二极管

国产快恢复二极管:开关损耗与量产能力的竞争

国内快恢复二极管厂商已进入芯片与模块批量供货阶段。比较反向恢复测试条件、客户验证、制造一致性及公司利润口径,观察性能升级如何转化为持续订单。

国产快恢复二极管:开关损耗与量产能力的竞争

普通整流桥把交流变成脉动直流之后,功率变换还在继续。到了高频整流、续流以及功率模块内部,二极管要反复经历导通与反向阻断,恢复过程中的电流、损耗和电压应力,都会影响整机表现。快恢复二极管因此有了与普通工频整流不同的竞争要求。

2026年的近期披露中,国内厂商已有汽车主驱用FRD芯片和配套模块批量供货,也有新一代产品仍在验证。海外原厂则继续优化恢复电荷、压降与封装。国产企业的产品覆盖已经较广,进一步进入高要求应用,需要把动态性能、客户验证和批量制造联系起来,并确认这些投入最终能留下多少利润。

一、从恢复时间走到系统损耗,FRD的取舍更加具体

FRD通常指快恢复二极管,FRED等名称用于相应快恢复产品或技术系列,具体定义要以原厂资料为准。本文关注硅基快恢复功率二极管,不把SiC二极管和MOSFET体二极管混入同一组产品比较。

这类器件的一个重要任务,是在电流换向时尽快恢复反向阻断。硅PN结二极管导通时存在存储电荷,施加反向电压后,电流不会理想地立刻归零,可能先出现一段反向恢复电流。恢复时间trr描述过程的时间特征,反向恢复电荷Qrr则与这一阶段的电流积分相关。

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图1:反向恢复过程示意。波形无数值刻度,不对应具体产品;正式测量范围和判据以对应手册及测试方法为准。

在开关电路中,这段恢复电流还会影响与二极管换向配合的开关器件。损耗可能分布在多个器件上,回路寄生参数也会影响电压尖峰和振铃。因此,一项较短的trr,不能单独证明整个电源的效率更高。

导通阶段还有另一笔损耗。较低的正向压降有利于减少导通损耗,存储电荷和恢复过程又要通过芯片设计与工艺控制。工程师需要在给定电流、温度、开关频率和回路条件下选择合适的组合,而不是把“最快”和“最低压降”分别从不同型号中拼在一起。

这也形成了不同的市场。辅助电源和驱动保护可能需要小电流、高耐压的贴片器件;汽车主驱模块则要考虑芯片与IGBT、封装互连及散热结构的配合。它们都涉及快恢复二极管,客户采购的产品形态和验证任务却不同。

二、十家国内企业,分别覆盖芯片、模块与器件供应

国内厂商的参与方式,已经超出单一封装器件。既有销售FRD芯片、提供功率模块的企业,也有工艺制造平台和提供系列化产品的厂商。

厂商 近期资料支持的布局 本篇观察重点
士兰微 自研FRD芯片,与IGBT共同用于汽车主驱模块;相关芯片已有批量销售披露 芯片与模块配合、客户评测及持续放量
芯联集成 搭载自研第四代IGBT和FRD芯片的汽车主驱模块,披露已向多家客户批量供货 工艺、芯片与模块交付的协同
瑞能半导体 已有快恢复产品系列,同时推进第五代1200V快恢复产品验证 代际升级中的压降、恢复特性及量产导入
华润微 FRD设计与制备技术,披露寿命控制相关工艺、恢复软度及雪崩能力 动态特性与工艺制造能力
华微电子 将FRD列为核心产品之一,同时建设功率器件研发与可靠性试验能力 产品制造与可靠性验证能力的配合
捷捷微电 产品覆盖快恢复二极管,二极管及防护系列采用全链条IDM模式 按产品线观察设计、制造和封测效率
扬杰科技 原厂目录列有快恢复品类,近期半年报披露芯片、封装及应用研发平台 产品组合及制造、应用支持;不采用旧型号参数
银河微电 披露快恢复二极管芯片制造及相关钝化工艺 芯片工艺、封装质量与产品一致性
长晶科技 2026年7月展示超快恢复整流系列,以及高压大电流快恢复晶圆产品 器件与晶圆产品的系列化供给
平伟半导体 2026年7月快恢复目录新增ES5JGB等条目 具体型号、封装与测试条件的进一步核对

表:依据2026年半年报、监管披露及近期原厂资料整理。不是全国完整名录,不按公司总收入排列FRD份额。

这些企业不能只按型号数量比较。销售裸芯片的厂商,需要与客户的模块设计和封装工艺配合;提供成品器件的厂商,需要交付明确的封装、电气特性与安装条件;提供配套模块的企业,还要验证不同芯片共同工作的表现。

目录与近期业务披露也承担不同作用。平伟半导体的ES5JGB条目可以帮助定位候选产品,但页面没有给出完整参数条件,不能从命名补出恢复时间或客户采用情况。华微电子披露的实验室试验能力,则不能直接换算成全部FRD产品均已通过车规验证。

三、汽车模块已有国产供货,新一代产品仍按项目推进

士兰微2026年半年报披露,其用于汽车主驱的IGBT和FRD芯片,已向国内外多家模块封装厂批量销售;基于自研相关芯片的主驱模块,也有客户批量供货。同时,新一代降本及高性能模块涉及的芯片技术升级,已通过客户评测。

芯联集成同期披露,搭载自研第四代IGBT和FRD芯片的汽车主电机驱动模块,已向国内外多家客户实现批量供货。这两组资料说明,国内企业已在汽车主驱的相关环节形成业务,不能笼统写成高要求FRD全部依赖进口。

但芯片销售、模块供货和整车采购是不同层次。向模块封装厂销售FRD芯片,不代表该企业直接承接了整车厂的独立二极管订单;模块的性能与质量,也包含开关芯片、二极管、互连及散热结构的共同作用。

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图2:2026年7月瑞能相关核查意见第61页节选。第五代1200V快恢复项目的披露状态为“产品验证阶段”。

瑞能半导体的案例呈现了另一个阶段。其第五代1200V快恢复开发项目,目标包括优化正向压降和反向恢复特性,披露状态仍是产品验证。已有系列的销售与下一代产品的验证可以并行,不能把企业有成熟产品,写成所有新项目都已量产。

汽车业务的推进,也让制造商承担更长的验证任务。客户需要确认器件在规定工况下的表现,还要核实批次一致性和变化管理。只有客户评测、生产安排与实际采购接上,产品性能的改善才有机会形成持续收入。

四、海外产品近期手册,把恢复性能的测试差别写得更清楚

Vishay在2026年6月推出一组1200V、1A至3A的快恢复器件,面向辅助电源、钳位、吸收及驱动相关应用。它们与汽车主驱模块中的大电流裸芯片任务不同,适合用来观察完整产品定义,不能直接并排排出技术名次。

其中,VS-E7SX0112HM3V的手册修订于2026年7月14日。同一款器件,反向恢复时间既列有50ns最大值,也列有91ns和120ns典型值。

50ns对应结温25℃、正向电流0.5A、反向电流1A、恢复判定电流0.25A;另一组测试采用正向电流1A、电流变化率200A/μs、反向电压800V,在结温25℃和125℃下,trr典型值分别为91ns和120ns。两组数字并不矛盾,测试条件不同,典型值与最大值的含义也不同。

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图3:VS-E7SX0112HM3V原厂手册第2页节选,修订日期为2026年7月14日。阅读时须同时保留测试条件与典型、最大值列。

在上述1A、200A/μs、800V条件下,Qrr典型值又从25℃时的105nC,变为125℃时的200nC。若只拿室温数字比较,便可能忽略高温工作时的差别。

Vishay还将这一平台区分为普通和AEC-Q101合格版本,采用SMPC HV封装,并给出最小5.4mm爬电距离。它展示的竞争要求已经连到安装空间、绝缘配合与质量要求;国内企业争取同类设计时,也要提供与应用相匹配的完整产品定义。

这份资料给国内厂商提出了具体的比较要求:恢复时间、电荷、峰值电流和温度,需要作为一组条件呈现。华润微近期披露的FRD技术说明,还同时强调恢复软度和雪崩能力,表明恢复过程的形状、应力耐受也在产品要求之内。

国内外差距应落实到这些具体能力,以及对应客户的验证结果。现有国内披露能够说明产品布局和部分商业化进展,尚不足以证明所有厂商在同一工况下已经达到同一水平;缺少公开曲线,也不能反过来被写成没有能力。

五、归母利润增长,需要继续辨认业务与收益来源

产品进入汽车模块之后,经营分析还要继续往下走。FRD通常与其他功率产品一起披露收入和利润,不能把公司的整体增长全部分配给这一类器件。

士兰微2026年上半年归母净利润约5.16亿元,同比增长94.84%;扣非归母净利润约2.71亿元,同比增长0.67%。公司同期说明,部分持股估值变化产生的税后净收益合计约1.94亿元。

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图4:士兰微2026年半年报披露的公司整体利润。归母与扣非归母均包含多类业务,不能当作FRD单独利润。

归母净利润反映了当期整体收益,扣非口径有助于进一步观察经营表现,但它也不是FRD业务的专属指标。上述1.94亿元同样不能直接与两项净利润作简单加减,非经常性损益还包含其他项目。要判断FRD是否改善盈利,仍需对应产品收入、售价、成本和费用等资料。

捷捷微电2026年上半年研发投入约1.30亿元,同比增长24.51%;其半年报也解释了产能爬坡及固定资产折旧等因素带来的阶段性成本压力。这些属于公司口径,不能全部计入FRD,却说明产品升级需要持续投入,制造能力增加后还要形成有效产出。

对于单项FRD业务,更好的性能可能争取到客户项目,也可能增加工艺、筛选和测试成本。较高售价能否覆盖新增投入,要结合良率、订单规模和产品寿命周期判断。没有对应数据时,不能仅凭“高端化”推定毛利率一定上升。

六、把工艺改进稳定复制到每一批产品

FRD的制造难点,在于把芯片设计中的取舍稳定做出来。载流子寿命控制、扩散与终端结构、钝化和封装,都可能影响器件的动态表现与可靠性。

华润微披露的FRD设计制备技术涉及重金属掺杂,并关注反向恢复特性、软度和雪崩耐受。银河微电则披露了快恢复芯片制造、特殊钝化和封装质量控制等技术方向。这些工艺描述提供了研究入口,具体改善幅度仍需要对应型号和完整工况支持。

从芯片走到模块,封装也会改变实际表现。互连、焊接与散热结构需要共同匹配,客户在模块中观察到的损耗和温升,不能完全归结为一项芯片参数。制造商需要把设计、工艺和客户测试结果接起来,明确问题来自哪个环节,再调整产品与生产过程。

批量生产还要处理一致性。工程样品表现合适之后,晶圆批次、封装材料和测试安排仍需稳定;降低报废、返工和异常损失,才有利于把技术改善转化为单位成本改善。近期企业披露的芯片、封装与应用支持平台,价值也要在这些环节中检验。

从已有资料看,国内FRD已经形成芯片、模块和封装器件等多种供给方式,汽车主驱相关业务也有批量供货依据。接下来的竞争,会沿着具体应用继续展开:新产品验证后能否形成连续订单,动态性能能否在高温和实际回路中兑现,制造过程能否以可接受的成本保持一致。

对于国内厂商,开关损耗是进入客户设计的重要条件,量产能力则关系到产品能供多久、能留下多少利润。两者接到同一个项目、同一套制造和经营数据上,FRD的竞争力才会变得清楚。

这篇文章涉及的异动

文中判断对应的供应异动记录。价格与库存均为时点快照并标注采集日期,发稿之后可能已经变化。

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