從全球專利申請(qǐng)分布狀況一窺半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)
本文來源微信公眾號(hào)“半導(dǎo)體行業(yè)觀察”。
現(xiàn)在科技發(fā)達(dá)，AI、物聯(lián)網(wǎng)、5G這些科技為我們的生活增加許多便捷；然而，要實(shí)現(xiàn)AI、物聯(lián)網(wǎng)或是5G這些高新科技，半導(dǎo)體的技術(shù)不容小覷，如果缺乏核心的芯片，很多智慧終端的設(shè)計(jì)都是無法實(shí)現(xiàn)的。然而，在半導(dǎo)體科技中，芯片設(shè)計(jì)的技術(shù)固然重要，但如果缺乏先進(jìn)的前端制程及后端精良的封裝測(cè)試技術(shù)，再優(yōu)秀的芯片設(shè)計(jì)也是無法呈現(xiàn)的。由此可見，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)環(huán)環(huán)相扣，缺一不可，所以專利布局的部分也要從整體觀之，才能一窺全貌。
中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)知識(shí)產(chǎn)權(quán)工作部及上海硅知識(shí)產(chǎn)權(quán)交易中心（簡(jiǎn)稱SSIPEX）于2019年6月出版了2018年版的《中國集成電路行業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)年度報(bào)告》，內(nèi)容巨細(xì)靡遺，從全球到美國，再從美國到兩岸，分析了全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的專利申請(qǐng)狀況，非常有參考價(jià)值。
從全球半導(dǎo)體專利分布談起
SSIPEX報(bào)告指出，報(bào)告中的全球?qū)＠懊绹鴮＠嘶贠rbit全球?qū)＠Y料庫及分析系統(tǒng)（全球采用FamPat家族庫、美國專利采用FULLPAT資料庫），而專利分析對(duì)象為集成電路領(lǐng)域已公開的發(fā)明專利。至于中國專利部分，其檢索分析工具為CNIPR專利信息分析系統(tǒng)，資料來源為國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局，分析對(duì)象為集成電路領(lǐng)域已公開的中國發(fā)明專利和實(shí)用新型。
此外，統(tǒng)計(jì)截止時(shí)間為2018年12月31日，由于當(dāng)時(shí)2017及2018年申請(qǐng)的專利大部分尚未公開，因此報(bào)告中這兩年的數(shù)據(jù)僅供參考。
報(bào)告顯示，截至2018年12月31日為止，集成電路領(lǐng)域全球累計(jì)公開專利為206萬7708個(gè)專利家族(以英文檢索所得)，其中獲授權(quán)且有效的專利家族共61萬9162個(gè)，約占總數(shù)3成。而2018年度集成電路領(lǐng)域公開專利共172,383個(gè)，比2017年成長(zhǎng)0.8%。
表1. 全球集成電路領(lǐng)域各產(chǎn)業(yè)專利分布(專利家族，單位：個(gè))
表1為全球集成電路領(lǐng)域不同產(chǎn)業(yè)專利家族分布狀況，很明顯看出來IC設(shè)計(jì)占最大宗，晶圓制造次之，封裝測(cè)試產(chǎn)業(yè)的占比最少。不過，不管是那一個(gè)產(chǎn)業(yè)，2018年的專利公開數(shù)都比2017年略為減少。
美國集成電路專利申請(qǐng)狀況
表2是1985年至2018年底美國集成電路專利技術(shù)在不同領(lǐng)域的分布狀況，很明顯的芯片設(shè)計(jì)所占專利數(shù)最多，占整體比例約8成；其中又以類比IC專利數(shù)量居冠。而半導(dǎo)體制造及封測(cè)的專利數(shù)分別各占15%及5%。值得注意的是，先進(jìn)封裝技術(shù)的專利數(shù)占了封測(cè)技術(shù)的專利數(shù)的5成，顯示了先進(jìn)封裝的創(chuàng)新活躍度很高。
表2. 美國集成電路領(lǐng)域?qū)＠夹g(shù)布局(1985年~ 2018年底累計(jì)公開數(shù))
表3是集成電路領(lǐng)域美國專利總數(shù)排名前20的專利權(quán)人及其專利數(shù)量。在美國集成電路技術(shù)專利前20大中，美國與日本廠商分別分占8家，但在專利數(shù)量上則是美國廠商多出很多；而其余4家分別是中國臺(tái)灣TSMC、韓國Samsung、荷蘭NXP及瑞士STMICRO。值得注意的是，TSMC的晶圓代工勁敵Global Foundries之美國專利數(shù)緊追其后，且2者在最近剛達(dá)成了長(zhǎng)期交互授權(quán)協(xié)議，1＋1能否大于2，值得觀察。
表3. 集成電路領(lǐng)域美國公開專利的主要專利權(quán)人(前20名) (1985年~ 2018年底累計(jì))
中國集成電路專利申請(qǐng)狀況
表4是中國集成電路領(lǐng)域?qū)＠夹g(shù)布局，與美國專利分布相仿，同樣是在IC設(shè)計(jì)的比例最高；另外，國外專利權(quán)人在設(shè)計(jì)、制造及封測(cè)技術(shù)的專利數(shù)量占比不低，依序?yàn)?0%、37%及19%，由此可見外國廠商相當(dāng)重視中國的集成電路市場(chǎng)。
表4. 中國集成電路領(lǐng)域?qū)＠夹g(shù)布局(1985年~ 2018年底累計(jì)公開數(shù))
表5為截至2018年底前集成電路領(lǐng)域中國公開專利的前20名主要專利權(quán)人，其中中國專利權(quán)人有8位，當(dāng)中有4位為學(xué)研單位；其余的分別是日本5位、美國3位、韓國2 位、中國臺(tái)灣1位及荷蘭1位。值得注意的是，在中國排名前20大的外國集成電路專利權(quán)人在美國排名也是名列前茅的，在中國前20大的12名外商中，重疊的有8家，包括Qualcomm、TSMC、 Samsung、 Panasonic、Fujitsu、Intel、IBM及Sony。對(duì)這些廠商而言，中美兩國都是必須集中火力的重點(diǎn)市場(chǎng)。
表5. 集成電路領(lǐng)域中國公開專利的主要專利權(quán)人(前20名) (1985年~ 2018年底累計(jì)公開數(shù))
表6是累計(jì)到2018年底為止的中國前十大IC設(shè)計(jì)廠專利狀況，其排名是以2018年公司營收來算，而不是以專利數(shù)目。筆者以前便曾提過，由于海思半導(dǎo)體的IC設(shè)計(jì)專利很多都是由華為來申請(qǐng)的，因此雖然身為中國10大IC設(shè)計(jì)公司的榜首，但其中美兩國專利總數(shù)加總也才只有51個(gè)。另一方面，從表6可以看出中國主要的IC設(shè)計(jì)公司在中國本土申請(qǐng)專利很積極，尤其是紫光展銳、華大半導(dǎo)體及杭州士蘭微電子這前3大廠商。值得一提的是表中有2家企業(yè)美國專利數(shù)量比其中國專利數(shù)量多很多，分別是豪威科技及北京矽成半導(dǎo)體。主要原因是這兩家廠商分別收購了美商的豪威科技股份有限公司及ISSI。
表6. 2018年中國IC設(shè)計(jì)前十大企業(yè)專利狀況(1985年~ 2018年底累計(jì))
表7. 2018年中國晶圓制造前十大企業(yè)專利狀況(1985年~ 2018年底累計(jì))
表7及表8分別是依據(jù)中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)提供的中國大陸10家IC制造廠及10家封測(cè)廠商在中國和美國的公開專利統(tǒng)計(jì)情況。由于考慮到總部在海外的外國企業(yè)一般都以總公司名義在中國申請(qǐng)專利，因此表中之括號(hào)統(tǒng)計(jì)了其母公司或集團(tuán)的專利公開數(shù)。
表8. 2018年中國半導(dǎo)體封裝測(cè)試前十大企業(yè)專利狀況(1985年~ 2018年底累計(jì))
