众所周知，我国半导体产业曾经长期由国外企业所垄断，而我国又是世界上最大的半导体产业应用市场，国内芯片长期需要从国外进口，核心技术仍与国外先进水平具有一定差距。在这样一个大环境下，国产芯片要想打破国外芯片产品的垄断地位，在全球市场占有一席之地，必然要不断提高技术水平，研发更多的科技成果，开发和形成新的专利和专有技术，并将其转化为产品投入市场。专利技术，为我国在半导体芯片领域进一步深入开发及大规模产业化提供了知识产权的可靠保障。
一、中国半导体专利现状
中国公司在许多技术市场占据了领先地位，如无人机的DJI和社交媒体的TikTok。作为其扩张战略的一部分，这些公司中的许多都着眼于加强其专利组合，特别是通过在本国司法管辖区申请专利。中国的专利申请量增长了30%，2021，中国国家知识产权局批准了约70万项专利，比2020年增长了约31%。
2020年，创新者总共申请了100多万项中国专利，其中80%以上来自中国国内申请人。相比之下，美国专利和商标局共收到60多万份专利申请，其中约一半来自国内申请人。根据世界知识产权组织（WIPO）的数据，2019年，中国的专利申请占全球专利申请总数的43.4%，其次是美国的19.3%，日本的9.6%。自2011年以来，中国专利申请数量每年增长超过12%。
这一增长归因于几个因素，包括中国公司转向技术更先进的产品、中国政府鼓励专利的激励措施以及中国不断扩大的国内市场。由于这些和其他原因，中国正在成为专利活动的领导者。这一发展将为全球高科技企业带来新的挑战，因为中国公司继续在世界各地扩大活动。
据IAM报道，2021，我们见证了三家中国企业在中国专利授权方面领先——华为7619项，腾讯4537项，Oppo 4204项。虽然这三家公司在相对成熟的电信基础设施、互联网服务和移动设备行业处于领先地位，但我们也看到在人工智能、机器学习和超级计算等领域的专利活动有所增加。
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。
二、全球半导体五大模块专利一览
针对2016年以来新公开的材料、设备、设计、制造、封测模块全球专利，《中国半导体白皮书》展示了各模块专利申请人TOP10。
在半导体材料方面，TOP10分别为台积电、三星、住友、信越、胜高、应用材料、IBM、英特尔、中芯国际、富士胶片。
在材料模块，掩模版、靶材专利、键合线、引线框架壁垒最高，电子气体、硅片、引线框架研发热度最高。
在半导体设备方面，TOP10分别为台积电、东京电子、迪斯科、IBM、应用材料、ASML、三星、佳能、蔡司、格罗方德。迪斯科、ASML专利布局的技术环节集中度较高，其余创新主体的技术环节分布广泛。
设备模块中，光刻机、刻蚀/去胶/灰化、贴片、划片、焊接、缺陷检测、探针测试系统专利壁垒较高，刻蚀/去胶/灰化、扩散/氧化/退火、湿法刻蚀、清洗设备、涂布/显影设备、单晶炉、贴片、划片、焊接、塑封、缺陷检测、膜厚测量设备属于热点技术。
在半导体设计方面，TOP10分别为高通、美光、华为、三星、SK海力士、英特尔、东芝、京东方、联发科、IBM。美、韩两国依然具有技术优势，中国本土企业对于中国内的半导体技术的专利布局还有待提高。
设计模块中，比较器、稳压器、处理器、存储器、电源管、交换机芯片、汽车电子专利壁垒较高，比较器、稳压器和模数/数模转换器、处理器、存储器和逻辑器件、无线连接芯片、机顶盒芯片、电源管理、汽车电子、射频前端属于热点技术。
在半导体制造方面，TOP10分别为长江存储、三星、美光、东芝、思佳讯、闪迪、高通、台积电、英特尔、村田电子。在制造模块排名前十的全球专利申请人中，有很多企业涉及存储器芯片制造领域，这与存储器芯片在集成电路的产品中占主要地位有关。
制造模块中，DRAM、DAND FLASH存储器芯片、射频器件专利壁垒较高，DAND FLASH、射频器件属于热点技术。
在半导体封测方面，TOP10分别为台积电、英特尔、三星、日月光、长电、德州仪器、IBM、英飞凌、美光、高通。其中，长电科技是唯一上榜的中国大陆企业。
封测模块中，倒装、多芯片模块、微机械系统、凸点封装专利壁垒较高，硅通孔技术以及3D封装技术属于热点技术。
中国大陆半导体封测领域TOP10企业有效专利统计
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。
三、各国半导体专利申请之争
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。
美国专利制度仍然健全，一方面，一些专业人士辩称，美国专利制度多年来受到了一些因素的削弱，如法官不愿意在侵权案件中下达禁令或维持巨额裁决，美国专利审判和上诉委员会的多方审查程序可能被侵权者玩弄，简单化的“专利巨魔”叙事使立法者和法官偏袒侵权者。尽管如此，美国仍然被许多人视为尊重创新和法治的场所，这可能有助于解释为什么如此多的非美国企业创新者优先提交美国专利申请。
四、各国半导体专利纠纷之战
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。
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。
后记
在欧美半导体产业逐渐开启“逆全球化”之际，半导体专利的申请依然在不断增长，随着市场竞争加剧和专利保护意识的提升，专利的分量也与日俱增。
以新兴的移动智能终端和物联网技术为代表的信息产业革命浪潮，为“中国芯”提供了抢占行业制高点的重大机遇。只有抓住机遇，把资金、技术和市场这几个方面结合起来共同发力，借助政策支持快速发展，加强技术研发投入，补足核心技术短板，攻克关键性技术，在设计领域有所突破，提高芯片企业核心竞争力，增强市场对于国产芯片的信心，提高半导体制造本土化率，并且积极和国外企业展开专利交叉许可拓展市场空间，通过专利运营使企业专利资产的收益达到最大化，形成具有中国特色的核心技术知识产权体系，国产芯片才能在全球竞争中赢得话语权，实现中国高科技产业真正由“中国制造”向“中国创造”的跨越，中国半导体的披荆斩棘之路才能迎来光明，“中国芯”才能遍布全球，经久不衰。
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