

为了科罚可靠性本领课题，咱们也准备了界面应力平静结构决策。咱们了解到国内一所大学的某种名义处理行动也许不错一试，便赶紧奔赴与该大学张开本领合作，并最终顺利构建了界面应力平静本领。咱们又反复治愈焊料要素，经过屡次配方迭代，终于找到一款能满足可靠性需求的合金。

首战顺利后，咱们在试制产线进行了握续材料优化和工艺实验，最终形成了一套完好意思的科罚决策，并央求多项中枢专利。本领攻关就像“结硬寨，打呆仗”，需要讷言敏行，埋头苦干鼓动，多旅途并行。

第二个难点，是要开发模组基板与散热器的“低虚浮率大面积焊合”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，运转时芯片温度可达150摄氏度以上。焊点一朝有虚浮，就会被击穿，热量散不出去，芯片就会“发热”歇工，致使击穿芯片酿成短路。因此，焊合对虚浮率条件极高，模组和散热器焊合中枢区域的虚浮率即使不到3%，散热性能也会大幅下落。

酿成焊合虚浮的因素好多，这是一个系统工程。我指示团队“两班倒”，进行本领攻关，通过“东说念主、机、料、法、环”的分析行动，优化焊料要素、治愈真空回流过程的各个工艺参数、矫正治具、优化开垦性能、建筑合乎的居品“热场甩手”……

反复实验后，超声检测仍高傲样品存在焊合大虚浮，团队屡屡受挫。终末，不少东说念主对能否科罚这个难题也产生了怀疑。行动人人，就应该在关节的时期给团队的昆季们信心。我告诉各人：“嗅觉到没路的时期，即是有路，那些还未走过的路可能即是顺利的路。”

咱们连气儿攻关了两个月，作念了上百次实验，又在以前的实验基础上，提倡了新的热场科罚决策，用功地科罚了旯旮虚浮问题——虚浮率权贵裁减，达到业界首先水平。这一冲破让咱们无比立志和慷慨，几个月的连气儿奋战终于有了扫尾！这些冲破为后续的开发和握续构建竞争力打下了坚实的基础。如今，这个根蒂领一经被老练哄骗于多款模组量产中，并在多条产线稳定分娩。

在产线上职责图源：《华为东说念主》

4.质料不是“弥留”，而是“惟一”

问 ：在功率模组从“首先”到“量产”的过程中，有莫得发生让您印象深切的故事？

郎丰群：我印象很深的是一次是，难题攻克后，良率有波动，那时离量产只差“临门一脚”，良率不稳定的原因却怎么也找不到，咱们把各式标的齐查遍了，仍一无所获。

为了找到问题根因，我到产线作念实验。实验过程中，尽管戴着塑胶手套，我依然隐晦嗅觉到焊片厚度分歧：“两种不同厚度的焊片可能混料了！”这听起来挺不可想议，那时周围的东说念主亦然满腹疑云，这几十微米怎么能靠触嗅觉察出来呢？

我把那两个不同厚度的焊片拿出来后，找了两组东说念主分辨用不同的行动测量。扫尾让系数东说念主大吃一惊：“真的混了！”他们很意思意思我是怎么发现的，我开打趣说：“在这行干了这样多年，就像老中医号脉，一搭就知说念重要在哪。”其实归根结底，诀要就两个词：深入一线、双手沾泥。产线的问题和谜底齐藏在细节里，要从试验和分析中探究问题、科罚问题

咱们当即停线排查，发现主要照旧东说念主为罪状酿成的混料，焊片来料未作念批次阻隔符号、仓库未分区域存放等。

咱们封存混料批次，用新料再行考证。当良率稳稳爬上量产水平时，各人齐很振奋，也浮松自如。今后若要根绝这类问题发生，必须要作念好物理防错、经过固化、东说念主员赋能。细节决定成败，几微米的纰谬虽能逃过系统，却逃不外老匠东说念主的手感。但确凿可靠的量产，不可只靠“东说念主肉防地”，必须用“防呆贪图+经过铁律”筑起防火墙。

问 ：2019年是很荒谬的一年，面对严峻的外部环境，团队怎么卤莽？

郎丰群：跟着外部严峻环境进一步加重，一些先进分娩要素变得不可赢得，一些模组也需要咱们快速顶上。咱们从0到1搭建的模组本领平台、深耕多年的模组根蒂领，如今恰巧顶上了。况兼，跟着握住发展，咱们在热、电和可靠性等方面齐竣事了业界首先，也算是“备胎转正”，以前的用功付出齐是值得的。

之前，咱们模组处于发展阶段。发货量可能是几千个模组，现时功率模组垂直上量，发货量一经达到千万级别，不但市集进展优于友商，范畴也达到了业界前哨。有东说念主说咱们靠的是气运，但我认为这成绩于公司的明察其奸和提前布局，这是昆季们勤苦拼搏的扫尾，把“后路”追逐成了“前路”。

问 ：您以为行动本领人人，最弥留的特质有哪些？

郎丰群：人人要接地气，我民风到分娩一线去科罚各式问题。比如，在产线查验锡膏分娩日历或者是查验操作经过圭表性等，这些“杀猪”的资格，反而让我更懂怎么用“手术刀”精确攻克本领难点。

平时有空，我还心爱看论文、参加学术会，但中枢照旧扎根一线，毕竟产线的问题不会写在文件里，只须泡在现场能力收拢细节、判断标的，给团队吃下“舒适丸”。

图源：《华为东说念主》

问 ：您怎么连络质料在本领研发中的重量？

郎丰群：“质料是生命线”这句话不是标语，是用普遍资格堆出来的真义。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沙漠里，一朝出问题，挥霍的维修老本开阔。这些顶点场景下，质料不是“弥留”，而是“惟一”，质料是每个细节的精确堆砌。

最直不雅的对比是储能开垦的动怒测试，开垦一朝动怒，后果会很严重，但咱们的开垦能作念到“动怒不扩张”——即便单个开垦箱体烧7小时，左近开垦仍能平淡运转。

质料是本领的“易碎品”，一次罪状就能捣毁十年口碑。赢在本领，可能输在细节。是以咱们在作念居品贪图时，就要推敲到量产时可能会遭受的各式问题，提前作念好准备，作念好分娩工艺的端到端护理。细节决定成败，咱们要深挖每个工序的本领细节。

5.瞻望改日：革新带来新但愿

问 ：您是怎么看待数字动力在功率模组焊合工艺方面的演进？

郎丰群：咱们一直尝试从系统的角度进行焊合本领的拓展。在材料兼容性方面，功率模组正在向高密度和高温标的演进，然而封装本领还莫得跟上这个演进需求。咱们与公司的推敲部门通盘在新材料、新工艺方面握续插足，提前开发如高导热和高可靠性焊合本领，烧结本领，扩散焊合本领等新本领。此外，在AI哄骗方面，为了更好甩手焊合虚浮，咱们尝试引入AI自动识别本领，以此来提高后果和堤防漏检等。

问 ：关于年青的工程师，您有什么建议？

郎丰群：年青的共事齐很优秀，也能受罪，不管是韧性照旧职责才略齐不亚于当年的咱们。期间真的在跑，但有些东西没变，比如对细节的较真，对证料的敬畏，对研发的坚握。不管哪代工程师，只须进入职责，就得将严谨刻进本色里。

我最想共享几点心得，这几个方面应该是相得益彰的联系：一是把研发职责当成一种乐趣，乐在其中；二是，细节决定成败；三是深入一线，攻坚克难。有机会不错积极参加展会、学术会议和研讨会等开云kaiyun体育，不仅不错开拓视线，领受宇宙能量，还有助于科罚居品开发或分娩过程中遭受的难题。