汽车芯片专利状况分析

凌秋妮 蓝艳裕 梁培良

摘 要：本文从专利分析视角，在对海内外六个汽车芯片相关公司相关专利梳理的基础上，从产业链、芯片功能以及专利IPC分类专利布局等角度对汽车芯片关键技术的发展现状进行了深入分析。

关键词：芯片 汽车 专利分析

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

汽车的智能化、网联化需求决定了车用芯片是芯片市场增速最快的部分，如一辆新能源汽车要用到的芯片数量就能达到数百颗至上千颗不等，由于汽车芯片产品需要经过开发设计、产品测试到批量生产等一系列过程，故其所需的稳定供货周期较长，因而相比其他行业，汽车行业对芯片的需求更为平稳。

芯片短缺已成为威胁全球汽车业乃至经济复苏的一大风险，从目前各国和大型厂商采取的措施来看，未来芯片业布局将逐步升级，呈现出区域转移等特点。但是，由于全球经济生态转型、主要厂商恢复产能尚需时日等因素，“缺芯”困境短期难以解决，汽车业核心零件的芯片供应难言乐观。

2 芯片技术分支

从产业链看，芯片技术主要包括设计技术、制造技术和封装测试技术三个部分。芯片设计是典型的技术密集型工作，是芯片行业整体中对科研水平、研发实力要求较高的部分，芯片设计的能力是一个公司在芯片领域能力、地位的集中体现之一;晶圆生产芯片，晶圆生产商根据设计版图进行掩膜制作，形成模版，在晶圆上批量制造集成电路，芯片通过多次重复运用掺杂、沉积、光刻等工艺，最终在晶圆上实现高集成度的复杂电路，芯片晶圆生产后通常要进行晶圆测试，检测晶圆的电路功能和性能;芯片封测技术，芯片封装是将生产出来的合格晶圆进行切割、焊线、塑封，以防止物理损坏或化学芯片腐蚀，同时使芯片电路与外部器件实现电气连接。

3 汽車芯片技术主要专利权人分析

为研究芯片技术领域专利申请分布状况，专门挑选了国内外比较知名的汽车或汽车芯片公司，对它们的汽车芯片申请情况进行分析，它们分别是：恩智浦半导体公司、比亚迪股份有限公司、通用汽车公司、特斯拉（Tesla）、北京地平线科技有限公司和上海蔚来汽车有限公司。图1示出了这六家公司已经公开的专利申请情况。排在首位的恩智浦公司的芯片相关专利申请在国内外公开共3628件，以美国专利和中国专利为主，其中中国专利申请1021件（包括946件发明，75件实用新型），美国专利申请2184件。比亚迪在国内外公开芯片相关类专利申请共688件，其中大部分为中国专利申请（564件，包括379件发明，185件实用新型）。通用汽车公司在国内外公开芯片专利申请共264件，其中美国专利申请139件，中国专利申请40件。从上述数据来看，恩智浦汽车芯片公司在汽车芯片技术行业具有绝对支配地位，比亚迪和通用汽车公司汽车芯片行业也有重点布局，汽车芯片行业主要在美国和中国做了专利申请布局。

4 汽车芯片专利技术领域分布

图2为汽车芯片专利技术领域分布图，恩智浦公司公开的3628件专利申请中，与封装测试技术相关的有689件，与通信芯片技术相关的有618件，与存储芯片技术相关的有345件，与芯片设计技术相关的有216件，与感知芯片技术相关的有139件，与晶圆、硅片制造技术相关的121件。恩智浦公开的芯片专利中，布局区域绝大部分在美国和中国，分别为2207件和1207件。比亚迪公开专利申请的688件芯片相关类发明或实用新型专利申请中，按产业链分类，与芯片设计相关的专利申请共140件，与封装测试相关的专利申请有54件，与硅片制造相关的专利申请有25件。

5 汽车芯片专利技术IPC分布

恩智浦布局的专利技术有H01L半导体器件3458件、H05K印刷电路118件、G06F数字数据处理81件、G01R物理测定59件、G11C静态存储器49件;比亚迪布局的专利技术有H05K印刷电路303件、H01L半导体器件291件、C23C材料涂镀覆33件、G02F控制器件或装置27件、G06F字数据处理26件;通用布局的专利技术有H01L半导体器件187件、H05K印刷电路67件、H01R导电连接 20件、G01S无线电定向11件、H02M电源设备9件;特斯拉布局的有H01L半导体器件8件、H05K印刷电路10件;地平线布局有G01N材料分析或测试3件;蔚来汽车布局有H05K印刷电路2件，H01L半导体器件2件。

6 小结

本章分别从国外和国内挑选三家行业内比较知名的汽车或汽车芯片公司，从其专利申请、芯片产业链和功能分类技术领域分布以及技术IPC分类专利布局构成情况等维度进行了分析，详情请见表1。

汽车面临的环境复杂多样，因此要求车规芯片具备高安全性、高可靠性、高适应性、高稳定性等特征。近年来，智能新能源汽车的芯片应用快速增长，一辆智能新能源汽车有上百枚芯片，在汽车芯片领域，国外企业无论在产业链还是在功能芯片都遥遥领先，这意味着我国急需在这些方向加大自主创新，在这些方向上中国企业有很大的发力空间。

同时，在专利IPC分类方面，国外企业在半导体器件方面这一基础性研究有很强专利布局投入，这也要引起我们注意。

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