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2020年中国集成电路专利数量、技术分布、主要专利权人及国内外集成电路企业专利布局分析[图]

2021年04月21日 13:21:48字号:T|T

    (一)、集成电路专利发展状况

    智研咨询发布的《2021-2027年中国集成电路行业市场运行状况及发展前景展望报告》显示:集成电路是一种微型电子器件或部件,通过半导体工艺集成在一起的具有特定功能的电路。集成电路属于技术,可以申请的专利有发明专利和实用新型专利。

    在国家加快推动集成电路产业发展相关政策支持和中国集成电路市场规模快速增长双轮驱动下,国内集成电路产业规模也逐年增长。2020年中国集成电路产量2614.7亿块,比上年增加596.48亿块,同比增长29.55%。

2011-2020年中国集成电路产量及增长

资料来源:国家统计局、智研咨询整理

    中国作为全球最大制造国,对存储芯片、CPU、芯片制造等芯片产业有各种不同的需求,对低端芯片同样有巨大的需求,集成电路越来越广泛地应用于各个领域中,电子业的蓬勃发展,带动了集成电路芯片技术的日新月异。

    中国半导体行业协会统计,2020年中国芯片产业销售额增长17.8%,达到8911亿元人民币。

2019-2020年中国芯片产业销售额

资料来源:中国半导体行业协会、中国集成电路行业知识产权年度报告、智研咨询整理

    2020年,疫情蔓延全球,全球GDP出现下降,但由于中国疫情控制较好,中国GDP实现了2.3%的增长,首次突破100万亿,达到了101.6万亿。在中国经济增长的带动下,中国集成电路产业继续保持快速增长态势。中国半导体行业协会统计,2020年中国集成电路产业销售额为8848亿元,同比增长17%。其中,设计业销售额为3778.4亿元,同比增长23.3%;制造业销售额为2560.1亿元,同比增长19.1%;封装测试业销售额2509.5亿元,同比增长6.8%。

2019-2020年集成电路产业销售额

资料来源:中国半导体行业协会、中国集成电路行业知识产权年度报告、智研咨询整理

2019-2020年集成电路产业销售额构成情况

资料来源:中国半导体行业协会、中国集成电路行业知识产权年度报告、智研咨询整理

    由于闪存、内存价格下滑,2019年成了全球半导体市场的熊市。据统计,2019年全球半导体营收4122.07亿美元;2020年全球半导体市场销售额4390亿美元,比上年增加267.93亿美元,同比增长了6.5%。

2019-2020年全球半导体市场销售额

资料来源:世界半导体贸易统计组织、集成电路行业知识产权年度报告、智研咨询整理

    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近年来都更加重视技术创新保护及知识产权专利布局。2020年集成电路领域中国公开的专利中发明专利所占的比重相比2019年度略有降低。2019年集成电路领域中国公开的专利共计41666件,其中:中国发明专利32989件,占79.2%,实用新型专利8677件,占20.8%;2020年集成电路领域中国公开的专利共计47382件,其中:中国发明专利36812件,占77.7%,实用新型专利10570件,占22.3%。

2019-2020年集成电路领域中国公开的专利

资料来源:中国集成电路行业知识产权年度报告、智研咨询整理

2019-2020年集成电路领域中国公开的实用新型专利及中国发明专利

资料来源:中国集成电路行业知识产权年度报告、智研咨询整理

2019-2020年集成电路领域中国公开的实用新型专利专利及中国发明专利分布

资料来源:中国集成电路行业知识产权年度报告、智研咨询整理

    (二)、集成电路专利技术分布

    从2020年当年集成电路领域专利技术分布情况看:最多的是设计相关专利数量26889件、其次是制造相关专利数量13626件和封测相关专利数量8893件。国外权利人对中国集成电路市场,尤其是设计、制造领域仍保持有相当优势,国外权利人在设计的专利数量占比18%;制造的专利数量占比20%;封测技术分支的专利数量占比8%。

2019年和2020年中国集成电路领域专利技术布局及主类国外权利人占比(当年公开数已更新)

主类
从类
2019年专利数量
2020年专利数量
2020小计
200小计及占比(国外权利人)
设计
模拟
10706
12212
26889
4842(18%)
逻辑器件
4798
4871
存储器
3062
3495
处理器
7258
8601
制造
氧化(oxidation)
2531
2829
清洗(clean)
204
229
光刻(lithograph)
1717
2007
刻蚀(etch)
1943
2217
化学气相沉积(CVD)
558
560
物理气相沉积(PVD)
263
255
13626
2747(20%)
原子层沉积(ALD)
226
230
离子注入(implementation)
2958
2848
化学机械抛光(CMP)
902
1028
晶体管(transistor)
6108
6762
先进工艺先进器件
858
939
封测
引脚插入式封装(THM)
699
771
8893
738(8%)
尺寸贴片封装(SOP)
1153
1415
表面贴片QFP封装
342
497
表面贴片BGA封装
111
126
其它封装
961
1278
先进封装
2352
2817
在线测量(InProcessTest)
2654
3361
芯片针测(CP:chipprobing)
可靠性测试(ReliabilityTesting)
失效测试(Failtesting)
寿命测试(Lifetesting)

资料来源:中国集成电路行业知识产权年度报告、智研咨询整理

    从集成电路领域中国专利整体上,83%的集成电路领域中国专利是中国权利人申请,17%由国外权利人申请。

2020年集成电路领域中国专利申请国内外权利人分布

资料来源:中国集成电路行业知识产权年度报告、智研咨询整理

    从具体技术比较,在设计技术方面,中国集成电路领域2020年专利公开数量26889个,中国权利人专利数量占82%,国外专利权人占18%,其中存储器技术专利数量比国外权利人的数量相对较少,其占存储器专利公开量的56%;在制造技术方面,中国集成电路领域2020年专利公开数量13626个,中国权利人专利数量约占80%,国外专利权人占20%,其中清洗、光刻、化学气相沉积、物理气相沉积技术的专利数量较多,原子层沉积和晶体管器件方面较弱;

    在封装测试技术方面,中国集成电路领域2020年专利公开数量8893个,其中:国内权利人专利数量约占92%,国外专利权人占8%,封装测试各技术专利相对国外权利人为多,反映了国内集成电路封装测试技术方面积极发展的态势。

中国集成电路领域2020年公开专利技术布局及从类国内外权利人占比

主类
从类
2020年专利公开数量
中国专利权人
国外专利权人
设计
模拟
12212
10324
1888
逻辑器件
4871
4259
612
存储器
3495
1941
1554
处理器
8601
7412
1189
小计
26889
22047
4842
制造
氧化(oxidation)
2829
2335
494
清洗(clean)
229
210
19
光刻(lithograph)
2007
1781
226
刻蚀(etch)
2217
1915
302
化学气相沉积(CVD)
560
498
62
物理气相沉积(PVD)
255
233
22
原子层沉积(ALD)
230
168
62
离子注入(implementation)
2848
2423
425
化学机械抛光(CMP)
1028
853
175
晶体管(transistor)
6762
5149
1613
先进工艺先进器件
939
796
143
小计
13626
10879
2747
封装测试
引脚插入式封装(THM:Through-HoleMount)
771
740
31
尺寸贴片封装(SOP)
1415
1299
116
表面贴片QFP封装
497
480
17
表面贴片BGA封装
126
121
5
其它封装
1278
1155
123
先进封装
2817
2517
300
在线测量(InProcessTest)
3361
3162
199
芯片针测(CP:chipprobing)
可靠性测试(ReliabilityTesting)
失效测试(Failtesting)
寿命测试(Lifetesting)
小计
8893
8155
738
总计
47382
39366
8016

(注*:一个专利可能涉及几个类别,因此小计数略小于各类别数量的总和)
资料来源:中国集成电路行业知识产权年度报告、智研咨询整理

    (三)、集成电路专利主要专利权人

    2020年,中国权利人共有15位,其中:4位高校和科研院所,1位来自中国台湾地区。其中四位是大陆主要的集成电路制造企业华虹集团、长江存储科技、中芯国际和长鑫存储技术有限公司,还有IC设计业务的企业华为技术有限公司,5位在排名表上分别为第四、五、八、九和十二位,前二十中国权利人中有4位高校和科研院所。中国集成电路市场已是全球集成电路企业持续重点关注的地域,全球主要的集成电路企业在中国集成电路领域的专利布局的实力和地位,前二十中的国外权利人有5位,其中美国2位,韩国2位,日本1位。

2020年中国集成电路领域的主要专利权人分布(top20)

专利权人
国家或地区
2020
年公开数量
1
三星电子株式会社
韩国
852
2
台湾积体电路制造股份有限公司
中国台湾
784
3
苏州浪潮智能科技有限公司
中国
697
4
华虹集团*
中国
668
5
长江存储科技*
中国
626
6
美光科技公司
美国
523
7
爱思开海力士有限公司
韩国
519
8
中芯国际*
中国
518
9
长鑫存储技术有限公司
中国
503
10
电子科技大学
中国
386
11
中国科学院微电子研究所
中国
331
12
华为技术有限公司
中国
321
13
英特尔公司
美国
315
14
株式会社村田制作所
日本
199
15
西安电子科技大学
中国
197
16
京东方科技集团股份有限公司
中国
180
17
珠海格力电器股份有限公司
中国
172
18
诺思(天津)微系统有限责任公司
中国
164
19
OPPO广东移动通信有限公司
中国
159
20
天津大学
中国
158

(注*:1.华虹集团权利人合并统计包括:上海华虹(集团)有限公司,上海华虹NEC电子有限公司,上海华虹宏力半导体制造有限公司,上海宏力半导体制造有限公司,上海华力微电子有限公司,上海华力集成电路制造有限公司,上海集成电路研发中心有限公司,上海华虹计通智能系统股份有限公司,上海虹日国际电子有限公司,上海华虹挚芯电子科技有限公司,华虹科技发展有限公司,华虹半导体(无锡)有限公司。2.长江存储合并统计包括:长江存储科技有限责任公司,武汉新芯集成电路制造有限公司,武汉长江存储科技服务有限公司,紫光长存(上海)集成电路有限公司,长存创芯(北京)集成电路设计有限公司,紫光宏茂微电子(上海)有线公司(宏茂微电子(上海))。3.中芯国际集团合并统计包括:中芯国际集成电路制造(上海)有限公司,中芯国际集成电路制造(北京)有限公司,中芯国际集成电路制造(天津)有限公司,中芯国际集成电路制造(绍兴)有限公司,中芯国际集成电路新技术研发(上海)有限公司,中芯长电半导体(江阴)有限公司等子公司(详见中芯国际2020中期报告)。)
资料来源:中国集成电路行业知识产权年度报告、智研咨询整理

    (四)、国内主要集成电路企业中国和美国专利布局

    中国大陆主要集成电路设计企业在中国申请专利积极,尤其是清华紫光展锐、深圳市汇顶科技股份有限公司、杭州士兰微电子股份有限公司、华大半导体有限公司和北京兆易创新科技股份有限公司,中国专利累积总数分别排名前五,分别累计公开4036件、1879件、1378件、1318件和1279件。在美国专利公开数量上,豪威集团由于是上海韦尔半导体股份有限公司合并豪威科技和思比科,并且豪威科技收购美国公司豪威科技股份有限公司,因此豪威集团美国专利总数较高。深圳市汇顶科技股份有限公司和清华紫光展锐由于各自在指纹识别芯片领域和通讯芯片领域已具有国际竞争力,因此美国专利数量相对较多,分别为833和385件公开。相对于各自中国专利布局,其余七家企业在美国专利布局较少。

2019年中国集成电路设计十大企业专利情况(1985年至2020年底专利累计公开数)

(注:专利统计包含该企业名及其名下控股子、孙公司(含历史名称);*销售第二的“豪威集团”的专利统计“上海韦尔半导体股份有限公司”及其旗下“豪威科技”和“思比科”等企业名下中国控股子公司,销售第六的“清华紫光展锐”的专利统计“北京紫光展锐科技有限公司”企业名及其名下控股子、孙公司(含历史名称))
资料来源:中国集成电路行业知识产权年度报告、智研咨询整理

2019年中国半导体制造十大企业专利情况
(1985年至2020年底专利累计公开数)

排名
企业名称
中国专利
美国专利
1
三星(中国)半导体有限公司
28(50547)
0(189147)
2
英特尔半导体(大连)有限公司
10(14434)
0(61214)
3
中芯国际集成电路制造有限公司
13940
3403
4
SK海力士半导体(中国)有限公司
0(5277)
0(25275)
5
上海华虹(集团)有限公司*
13433
613
6
台积电(中国)有限公司
0(9752)
0(45954)
7
华润微电子有限公司
1896
295
8
和舰芯片制造(苏州)股份有限公司
297
9
9
西安微电子技术研究所
552
0
10
武汉新芯集成电路制造有限公司
1158
74

(表中括号内数字为统计了其母公司或集团公司的专利公开数量)
资料来源:中国集成电路行业知识产权年度报告、智研咨询整理

    中国半导体制造十大企业都很重视在中国的专利申请,韩国三星在中国专利公开数为50547件,排名第一;英特尔在中国专利公开数为14434件,排名第二。国内企业中,中芯国际集成电路制造有限公司的中国专利公开数为13940件,上海华虹(集团)有限公司的中国专利公开数为13433件。

2019年中国半导体封装测试十大企业专利情况(1985年至2020年底专利累计公开数)

排名
企业名称
中国专利
美国专利
1
江苏长电科技股份有限公司
1953
2831
2
南通华达微电子集团有限公司
1266
74
3
天水华天电子集团
961
101
4
恩智浦半导体*
2(1438)
18(10371)
5
威讯联合半导体(北京)有限公司
0(63)
0(1332)
6
三星电子(苏州)半导体有限公司
5(50547)
0(189147)
7
海太半导体(无锡)有限公司
273
0
8
安靠封装测试(上海)有限公司
1(107)
0(13592)
9
全讯射频科技(无锡)有限公司
88
2(2)
10
晟碟半导体(上海)有限公司
31(1157)
26(8623)

(注:排名第四的“恩智浦半导体”专利检索名称中包含“恩智浦半导体”权利人(不含大唐恩智浦半导体),其它专利统计包含该企业名及其名下控股子、孙公司(含历史名称))
资料来源:中国集成电路行业知识产权年度报告、智研咨询整理

    (五)、国内集成电路上市公司中美专利布局

    集成电路领域企业是高新技术的典型代表,知识产权是其核心竞争力的重要体现。企业的核心竞争力是其可持续创新能力,知识产权(尤其是专利)是体现企业创新能力的主要手段。

    中国集成电路领域90家主要上市企业1985年至2020年底中国专利累计公开62408件。排名前20的上市企业累计的中国专利公开数为50243件,占80.5%。

    中国集成电路制造领域上市企业相对重视在中国的专利申请,中芯国际集成电路制造有限公司中国专利公开数为13940件,排名第一;华力微电子中国专利公开数为5003件,排名第二。排名第二的华力微电子和排名第四的华虹半导体同属于上海华虹(集团)有限公司,上海华虹(集团)有限公司的中国专利公开总数为13433件。

中国集成电路领域主要上市企业中国和美国专利布局情况(Top20)
(1985年至2020年底专利累计公开数)

序号
公司名称
中国专利数量
美国专利数量
1
中芯国际集成电路制造有限公司
13940
3403
2
华力微电子
5003
241
3
杭州海康威视数字技术股份有限公司
4695
309
4
华虹半导体
2883
216
5
北方华创科技集团股份有限公司
2522
28
6
江苏长电科技股份有限公司
1962
2831
7
曙光信息产业股份有限公司(中科曙光)
1891
9
8
深圳市汇顶科技股份有限公司
1891
833
9
华润微电子有限公司
1722
293
10
苏州生益科技有限公司
1695
121
11
华大半导体有限公司
1348
153
12
北京兆易创新科技股份有限公司
1222
51
13
上海韦尔半导体股份有限公司
1127
1917
14
中科寒武纪科技股份有限公司
1060
232
15
三安光电股份有限公司
1041
53
16
南通富士通微电子股份有限公司
981
22
17
国民技术股份有限公司
928
0
18
天水华天科技股份有限公司
877
87
19
瑞芯微电子股份有限公司
859
5
20
环旭电子股份有限公司
856
299

资料来源:中国集成电路行业知识产权年度报告、智研咨询整理

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