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2020年度H01L小类半导体器件专利的分析

作者:365滚球 发布时间:2021-03-30 01:03 点击数:

  本报告基于国际专利分类(IPC)中“H01L小类”半导体器件类2020年公开/公告专利进行分析,专利数据以Derwent专利家族数进行统计分析。分析人员基于Derwent手工代码(Derwent手工代码由Derwent的标引人员分配给专利,用于表示某项发明的技术创新点及其应用)对涉及的H01L半导体器件类进行人工再分类,包含:设计类、工艺类、封装类、材料类、设备仪器类、分立器件类等六大类,统计分析主要涉及技术、国家、机构三部分内容。

  2020年度H01L半导体器件公开专利,以Derwent专利家族统计共161871项,其中:设计类涉及36441项专利家族、工艺类涉及87587项专利家族、封装测试类涉及64385项专利家族、材料类涉及44159项专利家族、设备仪器类涉及17706项专利家族、分立器件类涉及38116项专利家族。

  专利的最早优先权年在一定程度上反映专利技术的最早出现时间。2020年度H01L半导体器件类公开专利涉及161871项Derwent专利家族。最早优先权年为近24个月的专利占比30.14%,这部分专利主要为提前公开的最新专利。最早优先权年较早(2014年前)的专利占比14.10%,该部分主要围绕技术进行地域布局或者技术演进布局,该部分专利的家族成员个数较多,2020年度H01L专利最早优先权年分布如图1所示。

  图1 2020年度H01L专利最早优先权年分布 02专利申请技术构成分析

  通过德温特手工代码分析,由图2和表1可以看出,2020年H01L专利技术点主要集中在:①A12-E07C(集成电路聚合物材料)方向,其公开/公告相关专利11544项,主要专利申请人为三星公司、DISCO公司、LG公司;②U12-A01A1E(发光二极管加工工艺)方向,其公开/公告相关专利10903项,主要专利申请人为三星公司、LG公司、京东方科技集团股份有限公司;③U12-A01A7(发光二极管显示器)方向,其公开/公告相关专利10393项,主要专利申请人为三星公司、京东方科技集团股份有限公司、TCL华星光电公司;④U11-C05C(电极和互连层的制造工艺)方向,其公开/公告相关专利8588项,主要专利申请人为台湾积体电路制造股份有限公司、TCL华星光电公司、京东方科技集团股份有限公司。

  图2 2020年度H01L专利TOP25德温特手工代码表1 TOP25德温特手工代码具体内容与主要机构

  (1)专利最早优先权国家/地区与受理国家/地区对比分析专利最早优先权国家/地区在一定程度上信息反映了某项技术的起源地,图3(a)表示H01L专利最早优先权国家/地区分布情况,从图中可以看出,在2020年,中国大陆地区H01L专利的全球占比为31%,明显高于日本(24%),美国位居第三,全球占比为21%,韩国排名第四,全球占比为13%,他们是H01L专利的主要产出者。 专利受理国家/地区在一定程度上反映了某一技术最终流入的市场,图3(b)表示H01L专利受理国家/地区分布情况。从图中可以看出,2020年,美国和中国大陆地区是H01L领域全球最受重视的技术市场,二者的全球占比分别为31%和30%;日本位居第四,占比8%。

  国际申请所占比例19%,这在一定程度上反映申请人通过世界专利申请进行的国际布局,重视技术的输出及国外市场。 结合来看,通过专利最早优先权国家/地区和受理国家/地区的对比发现,中国大陆地区、日本和韩国在最早优先权国家/地区中占比皆高于受理地占比,说明这些国家在H01L专利技术产出多于技术流入,属于技术输出国;日本的技术输出最为明显,在最早优先权国家/地区中全球占比24%,而在受理地中全球占比8%。美国在最早优先权国家/地区中全球占比21%,而在受理地中全球占比31%,说明美国在H01L专利技术流入多于技术产出,属于技术流入国。

  (2)专利最早优先权国家/地区技术对比分析表2表示H01L专利TOP25专利最早优先权国家/地区主要技术类别。排名首位的技术优先国为中国大陆地区,主要技术方向有U12-A01A7(发光二极管显示器)、U12-A01A1E(发光二极管加工工艺)和U11-C05C(电极和互连层的制造工艺)等,主要专利申请人为京东方科技集团股份有限公司、TCL华星光电公司和中芯国际;位居第二的技术优先国为日本,主要技术方向有A12-E07C(集成电路聚合物材料)、L03-H05(单级晶体管制造工艺)和L04-C16(半导体热处理加工工艺)等,主要专利申请人为半导体能源实验室、东京电子公司和索尼公司等;美国排名第三,主要技术方向为L04-C11C1(栅电极制造工艺)、L04-C12(绝缘层和钝化层的加工工艺)和L04-E01(与晶体管有关的玻璃、陶瓷和耐火材料)等,主要专利申请人为台湾积体电路制造股份有限公司、IBM公司和应用材料公司;韩国作为技术优先国的主要技术方向为U12-A01A1E(发光二极管加工工艺)、U12-A01A7(发光二极管显示器)和L04-E03(半导体发光器件),主要专利申请人为三星电子公司、LG集团和SK海力士公司。 作为技术优先国的各国主要技术研发方向受主要专利申请人的影响有所差异,由表2可以看出,在2020年H01L专利中主流研发国家布局集中在半导体器件方向。中国大陆地区及中国台湾地区均在U12-A01A7(发光二极管显示器)研发方向有所建树,日本、美国及反映技术输出布局的世界专利申请均在半导体材料和工艺技术方向进行研发布局,详见表2所示。表2 2020年H01L专利TOP25最早优先权国家/地区主要技术类别

  (1)主要专利申请人专利数分析专利申请人分析主要是分析H01L专利申请人拥有的专利数量,从而遴选出主要专利申请人,作为后续多维组合分析、评价的基础,通过对清洗后的专利家族的专利申请人分析,可以了解H01L的主要研发机构。根据H01L专利数量统计分析,表3列出在2020年公开专利大于500项的前52位专利申请人,可以看出,前52位中46%的企业来自日本,来自中国大陆地区的企业数为9家,排名前三位的有2家企业来自韩国。排名第一的是韩国的三星公司,排名第二的是中国台湾的台湾积体电路制造股份有限公司,2020年公开/公告专利分别涉及8733项、5215项专利家族;LG公司位列第三,2020年公开/公告专利的专利家族数为5089项;中国大陆的京东方科技集团股份有限公司和TCL华星光电公司分别位列第四、第五,2020年专利公开/公告专利分别涉及4524项和3784项;美国的IBM公司2020年专利公开/公告数为2420项,位列第六。表3 2020年H01L专利TOP52专利申请人排名

  (2)主要专利申请人技术对比主要专利申请人技术对比分析是对主要专利申请人投资技术领域进行对比分析,透析各专利申请人的技术核心,从而分析各专利申请人的技术发展策略。图4表示H01L TOP52位专利申请人主要技术对比图。 通过对比分析,可以看出在2020年公开的H01L专利中,三星公司和LG公司在U12-A01A1E(发光二极管加工工艺)方向布局较多,专利数分别为2028项和1775项,此外,它们技术方向布局广泛且各方向专利量可观。

  京东方科技股份有限公司在U12-A01A7(发光二极管显示器)和U12-A01A1E(发光二极管加工工艺)方向布局较多方向布局较多,专利数分别为1812项和1651项。台湾半导体制造有限公司偏重于U11-C18A3(单级晶体管制造工艺)和L04-C11C1(栅电极制造工艺)方向,专利数分别为841项、801项。TCL华星光电公司在U12-A01A1E(发光二极管加工工艺)和U12-A01A7(发光二极管显示器)方向研究突出,专利数分别为1448项和1420项。

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  ABA-52563是一款通用5V硅宽带RFIC放大器,采用工业标准SOT-363(6引脚SC70)封装。该器件具有高增益,良好的线 GHz的平坦宽带频率响应。特性 在2GHz时,ABA-52563的增益为21dB,OIP3高达在5V / 34mA偏置时,20dBm和10dBm的P1dB。内部输入和输出50欧姆匹配使其易于使用,设计工作量很小,使其成为无线通信市场中频,缓冲和通用放大器的绝佳选择。

  MGA-31389是一款0.10W高增益驱动放大器MMIC,适用于50 MHz至2.0 GHz的应用,采用SOT-89标准塑料封装。 它是Broadcom增益模块系列之一,具有高线性度,高增益,出色的增益平坦度和低功耗特性。 MGA-31389是一款0.10W增益模块解决方案,针对频率进行了优化,可提供卓越的RF性能。这个高增益0.10W增益模块系列有2个器件。 MGA-31389适用于50 MHz至2.0 GHz的应用,而MGA-31489适用于1.5 GHz至3.0 GHz,因此覆盖了所有主要的蜂窝频段 - mdash; GSM,CDMA和UMTS加上下一代LTE频段。 通用的封装和PCB布局允许单一设计支持多种频率和地域市场,并可选择输出功率。这些器件还具有高增益,可以减少所需的RF级总数。 特点 符合ROHS 无卤素 低直流偏置功率时的高IP3 高增益,增益平坦度好 低噪声图 高级增强模式PHEMT技术 产品规格的一致性非常好 SOT-89标准包...

  ABA-53563是一款通用型5V硅宽带RFIC放大器,采用工业标准SOT-363(6引脚SC70)封装。该器件具有高增益,良好的线 GHz的扁平宽带频率响应。特性 在2GHz时,ABA-53563可提供21dB的增益,OIP3可达到5V / 45mA偏置时,23dBm和P1dB为13dBm。内部输入和输出50欧姆匹配使其易于使用,设计工作量很小,使其成为无线通信市场中频,缓冲和通用放大器的绝佳选择。

  MGA-31289是一款0.25W高增益驱动放大器MMIC,适用于1.5 GHz至3.0 GHz的应用,采用SOT-89标准塑料封装。 它是Broadcom增益模块系列之一,具有高线性度,高增益,出色的增益平坦度和低功耗特性。 MGA-31289是一款0.25W增益模块解决方案,针对频率进行了优化,可提供卓越的RF性能。此高增益0.25W增益模块系列有2个器件。 MGA-31189适用于50 MHz至2.0 GHz的应用,而MGA-31289适用于1.5 GHz至3.0 GHz,因此覆盖了所有主要的蜂窝频段 - mdash; GSM,CDMA和UMTS加上下一代LTE频段。 通用的封装和PCB布局允许单一设计支持多种频率和地域市场,并可选择输出功率。这些器件还具有高增益,可以减少所需的RF级总数。 特性 符合ROHS 无卤素 低直流偏压时的高线性度 高增益 良好的增益平坦度 低噪声图 产品规格的优异均匀性 SOT-89标准包装...

  MGA-30889 40MHz - 2600MHz平坦增益高线性度增益模块

  MGA-30689是宽带,平坦增益,高线性度 通过使用Broadcom的专有0.25um GaAs增强模式pHEMT工艺实现增益模块MMIC放大器。 该器件需要简单的直流偏置元件才能实现宽带宽性能。 特性 高线性度 产品规格的优异均匀性 内置温度补偿内部偏置电路 不需要 RF 匹配组件 标准 SOT89 封装 MSL-2和无铅无卤素 用于基站应用的高MTTF 应用 中频放大器,射频驱动放大器 通用增益模块

  MGA-82563 3V驱动器放大器,17dBm P1dB,低噪声,0.1-6GHz,SOT363(SC-70)

  MGA-82是3V器件,具有17dBm P1dB。它采用微型SOT-363封装,专为3V驱动放大器应用而设计。偏压:3V,84mA;增益= 13dB; NF = 2.2dB; P1dB = 17.3dBm;所有2GHz的IP3i = 14dB。

  MGA-31589是一款0.5W高增益驱动放大器MMIC,适用于450 MHz至1.5 GHz的应用,采用SOT-89标准塑料封装。 它是Broadcom增益模块系列之一,具有高线性度,高增益,出色的增益平坦度和低功耗特性。 特性 符合ROHS 无卤素 低直流偏置功率下的高线性度 高增益 低噪声图 高OIP3 高级增强模式PHEMT技术 产品规格的优异均匀性 SOT-89标准包

  MGA-87563 3V LNA,4.5mA低电流,0.5-4GHz,SOT363(SC-70)

  MGA-87是一款3V器件,在低至4.5GHz的低电流下具有低噪声系数。它采用微型SOT-363封装,专为3V低噪声放大器应用而设计。偏压:3V,4mA;增益= 14dB; NF = 1.5dB; P1dB = 0dBm; IP3i = -4均为2GHz。

  MGA-31489是一款0.10W高增益驱动放大器MMIC,适用于1.5 GHz至3.0 GHz的应用,采用SOT-89标准塑料封装。 它是Broadcom增益模块系列之一,具有高线性度,高增益,出色的增益平坦度和低功耗特性。 MGA-31489是一款0.10W增益模块解决方案,针对频率进行了优化,可提供卓越的RF性能。这个高增益0.10W增益模块系列有2个器件。 MGA-31389适用于50 MHz至2.0 GHz的应用,而MGA-31489适用于1.5 GHz至3.0 GHz,因此覆盖了所有主要的蜂窝频段 - mdash; GSM,CDMA和UMTS加上下一代LTE频段。 通用的封装和PCB布局允许单一设计支持多种频率和地域市场,并可选择输出功率。这些器件还具有高增益,可以减少所需的RF级总数。 特性 符合ROHS 无卤素 低直流偏置电源下的高IP3 高增益,增益平坦度好 低噪声图 高级增强模式PHEMT技术 产品规格的优异均匀性 SOT- 89标准包...

  Broadcom MGA-30116是一种高线; Watt PA具有良好的OIP3性能,在p1dB增益压缩点具有极佳的PAE,通过使用Broadcom专有的0.25um GaAs增强模式pHEMT工艺。 特性 高线dB 在负载条件下无条件稳定 内置可调温度补偿内部偏置电路 GaAs E-pHEMT技术[1] 标准QFN 3X3封装 5V电源 产品规格的均匀性非常好 可提供卷带包装选项 MSL-1和无铅 点MTTF

  120°时的300年; C通道温度 应用 用于GSM / CDMA基站的A类驱动放大器。 通用增益块。...

  Broadcom的MGA-81563是一款经济实惠,易于使用的GaAs MMIC放大器,可为应用提供出色的功率和低噪声等特性从0.1到6 GHz。 MGA-81563采用超小型SOT-363封装,占用SOT-143封装的一半电路板空间,专为3V驱动放大器应用而设计。 功能 可用无铅选项 2.0 GHz时+14.8 dBm P1dB 2.0 GHz时+17 dBm Psat 单+ 3V电源 2.8 dB噪声系数2.0 GHz 12.4 dB增益2.0 GHz 超小型封装 无条件稳定 应用程序 用于PCS,PHS,ISM,SATCOM和 WLL应用程序的缓冲区或驱动程序放大器 高动态范围LNA...

  MGA-545P8 适用于5-6GHz系统的低电流22dBm中等功率放大器,适用于LPCC2x2

  MGA-545P8是一款经济实惠,易于使用的GaAs E-pHEMT MMIC中功率放大器,采用8引脚LPCC(JEDEC DFP-N)封装,非常适合用作802.11a网卡和AP中的驱动放大器,以及5-6GHz固定无线接入的输出放大器。虽然针对5.8GHz应用进行了优化,但该器件在1-6 GHz频率范围内具有出色的RF性能,功效和产品一致性。 通过简单的输入匹配,MGA-545P8提供饱和功率输出为22dBm,5.8GHz时饱和增益为9.5dB,直流偏置仅需3.3V / 92mA,功率附加效率为46%。在线dBm线性Pout的小信号增益,满足5.6%EVM。特性 热效封装尺寸仅为2mm x 2mm x 0.75mm。其背面金属化提供了出色的散热性能以及焊料回流的可视证据。该器件的点MTTF超过300年,安装温度为85 o C....

  MGA-30789是一个宽带,高线性度 增益模块MMIC放大器使用Broadcom的专有0.25um GaAs增强模式pHEMT工艺。 该器件需要简单的直流偏置元件才能实现宽带宽性能。 特性 高线性度 产品规格的优异均匀性 内置温度补偿内部偏置电路 不需要 RF 匹配组件 标准 SOT89 封装 MSL-2和无铅无卤素 用于基站应用的高MTTF 应用 射频驱动放大器 通用增益模块

  MGA-31189是一款0.25W高增益驱动放大器MMIC,适用于50 MHz至2.0 GHz的应用,采用SOT-89标准塑料封装。 它是Broadcom增益模块系列之一,具有高线性度,高增益,出色的增益平坦度和低功耗特性。 MGA-31189是一款0.25W增益模块解决方案,针对频率进行了优化,可提供卓越的RF性能。此高增益0.25W增益模块系列有2个器件。 MGA-31189适用于50 MHz至2.0 GHz的应用,而MGA-31289适用于1.5 GHz至3.0 GHz,因此覆盖了所有主要的蜂窝频段 - mdash; GSM,CDMA和UMTS加上下一代LTE频段。 通用的封装和PCB布局允许单一设计支持多种频率和地域市场,并可选择输出功率。这些器件还具有高增益,可以减少所需的RF级总数。 特性 符合ROHS 无卤素 低直流偏置功率下的极高线性度 高增益 良好的增益平坦度 低噪声图 产品规格的优异均匀性 SOT-89标准包装...

  MGA-621P8是一款经济实惠,易于使用的GaAs MMIC低噪声放大器(LNA)器件。该器件设计用于700 MHz至1.5 GHz频率范围内的最佳使用,并采用微型2.0x2.0x0.75mm 3 8引脚双扁平无引线( DFN)封装。 特性 高线性性能 低噪声系数 低成本小封装尺寸 集成断电控制引脚 应用 用于小型蜂窝基站应用的LNA 其他低噪声射频应用

  MGA-725M4 具有旁路开关的3V LNA,2至14dBm可调节IIP3,MiniPak封装

  MGA-725M4是一款低噪声放大器,内置旁路开关,采用微型无引线封装。它采用MiniPak 1412封装,专为3V蜂窝/ PCS应用而设计,例如: CDMA手机中的LNA和驱动放大器。偏压:3V,20mA;增益= 14.4dB; NF = 1.4dB;所有2GHz的IP3i = 9.9dBm。

  Broadcom MGA-634P8是一款经济,易于使用的GaAs MMIC低噪声放大器(LNA),通过使用Broadcom专有的0.25um GaAs增强模式pHEMT工艺实现了低噪声和高线低噪声放大器是Broadcom超低噪声,高增益,高线性度砷化镓(GaAs)低噪声放大器系列的最新成员,旨在用作蜂窝基站收发器无线电的第一级LNA卡,塔顶放大器(TMA),合路器,中继器和远程/数字无线高线性低噪声放大器特点: 1500 MHz到2300 MHz操作 同类最佳NF:0.44 dB @ 1900 MHz 高线 高增益:17.4 dB 21 dBm OP1dB @ 1900 MHz 单5V电源和48mA低功耗 240 mW Broadcom&rs的通用封装和匹配网络现状MGA-63xP8系列 简化不同频率的PCB设计和工程 功能 Ultra Low noise Figure 高线性性能 GaAs E-pHEMT技术 低成本小封装尺寸:2.0x2.0x0.75mm 3 产品规格的优异均匀性 可提供卷带包装选项 应用 低噪音用于GSM,TDS-CDMA和CDMA蜂窝基础设施的放大器 其他超低噪声应用...

  Broadcom ALM-2203是一款微型高度集成的LNA滤波器RFIC模块。该模块旨在使卫星数字音频无线电服务(SDARS)信号与现代汽车中常见的蜂窝,WiFi,蓝牙和GPS信号共存。 该模块集成了三个低噪声放大器(LNA)采用微型5x5x0.95mm封装的Film Bulk Acoustic Resonator(FBAR)滤波器。该模块具有低噪声系数,高增益和低电流消耗,非常适用于关键的低功耗卫星数字音频无线电服务(SDARS)无线电系统。 功能 高级OOB P1dB,支持SDARS与蜂窝/ WiFi / GPS共存 高度集成的芯片模块,降低BOM成本和设计时间 低噪声系数(NF)增强SDARS接收器灵敏度 适用于带集成蜂窝/ WiFi发射器的SDARS天线mm适用于鲨鱼的包装-fin型天线 应用程序 SDARS Radio系统 ...

  MGA-86563 5V LNA,20dB高增益,0.5-6GHz,SOT363(SC-70)

  MGA-86是5V部件,具有高增益和低噪声系数。它采用微型SOT-363封装和70 mil陶瓷封装,专为5V低噪声放大器应用而设计。偏压:5V,16mA;增益= 20dB; NF = 2dB; P1dB = 6dBm; IP3i = -4dB均为2GHz。

  MGA-71543 带旁路开关的3V LNA,0至9dBm可调节IIP3,SOT343(SC-70)

  MGA-71543是一款内置旁路开关的低噪声放大器。它采用微型SOT-343封装,专为3V蜂窝/ PCS应用而设计,例如: CDMA手机中的LNA和驱动放大器。偏置3V,10mA:增益= 16dB; NF = 1.1dB;所有在2GHz时IIP3 = 4.3dB。在旁路模式下:插入损耗= 5.6dB; IIP3 = 35dBm。


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