汽車芯片專利狀況分析

凌秋妮 藍艷裕 梁培良

摘 要：本文從專利分析視角，在對海內外六個汽車芯片相關公司相關專利梳理的基礎上，從產業鏈、芯片功能以及專利IPC分類專利布局等角度對汽車芯片關鍵技術的發展現狀進行了深入分析。

關鍵詞：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、網聯化需求決定了車用芯片是芯片市場增速最快的部分，如一輛新能源汽車要用到的芯片數量就能達到數百顆至上千顆不等，由于汽車芯片產品需要經過開發設計、產品測試到批量生產等一系列過程，故其所需的穩定供貨周期較長，因而相比其他行業，汽車行業對芯片的需求更為平穩。

芯片短缺已成為威脅全球汽車業乃至經濟復蘇的一大風險，從目前各國和大型廠商采取的措施來看，未來芯片業布局將逐步升級，呈現出區域轉移等特點。但是，由于全球經濟生態轉型、主要廠商恢復產能尚需時日等因素，“缺芯”困境短期難以解決，汽車業核心零件的芯片供應難言樂觀。

2 芯片技術分支

從產業鏈看，芯片技術主要包括設計技術、制造技術和封裝測試技術三個部分。芯片設計是典型的技術密集型工作，是芯片行業整體中對科研水平、研發實力要求較高的部分，芯片設計的能力是一個公司在芯片領域能力、地位的集中體現之一;晶圓生產芯片，晶圓生產商根據設計版圖進行掩膜制作，形成模版，在晶圓上批量制造集成電路，芯片通過多次重復運用摻雜、沉積、光刻等工藝，最終在晶圓上實現高集成度的復雜電路，芯片晶圓生產后通常要進行晶圓測試，檢測晶圓的電路功能和性能;芯片封測技術，芯片封裝是將生產出來的合格晶圓進行切割、焊線、塑封，以防止物理損壞或化學芯片腐蝕，同時使芯片電路與外部器件實現電氣連接。

3 汽車芯片技術主要專利權人分析

為研究芯片技術領域專利申請分布狀況，專門挑選了國內外比較知名的汽車或汽車芯片公司，對它們的汽車芯片申請情況進行分析，它們分別是：恩智浦半導體公司、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公開的專利申請情況。排在首位的恩智浦公司的芯片相關專利申請在國內外公開共3628件，以美國專利和中國專利為主，其中中國專利申請1021件（包括946件發明，75件實用新型），美國專利申請2184件。比亞迪在國內外公開芯片相關類專利申請共688件，其中大部分為中國專利申請（564件，包括379件發明，185件實用新型）。通用汽車公司在國內外公開芯片專利申請共264件，其中美國專利申請139件，中國專利申請40件。從上述數據來看，恩智浦汽車芯片公司在汽車芯片技術行業具有絕對支配地位，比亞迪和通用汽車公司汽車芯片行業也有重點布局，汽車芯片行業主要在美國和中國做了專利申請布局。

4 汽車芯片專利技術領域分布

圖2為汽車芯片專利技術領域分布圖，恩智浦公司公開的3628件專利申請中，與封裝測試技術相關的有689件，與通信芯片技術相關的有618件，與存儲芯片技術相關的有345件，與芯片設計技術相關的有216件，與感知芯片技術相關的有139件，與晶圓、硅片制造技術相關的121件。恩智浦公開的芯片專利中，布局區域絕大部分在美國和中國，分別為2207件和1207件。比亞迪公開專利申請的688件芯片相關類發明或實用新型專利申請中，按產業鏈分類，與芯片設計相關的專利申請共140件，與封裝測試相關的專利申請有54件，與硅片制造相關的專利申請有25件。

5 汽車芯片專利技術IPC分布

恩智浦布局的專利技術有H01L半導體器件3458件、H05K印刷電路118件、G06F數字數據處理81件、G01R物理測定59件、G11C靜態存儲器49件;比亞迪布局的專利技術有H05K印刷電路303件、H01L半導體器件291件、C23C材料涂鍍覆33件、G02F控制器件或裝置27件、G06F字數據處理26件;通用布局的專利技術有H01L半導體器件187件、H05K印刷電路67件、H01R導電連接 20件、G01S無線電定向11件、H02M電源設備9件;特斯拉布局的有H01L半導體器件8件、H05K印刷電路10件;地平線布局有G01N材料分析或測試3件;蔚來汽車布局有H05K印刷電路2件，H01L半導體器件2件。

6 小結

本章分別從國外和國內挑選三家行業內比較知名的汽車或汽車芯片公司，從其專利申請、芯片產業鏈和功能分類技術領域分布以及技術IPC分類專利布局構成情況等維度進行了分析，詳情請見表1。

汽車面臨的環境復雜多樣，因此要求車規芯片具備高安全性、高可靠性、高適應性、高穩定性等特征。近年來，智能新能源汽車的芯片應用快速增長，一輛智能新能源汽車有上百枚芯片，在汽車芯片領域，國外企業無論在產業鏈還是在功能芯片都遙遙領先，這意味著我國急需在這些方向加大自主創新，在這些方向上中國企業有很大的發力空間。

同時，在專利IPC分類方面，國外企業在半導體器件方面這一基礎性研究有很強專利布局投入，這也要引起我們注意。

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