凌秋妮 藍(lán)艷裕 梁培良

摘 要：本文從專利分析視角，在對(duì)海內(nèi)外六個(gè)汽車芯片相關(guān)公司相關(guān)專利梳理的基礎(chǔ)上，從產(chǎn)業(yè)鏈、芯片功能以及專利IPC分類專利布局等角度對(duì)汽車芯片關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了深入分析。

關(guān)鍵詞：芯片 汽車 專利分析

Abstract：From the perspective of patent analysis， this paper sorts out the patents related to automotive chip technologies of six companies worldwide， and analyzes the development status of key technologies of automotive chip in terms of industry chain， chip function and IPC classification layout.

Key words：chip， automobile， patent analysis

1 引言

汽車的智能化、網(wǎng)聯(lián)化需求決定了車用芯片是芯片市場(chǎng)增速最快的部分，如一輛新能源汽車要用到的芯片數(shù)量就能達(dá)到數(shù)百顆至上千顆不等，由于汽車芯片產(chǎn)品需要經(jīng)過開發(fā)設(shè)計(jì)、產(chǎn)品測(cè)試到批量生產(chǎn)等一系列過程，故其所需的穩(wěn)定供貨周期較長(zhǎng)，因而相比其他行業(yè)，汽車行業(yè)對(duì)芯片的需求更為平穩(wěn)。

芯片短缺已成為威脅全球汽車業(yè)乃至經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇的一大風(fēng)險(xiǎn)，從目前各國(guó)和大型廠商采取的措施來看，未來芯片業(yè)布局將逐步升級(jí)，呈現(xiàn)出區(qū)域轉(zhuǎn)移等特點(diǎn)。但是，由于全球經(jīng)濟(jì)生態(tài)轉(zhuǎn)型、主要廠商恢復(fù)產(chǎn)能尚需時(shí)日等因素，“缺芯”困境短期難以解決，汽車業(yè)核心零件的芯片供應(yīng)難言樂觀。

2 芯片技術(shù)分支

從產(chǎn)業(yè)鏈看，芯片技術(shù)主要包括設(shè)計(jì)技術(shù)、制造技術(shù)和封裝測(cè)試技術(shù)三個(gè)部分。芯片設(shè)計(jì)是典型的技術(shù)密集型工作，是芯片行業(yè)整體中對(duì)科研水平、研發(fā)實(shí)力要求較高的部分，芯片設(shè)計(jì)的能力是一個(gè)公司在芯片領(lǐng)域能力、地位的集中體現(xiàn)之一;晶圓生產(chǎn)芯片，晶圓生產(chǎn)商根據(jù)設(shè)計(jì)版圖進(jìn)行掩膜制作，形成模版，在晶圓上批量制造集成電路，芯片通過多次重復(fù)運(yùn)用摻雜、沉積、光刻等工藝，最終在晶圓上實(shí)現(xiàn)高集成度的復(fù)雜電路，芯片晶圓生產(chǎn)后通常要進(jìn)行晶圓測(cè)試，檢測(cè)晶圓的電路功能和性能;芯片封測(cè)技術(shù)，芯片封裝是將生產(chǎn)出來的合格晶圓進(jìn)行切割、焊線、塑封，以防止物理損壞或化學(xué)芯片腐蝕，同時(shí)使芯片電路與外部器件實(shí)現(xiàn)電氣連接。

3 汽車芯片技術(shù)主要專利權(quán)人分析

為研究芯片技術(shù)領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)分布狀況，專門挑選了國(guó)內(nèi)外比較知名的汽車或汽車芯片公司，對(duì)它們的汽車芯片申請(qǐng)情況進(jìn)行分析，它們分別是：恩智浦半導(dǎo)體公司、比亞迪股份有限公司、通用汽車公司、特斯拉（Tesla）、北京地平線科技有限公司和上海蔚來汽車有限公司。圖1示出了這六家公司已經(jīng)公開的專利申請(qǐng)情況。排在首位的恩智浦公司的芯片相關(guān)專利申請(qǐng)?jiān)趪?guó)內(nèi)外公開共3628件，以美國(guó)專利和中國(guó)專利為主，其中中國(guó)專利申請(qǐng)1021件（包括946件發(fā)明，75件實(shí)用新型），美國(guó)專利申請(qǐng)2184件。比亞迪在國(guó)內(nèi)外公開芯片相關(guān)類專利申請(qǐng)共688件，其中大部分為中國(guó)專利申請(qǐng)（564件，包括379件發(fā)明，185件實(shí)用新型）。通用汽車公司在國(guó)內(nèi)外公開芯片專利申請(qǐng)共264件，其中美國(guó)專利申請(qǐng)139件，中國(guó)專利申請(qǐng)40件。從上述數(shù)據(jù)來看，恩智浦汽車芯片公司在汽車芯片技術(shù)行業(yè)具有絕對(duì)支配地位，比亞迪和通用汽車公司汽車芯片行業(yè)也有重點(diǎn)布局，汽車芯片行業(yè)主要在美國(guó)和中國(guó)做了專利申請(qǐng)布局。

4 汽車芯片專利技術(shù)領(lǐng)域分布

圖2為汽車芯片專利技術(shù)領(lǐng)域分布圖，恩智浦公司公開的3628件專利申請(qǐng)中，與封裝測(cè)試技術(shù)相關(guān)的有689件，與通信芯片技術(shù)相關(guān)的有618件，與存儲(chǔ)芯片技術(shù)相關(guān)的有345件，與芯片設(shè)計(jì)技術(shù)相關(guān)的有216件，與感知芯片技術(shù)相關(guān)的有139件，與晶圓、硅片制造技術(shù)相關(guān)的121件。恩智浦公開的芯片專利中，布局區(qū)域絕大部分在美國(guó)和中國(guó)，分別為2207件和1207件。比亞迪公開專利申請(qǐng)的688件芯片相關(guān)類發(fā)明或?qū)嵱眯滦蛯＠暾?qǐng)中，按產(chǎn)業(yè)鏈分類，與芯片設(shè)計(jì)相關(guān)的專利申請(qǐng)共140件，與封裝測(cè)試相關(guān)的專利申請(qǐng)有54件，與硅片制造相關(guān)的專利申請(qǐng)有25件。

5 汽車芯片專利技術(shù)IPC分布

恩智浦布局的專利技術(shù)有H01L半導(dǎo)體器件3458件、H05K印刷電路118件、G06F數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)處理81件、G01R物理測(cè)定59件、G11C靜態(tài)存儲(chǔ)器49件;比亞迪布局的專利技術(shù)有H05K印刷電路303件、H01L半導(dǎo)體器件291件、C23C材料涂鍍覆33件、G02F控制器件或裝置27件、G06F字?jǐn)?shù)據(jù)處理26件;通用布局的專利技術(shù)有H01L半導(dǎo)體器件187件、H05K印刷電路67件、H01R導(dǎo)電連接 20件、G01S無線電定向11件、H02M電源設(shè)備9件;特斯拉布局的有H01L半導(dǎo)體器件8件、H05K印刷電路10件;地平線布局有G01N材料分析或測(cè)試3件;蔚來汽車布局有H05K印刷電路2件，H01L半導(dǎo)體器件2件。

6 小結(jié)

本章分別從國(guó)外和國(guó)內(nèi)挑選三家行業(yè)內(nèi)比較知名的汽車或汽車芯片公司，從其專利申請(qǐng)、芯片產(chǎn)業(yè)鏈和功能分類技術(shù)領(lǐng)域分布以及技術(shù)IPC分類專利布局構(gòu)成情況等維度進(jìn)行了分析，詳情請(qǐng)見表1。

汽車面臨的環(huán)境復(fù)雜多樣，因此要求車規(guī)芯片具備高安全性、高可靠性、高適應(yīng)性、高穩(wěn)定性等特征。近年來，智能新能源汽車的芯片應(yīng)用快速增長(zhǎng)，一輛智能新能源汽車有上百枚芯片，在汽車芯片領(lǐng)域，國(guó)外企業(yè)無論在產(chǎn)業(yè)鏈還是在功能芯片都遙遙領(lǐng)先，這意味著我國(guó)急需在這些方向加大自主創(chuàng)新，在這些方向上中國(guó)企業(yè)有很大的發(fā)力空間。

同時(shí)，在專利IPC分類方面，國(guó)外企業(yè)在半導(dǎo)體器件方面這一基礎(chǔ)性研究有很強(qiáng)專利布局投入，這也要引起我們注意。

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