《半导体专利纠纷为何愈演愈烈?》

  • 来源专题:光电情报网信息监测服务平台
  • 编译者: husisi
  • 发布时间:2019-11-04
  • 从汇顶科技与瑞典指纹卡有限公司(下称瑞典指纹卡)、上海思立微、台湾神盾公司之间多起专利纠纷,到晶丰明源在科创板上市前夕被矽力杰起诉侵犯专利权,再到台积电与美国格芯(Global Foundries)之间互诉专利侵权……近年来,半导体领域的专利诉讼频发,这与业内人士的分析趋于一致。“半导体行业发展从以往低水平的价格战进入以知识产权为主要竞争手段的发展阶段。”近日举办的“半导体知识产权发展论坛”上,多位业内从业者表达了类似的观点。

    论坛上,上海硅知识产权交易中心有限公司总经理徐步陆发布《中国集成电路知识产权年度报告(2018)》(下称报告),并结合报告分析,近10年来我国集成电路领域专利数量保持快速增长趋势,随着集成电路产业销售规模持续增长和国内企业对半导体行业专利布局愈加重视,以往只在欧美日韩等国家和地区企业之间发生的专利诉讼案件,如今在国内将逐渐增加。

    布局加快,专利意识明显增强

    徐步陆在接受中国知识产权报记者采访时介绍,从1985年到2018年全球主要集成电路企业专利布局情况来看,美国和日本的企业走在世界前列。中国近10年来集成电路领域专利数量持续保持快速增长的趋势,专利保护和布局意识日益增强。2018年,中国集成电路专利公开数量为4.1919万件,比2017年增加了7380件,近两年中国集成电路专利年度公开数已超过了美国。

    中国半导体行业协会提供的数据表明,从2000年到2017年的18年间,中国集成电路产业销售规模年均增速为20.6%,全球集成电路产业销售规模年均增速为4.8%;中国已经是全球集成电路产业发展最快的国家,在全球的占比持续提高,已成为全球主要消费市场。一位集成电路企业的知识产权负责人分析,在国家加快推动集成电路产业发展相关政策和中国集成电路市场规模快速增长的双轮驱动下,国内集成电路产业规模逐年扩大。为了保护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创新保护及知识产权布局。

    报告显示,从技术分布情况看,中国集成电路专利技术分布基本与美国的情况一致:设计技术相关的专利数量最多,其次是制造技术、封装测试。国外专利权利人在设计、制造及封测技术的专利数量占比达31%、39%、19%,可见国外权利人对中国集成电路市场比较重视。对比中国与美国相关专利技术,除了原子层沉积之外,2018年度制造和封装技术中国专利数量均比美国专利多,这和中国近几年大力新建集成电路生产线和封装产线情况相符合,而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。

    争议频发,市场竞争开始升级

    随着市场竞争加剧和专利保护意识与能力的提升,专利作为企业制胜市场的砝码之一,其分量与日俱增。“越来越多的企业以知识产权为工具进行市场竞争,行业发展从低水平的价格战进入拼技术、拼专利的竞争阶段。”徐步陆发现,在最近的多起专利诉讼中,中国集成电路企业出现了从被告到原告,从被动应诉到主动起诉、互诉,以压制竞争对手的身份转变。

    以指纹芯片领域的专利纠纷为例,在后来者居上超越瑞典指纹卡后,汇顶科技被前者以侵犯专利权为由诉上法庭。在国内指纹芯片的蛋糕越做越大后,汇顶科技同样以专利侵权为由,将同行上海思立微送上被告席;见招拆招,上海思立微随即反诉汇顶科技与上海魅之族数码科技有限公司侵犯专利权。在这些诉讼背后,既是竞争加剧后市场利益的明争暗抢,也是技术实力和专利制度运用能力的正面交锋。

    以侵犯专利权为由,将晶丰明源诉至法庭,而导致其科创板上市一度中止的矽力杰半导体技术(杭州)有限公司(下称矽力杰)同样有过被诉的经历。早在2010年,芯源系统股份有限公司(MPS)在美国提起专利侵权诉讼, 主张矽力杰恶意侵害MPS有关高效率低压、低电流转换器 (例如直流对直流降压转换器)的专利。

    “经过近10年的快速发展,国内集成电路企业的专利保护意识和能力普遍提升,从被动应诉、积极应诉到主动运用专利制度赢得市场,这是市场发展和竞争的必然结果。”上述负责人分析。

    核心短板,专利运营亟待提速

    虽然我国半导体市场已成为全球主要市场,但国产化水平却仍处于初级发展阶段。目前,在国家政策及相关产业基金的支持下,国产半导体替代的前进步伐正越来越快,但部分核心部件不能生产,成为限制产业发展的较大掣肘。

    这一问题从集成电路企业的专利布局上也得到体现:一方面,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方面的差距依然较大。尤其是处理器、存储器方面的核心专利储备明显不足。另一方面,总体来说,中国集成电路企业相对重视在国内的专利布局,但在全球的布局还存在明显差距。报告显示,中国集成电路设计企业(产品公司)拥有美国专利超过100件的仅有4家,全球布局亟待加强。

    对此,徐步陆建议,专利作为集成电路企业核心资产,除了自身积累外,仍需要采用国际先进理念,通过实体企业拆分出专利运营公司,或与第三方专利运营平台合作,通过知识产权运营,捕捉国际高价值专利的交易时间窗口、获取基础性专利,同时盘活企业存量专利资产。

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    • 最近,欧洲专利局(EPO)公布了《2021年专利指数》报告,其中半导体相关专利为3748件,比上年增加2成,创出历史新高。从不同地区的专利申请来看,中国和韩国2021年比上年增长4~5成,明显高于美国(增长3%)和欧洲(增长14%)的增速。 在专利申请的TOP25榜单中,华为、OPPO、中兴、百度四家中国企业上榜,其中OPPO以1057件专利申请总量排名第13位。 在半导体产业逐渐开启“逆全球化”之际,半导体专利的申请也在不断增长。市场竞争加剧和专利保护意识与能力的提升,使得专利的分量与日俱增。 各国专利之战 日本就是一个典型的依靠专利发展半导体的例子。 在1980-2000年间,日本企业几乎统治了“半导体工艺和材料”专利TOP10。2002年,日本政府发表《知识产权战略大纲》,正式确立“知识产权立国”的国家战略。 此后,在2000-2010年十年间,日本最大的半导体电子设备提供商——东京电子这一时期专利数量攀升很快,仅次于三星位列全球专利排名第二位;主要以OLED创新为主的半导体能源实验室也凭借Shunpei Yamazaki这个发明家总裁,挤进了前五。 专利在半导体这个高壁垒、高技术、高成本的领域中非常重要。谁能优先申请专利,谁就能在半导体的发展中掌握着主动权。因此,当半导体已经成为了一种战略资源后,所有国家都在发力。 实际上,全球各国偏向的专利申请种类并不相同。 在人工智能与半导体材料的专利申请方面,中美两国专利申请数量不相上下。 全球半导体材料第一大技术来源国为中国,中国半导体材料专利申请量占全球半导体材料专利总申请量的32.05%;其次是美国,美国半导体材料专利申请量占全球半导体材料专利总申请量的23.78%。 在全球人工智能专利申请中,中国和美国也处于领先地位,遥遥领先其他国家。中国专利申请量为 389571,位居世界第一,占全球总量的 74.7%,是排名第二的美国的 8.2 倍。 作为老牌科技强国,美国在世界科技产业链中占有重要地位。在专利申请的数量上美国占比最高达到25%;德国(14%)、日本(11%)、中国(9%)等分列其后。 而日本则在光刻胶方面专利数量远远领先。从2006年-2018年,日本企业在光刻的前后处理领域的专利申请量居世界第一位,总计申请了18531项专利,全球占比超过43%,远远超过排在第二、第三位的韩国和美国。 从单个申请者来看,日本企业东京电子每年稳定申请数约为400项,在2006年至2018年累计达到了5196项,占到整体的12.1%。东京电子在涂布显影设备领域,已掌握超过80%的全球份额。 韩国则在第三代“神经形态”人工智能半导体领域有一席之地。韩国发布关于《人工智能半导体产业竞争力分析结果》显示,第三代“神经形态”人工智能半导体的专利申请数量韩国超越日本和中国台湾地区,以较大优势位居世界第二。 为什么半导体领域专利纠纷尤其多? 半导体产业是目前世界上所获专利最多、专利纠纷最为集中的领域之一。 去年11月26日,美光结束了与中国台湾联华电子历经四年的诉讼。双方将各自撤回向对方提起的诉讼,同时联电向美光一次性支付一笔金额保密的和解金。自2017年美光举报联电在同晋华的合作中涉嫌窃取商业秘密后,3家公司的知识产权纠纷已持续4年之久。 1月27日,美国国际贸易委员会(ITC)投票决定对特定有源矩阵OLED显示设备及其组件启动337调查,京东方涉案。京东方发布公告称,经核查,针对公司特定有源矩阵OLED产品,目前Solas OLED主张美国专利共2件,分别涉及阵列基板和驱动电路技术。 随着半导体产业的发展,半导体行业之间的竞争已经不再是通过压低成本取胜的阶段,取而代之的是以知识产权为主的竞争手段。 由于半导体行业的上下游关系复杂,研发成果的表现形式多样,它涉及到工艺制备方法,还包括到各产品本身,如何利用多种形式的知识产权来保护研发成果,这对企业研发和IPR来说都是一个挑战。随着市场竞争日趋激烈,全球专利纠纷此起彼伏。 例如,早些年美国可靠的专利保护为投资者提供了经济激励,但后来由于最高法院的裁决与国会的改革,美国专利保护的可靠性开始下降,投资人不再信任专利保护。另外,专利的维权和执行成本也高过往常。少了可靠的专利保护,芯片厂的竞争对手便可以肆无忌惮地拷贝创新技术,然后低价出售,给砸下研发费用的芯片厂造成沉重打击。 专利战争夺的背后实质是什么?就是专利授权费。半导体巨头们大力投入研发的背后,也希望由此形成的技术成果可以换来市场回报,随着消费需求的转型,行业竞争也开始由粗放型的价格战向技术型的专利战转变。 此外,专利逐渐成为市场优胜劣汰的一种手段,专利企业用获得专利权的产品或技术在市场竞争中进行防御,使竞争对手无法进入这个技术领域和市场,以减少竞争对手在市场中的占有份额,从而避免更大的损失。 因此,苹果与高通也曾有过持续两年数十亿美元专利授权费诉讼。开始是由苹果将高通诉至美国加州南区法院,指控高通公司垄断无线设备芯片市场,并控告高通以不公平的专利授权行为让苹果损失10亿美元。在这之后不到三个月时间,苹果先后在美、中、英等三国对高通发起多起专利诉讼。 高通同样选择回击,在美国、德国和中国对苹果发起诉讼,而在中国内地,高通更是在北京、广州、南京、青岛和福州等五个城市先后发起了二十余起针对苹果的诉讼案件。 而专利的获取不一定依靠专利费的授权,还有一条路子——并购。实际上,半导体产业内的各类并购影响的不止是厂商的生产产能,同样还包括半导体相关专利分配的转移。 在某些情况下,被收购的投资组合的专利数量可能占收购实体的很大一部分。例如,在拟议的AMD-Xilinx和英伟达-ARM交易中,被收购方的投资组合规模(Xilinx约有4500笔有效赠款,ARM约有4200笔现款)大于收购者投资组合的50%。就AMS-OSRAM交易而言,被收购方(OSRAM)的投资组合实际上是收购方(AMS)组合的几倍。 因此,各国国家也开始出台相应保护专利的措施。 韩国总理金富谦主持召开科学技术长官会议时,审议了“培养及保护国家战略技术”方案。方案称,政府将制定国家核心技术保护体系,为防止人才流失,将构建核心人才数据库。 中国大陆的专利情况 中国是半导体消费大国,半导体销售额占全球市场的一半以上,但非常依赖外来技术和产品。近年来,中国政府对半导体产业的战略地位日趋重视,大力扶植半导体产业。中国半导体产业的庞大商机吸引着许多企业参与竞争,行业充满活力。 2021年,中国在半导体元件领域上共授权专利10057项,比上一年增长12%,2014-2021年的平均增长率达到15%,是专利数量第42多的技术领域。近年来,半导体元件领域的专利增长较快,但波动较大。 从地区来看,2021年,北京获得该领域国家专利1148项,占该领域的份额为15.4%,占本地区专利的1.4%;广东获得该领域国家专利1120项,占该领域份额的15%,占本地区专利的1.1%。北京和广东在半导体元件技术上的专利数量最多,表明这两地汇聚了大量的技术研发力量,是研发能力最强的地区。 从产业链来看,设计模块专利许可占比最高(1.74%),领先第二位的设备模块超三倍,材料、设备的专利许可行为排在第二(0.51%、0.46%),封测、制造模块的专利许可行为占比最低。 中国大陆封测领域中专利申请量最高的企业为长电科技,以4660件专利申请位居首位,并有明显的优势地位,为封测领域中国大陆创新龙头。 从半导体行业中国专利诉讼占比情况来看,设计模块专利诉讼占比最高(0.33%),远超其他模块,其他模块专利诉讼发生频率相对较低。 半导体产业是信息产业生态链中关联度最大的产业,是投入大、利润高的产业,也是战略性和市场性同时兼备的产业,世界各发达国家政府都从国家战略的高度大力支持其发展。半导体专利同样十分重要。 专利之战,日益焦灼。
  • 《“美日半导体贸易战”给中国半导体带来的思考》

    • 来源专题:中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者:冯瑞华
    • 发布时间:2018-11-06
    • 2018年10月30日,对国内半导体行业来说,应该是被记入历史的日子。美国人开始对中国半导体企业下手了。美国政府于当天宣布,将福建晋华集成电路有限公司(简称:晋华)列入美国产品禁止出口的“实体名单”。美国政府给出的理由是,晋华将要生产的记忆体芯片将威胁到美国军用系统芯片供应商的生存能力。 美国给的理由,表面上是令人费解的。晋华何许人也?是一家成立于2016年,处于设备安装阶段还未投产的新企业,毫无疑问,美国如果真正实施禁令,该公司将无法完成生产线,几百亿的投资将打水漂。晋华产品是DRAM内存(上述的记忆体芯片),采用从台湾联电引进的28nm技术,与行业领跑者的韩国三星电子、美国美光科技公司最新技术的1×nm也相差近两代。由此来看,美国人提到的“威胁”仅是说辞而已,回想2018年初的“晋华vs美光科技”的知识产权诉讼纠纷,想必美光科技对美国政府的政治游说起到了很大作用。10月31日,晋华技术来源的台湾联电也宣布暂停对晋华的技术协助。晋华项目及中国半导体行业何去何从,众人关切! 当前的中美贸易战,美国的最终目的之一是压制包括半导体在内的中国高端制造的发展,确保自己的全球优势地位。意外的是,战火如此迅速烧到了半导体行业。如果说中兴事件是美国给中国半导体提了一个醒,这次的晋华事件是给国内半导体企业的一个正式警告。处于刚要发力阶段的中国半导体国产化一旦威胁到美国企业的市场空间,美国势必会强化施压力度。 中国半导体行业该如何应对这场博弈? 长期战略如何设计? 本文通过整理当年的“美日半导体贸易战”的经过,希望给国内半导体同仁带来一些有价值的参考信息。 1. 导 读 20世纪80年代后期,日本半导体制造商称霸全球。1988年占据全球制造商Top10半壁的 NEC、东芝、日立、富士通、三菱等公司,如今或灰飞烟灭、或改姓出嫁。扛着日本半导体大旗的东芝Memory公司,不经意间其会长(董事长)变成了美国人。 日本半导体制造在20世纪90年代的没落,其原因有:日本泡沫经济的破裂、日本终端电子产品竞争力下降、日本半导体企业间的内耗(高峰时达30多家半导体企业)、电脑网络革命带来的半导体行业洗牌等。其中,从80年代初期开战并持续十三年的“美日半导体贸易战”也影响巨大??? 2. 前 奏 “针对特定行业,为了达到抢占全球市场为目的,某国政府长年实施了包括顶层设计/资金支援/市场调控在内的政策”。 看官,你猜,这个“某国”是哪国? 这是1983年美国跨国半导体公司发表的文章,这里的“某国”别无旁他,是日本。原文并没有卖关子,实名指向日本。这边文章发表的稍早前,美国半导体协会也发表类似文章,批判日本半导体企业严重损害美国企业利益,而且矛头直指日本政府实施的产业导向政策。 同年,爆发“美日半导体摩擦”。 1983年,美日两国政府间组建有关半导体贸易的协商工作组,开始对话。然而,那句话叫什么来着? “该是你的,躲也躲不掉”。84年洛杉矶奥运会拉动了电视机/录像机的巨大消费,再加上电脑风暴,带来了巨大的半导体需求,再次让日本半导体企业赚的盆满钵满。85年受到奥运会特需的反弹,市场急速降温,这让本就处于被动的美国半导体企业日子更艰难,裁员、收缩生产、整编,一片江河日下的破落景象。 美国人快要气炸了! 3. 开 战 1985年,微软针对日本7家半导体厂家的DRAM开始反倾销诉讼,AMD与NS公司(美国国家半导体,后被TI收购)也跟进群殴。事情越闹越大,时任总统的里根也亲自给商业部下达命令,调查日本的倾销问题。经过几个月折腾,在1986年9月日本通产省(商务部)被迫与美国商业部签定了“日美第一次半导体协议”。 主要内容是,限制日本半导体对美出口、扩大美国半导体在日本市场份额。 然而,不知日本小兄弟是有意还是无意,总之美国大哥远没有满意。美国于1987年进一步发表针对日本在第三国倾销的报复措施。里根总统再次亲自出马,以日本未能遵守协议为由发表对日本产电脑/电视等征收100%的报复性关税。另外,美国政府阻止富士通对Fairchild公司的收购、等,美国人的报复措施遍地开花。 美日关系在此时进入二战后最坏时期。 顺便提一句,1987年美国诞生IC设计企业,以台积电为代表的代工厂也陆续创立。 4. 抗 衡 日本半导体厂家在这种巨大压力下,耐心搞研发,以技术抗衡。其后,1MB的DRAM市场份额最高时拿到全球90%,作为当时最高端的4MB的DRAM也席卷世界。最终,日本半导体企业在1989年获得全球一半以上市场份额,称霸一时。 盛极必衰。日本企业凋落的钟声也同时敲响。 美国企业以专利为武器增加对日本企业的攻击。代表案例有,1989年TI公司在日本时隔30年取得基尔比专利,这迫使日本半导体企业随后支付了数十亿美金的专利费。 1991年6月,“日美第一次半导体协议”到期。美国继续强迫日本签订“日美第二次半导体协议”。新协议主要内容为,撤销上述的100%报复关税,增加“1992年底以前外国半导体产品在日本市场占有的份额能超过20%”等内容。 5. 尾 声 1992年以后,以英特尔为代表的美国企业获得转机,依靠网络的兴起重新回归世界盟主。同时期,疯狂学习日本DRAM技术的韩国三星地位渐渐突显。 随后,微软于1993年发表Windows系列产品,以此为基础,美国企业重新夺回半导体霸权。在音响家电半导体中独占鳌头的日本企业,渐渐衰弱。 “日美第二次半导体协议”到期的1996年,在美国企业再次崛起的背景下,美国政府没有提出续签要求。美日半导体摩擦自1983年开始,历经13年后走进历史。 6. 现 状 1).日本 日本半导体企业的霸主地位虽已成过往烟云,但至今仍是全球主要制造基地之一。索尼的图像传感器 、 瑞萨电子(Renesas Electronics、NEC/三菱/日立的半导体业务合并公司)的微控制器、包括功率半导体等领域,处于领头羊地位。更需要强调的是,日本的半导体设备与原料技术独树一帜。特别是材料,硅片、光罩、光阻、CMP材料…… 全球哪家半导体厂家敢说不用日本的材料呢? 日本人认真研发的态度,成就了其在半导体行业依旧不可动摇的地位。 2).美国 老美变得更加聪明了。 打压日本半导体时,日本已经实际威胁到了美国企业的地位。这次针对中国,是发生在中国半导体企业处在襁褓之时。 美日贸易战大体分三段,第一段是60年代开战的以纤维、纺织品为代表的轻工业,第二段是70年代开战的以钢铁为代表的重工业与家电,第三段是80年代开战的汽车、半导体等技术行业。因为中国发展太迅速,针对中国,把对日本的第一段和第二段一窝蜂全上,现在看来第三段也要开始了。美国对威胁到自己利益的国家实施打压策略是不会有变化的。唯一不同的是,日本是美国的小弟,不敢与老大哥真正撕破脸皮。 无论是意识形态还是自身利益,中国不可能也不会和日本一样。 3). 中国 纵观电子行业发展史,本国终端产品的强大会带动半导体产业的发展。电脑成就英特尔,音响家电成就NEC等日本企业,微软成就英特尔第二春,苹果带出高通,三星手机带出三星电子。我国的华为也培养了势头强劲的海思半导体。 中国在人工智能、自动驾驶等行业的研究深度已凸现优势,这极有可能会带出我国的相关半导体龙头企业。 机会就在眼前! 能否把握住机会,一是技术研发,二是资金投入。关键还是能否耐得住寂寞,潜心搞研发。OECD (经济合作与发展组织)在2017年发表的数据显示,2015年世界主要国家(地区)投入研发费用占GDP比率,前三位是韩国4.23% ,日本3.29%,台湾3.05%。美国2.79%排第五,中国2.07%排名第七。韩国/日本/台湾的研发费用中,以半导体为主的电子行业为主要投资产业,这造就了其半导体产业的强大。也可以反过来说,半导体的强大拉动了研发费用规模。其本质一样,需要烧钱。 我国已经在资金层面开始发力。潜心研发技术是取胜的根本之道。 还有一个大问题是人才的缺乏,主要是研发和一线工程师。即使企业重金聘请到一两个顶级技术专家,但如果没有大量优秀工程师的支持,产品良率就不可能上来。良率控制是半导体企业的生命线,低良率导致公司亏损,无法进行新技术投资,进入恶性循环从而很快被淘汰。半导体行业的技术更新速度,大家是清楚的,然而培养一个工程师,却需要5年~10年。 新建的半导体企业已经开始大量互挖工程师,这对我国半导体发展整体来讲,是不好的现象。把有限的人才集中到几家重点培养企业,再依靠企业培育新人,形成阶梯性人才体系是必要的。否则,欲速则不达。