基于專利分析的集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)研究

摘 要：【目的】從集成電路產(chǎn)業(yè)專利的角度進(jìn)行全面分析，探索該領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀和研究熱點(diǎn)、空白點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上提出建議，同時(shí)為我國(guó)今后的集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供參考。【方法】通過(guò)分析集成電路專利申請(qǐng)趨勢(shì)、專利申請(qǐng)人、專利分布、專利類型、專利法律狀態(tài)角度研究集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況。【結(jié)果】集成電路產(chǎn)業(yè)正保持穩(wěn)定發(fā)展?fàn)顟B(tài)，產(chǎn)業(yè)專利主要分布在日本、美國(guó)、中國(guó)、韓國(guó)等國(guó)家，專利類型以發(fā)明為主，我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)缺少龍頭企業(yè)，核心專利數(shù)量較少。【結(jié)論】集成電路產(chǎn)業(yè)應(yīng)當(dāng)促進(jìn)成果轉(zhuǎn)化、重視基礎(chǔ)研究、培育龍頭企業(yè)。

關(guān)鍵詞：專利分析；集成電路；專利布局

中圖分類號(hào)：TN4；G255.53" " " " " " " " "文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A" " " " " " " " 文章編號(hào)：1003-5168（2023）12-0132-04

DOI：10.19968/j.cnki.hnkj.1003-5168.2023.12.026

Research on the Development Trend of Integrated Circuit

Based on Patent Analysis

XIANG Ying" "ZHU Xiansheng

（School of Intellectual Property， Nanjing University of Science and Technology， Nanjing 210094， China）

Abstract： [Purposes] This article conducts a comprehensive analysis from the perspective of integrated circuit industry patents， elaborates the current development situation， research hotspots， and gaps in this field， and puts forward suggestions on this basis. At the same time， it provides a reference for the future development of China's integrated circuit industry. [Methods] This paper aims to study the development of integrated circuit industry by analyzing the trend of integrated circuit patent application ， patent applicants， patent distribution， patent types， and patent legal status. [Findings] The integrated circuit industry is maintaining a stable development state. Industrial patents are mainly distributed in Japan， the United States， China， South Korea， and other countries. The types of patents are mainly inventions. China lacks leading enterprises in integrated circuits industry， and the number of core patents is small. [Conclusions] The integrated circuit industry should promote the transformation of achievements， attach importance to basic research， and cultivate leading enterprises.

Keywords： patent analysis ; integrated circuit ; patent layout

0 引言

集成電路（Integrated Circuit，IC）是高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的核心組成部分，對(duì)支撐經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和保障國(guó)家安全具有戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性和先導(dǎo)性作用［1］，集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展已經(jīng)成為一個(gè)國(guó)家科技實(shí)力的重要體現(xiàn)［2］。全球產(chǎn)業(yè)的變革，使集成電路產(chǎn)業(yè)進(jìn)入高速發(fā)展期。我國(guó)對(duì)集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展更加重視，通過(guò)產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略指導(dǎo)和國(guó)家政策及資金支持等多個(gè)方面保障集成電路產(chǎn)業(yè)的健康快速發(fā)展，我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)正處于關(guān)鍵技術(shù)自主可控的歷史窗口期［3］。

專利代表著一個(gè)國(guó)家或地區(qū)的研發(fā)創(chuàng)新能力［4］。專利是評(píng)價(jià)技術(shù)創(chuàng)新研究的重要指標(biāo)［5］，集成電路產(chǎn)業(yè)作為高科技產(chǎn)業(yè)，專利保護(hù)對(duì)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有著重要的作用。但是目前針對(duì)集成電路產(chǎn)業(yè)的專利研究成果較少，而專利又是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心要素，因此從專利角度分析我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)與世界領(lǐng)先水平的差距成為重要的研究方向，從而更好地把握集成電路產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的世界格局，為我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)自主可控尋找新的發(fā)展機(jī)遇［6］。

因此，本研究從專利的視角全面分析集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與方向，結(jié)合分析內(nèi)容提出我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的對(duì)策建議，為我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的專利布局和技術(shù)發(fā)展提供參考。

1 專利研究方法

1.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

以IncoPat專利數(shù)據(jù)庫(kù)作為檢索的工具。IncoPat收錄了全球158個(gè)國(guó)家/組織/地區(qū)1.7億余件專利信息，數(shù)據(jù)全面覆蓋，專利信息的更新速度快。

1.2 檢索策略

將中英文結(jié)合作為檢索的關(guān)鍵詞，同時(shí)結(jié)合集成電路產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的IPC分類號(hào)的檢索，對(duì)2004—2023年的數(shù)據(jù)進(jìn)行專利檢索，檢索時(shí)間截至2023年3月26日。

檢索策略如下：①根據(jù)集成電路產(chǎn)業(yè)的專利技術(shù)特征確定檢索關(guān)鍵詞，對(duì)集成電路產(chǎn)業(yè)專利進(jìn)行初步的檢索；②在檢索結(jié)果的基礎(chǔ)上，補(bǔ)充集成電路領(lǐng)域的IPC分類號(hào)；③從檢索的專利結(jié)果中提取新的關(guān)鍵詞，補(bǔ)充檢索式，保證檢索結(jié)果的查全率和查準(zhǔn)率；④檢查檢索結(jié)果，查看是否有明顯不屬于集成電路領(lǐng)域的專利數(shù)據(jù)，專利申請(qǐng)人是否不屬于集成電路產(chǎn)業(yè)等， IPC分類號(hào)限定在H01L、G11C、G06F、G01R等，將檢索關(guān)鍵詞和IPC分類號(hào)結(jié)合，構(gòu)建完整的檢索式。

2 集成電路產(chǎn)業(yè)專利分析

2.1 專利申請(qǐng)趨勢(shì)

集成電路專利申請(qǐng)趨勢(shì)如圖1所示。通過(guò)分析專利申請(qǐng)趨勢(shì)，可以研究集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展，從圖中可知，2004—2017年，專利數(shù)量總體處于穩(wěn)定發(fā)展的趨勢(shì)，從2009年開始，專利申請(qǐng)數(shù)量開始出現(xiàn)增長(zhǎng)，集成電路產(chǎn)業(yè)進(jìn)入發(fā)展期，并且在2011年達(dá)到相關(guān)專利申請(qǐng)的高峰期，當(dāng)年集成電路專利申請(qǐng)量達(dá)到122 411件。專利數(shù)量在整體上穩(wěn)定發(fā)展，在2020—2023年專利申請(qǐng)量有所下降，這與專利申請(qǐng)公開時(shí)間滯后有關(guān)，大部分專利申請(qǐng)還處于未公開和未收錄狀態(tài)，故越接近檢索截止日的年份，其統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)受上述公開因素的影響程度越大，因此本文中相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)所顯示的2020—2023年專利申請(qǐng)數(shù)據(jù)并不準(zhǔn)確。隨著集成電路產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，可預(yù)期集成電路產(chǎn)業(yè)專利申請(qǐng)量還會(huì)持續(xù)增長(zhǎng)。

2.2 專利地域分布

集成電路專利地域分布如圖2所示。專利的地域分布可以反映產(chǎn)業(yè)的市場(chǎng)布局，對(duì)于集成電路產(chǎn)業(yè)未來(lái)的發(fā)展方向有著重大的意義。由圖2可知，集成電路產(chǎn)業(yè)全球?qū)＠饕植荚谌毡尽⒚绹?guó)、中國(guó)、韓國(guó)等國(guó)家。日本集成電路產(chǎn)業(yè)專利的數(shù)量932 862件，排名第一；美國(guó)專利數(shù)量761 193件，排名第二；我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)雖然起步較晚，但是專利已經(jīng)達(dá)到758 327件，專利申請(qǐng)數(shù)量在世界排名第三，韓國(guó)的專利數(shù)量482 635件，世界排名第四。

2.3 專利申請(qǐng)人排名

全球集成電路專利申請(qǐng)人排名如圖3所示。排名第一的是韓國(guó)的三星電子有限公司，專利數(shù)量為94 234件；其次是日本的日立、三菱公司、日本電氣公司、東芝等，其專利申請(qǐng)量分別為66 026件、59 032件、54 815件和50 343件。全球集成電路專利申請(qǐng)人前十位中，專利申請(qǐng)量最多的是日韓企業(yè)，其在集成電路領(lǐng)域占據(jù)主導(dǎo)地位。

中國(guó)集成電路專利申請(qǐng)人排名如圖4所示。我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)專利申請(qǐng)人前十位中，中芯國(guó)際集成電路制造有限公司專利申請(qǐng)量排名第一，專利申請(qǐng)量14 147件；專利申請(qǐng)人類型最多的是企業(yè)，包括大陸的上海華力微電子有限公司、京東方科技股份有限公司等，共有7家；專利申請(qǐng)數(shù)量較多的科研機(jī)構(gòu)只有中國(guó)科學(xué)院微電子研究所1家，排名靠前的高校有2家，是清華大學(xué)和電子科技大學(xué)，通過(guò)專利申請(qǐng)人的研究，說(shuō)明在我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)專利研發(fā)中，企業(yè)處于主導(dǎo)地位。

2.4 中國(guó)專利類型

中國(guó)專利類型如圖5所示。發(fā)明授權(quán)專利132 972件，占比48%，實(shí)用新型授權(quán)專利139 192件，占比50%，外觀設(shè)計(jì)授權(quán)專利4 635件，占比2%。發(fā)明專利和實(shí)用新型專利較多，表明集成電路產(chǎn)業(yè)對(duì)專利的創(chuàng)造性要求較高，注重創(chuàng)新研究。同時(shí)可以發(fā)現(xiàn)，我國(guó)專利數(shù)量雖然快速增長(zhǎng)，但是專利授權(quán)率較低，主要是一方面集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)明創(chuàng)新能力，另一方面發(fā)明專利在授權(quán)之前需經(jīng)過(guò)實(shí)質(zhì)審查，專利在實(shí)質(zhì)審查過(guò)程有較大的風(fēng)險(xiǎn)。

2.5 中國(guó)專利法律狀態(tài)

專利的法律狀態(tài)可以清晰地展現(xiàn)專利的權(quán)利狀態(tài)及失效原因，中國(guó)集成電路專利法律狀態(tài)如圖6所示，處于授權(quán)狀態(tài)的專利275 435件，占比46%，未繳年費(fèi)的專利144 238件，占比24%，實(shí)質(zhì)審查的專利68 967件，占比12%。從專利的法律狀態(tài)上看，集成電路產(chǎn)業(yè)處于授權(quán)保護(hù)狀態(tài)中的專利不足50%，有很多專利處于未繳年費(fèi)的狀態(tài)，實(shí)質(zhì)審查的專利數(shù)量也占一定的比例，表明集成電路產(chǎn)業(yè)的專利質(zhì)量較低，在產(chǎn)業(yè)發(fā)展過(guò)程中，申請(qǐng)人和專利審查部門應(yīng)當(dāng)提高專利的申請(qǐng)質(zhì)量。

3 結(jié)論與建議

3.1 結(jié)論

從全球?qū)＠暾?qǐng)布局可以看到，日本的專利申請(qǐng)數(shù)量全球排名第一，全球的集成電路產(chǎn)業(yè)專利主要分布在日本、美國(guó)、中國(guó)等國(guó)家。在專利申請(qǐng)方面，日立、三菱公司、日本電氣公司、東芝等日韓企業(yè)在集成電路專利領(lǐng)域有著主導(dǎo)的優(yōu)勢(shì)，我國(guó)集成電路企業(yè)與日韓企業(yè)相比，還存在一定的差距，創(chuàng)新能力和專利質(zhì)量有待提高。

我國(guó)集成電路專利申請(qǐng)主體主要以企業(yè)為主，在中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)專利排名前10的申請(qǐng)主體中，企業(yè)7家，高校2家，科研機(jī)構(gòu)1家。企業(yè)主導(dǎo)集成電路產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展，高校的研發(fā)實(shí)力相對(duì)高校來(lái)說(shuō)較弱。

3.2 建議

3.2.1 促進(jìn)成果轉(zhuǎn)化，創(chuàng)建校企合作平臺(tái)。我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)的專利申請(qǐng)主體雖然以企業(yè)為主，但是高校也擁有大量的技術(shù)創(chuàng)新成果。高校的專利創(chuàng)新成果與產(chǎn)業(yè)的結(jié)合化還不高，可以建立企業(yè)與高校深度交流合作的平臺(tái)，通過(guò)優(yōu)勢(shì)企業(yè)聯(lián)合高校的形式開展核心技術(shù)研發(fā)，將高校的研究方向和研究成果成功地轉(zhuǎn)化至企業(yè)，可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)全面、高效發(fā)展。

3.2.2 重視基礎(chǔ)研究，細(xì)化技術(shù)領(lǐng)域。通過(guò)專利申請(qǐng)人和專利法律狀態(tài)的分析，可以發(fā)現(xiàn)我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)的專利質(zhì)量有待提高，本土企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)和創(chuàng)新性不足，集成電路企業(yè)在發(fā)展過(guò)程中應(yīng)注重晶圓體、半導(dǎo)體等集成電路領(lǐng)域的關(guān)鍵核心技術(shù)，重視前沿的基礎(chǔ)研究，在細(xì)化的技術(shù)研究的基礎(chǔ)上提高專利的質(zhì)量，在專利保護(hù)方面形成自己的特色優(yōu)勢(shì)。

3.2.3 加強(qiáng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)，培育龍頭企業(yè)。集成電路產(chǎn)業(yè)屬于專利密集型產(chǎn)業(yè)，專利對(duì)于導(dǎo)線電路產(chǎn)業(yè)具有重要的意義。歐美日韓等國(guó)家的集成電路產(chǎn)業(yè)巨頭都非常重視知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù)，在核心領(lǐng)域形成壟斷。我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)在發(fā)展過(guò)程應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)專利的知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)，運(yùn)用知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)自身的權(quán)益，同時(shí)培育產(chǎn)業(yè)的龍頭企業(yè)，帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)整體發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

［1］ 楊道州，苗欣苑，邱祎杰.我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)與對(duì)策研究［J］.科研管理，2021，42（5）：47-56.

［2］張?jiān)茲惣覍挘瑴睾朴?中國(guó)集成電路制造供應(yīng)鏈脆弱性研究［J］.世界科技研究與發(fā)展，2021，43（3）：356-366.

［3］袁劍琴.數(shù)字經(jīng)濟(jì)背景下我國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈安全研究［J］.信息安全研究，2021，7（7）：640-645.

［4］蔣仁愛，金哲楠，JEFFERSON G H.基于專利視角的中國(guó)技術(shù)前沿追趕研究［J］.中國(guó)科技論壇，2020（8）：24-32，51.

［5］徐迎，張薇. 專利與技術(shù)創(chuàng)新的關(guān)系研究［J］ .圖書情報(bào)工作， 2013， 57（19） ： 75-80，86.

［6］張百尚，商惠敏.國(guó)內(nèi)外芯片產(chǎn)業(yè)技術(shù)現(xiàn)狀與趨勢(shì)分析［J］. 科技管理研究，2019，39（17）：131-134.