The analysis of patent situation of semi-conductor instruments in the world
上海光华专利事务所 余明伟
上海市集成电路行业协会 许国昌
本文着眼于1990～2000年，世界主要专利制度国家在半导体器件、部件的制造、封装、测试与测量技术领域的专利分布与发展情况的分析，指出这三大领域在世界各国的发展情况，各国的产业背景，这些领域的竞争企业或机构，技术创新的领导者。尤其指出特定企业的全球专利部署，特定领域的外国公司在中国的专利圈地情况，让我们明了企业在中国在本行业中的大体位置、特定领域的竞争跟踪对象，此竞争跟踪对象的专利部署，为指导本企业的专利战略确定提供思路。
关键词：
集成电路 专利 分析
英文摘要：
The paper deals with manufacture, sealing package and monitoring of semi-conductor instruments and parts of world’s main patent system nations, and analysis of patent distribution and developing situation in monitoring technical field. It points out the developing situation of the three fields all round the world and their industrial background in each country, and competing enterprises or organizations in the field, and leaders in the technical creation. It especially points out the global patent distribution of special enterprises and patent situation of foreign enterprises in special field that has circled patent land in China. It lets us understand the proper position of enterprises in the same trade in China, competition tracing objectives in the special field, and their patent distribution, which provides a thinking way for instructing patent strategy of our own enterprise.
知识经济时代的推进，已经使得各大公司强化了自主知识产权体系的建设。在技术竞争激烈的领域，专利的数量与质量已成为衡量一个企业、一个地区或国家特定技术领域竞争力强弱的重要指标。集成电路产业“十五”规划要点指出，我国集成电路产业存在的三个主要问题之一就是“创新能力弱,表现在大生产技术开发能力和产品设计开发能力弱”。为了更加明了地看到这种差距，我们从国内与外国的专利申请，尤其是在中国专利局的申请中看到这些详细的数据。同时，我们也是为了说明，集成电路产业的专利文献是一个宝贵的信息源，有效地、充分地运用专利文献对于企业的研发、对于企业的知识产权战略发展具有重要的指导作用。
专利的数据分布：
国家：我们提取的专利数据来自中国、美国、日本、德国、英国、法国、欧洲专利局、世界知识产权组织、瑞士、加拿大、荷兰、比利时的半导体、集成电路领域的专利文献数据。时间：以上国家/地区的专利，其公开日为1990/1/～2000/12/31。国际专利分类：半导体器件或其部件的制造、封装、测试与测量的专利基本上处于国家专利分类表的H01L，G01R。对于制造、封装、测试与测量这三个不同的产业分类，我们邀请技术专家进行进一步的分类统计。数据源：上海汉光知识产权数据科技有限公司的世界专利文摘数据库分析方法定量分析方法：例如：外国公司在中国的专利申请数量定性分析方法：例如：NEC公司在制造/封装/测试领域的中国、美国专利部署专利图分析法：例如：集成电路的制造的技术发展趋势图各国的总体技术研发能力：通过比较中国、美国、日本、德国、英国、法国、欧洲专利局、世界知识产权组织、瑞士、加拿大、荷兰、比利时的半导体器件或其部件的制造与处理的专利公开数量，我们发现日本专利拥有总量最多，美国其次，欧洲地区、世界知识产权组织与中国再次。各国的产业基础比较表与历年技术发展趋势图，世界与中国产业技术比较图：日本半导体产业产生专利的研发公司最多达2040家，美国其次有1705家，德国、英国再次。各国从1990至2000的专利曲线各不相同，其中美国的专利申请处于持续的增长过程，日本的专利申请93、94年曾出现下滑现象，但96、97年又出现了增长。其中对于中国，1990至2000年，在专利局的申请始终处于增长状态，也就是说在中国此领域的技术支撑是逐步增强的，虽然其中包含了大量外来的技术。公司创新能力比较图，企业创新研发背景比较：我们统计出了这一领域世界申请量居前的20家企业，其中NEC公司名列榜首。并且从申请量上看，前20家均是日本企业。因此我们不得不看到在“半导体器件或其部件的制造与处理”领域，日本的企业部署了大量的专利，具有巨大的发展潜力。因为行业内竞争公司专利拥有的数量多少往往意味着其技术创新能力的强弱、技术壁垒的强弱，意味着其市场份额的大小，技术转让、许可贸易的能力强弱。在图表中，各公司直接产生专利的研究团队－－发明人的数量与其专利总量排序并不相同；并且在所提取的10年公告专利数据中，各公司研发持续的时间也不尽相同。例如，NIKON公司的专利研发人员仅为757人，其专利总件数达2595件，排名第9位；SHARP公司的专利研发人员为1214人，其专利总件数为2163件，排名第14位；前者在此领域的研发时间持续了17年，后者的时间为12年，显然NIKON公司的研发能力优于SHARP.。NEC的专利战略与部署：既然NEC的专利申请总量全球第一，我们也想知道其全球专利战略与部署。在半导体器件或其部件的制造或处理的专利申请全球布局图（如图1所示）中，我们看到NEC公司除了本土大量专利申请外，在美国、中国、欧洲专利局、英国也布署了不少专利，尤其是在美国与中国（约占本土申请的7％）。表明他们是很看中这两大市场的。并且我们看到NEC在集成电路的制造、封装、测试与测量领域的美国、中国专利战略是不同的（如图2所示）。在制造领域，NEC公司98年才大量进入中国，而在美国自1992年开始就已逐步侵入。在封装与测试领域，也存在类似情况。不过，在测试领域，NEC进入美国的专利总量并不多。因为通常向其他国家花费不少费用进行的专利申请是其公司的核心竞争专利，公司期望利用这些重要的专利技术占领该国的市场，进行产品的生产或技术的许可、转让。因此跟踪查阅NEC的外国专利申请可以迅速找到其重要专利，进而为本公司的竞争产品的进出口技术贸易的可行性或市场份额的大小作出估计。
半导体器件或其部件的制造或处理领域的前20名专利发明人：该领域，技术研发最为活跃的前20名人员，排在首位的是YAMAZAKI。正是这些科学家与技术人员的创造活动使得技术不断发展，如果同时跟踪他们的期刊论文，则可以更丰富地了解技术的发展方向。这对于企业技术开发人员的技术理解与把握是至关重要的，对于技术项目的可行性分析与立项内容是至关重要的。对于竞争公司而言，管理者也可以从中确定寻求那位合作伙伴，或是进行猎头活动。在中国申请的外国专利与本土专利比较图（如图3所示），在中国的专利大户：在中国，该领域专利圈地最多的是日本占43.5％、其次是美国15.8％与韩国13.9％，大陆本土的申请仅为8％。可见，大陆本土企业面临强大的专利技术壁垒，要想获得技术发展或进行制造往往需要付出巨大的专利许可费用。就专利申请最多的前20家企业而言，日本电气名列榜首。其中来自日本的企业9家，如株式会社半导体能源研究所、佳能株式会社、松下电器产业株式会社等；美国的4家；台湾的3家，如世大积体电路股份有限公司、世界先进积体电路股份有限公司、联华电子股份有限公司；韩国的3家；德国的1家。这一排序与专利世界申请居前20的企业有较大的不同。
各国的产业基础比较表与历年技术发展趋势图：日本集成电路制造产业的研发公司较美国稍多。各国从1990至2000的专利曲线各不相同。与上一专题不同的是，在此专题1990～2000日本的专利曲线基本为上升趋势。公司创新能力比较：各公司直接产生专利的研究团队－－发明人的数量与其专利总量排序并不相同；并且在所提取的10年公告专利数据中，各公司研发持续的时间也不尽相同。其中NEC公司名列榜首，TOSHIBA名列第二。NEC集成电路制造领域的专利部署：NEC公司除了本土大量专利申请外，在美国、中国、欧洲专利局、英国也部署了不少专利，尤其是在美国与中国（约占本土申请的8％）。同时我们看到NEC在集成电路的制造领域在本国的申请有阶段性的波动。在英国、中国基本上是98年才大量进入中国，而在美国自1992年开始就已逐步侵入。集成电路的制造领域的前20名专利发明人与所属公司：该领域，技术研发最为活跃的前20名人员，排在首位的是西门子公司的SIEI。发明人的排序与该领域公司的排序有很大的不同。
在中国申请的外国专利与本土专利比较图，中国专利申请前20企业：在中国，该领域专利圈地最多的是日本、其次是台湾占19.4％与韩国占15.9％，大陆本土的申请仅为1.3％。就专利申请最多的前20家企业而言，日本电气名列榜首。其中来自日本的企业7家；台湾的5家，如世大积体电路股份有限公司、世界先进积体电路股份有限公司、联华电子股份有限公司、联诚积体电器股份有限公司、台湾茂矽电子股份有限公司；美国的4家，韩国的3家，德国的1家。这一排序与专利世界申请居前20的企业有较大的不同，尤其是台湾的企业。“半导体或其他固体器件的零部件的封装”技术在中国申请的外国专利与本土专利比较图，中国专利申请前20企业：在中国，该领域专利圈地最多的是日本、其次是台湾与美国，大陆本土的申请仅为7.2％。就专利申请最多的前20家企业而言，国际商业公司名列榜首。其中来自日本的企业10家，台湾的2家，美国的3家，韩国的3家，德国的1家，中国的1家是山东大学。德国、美国、中国关于集成电路制造、半导体或其固体器件的零部件的封装的专利比较图：在制造领域，美国的专利1993年即有较多增长，并且增长幅度较大；德国、中国到1995年才有一定的专利产生，两者增长的幅度较为相似。在封装领域，美国的专利在1990即维持在较高的水平；德国在92、93年出现了较高的增长；中国在94年以后专利数量稳步增长。“在半导体或固体器件或其部件制造或处理过程中的测试与测量”技术在中国申请的外国专利与本土专利比较图，中国专利申请前20企业：在中国，该领域专利圈地最多的是日本、其次是韩国与大陆，大陆本土的申请为15.3％，大有表现，如浙江大学、南京大学、中科院下属的研究所。中国关于集成电路制造、半导体或其固体器件的零部件的封装、测试与测量专利的比较图：在制造、封装、测试领域，中国的专利基本上是1993年开始出现较多增长，尤其是封装领域。总的来看，三者增长的曲线较为相似，其中测试领域的专利总量较低一些。半导体制造、封装、测试领域，专利总量分布比例约为：12：2.4：1。这里的“半导体制造”特指“半导体器件或其部件的制造与处理”，其内涵包含了“集成电路的制造”。在中国，在制造、封装、测试领域，我们应当明确专利圈地最多的是来自哪个国家或地区的企业，是哪些企业。我们应当跟踪分析的对象是谁。例如，在“在半导体或固体器件或其部件制造或处理过程中的测试与测量”技术领域，日本的爱德万测试公司名列专利申请第一，韩国的三星电子、现代电子产业株式会社名列第二、第四，美国的国际商业机器公司并列第四，中国的科研机构如浙江大学、南京大学、中科院的几个研究所在此领域也略有表现。这样我们的研究机构想要有技术突破，就必须至少了解国外公司在中国专利申请的具体内容，国内的企业在技术与设备的应用方面就应当注意避免专利侵权，在寻找研究机构作为合作伙伴时就应该了解找哪一个合作对象，此对象的技术优势在哪里。研究机构与企业就可以直接地查找所关注对象的专利资料，针对性地分析其技术路线、专利圈地范围，为本单位实施自己的技术发展、专利规避等方案提供确实参考。集成电路产业专利战略与商业战略的高度相关性。（1）提高金融能力。如IBM公司，它是在90年代初的重组过程中开始系统地开发专利来增加收益的。其首席财政官理查德?托曼亲眼目睹了知识产权专利使用费由1990年的0.3亿美金上升至1999年的10亿美金。Texas Instruments也是走投无路时，求助于专利。它在80年代中期濒临破产，于是开始注册专利。此后它共获得了专利使用费40亿美金。据估计，1999年其专利年收入约8亿美金。（2）建立专利的市场优势。日立（Hitachi）仅开发那些能垄断市场的专利产品，这些产品的技术含量并不高。例如，它生产的气流自动探测器很容易仿造。但它拥有专利，因而竞争对手不得不寻找新的技术方案，新方案将更复杂、更昂贵，所以缺乏竞争力。运用专利信息分析竞争对手的全球专利战略与技术研发路线，指导本企业的专利战略。（1）避免重复研究，借鉴丰富自己；（2）了解技术市场份额，掌握竞争对手专利策略；（3）把握技术许可、转让等技术贸易中对手的底细；（4）避免专利侵权。指导浦东形成集成电路产业链过程中，引进目标企业与目标人才。2003/8