專利視角下的埋嵌式印制電路板

趙 萌

（國家知識產權局專利局專利審查協作天津中心，天津 300304）

0 引 言

印制電路板是當今電子工業中不可或缺的組成構件。隨著電子產品和電氣設備的多功能化和高集成化，集成到印制電路板上的電子元件種類和數量越來越多。但是，印制電路板表面空間有限，并且凸出設置的電子元件大大增加了印制電路板組件的整體厚度。因此如何減小電子產品尺寸、降低制造成本、提高印制電路板組件的可靠性，成為電子工業中亟待解決的問題。于是，埋嵌式印制電路板逐漸成為各大電子企業爭相研究的熱點[1-2]。

所謂埋嵌式印制電路板，是將原本設置在印制電路板表面上的電子元件設計在基板內部，從而可以為基板表面留出更多空間用于其他電子元件的安裝，同時將電子元件設置在內部也減小了印制電路板組件整體的厚度。埋嵌式印制電路板包括埋入無源器件和埋入有源器件兩大類。目前，已有許多埋入電阻[3-5]、埋入電容[6-7]、埋入磁芯[8]等類型的印制電路板可見報道。

下面基于埋嵌式印制電路板的全球專利申請現狀，以專利為視角，針對埋嵌式印制電路板的發展進行分析。

1 埋嵌式印制電路板全球專利分析

本文選取中國專利文摘數據庫（CNABS）和德溫特世界專利索引數據庫（DWPI）進行檢索，檢索范圍為2020年1月之前公開的全球專利文獻。

埋嵌式印制電路板的全球及中國專利申請趨勢如圖1 所示。從全球來看，埋嵌式印制電路板的相關專利申請起源于20 世紀60年代。1968年，Philips 公司在其專利中提出有源芯片埋入電路板的概念，隨后埋嵌式印制電路板的相關專利申請出現小幅攀升，但囿于電子產業制造技術方面的限制，專利申請數量并未出現大幅增加。1980年美國Zycon 公司開發出電容內埋技術，1983年美國OMEGA公司開發出電阻內埋技術。這些技術上的突破極大地促進了相關領域專利申請量的增長。20 世紀90年代后期，國外研究機構先后在埋入有源器件方面獲得優秀研究成果，為埋入有源器件技術的發展奠定了堅實基礎。同時，產學研一體化加速了埋嵌式印制電路板技術的發展，其專利申請量再次大幅攀升。從中國來看，自1985年我國專利法正式實施后的第2年開始，世界各國就開始在我國進行專利布局，并自進入21 世紀開始一直處于增長期。從圖2 展示的埋嵌式印制電路板中國專利申請中各國專利申請量逐年占比變化來看，初期主要以美國和日本的專利申請為主，但美國專利申請量占比逐年減少，而日本則一直保持較為穩定的占比，直到2007年左右，我國專利申請量才開始凸顯優勢，并一直呈現增長態勢。

從埋嵌式印制電路板全球專利申請地域來看，情況如圖3 所示。日本專利申請量高達7 130 余項，遙遙領先于其余各國，占比為全球專利申請總量的48%，幾乎占據全球一半的市場，充分表明日本在該領域的龍頭地位。中國專利申請量為3 590 余項，占比為全球專利申請總量的24%，排名第二位。韓國、美國、德國占比分別為11%、9%、4%，排名第3、第4、第5 位。具體到中國各省，廣東省專利申請量最多。究其原因，在于許多印制電路板行業的優勢企業如深南電路、生益電子、崇達電路均位于廣東省，為廣東省在該行業中的發展提供了堅實保障。

圖1 埋嵌式印制電路板全球及中國專利申請趨勢

圖2 埋嵌式印制電路板中國專利申請中各國專利申請量逐年占比變化

圖3 埋嵌式印制電路板全球專利申請地域分布及中國各省專利申請量占比

埋嵌式印制電路板全球及中國主要申請人如圖4所示。數據表明，全球范圍內專利申請量排名前10 位的申請人中，除排名第1 位的韓國企業三星電機之外均為日本企業，其專利申請總量為3 068 項，約占日本專利申請總量的43%。可見，日本企業在埋嵌式印制電路板領域處于絕對領先地位，且日本申請人相對較為集中。日本積極培育和發展龍頭企業是其在該領域能夠持續發展的強大助推力。盡管韓國專利申請總量占比僅有11%，但是其企業三星電機全球專利申請量排名首位，表明三星電機在埋嵌式印制電路板領域同樣處于世界頂尖水平。在全球排名前10 位的專利申請人中，中國企業無一上榜，但中國專利申請總量占比并不低，表明中國在該領域中申請人較為分散，缺少具備話語權的龍頭企業，在國際市場中缺乏競爭力。具體到中國范圍，專利申請量排名前10 位的申請人包括5 家中國企業、4 家日本企業和1 家韓國企業。其中，三星電機和松下電器仍然排名前2 位，但是其在我國專利申請量占比較小，表明國外申請人尚未在中國市場中形成壟斷地位。同時，國內上榜企業與排名靠前的申請人專利申請量相差不大，我國可以針對優勢企業制定適合的激勵政策和扶持措施，并積極推進優勢企業進行聯盟合作，通過優勢互補可以盡快拉近國內外差距，提高我國的專利競爭力。

圖4 埋嵌式印制電路板全球及中國主要申請人

2 結 論

本文基于埋嵌式印制電路板的全球專利申請現狀，以專利為視角，針對埋嵌式印制電路板的發展進行分析，發現日本在埋嵌式印制電路板領域幾乎占據全球一半的市場，且日本申請人較為集中，其龍頭企業具備強勁的影響力，而我國缺少具備話語權的龍頭企業，在國際市場中缺乏競爭力。因此，我國可以以市場為導向，以需求為契機，培育引導優勢企業，并積極推進優勢企業與相關科研機構進行聯盟合作，實現彎道超車，不斷縮小國內外差距，提高我國的專利競爭力。