我国集成电路的知识产权状况分析

  作者 | 俞慧月,徐步陆
  
  摘要:知识产权是对技术创新成果的有效保护,知识产权制度可以保护发明创造者的合法权益,并激励技术创新活动。集成电路知识产权的主要保护手段为专利和布图设计,通过详细数据对集成电路专利的发展状况进行研究分析,并对集成电路布图设计登记数据进行统计分析。
  
  1、引言
  
  针对集成电路的新技术、新器件、新结构和新工艺的发展变化,通过补充完善集成电路领域的技术关键词与国际专利分类号相结合的方法进行检索统计分析(由于检索策略的修正,以下有关 2015年及累计数据与去年报告的统计数据略有差异)。
  
  统计分析包括美国集成电路领域专利发展状况,我国集成电路领域的专利申请公开的总体趋势、省市排名、权利人排名的状况,上海地区集成电路领域专利申请公开情况、技术专利布局状况,以及集成电路主要企业和研究机构的专利申请公开状况。统计时间截止 2015 年底,其中,我国专利数据源来自国家知识产权局,我国专利分析对象涵盖发明专利、实用新型专利和外观专利。专利检索分析工具为:CNIPR,美国专利基于 Orbit 全球专利数据库及分析系统。专利分析对象涵盖发明专利、外观专利和植物专利,且专利数以 orbit 专利家族数统计,即 1 个专利家族计为 1 个专利(orbit 工具里一个专利家族包括这个专利在不同国家和地区申请的专利,该专利的并案、续案,与该专利有同一个独立权利要求的专利)。  
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  2 、美国集成电路知识产权专利发展状况
  
  本文中的专利分析对象为集成电路领域美国公开和授权的专利。
  
  2.1 美国集成电路专利申请整体趋稳
  
  美国是全球集成电路产业发展起步最早的国家,也是全球集成电路产业第一强国[1-2],在微处理器、模拟器件、先进制造等产品和技术方面居于全球
  
  领先地位。美国也是集成电路产业重要的竞争市场,全球主要的集成电路企业历来重视在美国的专利布局。美国集成电路领域的技术专利自 2000 年起的发展趋势显示为日趋平稳。从图1可以看出,美国集成电路领域近几年专利申请的数量整体趋于平稳,每年的专利公开量保持在 25000~30000 件左右。但从最近二、三年来,专利公开数量显示出下降趋势,这也反映出美国集成电路产业趋于成熟的态势。  
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  2.2 美国集成电路专利技术分布
  
  表 1 反映了 1985 年至 2015 年美国集成电路专利技术布局状况,可见美国集成电路设计技术的专利数量位居第一,其次是集成电路制造技术。先进封装技术的专利数量几乎占到封装和测试技术专利总量的一半,显示了先进封装技术创新的活跃态势。
  
  2.3 全球主要集成电路企业的专利布局情况
  
  据 IC insights 发布的 2015 年全球半导体业销售额排名前 10 大厂商中,有7家厂商出现在美国集成电路领域公开专利数量排名前 20 的专利权人榜上,具体如表 2 所示。  
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  表 2 中美国企业占 6 家,日本权利人有 9家,另外还有韩国的 3 家,德国的 1 家和荷兰的1 家。可见在全球集成电路领域的技术创新上,美国和日本的厂商走在世界的前列,韩国和欧洲的厂商也有较多的专利布局,而目前我国企业尚无一家列入美国集成电路领域专利前 20 家权利人的排名中。
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  3、中国集成电路知识产权专利发展状况

  3.1 我国集成电路专利申请数量增中趋稳
  
  在国家加快发展集成电路产业相关政策的支持下,我国集成电路市场销售额快速增长。为了保护企业在集成电路市场的技术竞争优势,国内外集成电路
  
  企业更加重视技术创新保护及知识产权专利布局。近十年来,我国集成电路领域专利数量呈现持续快速增长的趋势。图 2 反映了自 2000 年起中国集成电路领域专利申请公开的态势,近两年中国集成电路专利年度公开数已超过了美国。  
  我国集成电路的知识产权状况分析 我国集成电路的知识产权状况分析  3.2 中国集成电路专利技术分布状况
  
  由于中国的集成电路产业起步较晚,核心技术受制于人,研发投入相对偏小,因此我国集成电路产业在设计、制造工艺、封装测试等核心技术创新和专利的积累上的差距依然较大[3]。表 3 反映了中国集成电路领域专利技术的分布情况。表中一个专利有可能涉及几个类别,所以合计数略小于各类别数量的总和。  
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  4 、上海集成电路企业专利申请公开状况分析
  
  4.1 我国及上海集成电路专利数量统计分析
  
  2015 年我国集成电路专利公开数量为 30 609 件,比 2014 年增加了 2 067 件。上海集成电路专利 2015 年公开数量为 3 284 件,比2014年增加了 124 件,占我国大陆集成电路专利公开总量的13.4%,所占比例比去年有所减少。
  
  从表 4 可以看到,1985 年至 2015 年期间,我国集成电路专利公开总量达到 245 332 件(包括国外权利人在华专利数量),其中我国大陆专利公开数量为 159 240 件,占我国集成电路专利公开总数的 64.9%。
  
  2015 年度我国集成电路领域专利公开总量为30 609 件,其中我国大陆集成电路领域专利公开数量为 24 569 件,占我国集成电路专利公开总数的80.3%,高于 1985 年以来 64.9% 的平均水平,反映了我国大陆地区集成电路技术及产业的发展趋势以及对知识产权保护和布局意识的日益增强。
  
  图 3 和图 4 分别是我国和上海集成电路领域从 2005 年到 2015 年专利公开年度分布情况。可以看到,我国集成电路专利公开数量的持续稳定增长,上海经过 2013 年的调整,2014、2015 年集成电路专利公开数量恢复了增长。

我国集成电路的知识产权状况分析

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  4.2 上海与部分省市集成电路专利情况对比
  
  历年累计总数进行比较,广东以 25 560 件总数位列第一,其次是北京 22 518 件和上海 22 472 件。表 5 反映了 2015 年度我国集成电路领域排名前 5 位省市专利公开的情况:广东省以公开专利数 3 384 件位居第一;排名第二的是北京,公开的集成电路领域专利数为 3 296 件;排名第三的是上海,公开的集成电路领域专利数为 3 284 件;江苏和四川分别位列第四和五位。
  
  从图 5 中可以看到,2015 年排名前4位的省市集成电路专利公开总量达到了国内总量的 53.8%,与国内集成电路产业的主要集聚情况基本吻合。其中,长三角地区集成电路专利公开数量占全国比例达到31%,这与其集成电路设计、制造和封装测试企业较为集中的情况也一致。
  
  4.3 集成电路专利类型情况
  
  经专利检索和分析,可以发现我国集成电路领域的专利类型包含发明专利和实用新型专利两种专利类型,不包含外观设计专利。图 6 显示了集成电路专利类型的分析情况。2015年上海集成电路领域的专利公开总量为 3 284 件,其中发明专利 2 923 件,占上海全部专利的 89%。2015 年全国集成电路的专利公开总量为 30 609 件,其中发明专利 23 359 件,占全国总量的76.3%。可以看出,上海的发明比例明显高于全国发明的平均水平。
  
  4.4 上海集成电路领域专利权人排名情况
  
  从图 7 可以看到,2015 年排名前两位的都是集成电路代工企业[4-6]。中芯国际集成电路制造有限公司以 986 件专利排名第一,占 2015 年上海总数的 30%。上海华虹(集团)有限公司以 586 件专利公开数量位列第二(合并统计包括:上海华虹(集团)有限公司,上海华虹 NEC 电子有限公司,上海华虹宏力半导体制造有限公司,上海宏力半导体制造有限公司,上海华力微电子有限公司,上海集成电路研发中心有限公司)。这两家企业 2015 年公开的专利总数已经接近上海 2015 年集成电路专利公开总量的一半左右。

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  在高等院校中,复旦大学和上海交通大学进入了前 10 位的排名。复旦大学排名第三,公开了 79 件相关专利。上海交通大学 2015 年公开 54 件相关专利,排名第六。科研机构中,仅有中国科学院上海微系统与信息技术研究所,排名第五位,与去年基本一致。
  
  4.5 全国集成电路各行业专利情况
  
  我国集成电路产业发展已逐步形成了集成电路设计、集成电路制造和集成电路封装测试三业并举、协调发展的格局[7-8]。表 6 反映了广东、江苏、北京、上海 2014 年与 2015 年在集成电路各行业相关专利的公开情况。从行业领域来看,广东省集成电路设计技术的专利公开数在国内占领先优势,北京地区紧追其后。上海是集成电路制造业的集聚地,在集成电路制造技术专利的公开数量具有明显优势。
  
  上海在集成电路设计开发和封装测试技术方面也具有相当的专利数量,反映了上海集成电路产业链整体发展协调的优势。
  
  5、 国内及上海集成电路产业知识产权专利发展特点
  
  5.1 国内及上海集成电路产业知识产权专利技术的布局情况
  
  表 7 列出了我国集成电路领域专利技术的整体布局情况,以及我国国内权利人、上海权利人在各领域技术的专利分布情况。

我国集成电路的知识产权状况分析
  
  由表 7 可见,我国国内的专利权人申请的中国集成电路领域专利数量大约占到总数的一半以上,还是有相当大的比例是国外的专利权人申请的。国内权利人在集成电路设计和存储器技术的专利数量与国外权利人比例相当;在集成电路制造技术上,氧化、清洗和光刻技术专利数量优势明显,但在器件方面较弱。在集成电路封测技术的专利数量上国内权利人比例相对较大,其中,引脚插入式封装类和表面贴片 QFP 封装类特别突出,约占该领域专利公开总数的 91%。
  
  由此可见,在各个集成电路领域专利数量占国内专利权人总体数量的平均比例达 17.8%,可见上海集成电路企业非常重视技术创新和知识产权保护的。
  
  5.2 国内主要集成电路企业专利布局情况
  
  在 IC Insights 公布的 2015 年全球增长率前 50 家 IC 设计公司排名中。海思、展讯等我国大陆七家企业列入榜中,这七家企业也列入中国半导体行业协会 2015年度我国十大集成电路设计企业中的前七名。表 8 是针对中国半导体行业协会评选出的 2015 年度中国十大集成电路设计企业的专利布局统计情况。

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  由表 8 可见,我国国内主要集成电路设计企业在我国申请专利的积极性很高。尤其是中星微电子,其公开的我国专利数量达1 922 件,展讯通信有限公司公开我国专利也有 1 000 件,中国华大(合并包括北京中电华大电子设计有限责任公司、成都华微电子系统有限公司、深圳市中兴集成电路设计有限公司、北京华大恒泰科技有限公司、南京微盟电子有限公司、珠海南方软件园发展有限公司、网泰金安信息技术有限公司、北京华大智宝电子系统有限公司、华大泰思特半导体检测技术有限公司)排名第三,公开我国专利 615 件。在美国专利公开数量上,中星微电子和展讯通信有限公司也是非常突出,中星微电子公开美国专利(族)65件,展讯通信公开美国专利(族)118 件。
  
  表 9 和表 10 汇总了我国大陆前 10家主要的集成电路制造企业和前 10 家主要的封装测试企业在中国和美国公开的专利统计情况。
  
  由表 9 可见,我国国内主要集成电路制造企业相当重视在国内的专利申请,其中:中芯国际、华虹集团(合并统计包括:上海华虹(集团)有限公司,上海华虹 NEC电子有限公司,上海华虹宏力半导体制造有限公司,上海宏力半导体制造有限公司,上海华力微电子有限公司,上海集成电路研发中心有限公司)、以及华润微电子(合并统计包括:华润芯电子有限公司,芯锋宽泰科技(北京)有限公司,无锡华润矽科微电子有限公司,华润矽威科技(上海)有限公司,华润半导体(深圳)有限公司,无锡华润华晶微电子有限公司,无锡华润上华科技有限公司,无锡华润芯功率半导体设计有限公司,无锡华润上华半导体有限公司,无锡华润安盛科技有限公司,华润赛美科微电子(深圳)有限公司)分别公开的中国专利数为 8 743件、8 430 件和 1 333 件,同时,这三家企业在美国也有一定数量的专利布局。其他几家集成电路制造企业在中国也都有公开专利,但在美国却几乎没有专利公开。
  
  我国大陆封装测试企业的专利申请数量不及制造企业,公开的美国专利数量更少,详见表 10。相对而言,我国大陆集成电路企业十分重视在我国的专利布局。集成电路制造企业的专利布局相对集成电路设计企业和封测企业更为积极。上海集成电路企业无论在中国集成电路专利的申请上还是在美国专利的布局上都是比较积极的。
  
  但是,总体来说,我国大陆集成电路企业与国际上主要集成电路企业无论在专利积累上还是持续布局上都存在明显的差距,为了更好地保护技术产品在市场竞争中的地位,并且在走向国际市场时规避风险,取得竞争优势,我国大陆集成电路企业应在加大研发投入的同时,应更积极地布局知识产权专利、特别是国外专利。
  
  5.3 2015 年上海主要集成电路企业的专利布局情况
  我国集成电路的知识产权状况分析  2015 年上海集成电路销售额排名前 10 位的设计企业以及上海 7 家主要芯片制造企业在 2015 年中国专利和美国专利公开情况如表 11,可以看到,本土的上海集成电路制造企业专利数量要大于集成电路设计企业。高通在中国的专利布局很突出,展讯、中芯国际及华虹集团对中国和美国的专利布局也相当重视,企业的知识产权专利实力基本与其研发、生产及销售实力相对。
  
  6 结语
  
  我国及上海集成电路产业工作者在积极推进产业发展的同时,还通过产学研合作广泛开展集成电路新技术、新工艺、新产品和新材料的研发[9-10],取得了一项又一项丰硕成果,并获得了国家和业界的认可。
  
  参考文献
  
  [1] 方圆.美国日本集成电路产业发展路径[J].高科技与产业化,2013(04).
  
  [2] 半导体公司名录.http://www.docin.com.
  
  [3] 俞慧月.中国集成电路布图设计登记公告数据的统计分析[J].集成电路应用,2016,33(12).
  
  [4] 吴京.2006年度集成电路设计前十大企业出炉[N].中国电子报, 2007-03-15.
  
  [5] 王龙兴.2015年中国集成电路晶圆制造产业现状分析[J].集成电路应用,2016,33(11).
  
  [6] 2015年度上海市集成电路行业销售前十名企业[J].集成电路应用,2016,33(5).
  
  [7] 王龙兴.2015年中国集成电路产业的基本情况分析[J].集成电路应用,2016,33(9).
  
  [8] 魏少军.面对中国发展集成电路产业的挑战优先出版[J].集成电路应用,2016,33(9).
  
  [9] 许诺.技术进步促进集成电路产业发展[J].集成电路应用,2014(02).
  
  [10] 魏少军.追求卓越——现实与奋斗之路[J].集成电路应用,2016,33(11).