专利视角下的埋嵌式印制电路板

赵 萌

（国家知识产权局专利局专利审查协作天津中心，天津 300304）

0 引 言

印制电路板是当今电子工业中不可或缺的组成构件。随着电子产品和电气设备的多功能化和高集成化，集成到印制电路板上的电子元件种类和数量越来越多。但是，印制电路板表面空间有限，并且凸出设置的电子元件大大增加了印制电路板组件的整体厚度。因此如何减小电子产品尺寸、降低制造成本、提高印制电路板组件的可靠性，成为电子工业中亟待解决的问题。于是，埋嵌式印制电路板逐渐成为各大电子企业争相研究的热点[1-2]。

所谓埋嵌式印制电路板，是将原本设置在印制电路板表面上的电子元件设计在基板内部，从而可以为基板表面留出更多空间用于其他电子元件的安装，同时将电子元件设置在内部也减小了印制电路板组件整体的厚度。埋嵌式印制电路板包括埋入无源器件和埋入有源器件两大类。目前，已有许多埋入电阻[3-5]、埋入电容[6-7]、埋入磁芯[8]等类型的印制电路板可见报道。

下面基于埋嵌式印制电路板的全球专利申请现状，以专利为视角，针对埋嵌式印制电路板的发展进行分析。

1 埋嵌式印制电路板全球专利分析

本文选取中国专利文摘数据库（CNABS）和德温特世界专利索引数据库（DWPI）进行检索，检索范围为2020年1月之前公开的全球专利文献。

埋嵌式印制电路板的全球及中国专利申请趋势如图1 所示。从全球来看，埋嵌式印制电路板的相关专利申请起源于20 世纪60年代。1968年，Philips 公司在其专利中提出有源芯片埋入电路板的概念，随后埋嵌式印制电路板的相关专利申请出现小幅攀升，但囿于电子产业制造技术方面的限制，专利申请数量并未出现大幅增加。1980年美国Zycon 公司开发出电容内埋技术，1983年美国OMEGA公司开发出电阻内埋技术。这些技术上的突破极大地促进了相关领域专利申请量的增长。20 世纪90年代后期，国外研究机构先后在埋入有源器件方面获得优秀研究成果，为埋入有源器件技术的发展奠定了坚实基础。同时，产学研一体化加速了埋嵌式印制电路板技术的发展，其专利申请量再次大幅攀升。从中国来看，自1985年我国专利法正式实施后的第2年开始，世界各国就开始在我国进行专利布局，并自进入21 世纪开始一直处于增长期。从图2 展示的埋嵌式印制电路板中国专利申请中各国专利申请量逐年占比变化来看，初期主要以美国和日本的专利申请为主，但美国专利申请量占比逐年减少，而日本则一直保持较为稳定的占比，直到2007年左右，我国专利申请量才开始凸显优势，并一直呈现增长态势。

从埋嵌式印制电路板全球专利申请地域来看，情况如图3 所示。日本专利申请量高达7 130 余项，遥遥领先于其余各国，占比为全球专利申请总量的48%，几乎占据全球一半的市场，充分表明日本在该领域的龙头地位。中国专利申请量为3 590 余项，占比为全球专利申请总量的24%，排名第二位。韩国、美国、德国占比分别为11%、9%、4%，排名第3、第4、第5 位。具体到中国各省，广东省专利申请量最多。究其原因，在于许多印制电路板行业的优势企业如深南电路、生益电子、崇达电路均位于广东省，为广东省在该行业中的发展提供了坚实保障。

图1 埋嵌式印制电路板全球及中国专利申请趋势

图2 埋嵌式印制电路板中国专利申请中各国专利申请量逐年占比变化

图3 埋嵌式印制电路板全球专利申请地域分布及中国各省专利申请量占比

埋嵌式印制电路板全球及中国主要申请人如图4所示。数据表明，全球范围内专利申请量排名前10 位的申请人中，除排名第1 位的韩国企业三星电机之外均为日本企业，其专利申请总量为3 068 项，约占日本专利申请总量的43%。可见，日本企业在埋嵌式印制电路板领域处于绝对领先地位，且日本申请人相对较为集中。日本积极培育和发展龙头企业是其在该领域能够持续发展的强大助推力。尽管韩国专利申请总量占比仅有11%，但是其企业三星电机全球专利申请量排名首位，表明三星电机在埋嵌式印制电路板领域同样处于世界顶尖水平。在全球排名前10 位的专利申请人中，中国企业无一上榜，但中国专利申请总量占比并不低，表明中国在该领域中申请人较为分散，缺少具备话语权的龙头企业，在国际市场中缺乏竞争力。具体到中国范围，专利申请量排名前10 位的申请人包括5 家中国企业、4 家日本企业和1 家韩国企业。其中，三星电机和松下电器仍然排名前2 位，但是其在我国专利申请量占比较小，表明国外申请人尚未在中国市场中形成垄断地位。同时，国内上榜企业与排名靠前的申请人专利申请量相差不大，我国可以针对优势企业制定适合的激励政策和扶持措施，并积极推进优势企业进行联盟合作，通过优势互补可以尽快拉近国内外差距，提高我国的专利竞争力。

图4 埋嵌式印制电路板全球及中国主要申请人

2 结 论

本文基于埋嵌式印制电路板的全球专利申请现状，以专利为视角，针对埋嵌式印制电路板的发展进行分析，发现日本在埋嵌式印制电路板领域几乎占据全球一半的市场，且日本申请人较为集中，其龙头企业具备强劲的影响力，而我国缺少具备话语权的龙头企业，在国际市场中缺乏竞争力。因此，我国可以以市场为导向，以需求为契机，培育引导优势企业，并积极推进优势企业与相关科研机构进行联盟合作，实现弯道超车，不断缩小国内外差距，提高我国的专利竞争力。