蕪湖高新技術產業開發區管理委員會：2024半導體產業專利導航發展報告（253頁）.pdf

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1、半導體產業專利導航發展報告半導體產業專利導航發展報告 承擔單位:蕪湖高新技術產業開發區管理委員會合作單位:杭州杭誠專利事務所有限公司 指導單位:蕪湖市市場監管局二零二四年二月半導體導航分析報告 目錄目錄 緒論緒論 .I I 一、研究目的一、研究目的.I 二、研究對象與內容二、研究對象與內容.I 三、研究過程與方法三、研究過程與方法.III（1）前期準備.III（2）數據采集.III（3）專利分析.VI（4）成果分享.VI 四、相關說明四、相關說明.VII（1）同族專利的處理.VII（2）相關術語解釋.VII（3）數據完整性約定.VII（4）重要專利篩選.VIII 1 1 半導體發展概況半導體發

2、展概況 .1 1 1.1 半導體概述半導體概述.1 1.1.1 定義.1 1.1.2 半導體制造.1 1.1.3 半導體材料.1 1.1.4 半導體設計.1 1.1.5 半導體封測.2 1.1.6 半導體設備.2 1.1.7 半導體傳感器.2 1.1.8 半導體分立器件.2 1.1.9 半導體光電器件.2 1.2 半導體研究概述半導體研究概述.3 1.2.1 基礎論文.3 1.2.2 專利申請趨勢.4 半導體導航分析報告 1.3 小結小結.5 2 2 半導體產業發展狀況半導體產業發展狀況 .6 6 2.1 全球半導體產業發展現狀全球半導體產業發展現狀.6 2.1.1 全球半導體政策環境.6 2

3、.1.2 全球半導體產業發展歷程.7 2.1.3 全球半導體產業鏈及競爭格局.8 2.1.4 全球半導體產業現狀.10 2.1.5 全球半導體市場概況.25 2.1.6 全球半導體技術發展歷程.27 2.2 國內半導體產業發展現狀國內半導體產業發展現狀.28 2.2.1 國內半導體政策環境.28 2.2.2 國內半導體產業發展歷程.29 2.2.3 國內半導體產業現狀.30 2.2.4 國內半導體市場概況.45 2.3 蕪湖市半導體產業發展現狀蕪湖市半導體產業發展現狀.52 2.3.1 安徽省及蕪湖市半導體政策環境.52 2.3.2 蕪湖市半導體產業發展歷程.53 2.3.3 蕪湖市半導體產業

4、現狀.54 2.4 小結小結.61 3 3 半導體產業專利導航分析及蕪湖產業發展定位半導體產業專利導航分析及蕪湖產業發展定位 .6363 3.1 半導體制造產業專利導航分析半導體制造產業專利導航分析.63 3.1.1 產業創新發展與專利布局關系分析.63 3.1.2 專利布局揭示產業發展方向.66 3.1.3 國內產業專利導航分析.72 3.1.4 創新人才.73 3.1.5 小結.74 3.2 半導體材料產業專利導半導體材料產業專利導航分析航分析.75 3.2.1 產業創新發展與專利布局關系分析.75 3.2.2 專利布局揭示產業發展方向.79 半導體導航分析報告 3.2.3 國內產業專利導

5、航分析.86 3.2.4 創新人才.87 3.2.5 小結.88 3.3 半導體設計產業專利導航分析半導體設計產業專利導航分析.89 3.3.1 產業創新發展與專利布局關系分析.89 3.3.2 專利布局揭示產業發展方向.93 3.3.3 國內產業專利導航分析.98 3.3.4 創新人才.99 3.3.5 小結.100 3.4 半導體封裝產業專利導航分析半導體封裝產業專利導航分析.101 3.4.1 產業創新發展與專利布局關系分析.101 3.4.2 專利布局揭示產業發展方向.105 3.4.3 國內產業專利導航分析.111 3.4.4 創新人才.112 3.4.5 小結.113 3.5 半導

6、體設備產業專利導航分析半導體設備產業專利導航分析.114 3.5.1 產業創新發展與專利布局關系分析.114 3.5.2 專利布局揭示產業發展方向.118 3.5.3 國內產業專利導航分析.124 3.5.4 創新人才.125 3.5.5 小結.126 3.6 傳感器產業專利導航分析傳感器產業專利導航分析.127 3.6.1 產業創新發展與專利布局關系分析.127 3.6.2 專利布局揭示產業發展方向.131 3.6.3 國內產業專利導航分析.136 3.6.4 創新人才.137 3.6.5 小結.138 3.7 半導體分立器件產業專利導航分析半導體分立器件產業專利導航分析.139 3.7.1

7、 產業創新發展與專利布局關系分析.139 3.7.2 專利布局揭示產業發展方向.143 半導體導航分析報告 3.7.3 國內產業專利導航分析.148 3.7.4 創新人才.149 3.7.5 小結.149 3.8 光電器件產業專利導航分析光電器件產業專利導航分析.151 3.8.1 產業創新發展與專利布局關系分析.151 3.8.2 專利布局揭示產業發展方向.155 3.8.3 國內產業專利導航分析.160 3.8.4 創新人才.161 3.8.5 小結.161 3.9 半導體產業整體專利分析半導體產業整體專利分析.163 3.9.1 產業創新發展與專利布局關系分析.163 3.9.2 專利布

8、局揭示產業發展方向.169 3.9.3 國內產業專利導航分析.180 3.9.4 發明專利維持年限.181 3.9.5 小結.181 4 4 區域產業發展路徑導航區域產業發展路徑導航 .184184 4.1 產業布局結構優化路徑產業布局結構優化路徑.184 4.1.1 強化產業鏈優勢.184 4.1.2 彌補產業鏈劣勢.188 4.1.3 四大產地對標.194 4.2 企業整合培育引進路徑企業整合培育引進路徑.198 4.2.1 企業培育與整合路徑.198 4.2.2 企業引進與合作路徑.199 4.3 創新人才引進培養路徑創新人才引進培養路徑.200 4.3.1 創新人才培養路徑.200 4

9、.3.2 創新人才引進/合作路徑.200 4.4 技術創新引進提升路徑技術創新引進提升路徑.202 4.4.1 區域領先產業環節的技術提升路徑.202 4.4.2 區域重點產業環節的技術趕超路徑.203 半導體導航分析報告 4.4.3 區域薄弱產業環節的技術加強路徑.205 4.5 專利協同運用和市場運營路徑專利協同運用和市場運營路徑.209 4.5.1 專利協同運用路徑.209 4.5.2 專利市場運營路徑.209 5 5 結論和建議結論和建議 .211211 5.1 結論結論.211 5.2 建議建議.216 附錄附錄 .222222 半導體導航分析報告 I 緒論緒論 一、研究目的一、研究

10、目的 2018 年初，安徽省政府就提出了構建“一核一弧”的半導體產業布局，尤其提出安徽將打造以合肥為核心，以蚌埠、滁州、蕪湖、銅陵、池州等城市為主題的半導體發展弧。發展至今，安徽省一直高度重視本省半導體產業發展，蕪湖市也從政策、投資和人才等多方面助力企業“騰飛”。為貫徹落實中央發布的“十四五”規劃和 2035 年遠景目標綱要中“半導體”和“集成電路”的重要地位，根據安徽省“十四五”制造業高質量發展（制造強省建設）規劃，在分析國內外半導體發展態勢的基礎上，以知識產權和科技信息檢索分析為基本手段，結合產業內重點園區和企業現場調研，針對蕪湖市半導體產業，特別是重點技術領域內知識產權進行分析研究，為安

11、徽省蕪湖市產業鏈規劃布局和科技招商提供參考，有助于企業提前進行風險規避，為相關企業尋找技術創新路徑，同時助力政府引導省內半導體行業知識產權工作的穩步發展。二、研究對象與內容二、研究對象與內容 根據半導體產業和技術發展過程中的關鍵因素以及未來發展挑戰和趨勢，在綜合考慮產業專家、企事業單位等意見與建議的基礎上，本課題將研究對象確定為半導體產業的重點環節及技術，包括半導體制造、半導體設計、半導體材料、半導體封測、半導體設備、半導體分立器件、半導體傳感器以及半導體光電器件八個技術分支。根據研究對象、研究內容及專利預檢索情況，最后確定如表 1 所述的技術分解。通過對全球、中國以及安徽省方面的半導體產業八

12、大細分領域技術的發明專利進行分析，剖析半導體產業技術的現狀和未來趨勢、國內外重要申請人及其重點技術方向，獲得國內外在該領域的技術發展重要信息，并與安徽省蕪湖市相關研發和產業情況進行對比研究，以能夠發現安徽省蕪湖市在該領域存在的差距、研發及市場競爭中可能存在的專利風險，同時為安徽省蕪湖市實現半導體產業的關鍵技術創新發展提供策略和建議。表 1 半導體領域技術分解表 一級一級 二級二級 三級三級 半導體導航分析報告 II 半導體半導體 制造制造 單項制造工藝 集成制造工藝*材料材料 第一代半導體材料*第二代半導體材料 第三代半導體材料 光刻膠 光掩模 電子特種氣體 濺射靶材 封裝材料 設計設計 邏輯

13、電路 存儲器 處理器 模擬電路 封裝封裝 針腳插裝技術 表面貼裝封裝技術 芯片級封裝技術 先進封裝技術 晶圓級封裝 系統級封裝 SiP 技術 設備設備 刻蝕機 光刻機 離子注入機 薄膜沉積設備 檢測設備 封裝設備 傳感器傳感器 MEMS 傳感器 半導體導航分析報告 III 其他傳感器 分立器件分立器件 二極管 晶體管 晶閘管 光電器件光電器件 發光器件 感光器件 注：本報告檢索的專利類型為發明。因此，全文對半導體領域的發明專利展開申請趨勢、申請人分布、重要技術等內容的分析。三、研究過程與方法三、研究過程與方法 本報告主要采用統計分析和對比分析等定量分析和定性分析相結合的研究方法，從宏觀角度的專

14、利布局和態勢分析到微觀角度的國內外重點專利授權前景和保護范圍均進行較為詳細的分析。研究過程主要包括以下四個階段。（1）前期準備）前期準備 A.針對市內相關企業和高校，截止到 2024 年 1 月，擁有的知識產權及科技成果進行文獻檢索、整理、并篩選確定重點調研企業。B.利用知網、web of science、行行查等公開數據庫檢索半導體行業的相關信息，梳理產業狀況、重點技術資料。（2）數據采集）數據采集 A.對重點企業、園區走訪調研，對其專利技術進行分析評價。B.初步制定檢索策略?？紤]到各數據庫的特點、檢索的可行性、數據的全面性等，首先在智慧芽的文摘數據庫中進行檢索，然后依靠全文數據庫對文摘數據

15、庫進行補充，該步驟主要采用關鍵詞+IPC 分類號的檢索方式，其中關鍵詞包括中英文名稱、各種近義詞等。整個過程示意圖如圖 1 所示 半導體導航分析報告 IV 圖 1 檢索策略編制過程示意圖 對半導體產業進行專利的預檢索后，形成專利檢索要素表（表 2）。表 2 半導體檢索要素表 檢索塊檢索塊 關鍵詞關鍵詞 IPC 分類號分類號 刻蝕 淺溝槽隔離、shallow trenchisolation、刻蝕 G03F1/80、H01J37/32、H01L21/28、H01L21/30、H01L21/3065、H01L21/31、H01L21/311、H01L21/3213、H01L21/336、H01L21

16、/67、H01L29/78、H01L41/332、C23C18/22、C09K13/00、C23F1/00 沉積 物理氣相沉積、化學氣相沉積、PVD、CVD、原子層沉積、濺射沉積、電鍍 ECD、電子束沉積、電子束蒸發、熱蒸發沉積 C23C16/455、H01L21/20、H01L21/203、H01L21/205、H01L21/285、H01L21/36、半導體導航分析報告 V H01L21/363、H01L21/365、H01L21/67 光刻 光刻、極紫外、極紫光、超紫外 G03F7/00、G03F7/20、G03F7/207、G03F7/213、G03F7/22、G03F7/23、G03

17、F7/24、H01L21/027、H01L21/033、H01L21/31、H01L21/312、H01L21/47、H01L41/332、H05G2*、H05K3/06、H05K3/0 先進封裝 多芯片、堆疊、減薄、超薄 OR、PoP、PiP、3D 封裝、2.5D 封裝、重布線、裸片并排、硅通孔、硅轉接板)B81B7*、B81C1*、G02B6/24、G02B6/42、G06F30*、H01L21/56、H01L23/28、H01L23/29、H01L23/31、H01L23/488、H01L23/495、H01L23/498、H01L33/50、H01L33/52、H01L33/54、H0

18、1L33/56、H01L33/58、H01L33/62、H01L33/64、H01L21/50、H01L21/52、H01L21/54、H01L21/58、H01L21/60、H01L23/482、H01L23/485、H01L23/49、H01L23/492、H01L23/538、H01L25*模擬電路 模擬電路、analog circuit、信號運算、信號處理、橋式整流電路、電源濾波、信號濾波、共射極放大電路、分壓偏置電路 H01L21*、G06F1*、G06F3*、G06F5*、G06F7*、G06F15*、G06F17*、G06F21*、H05K*MEMS MEMS、微機電系統、微小電

19、気機械B81B7、B81C1、A61B5 半導體導航分析報告 VI OR、微系統技術、Micro machine、微機械 在專利數據查全、查準的基礎上力求減少噪聲專利，再進行數據清理和數據標引，以確保檢索數據的完整性和準確性，得到最終構建的檢索式（詳見附錄 1）。檢索結果從智慧芽數據庫中導出。通過以上檢索，最終確定的八大技術分支的檢索結果如表 3 所示。表 3 半導體領域各技術分支檢索結果 二級分支二級分支 檢索檢索結果結果（全球）（全球）/項項 檢索檢索結果結果（全球）（全球）/件件 檢索檢索結果結果（中國）（中國）/項項 檢索檢索結果結果（全球）（全球）/件件 查全查全率率 查準查準率率

20、制造制造 295286 651183 58753 114616 92.1%94.2%材料材料 230900 560563 40231 76140 91.4%89.7%設計設計 548818 1390434 118129 211617 93.4%96.5%封裝封裝 88953 211206 24767 51434 90.8%91.2%設備設備 196593 452096 37518 64974 91.7%90.1%傳感器傳感器 92820 199093 28489 45242 90.1%93.2%分立器件分立器件 223310 559922 46287 93576 90.4%89.7%光電器件光

21、電器件 156181 359976 39463 76266 91.3%96.5%（3）專利分析）專利分析 對國內外本領域的發展現狀和技術動態、安徽省及蕪湖市半導體技術產業的現狀、主要技術領域的專利分布、區域產業發展路徑進行分析，綜合得出主要結論及措施建議。（4）成果分享）成果分享 根據上一階段完成的分析成果，在安徽省蕪湖市半導體行業協會舉辦團體標準宣貫會進行分享。組織相關領域的資深專業技術人員和企業家成立專家咨詢委員會，聽取意見建議，完善導航成果。并根據所得成果，為蕪湖市企事業單位作半導體導航分析報告 VII 指導，以為經濟技術發展作出貢獻。四、相關說明四、相關說明（1）同族專利的處理）同族專

22、利的處理 同一項發明創造在多個國家或地區申請專利而產生的一組內容相同或基本相同的文件出版物，成為一個專利族。從技術研發角度來看，屬于同一專利族的多件專利申請可以視為同一項技術。本報告中，在進行技術分析時對同族專利進行合并統計，針對國家分布進行分析時用各件專利進行單獨統計。（2）相關術語解釋）相關術語解釋 項：在對全球專利數據庫中的專利進行申請量統計時，對于數據庫中以一族（這里的“族”指的是同族專利中的“族”，同族專利具有至少一項相同的發明主題）數據的形式出現的系列專利文獻，計為“1 項”。件：在對各國布局專利進行申請量統計時，為了分析申請人在不同國家、地區或組織所提出的專利申請的分布情況，將同

23、族專利申請分開進行統計，計為“1件”。以“件”為單位進行統計的專利文獻數量對應于專利的申請件數。一般而言，“1 項”專利申請可能對應于 1 件或多件專利申請。專利族、同族專利：同一項發明創造在多個國家或地區申請專利而產生的一組內容相同或基本相同的專利文獻出版物，稱為一個專利族或同族專利。從技術角度看，屬于同一專利族的多件專利申請可視為同一項技術。在本報告中，在針對技術和專利技術的首次申請國分析時對同族專利進行了合并統計，針對專利在國家或地區的公開情況進行分析時各件專利單獨統計。無效審查：由他人向中國國家知識產權局專利復審委員會就申請人的某件發明專利提出無效請求。全球申請：申請人在全球范圍內的各

24、專利主管機關提出的專利申請。中國申請：申請人在中國國家知識產權局的專利申請。申請來源國/地區：專利申請人所屬國家/地區。申請受理國/地區：專利所提交的國家/地區。（3）數據完整性約定）數據完整性約定 除單獨說明以外，本報告選取的檢索截止時間為 2024 年 1 月 11 日，能夠檢半導體導航分析報告 VIII 索到的文獻包括各數據庫中入庫記載的截至上述時間公開的專利文獻，選取的專利檢索數據庫為智慧芽。但由于專利文獻申請與公開以及入庫之間存在較大的時間滯后性，因此，對于距離檢索截止日越近的時間，其公開數據與實際申請數據之間的差距越大，對分析結果的影響也越明顯。就普通專利申請而言，根據相關專利法律

25、的規定，一般發明專利申請自申請日（有優先權的，自優先權日）起18 個月（要求提前公布的申請除外）公開；實用新型專利申請在授權后才能公布（目前，中國實用新型專利申請的授權周期通常也控制在 18 個月之內）；就通過專利合作條約（PCT）途徑進入相關國家的專利申請而言，其通常自申請日（有優先權的，自優先權日）起 18 個月（要求提前公布的申請除外）進行國際公開，30 32 個月（要求提前進入國家階段的申請除外）后進入國家階段，而后才由相應國家以本國語言公開。鑒于這些原則以及本報告的檢索截止時間，為此，本課題報告中如在專利申請量趨勢變化圖中呈現出近期年份的申請量小幅下降，并不完全意味著該技術領域專利申

26、請量進入衰減階段，需結合其他信息綜合分析判斷。（4）重要專利篩選）重要專利篩選 本報告將根據不同的關鍵技術，按照一定的標準篩選出部分需要重點關注的專利。第一、專利被引證次數。通常情況下被引證的次數越多，該專利就越重要。在一個領域中被多次引證的專利，很可能其所涉及的內容就是這一領域中的核心技術或者基礎技術，是后續進行改進的基礎單元，因此被引證次數可以作為判斷專利是否重要的一個因素。另外，考慮到時間因素的影響，申請時間越早的專利，被引證或改進的幾率就越大；因此在根據被引證次數篩選重要專利時，應結合申請時間進行判斷，避免將申請時間較晚的重要專利漏掉。第二、專利的同族成員數量。專利的同族成員數量越多，

27、說明該專利進入的國家或地區就越多，專利進入其他國家或地區費用相對較高；因此除非申請人對申請目標國家或地區有較好的市場預期，才會選擇向該國家或地區申請專利，否則不會考慮讓該專利進入本國以外的國家或地區。因此當一件專利擁有的同族成員數量越多，說明申請人對該專利技術越重視。半導體導航分析報告 IX 第三、專利存活期。專利維護需要每年定期繳納年費，否則專利就進入失效狀態；而且專利年費會隨著專利存活的年度增加而梯度式上升，因此對于不是很重要的專利，專利權人會放棄維護。所以專利存活期可以體現該專利對專利權人的重要程度，存活期越久，專利越重要。半導體導航分析報告 1 1 半導體發展概況半導體發展概況 1.1

28、 半導體概述半導體概述 1.1.1 定義定義 半導體（Semiconductor）通常指常溫下導電性能介于導體與絕緣體之間的一類材料。半導體不但自身擁有導電能力，其導電能力還具有很強的可控性。當半導體受到外界光、熱等因素的激發時，其導電能力會發生較大改變，可變范圍可從絕緣體到導體。將微量雜質元素摻入純凈的半導體中，會提升半導體的導電性能。半導體在集成電路、通信系統、光伏發電等多領域廣泛應用。半導體是信息技術產業的核心。作為支撐經濟社會發展和保障國家安全的戰略性、基礎性和先導性產業，半導體產業的技術水平和發展規模已成為衡量一個國家產業競爭力和綜合國力的重要標志。按照垂直分工模式劃分，半導體行業分

29、為半導體設計、制造和封裝測試，此外還包括半導體材料、設備以及占比較小的傳感器、分立器件和光電器件。1.1.2 半導體制造半導體制造 半導體制造是用于制造半導體器件的過程。半導體制造工藝包括前道工藝和后道工藝，其中前道工藝包括：晶圓加工、氧化、光刻、刻蝕和薄膜沉積；后道工藝包括：互連、測試和封裝。1.1.3 半導體材料半導體材料 半導體材料是半導體工業的基礎，主要有電子特氣、光掩模等。利用半導體材料，可以制作各種半導體器件和集成電路。半導體材料的出現和發展極大促進了現代信息技術產業的進步。目前，以氮化鎵（GaN）和碳化硅（SiC）為代表的第三代半導體材料日益成為全球戰略競爭新的制高點。1.1.4

30、 半導體設計半導體設計 半導體設計主要是指利用半導體材料制造集成電路的設計過程。半導體設計過程涵蓋了電路設計、芯片布局設計和驗證等多個環節，是現代電子技術中非常重要的一項技術。隨著計算機技術的發展，EDA 技術越來越多的應用在 IC 設計半導體導航分析報告 2 流程中，實現了從電路設計到芯片制造的全流程自動化，極大提高了設計的效率和準確性。1.1.5 半導體封測半導體封測 半導體封測是指在晶圓設計、制造完成之后，對測試合格的晶圓進行封裝檢測得到獨立芯片的過程，整個過程一共包含封裝和測試兩個環節。隨著半導體產業的不斷發展，封測技術也越來越先進。半導體封測技術在經過三次重大技術革新后，逐漸形成了以

31、芯片級封裝技術、系統級封裝 SiP 技術為代表的先進技術工藝。半導體封測也是半導體產業中，國產化最高的環節。1.1.6 半導體設備半導體設備 半導體設備是制造和測試半導體產品所需的專用設備，是半導體行業中的重要組成部分。半導體設備主要可分為硅片生產過程設備、晶圓制造過程設備、封測過程設備等。常見的半導體設備包括單晶爐、刻蝕機、光刻機、檢測設備以及封裝設備。1.1.7 半導體傳感器半導體傳感器 半導體傳感器的原理利用了半導體材料的各種物理、化學以及生物特性，夠能實現電、光、溫度、聲、位移、壓力等物理量之間的相互轉換。半導體傳感器的優點是集成化程度高，更符合現代計算機的要求，因而半導體傳感器在自動

32、化檢測系統中得到了廣泛應用。1.1.8 半導體分立器件半導體分立器件 半導體分立器件是是指由半導體材料制成的，具有單一功能或特定功能的電子元器件。常見的分立器件包括二極管、三級管、晶閘管、MOSFET 以及 IGBT等。相比集成電路芯片，分立器件芯片在工藝上更為簡單，通過摻雜、擴散等工藝在芯片上形成一個或少量 PN 結。分立器件功能以實現電路的整流、穩壓、開關、放大為主。1.1.9 半導體光電器件半導體光電器件 半導體光電器件是指利用半導體材料的光電效應，制作而成的功能器件。這些器件可以感知和響應光信號，實現光能和電能的轉換，廣泛應用在通信、信息處理等領域。常見的半導體光電器件包括發光二級管、

33、光電探測器以及半導體激半導體導航分析報告 3 光器等。1.2 半導體研究概述半導體研究概述 1.2.1 基礎論文基礎論文 根據對半導體的研究內容分類，以“半導體（集成電路 OR 微電路 OR 芯片 OR“IC”OR“integrated circuit”OR“microcircuit”OR“microchip”）”為主題，以及文中涉及半導體的“制造（Manufacture）”、“材料（Material）”、“封裝（Chip Package）”、“設備（Equipment）”、“傳感器（Sensor）”、“光電（Photoelectric）”、“晶體管 OR 二級管 OR 晶閘管”、“模擬電路

34、OR 邏輯電路 OR 存儲器 OR 處理器”為檢索條件，經知網數據庫分析，對涉及上述主題的基礎論文發表趨勢進行分析，為專利申請趨勢分析提供參考。1.2.1 半導體基礎論文研究趨勢 從上圖可以看出，關于半導體設備、半導體設計和半導體材料的基礎論文最多，表明學者和研究者圍繞這幾個方向開展了大量的研究工作，取到了顯著的理論研究成果；而分立器件、半導體封測以及光電器件相關的基礎論文數量較少；2012 年前后，半導體各技術領域的基礎論文數量開始迅速增加，尤以半導體設備、設計、材料和制造增長速度最快，這波增長高峰一直延續到 2015 年左右；半導體導航分析報告 4 2019 年有關半導體材料方面的基礎論文

35、數量又來到一個新的增長高峰，這表明2019 年后半導體材料成為學者們進行研究的一個熱點；而近年來半導體設計、設備的基礎論文數量較少，由此可以看出，這兩個方向的理論研究成果已經相對比較成熟了；近年來，有關半導體傳感器的基礎論文數量較多，傳感器是最近學者研究的另一個熱點。1.2.2 專利申請趨勢專利申請趨勢 以半導體為主題，按照半導體制造、半導體設計、半導體材料、半導體封測、半導體設備、半導體分立器件、半導體傳感器以及半導體光電器件八個方面進行專利篩選，根據上文對八個部分的技術分解構建檢索式展開，各分支專利申請趨勢如圖 1.2.2 所示。由圖 1.2.2 可知，1924 年至今，半導體設計相關的專

36、利申請量最多，可見設計是半導體研究的主要方向，半導體設計方面的技術積累也最為深厚；關于半導體制造的專利申請量排在設計之后，但近年來制造的專利申請量增長速度趨緩；1994 年之后，半導體各技術分支的專利申請量都快速增長，尤其是半導體設計和制造的專利申請量增長速度最快；近年來圍繞半導體材料和分立器件，出現了大量的專利申請，目前這兩個方向的專利申請量排在設計和制造之后；而傳感器和封裝由于出現時間相對較晚，專利申請量最少。圖 1.2.2 半導體專利申請趨勢 半導體導航分析報告 5 1.3 小結小結 本專利導航分析報告將分半導體制造、半導體設計、半導體材料、半導體封測、半導體設備、半導體分立器件、半導體

37、傳感器以及半導體光電器件八個部分，從專利申請趨勢及論文發表趨勢看，半導體設計相關的基礎論文和專利申請數量都較多，可見高附加值的 IC 設計是當前半導體行業比較火熱的一個方向。有關半導體傳感器和半導體光電器件的基礎論文和專利申請數量都相對較少，說明在半導體行業中這兩個方向研究的相對少一些；值得關注的是，有關半導體分立器件的基礎論文相對較少，但申請的專利數量卻較多，說明關于半導體分立器件的技術保護更受重視。半導體導航分析報告 6 2 半導體產業發展狀況半導體產業發展狀況 2.1 全球半導體產業發展現狀全球半導體產業發展現狀 2.1.1 全球半導體政策環境全球半導體政策環境 近年來，全球各國強化本國

38、半導體政策支持力度，美、歐、日、韓等國家陸續出臺產業政策，通過發布相關政策、技術路線圖、成立基金等方式加快半導體產業的布局，進一步強化政府對產業的支撐力度，鞏固其先發優勢和競爭地位。如美國在 2022 年 8 月簽署的芯片與科學法案，未來五年向半導體行業提供約527 億美元的資金支持，并為企業提供價值 240 億美元的投資稅抵免，鼓勵企業在美國研發和制造芯片，以期保護自身長期領先地位；韓國K-半導體戰略扶持企業逆周期擴產實現趕超等。半導體產業政策呈“強化”與“遏制”并舉的特點。因此，除上述扶持本國產業的政策之外，美、日、荷等國紛紛制訂一系列技術出口管制措施，并對中資企業的海外并購也制訂各項嚴格

39、的審查措施?；诖?，我國提高半導體自主化能力刻不容緩。表 2.1.1 全球主要國家/國際組織出口管制措施一覽 國家國家 區域區域 相關條款相關條款法令法令 背景背景 影響影響 國際組國際組織織“巴統”禁運貨單 1949年11月在美國的提議下秘密成立。1994 年4 月 1 日，巴統正式宣告解散。宗旨是限制成員國向社會主義國家出口戰略物資和高技術，禁運產品有三大類，包括軍事武器裝備、尖端技術產品和戰略產品。瓦森納協定 1996 年 7 月成立，現包括美國、日本、英國、俄羅斯等 40 個成員國，實際上完全受美國控制，針對中國。與“巴統”一樣，“瓦協”同樣包含兩份控制清單：一份是軍民兩用商品和技術清

40、單；另一份是軍品清單。與半導體、集成電路相關的主要是第三部分“Electronics”和第六部分“Seneors and Lasers”,當然第四、第五部分（“Computer”和“Telecom&Info Security”）,可以看作是集成電路的系統級驗證。美國美國 出口管理條例武器出口控制法商業管制目錄 現行美國出口管制政策分軍用、民用兩大項目 兩用品管制清單基本上與“瓦森納安排”的 9 類一致，但增加了核材料、設施及設備；包括了“澳大利亞集團”清單中的材料、化學、微生物、生化毒素。芯片與科學法2022 年 8 月 9 日，美國總統拜登正式簽署芯獲得美國政府補貼和稅收減免的廠商需要承諾，

41、在十年內不在中國開展任何使中國半導體生產能力發生實質半導體導航分析報告 7 國家國家 區域區域 相關條款相關條款法令法令 背景背景 影響影響 案 片法案，標志著該法案正式落地生效 性擴張的重大交易，否則需要全額退還聯邦補貼及減免的稅收。據公開資料顯示，臺積電在南京建有 16 納米和 28 納米的晶圓廠，三星在西安建有閃存芯片工廠，SK 海士力在無錫和大連建有芯片工廠。鑒于美國積極組建以美國、韓國、日本、中國臺灣地區為核心的“芯片四方聯盟”（Chip 4），上述企業可能有意在美國建廠并獲取美國政府提供的補貼，由此影響其在中國的芯片生產和銷售，進而對下游中國企業產生影響。歐盟歐盟 1334號法令，

42、瓦森納協定 1334 號法令目前成為對華高科技出口管制的主要“指導性文件”。歐盟27個成員國中已有21 個簽署了瓦森納協定。瓦森納協定雖然允許成員國在自愿的基礎上對各自的技術出口實施控制，但實際上成員國在重要的技術出口決策上受到美國的影響。1334 號法令 共 8 章 22 條，規定了出口控制的范圍，主管部門，控制物項的變更，海關程序，行政合作和控制措施等，該法令規定附有軍民兩用品和技術清單，涉及核材料、技術與設備；材料、化學品、微生物和有毒物品；材料處理；電子；計算機；電信和信息安全，傳感和激光；導航與電子；船舶；推進系統、航天器及其相關設備等共項。日本日本 外匯及外國貿易法法令修正案 日本

43、經濟產業省于 2023年 3 月 31 日宣布修正尖端半導體制造設備出口管制措施，把尖端半導體制造設備等23個品類列入出口管理限制對象名單。經過 2 個月的公告期，該措施從 7 月 23日起正式實施 出口管制的設備產品包括光刻或曝光類產品中的四項產品、刻蝕類產品中的三項產品、薄膜類產品中的十一項產品，熱處理類產品中的一項產品、清洗類產品中的三項產品、測試類產品中的一項產品，總計涉及 6 類23 項產品。我國是日本半導體設備主要的出口對象國，占其出口比重接近 40%。日方的出口管制舉措意味著今后日本企業在涉及上述領域相關產品對華出口時將受到政府部門行政審批手續上的制約，這使該領域產品的對華出口形

44、成壁壘。2.1.2 全球半導體產業發展歷程全球半導體產業發展歷程 縱觀全球半導體歷史發展進程，半導體產業一共發生了三次大規模的產業轉移行為。早在 20 世紀 50 年代，半導體產業發源于美國，造就了仙童、AMD 等眾多早期半導體公司，美國是當之無愧的行業傳統領導者。半導體行業第一次產業轉移從 20 世紀 80 年代開始，方向是從美國到日本，DRAM 存儲器作為產業發展的重要切入點，造就了東芝、松下、日立等知名品牌；20 世紀 90 年代末期到 21 世紀初發生了第二次產業轉移，由美國、日本向韓國以及臺灣轉移，這次產業轉移成就了三星、海力士、日月光等大型廠商。自半導體導航分析報告 8 本世紀初始

45、，因為全球勞動力成本的上升，半導體產業鏈中偏勞動密集型的代工和封測環節逐步轉向我國臺灣和大陸地區，臺積電、聯電等廠商崛起，這是第三次產業轉移。圖 2.1.1 半導體產業轉移路線 從產業模式看，目前分為 IDM（Integrated Device Manufacture，垂直整合制造）和垂直分工兩種主要模式。IDM 模式由企業內部完成芯片設計、制造、封測全環節，具備產業鏈整合優勢，早期行業以 IDM 模式為主。垂直分工模式的芯片設計、制造、封測分別由芯片設計企業（Fabless）、晶圓代工廠（Foundry）、封測廠（OSAT）完成，形成產業鏈協同效應。圖 2.1.2 半導體產業模式 2.1.3

46、 全球半導體產業鏈及競爭格局全球半導體產業鏈及競爭格局 半導體行業產業鏈上游包括 EDA 軟件、IP 委托和委外設計服務、制造設備和材料。其中 EDA（Electronic Design Automation，電子設計自動化）和 IP 核（intellectual property core，指芯片中具有獨立功能的成熟設計）的壁壘較高，近半導體導航分析報告 9 70%的市場份額掌握在排行前三的美國企業巨頭手中，如新思科技（Synopsys）、楷登電子（Cadence）。中國僅華大九天一家企業位列第二梯隊市場差距懸殊。下游是半導體的應用廠商，主要應用行業包括移動通信、汽車電子和工業應用等，新能源

47、汽車作為時下炙手可熱的應用場景，正進一步刺激半導體行業的需求。半導體產業鏈中游包含半導體的設計、制造和封測三個環節，中游以生產集成電路、分立器件、光電子器件和傳感器為主。韓國在存儲 IC（芯片/集成電路，下文同）設計環節表現突出，中國則在封測代工環節占比最高。圖 2.1.3 半導體產業鏈 圖 2.1.4 1999-2021 年半導體分區域市場銷售額（數據來源：SIA、Wind）半導體導航分析報告 10 在市場份額方面，全球區域分布也發生了變化。1999 年美洲、歐洲、日本、亞太地區分別為 32%、21%、22%、25%，以美國為代表的美洲地區為主要市場。此后，亞太地區市場半導體銷售額快速提升，

48、逐漸超過其它地區總和。2021 年，亞太地區市場份額超過六成。英國品牌評估機構發布 2023 年“全球半導體品牌價值 20 強”榜單如表 2.1.2所示，美國上榜 11 家企業，中國 3 家，日本 1 家。具體如下表所示：表 2.1.2 全球半導體品牌 20 強 排名排名 品牌品牌 總部所在地總部所在地 品牌價值品牌價值/年增長率年增長率 1 英特爾(Intel)美國 229.36 億美元/-10%2 臺積電(TSMC)中國臺灣 215.64 億美元/+5%3 英偉達(NVIDIA)美國 169.22 億美元/+5%4 海力士(SK Hynix)韓國 91.46 億美元/-2%5 高通(Qua

49、lcomm)美國 85.83 億美元/+10%6 博通(Broadcom)美國 82.08 億美元/+29%7 超微半導體(AMD)美國 69.36 億美元/+15%8 阿斯麥(ASML)荷蘭 54.06 億美元/-9%9 美光(Micron Technology)美國 52.76 億美元/-17%10 德州儀器(Texas Instruments)美國 45.60 億美元/+5%11 聯發科(MediaTek)中國臺灣 37 億美元/-7%12 英飛凌(Infineon Technologies)德國 37 億美元/-11%13 日月光(ASE Technology)中國臺灣 28 億美元/

50、0%14 泛林集團(Lam Research)美國 24 億美元/-17%15 意法半導體(ST Microelectronics)瑞士 23 億美元/+13%16 東京電子(Tokyo Electron)日本 22 億美元/-10%17 艾睿電子(Arrow Electronics)美國 21 億美元/+4%18 恩智浦(NXP)荷蘭 21 億美元/+3%19 亞德諾半導體(Analog Devices)美國 19 億美元/+21%20 科磊(KLA)美國 19 億美元/-3%2.1.4 全球半導體產業現狀全球半導體產業現狀 2.1.4.1 半導體制造環節市場及經濟環境半導體制造環節市場及經

51、濟環境 如前節 2.1.2 所述，傳統的 IDM 單一模式被打破，成就了垂直分工模式。其中在制造環節，晶圓代工廠（Foundry）由于大幅降低了資本門檻，已成為半導體制造主流模式。2022 年全球晶圓代工市場規模為 1360 億美元，較 2021 年上漲 24%。未來，在 5G、新能源汽車、物聯網等趨勢的帶動下，功率半導體、電源管理芯片等產品的市場需求會大幅增加，晶圓代工的市場需求預計也將穩步提升。半導體導航分析報告 11 圖 2.1.5 2016-2022 年全球晶圓代工市場規模（十億美元）（數據來源：JW Insights、IDC）全球前十大晶圓代工企業占據了 97.8%的市場份額。其中，

52、龍頭臺積電（中臺積電（中國臺灣）國臺灣）先進制程持續擴張，市場占有率從 2021 年的 53.1%提升至 2022 年的55.5%。三星（三星（Samsung，韓國）、臺聯電（中國臺灣）、格羅方德（美國）、中芯，韓國）、臺聯電（中國臺灣）、格羅方德（美國）、中芯國際（中國大陸）國際（中國大陸）位居第二至五位，分別占據晶圓代工廠市場份額的 16.0%、6.8%、5.9%、5.3%。（數據來源：JW Insights、IDC）就晶圓制程結構而言，目前成熟制程（28nm 及以上）占比約 76%，2020 年以來，智能手機、TWS 耳機等需求增長帶動了 OLED 面板、電源管理芯片、射頻芯片和傳感器的

53、需求，使得成熟制程產能出現嚴重短缺，從預計新建產能來看，2022 年各晶圓代工廠多半將擴產重心放置于 12 英寸（28nm 及以上）晶圓產能，而主要擴產動能來自于臺積電、聯電、中芯國際、華虹等。短期來看，先進制程受限于成本和技術普及率較低，成熟制程仍將保持高景氣度，占比將維持在 7成以上。（數據來源：JW Insights）半導體導航分析報告 12 圖 2.1.6 2021-2024 年全球晶圓代工成熟及先進制程占比（數據來源：JW Insights）2.1.4.2 半導體設計環節市場半導體設計環節市場及經濟環境及經濟環境 對于設計環節來說，往往指的是 IC 設計環節。但考慮到 IC 設計環節

54、極易受到產業鏈兩端技術能力的影響，尤其是上游的操作系統、數據庫、軟件設計工具。因此本節中的“設計環節”做了擴大范圍的處理，包含了上游 EDA 和 IP 核的市場分析。EDA 是芯片設計工具軟件，在整個半導體產業產業生態中處于頂層鉗制地位。Cadence、Synopsys 和的 Mentor Graphics（明導國際，現已被德國 Siemens收購）是 EDA 全球三大市場巨頭，均于 20 世紀 80 年代創立于美國。IP 核最廣泛使用的企業來自于 ARM、Synopsys、Imagination 和 Cadence 等國際公司。根據 IPNest 數據顯示，ARM 以 41.7%的市場份額獨

55、占龍頭，近年來其市占率基本穩定。在移動終端領域，ARM 幾乎壟斷了芯片 IP 市場，每年其專利許可收入就超過數十億。根據 JW Insights 數據顯示，2021 年全球 EDA 和 IP 核市場規模達到 132.75億美元，而美國排行前三的 EDA 企業一共占據了全球 70%以上的市場份額。Synopsys 和 Cadence 兩大巨頭的市值均超過了 500 億美元，反映了 EDA 和 IP 核產業毛利率高、壁壘高、龍頭效應明顯的特點。以上是半導體設計上游，即 EDA 和 IP 核的市場分析的基本內容。與 Foundry 模式配合的 Fabless 模式是指專業從事 IC 芯片設計，而外包

56、其它業務的公司。新進入者大多數擁抱 Fabless 模式，部分 IDM 廠商也在逐漸走向半導體導航分析報告 13 Fabless（無晶圓，即代表無芯片制造）或者 Fablite（輕晶圓）模式。近年來，IC 設計行業銷售規模受需求端強勁拉動，整體態勢呈較快增長。根據 ICInsights 數據顯示，全球 IC 設計行業市場規模增長至 2022 年的 2058.3 億美元，2023 年全球集成電路設計行業市場規模預計將達 2454.7 億美元。圖 2.1.7 2017-2023 年全球半導體設計市場規模及預測（億美元）（數據來源：ICInsights）區域市場占有率上美國企業依然遙遙領先。根據 I

57、C Insights 數據顯示，2021年美國企業占據全球半導體設計市場總量的 54%；韓國企業占 22%；中國企業占 13%，其中，中國大陸企業只占 4%，中國臺灣企業占據了 9%；歐洲和日本公司各占 6%。2020 年，半導體 IC 設計龍頭企業在疫情之下，營業額不降反增。2021 年，作為全球前三大 IC 設計企業的高通、博通、英偉達營收皆有增長，見表 2.1.3。表 2.1.3 2019-2022 年全球半導體 IC 設計 TOP5 企業市場銷售額 排名排名 公司公司 總部所在地總部所在地 2019 2020 2021 金額金額 同比增長（同比增長（%）1 高通（Qualcomm）美國

58、 14518 19407 29333 51 2 英偉達（NVIDA）美國 10125 15412 24885 61 3 博通（Broadcom）美國 17246 17745 21026 18 4 聯發科（Media Tek）中國臺灣 7962 10929 1619 61 5 超微（AMD）美國 6731 9763 16434 68 半導體導航分析報告 14 2.1.4.3 半導體封測環節市場及經濟環境半導體封測環節市場及經濟環境 目前，隨著應用領域的快速發展推動全球封測市場持續高走，2022 年全球封裝測試市場規模為 815 億美元左右，預計總體市場規模將保持增長態勢，2026年將達到 961

59、 億美元。未來，全球半導體封裝測試市場將在傳統封裝保持較大占比的情況下，繼續朝著小型化、集成化、低功耗方向發展，附加值更高的先進封裝的應用場景也將越來越廣泛。（數據來源：JW Insights、Yole）圖 2.1.8 2017-2026 年半導體封測市場銷售額及預測（數據來源：JW Insights、Yole）先進封裝技術與傳統封裝技術之間的區別是是否采用焊線。先進封裝在高端消費電子、人工智能等應用領域中得到大量應用，因而先進封裝的成長性要顯著優于傳統封裝，2022 年全球先進封裝市場已達 378 億美元。而相較于先進封裝，傳統封裝具有性價比高、應用領域廣等優點，大量模擬芯片、功率器件等關鍵

60、終端領域將在未來較長時間內仍將延續使用傳統封裝，因此其市場仍將保持穩定的成長。（數據來源：JW Insights，下同）2022 年，全球先進封裝市場份額約為 47.2%，先進封裝技術占整個封裝市場的比重正在逐步攀升。3D 封裝、扇型封裝（FOWLP/PLP）、微間距焊線技術，半導體導航分析報告 15 以及系統級封裝（SiP）等技術的發展成為延續摩爾定律的重要途徑，預計到 2026年將超過 50%的市場份額。圖 2.1.9 2014-2026E 全球封裝市場結構（數據來源：JW Insights）根據目前國際 OSAT（Outsourced Semiconductor Assembly，獨立封

61、測代工廠）產線布局及業務情況，2.5/3D 堆疊、層壓基板 ED 封裝和扇出型封裝的發展態勢向好。未來部分封裝技術在特定領域將會有進一步的滲透和發展，比如 FO 封裝在手機、汽車、網絡等領域會有巨大增量空間；2.5D/3D 封裝在 AI、HPC、數據中心、CIS、MEMS 傳感器等領域會有巨大增量空間。圖 2.1.10 終端對先進封裝的需求一覽 半導體導航分析報告 16 目前，封測市場集中度較高，中國臺灣及中國大陸企業占據著大部分的市場份額。具體來看，2022 年全球委外封測市場中，行業 CR5（市場占有率排名前 5的公司的市場占有率之和）為 64.52%，前五的企業中除安靠（Amkor，美國

62、）以外，其余四家均為中國臺灣及大陸企業。其中排名前三的企業分別為日月光（中國臺灣）、安靠和長電科技（中國大陸），市場占比分別為 27.11%、14.08%和10.7%。2.1.4.4 半導體材料市場及經濟環境半導體材料市場及經濟環境 半導體材料是用于半導體（集成電路）晶圓代工和封裝的精細化工產品，主要包括前道晶圓制造的制造材料和后道封裝的封裝材料。前道晶圓制造材料主要包括硅片、濺射靶材、CMP 拋光液和拋光墊、光刻膠、電子特氣、超凈高純試劑等，而后道封裝材料包括封裝基板、引線框架、鍵合線、陶瓷封裝體等。從市場規模上看，全球半導體材料行業整體呈上升驅勢。在 5G 和新能源快速發展的大背景之下，2

63、022 年全球半導體材料行業市場規模達到 727 億美元，同比增長 8.9%，晶圓制造材料和封裝材料的銷售額分別達到 447 億美元和 280億美元。半導體材料中硅片、電子氣體和光掩模在晶圓制造材料市場中表現出最強勁的增長態勢。（數據來源：SEMI）圖 2.1.11 2015-2022 年半導體材料市場銷售額（數據來源：SEMI）半導體導航分析報告 17 根據 SEMI 數據顯示，半導體材料領域中硅片占比最大，其所占的市場份額達到 32.9%；其次為電子特氣，占比約 14.1%；光掩模排名第三，占比為 12.6%。目前，以氮化鎵（GaN）和碳化硅（SiC）為代表的第三代半導體材料正逐漸成為全球

64、戰略競爭中新的制高點。、圖 2.1.12 半導體材料市場規模占比（數據來源：SEMI）半導體材料相比產業鏈中其它環節最大的不同之處在于其具有“化工”屬性。半導體材料的市場競爭格局相對比較分散，容易尋找替換供應商，日本和美國廠商是目前半導體材料市場上主要的供應商。半導體硅片領域半導體硅片領域，日本廠商信越化學和 SUMCO（勝高）合計市占率達到 53%；光刻膠領域光刻膠領域，日本廠商 JSR（捷時雅/日本合成橡膠，JSR Corporation）和東京應化（TOK）合計市占率達到 49%；掩掩模板領域模板領域，日本廠商 Toppan 和 DNP 合計市占率達到 54%。美國廠商則在電子特電子特氣

65、、拋光液和拋光墊領域中氣、拋光液和拋光墊領域中占據大部分市場份額，其中美國陶氏化學占據拋光墊領域 76%的市場份額，美國卡博特占據拋光液領域 36%的市場份額，美國林德集團和空氣化工在電子特氣領域中合占 50%的市場份額。（數據來源：SEMI）圖 2.1.13 半導體材料細分領域全球競爭格局 半導體導航分析報告 18 2.1.4.5 半導體設備市場及經濟環境半導體設備市場及經濟環境 半導體設備分為前道制造設備以及后道封測設備。其中，前道制造設備包括光刻機、刻蝕機、薄膜沉積設備、離子注入機、清洗設備、機械拋光設備以及擴散設備。而后道測試設備主要包括分選機、測試機、劃片機、貼片機等。根據 SEMI

66、 數據顯示，2021 年全球半導體設備市場規模達 1026.4 億美元，同比增長超過 44%，晶圓制造設備、測試設備以及封裝設備分別占比 84%、4%和 12%。經歷了 2019 年產業的整體萎縮，目前產業回彈，半導體設備規模將保持擴張趨勢。圖 2.1.14 2014-2022 年半導體設備市場規模及增長率（數據來源：SEMI）圖 2.1.15 半導體設備細分領域及占比（數據來源：SEMI）半導體導航分析報告 19 從細分領域來看，以 2020 年數據為例，光刻、刻蝕、薄膜生長相關設備在前道設備之中占比最高，合計市場規模占比超過 70%，這三類設備也是制造集成電路的主設備；工藝過程量測設備作為

67、質量監測的關鍵設備，其市場份額占比約13%；其他設備占比相對較小。（數據來源：SEMI，各數據因統計口徑和數據來源不同，總和有小幅誤差）全球范圍內的半導體設備龍頭企業以美國、日本和歐洲公司為主，呈現寡頭壟斷。全球前十大半導體設備公司營收排名中，美國有 3 家企業上榜，日本 4家，荷蘭 2 家，韓國 1 家。具體來說，美國在薄膜沉積、離子注入、量測占據壟斷地位。美國在薄膜沉積、離子注入、量測占據壟斷地位。應用材料（AMAT）在 PVD、CMP、離子注入全球市占率分別為 86%、68%、64%，泛林（LAM）在刻蝕、電鍍設備占率分別為 46%、78%，科磊（KLA）在量測領域市占率 54%。日本在

68、涂膠顯影、清洗設備壟斷。日本在涂膠顯影、清洗設備壟斷。東京電子（Tokyo Electron，TEL）涂膠顯影設備市占率 89%、迪恩士清洗設備（Screen Semiconductor）市占率 40%。荷蘭光刻機是絕對龍頭，原子層沉積處于領先地位。荷蘭光刻機是絕對龍頭，原子層沉積處于領先地位。阿斯麥（ASML）占據全球77%市場份額，先晶半導體 ALD 設備市占率 45%。（數據來源：SEMI）表 2.1.4 全球排名前十的半導體設備企業及市場規模 排名排名 公司名稱公司名稱 國家國家 2021 年營收（百萬美金）年營收（百萬美金）市場占比市場占比 1 Applied Materials 美

69、國 17,738.1 19.20%2 ASML 荷蘭 16,149.9 17.50%3 Tokyo Electron 日本 14,128.8 15.30%4 Lam Research 美國 13,746.4 14.90%5 KLA 美國 6,012.8 6.50%6 SEMES 韓國 2,204.2 2.40%7 Screen Semiconductor 日本 2,199.6 2.40%8 Kokusai Electric 日本 1,783.1 1.90%9 ASM International 荷蘭 1,665.6 1.80%10 Murata Machinery 日本 1,218.8 1.3

70、0%2.1.4.6 半導體傳感器市場及經濟環境半導體傳感器市場及經濟環境 半導體傳感器能夠感受規定的被測量并將其按照一定規律（數學函數法則）轉換成可用信號。半導體傳感器包括溫度傳感器、位移傳感器等，其中 MEMS（Micro Electromechanical System，微型電子機械系統）傳感器憑借小體積、低成本、集成化、智能化的特性，逐漸成為未來傳感器的發展方向，也是物聯網的半導體導航分析報告 20 核心。受疫情影響，全球傳感器市場增速趨緩，2020、2021 和 2022 年同比增速分別為 10.7%、28.0%、13.7%。根據 WSTS 數據顯示，2022 年全球半導體傳感器市場規

71、模達 217.82 億美元，預計 2023 年增長略有下滑，2024 年恢復正常增長態勢。圖 2.1.16 2018-2024 年半導體傳感器市場規模（數據來源：賽迪數據）汽車領域是半導體傳感器的最大下游行業，根據賽迪數據顯示，汽車領域占全球傳感器市場規模的比重最大，達到 32.3%。全球 MEMS 傳感器龍頭、汽車龍頭德國博世（BOSCH）營收 787 億歐元。因此，傳感器賽道規模大，產業鏈龍頭效應顯著。目前，美國、日本、德國的龍頭公司占據著全球傳感器的大部分市場。美國、日本、德國及中國共占據全球傳感器七成以上的市場份額，美國占比 29%，日本占比 19.5%，德國占比 15%，中國則約占

72、11%的市場份額。如上文所述，MEMS 傳感器是未來發展的重點。從 MEMS 傳感器的市場來看，2021 年全球 MEMS 行業市場規模約為 136 億美元，同比增長 12.9%，占當年傳感器市場的 71.02%。博世（BOSCH）、博通（Broadcom）、威訊聯合（Qorvo）、意法半導體等國外企業占據著全球 MEMS 傳感器大部分的市場份額，其各自市場份額占比分別為 14.2%、9.8%、5.6%、5.1%。中國國產企業歌爾微的市場份額占比為 3.9%，在全球市場中排名第六。（數據來源：賽迪顧問、研精智庫、WSTS）半導體導航分析報告 21 圖 2.1.17 全球 MEMS 傳感器市場份

73、額占比統計（數據來源：研精智庫）2.1.4.7 半導體分立器件市場及經濟環境半導體分立器件市場及經濟環境 半導體分立器件中“分立”一詞相對于集成電路中的“集成”而言，是單一的器件。分立器件可按功率標準進一步劃分為功率器件與小信號器件。功率器件主要包括功率二極管、晶閘管、功率晶體管等類型。其中，功率晶體管還可細分為雙極結型晶體管（BT）、結型場效應晶體管（FET）、金屬氧化物半導體場效應晶體管（MOSFET）和絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）等多種類型，主要用于放大器、大功率半導體開關和逆變器等場景。近年來，受益于新能源汽車市場的高速發展，功率分立器件市場實現了大幅增長。2022 年全球半導體分立

74、器件行業市場規模為 339.93 億美元，同比增長12.1%，功率分立器件市場規模約 317 億美元，同比增長 19.2%。預計 2029 年全球半導體分立器件行業市場規模將達到 613 億美元。（數據來源：觀研報告、QYResearch）半導體導航分析報告 22 圖 2.1.18 2013-2022 年半導體分立器件市場規模及增長情況（數據來源：觀研報告）在當前全球半導體分立器件行業競爭格局方面，歐美地區處于領先地位。從供給端來看，歐洲是全球最大的半導體分立器件生產區域歐洲是全球最大的半導體分立器件生產區域，企業銷售額占比高達40%以上，其主要廠商有意法半導體、英飛凌、意法半導體、英飛凌、N

75、XP（恩智浦）（恩智浦）等。這些廠商在高端產品方面具有較強的技術優勢和市場份額，在汽車電子、工業控制等領域有著廣泛的應用。日本是全球第二大供給區域日本是全球第二大供給區域，銷售額占比為 22%，其主要廠商有東芝（東芝（TOSHIBA）、日本電氣（）、日本電氣（NEC）、三菱電機）、三菱電機等。這些廠商在功率半導體分立器件方面有著較長的發展歷史和較高的技術水平，在電力系統、軌道交通等領域有著較強的競爭力。美國是全球第三大供給區域美國是全球第三大供給區域，銷售額占比為 20%，其主要廠商有安森美半導體（安森美半導體（onsemi）、德州儀器（）、德州儀器（TI）、奧特斯半導體（）、奧特斯半導體（A

76、T&S）等。這些廠商在小信號半導體分立器件方面有著較大的市場份額，在通信、計算機等領域有著較多的應用。此外，包括中國在內的其他地區半導體分立器件生產企業銷售額占比之和共計為 18%。（數據來源：QYResearch）半導體導航分析報告 23 圖 2.1.19 全球半導體分立器件行業銷售區域分布情況（數據來源：觀研報告）從需求端來看，中國是全球最大的半導體分立器件消費區域，其主要需求來自于通信、計算機、消費電子等領域。隨著 5G 通信、物聯網、人工智能等新興領域的快速發展，對半導體分立器件的性能要求不斷提高，促進了國內廠商的技術進步和產品更新。因為北美地區的大型汽車和其他行業對分立器件有較大的消

77、費需求，所以北美也是半導體分立器件主要的消費區域之一。歐洲和日本的需求規模相對較小，主要集中在工業控制、電力系統等領域。圖 2.1.20 全球半導體分立器件行業公司排名（數據來源：觀研報告）半導體導航分析報告 24 2.1.4.8 半導體光電器件市場及經濟環境半導體光電器件市場及經濟環境 半導體光電器件（常用簡稱：光芯片）是指利用光與載流子之間的相互作用而產生特定效應或功能的器件，代表器件包括激光器、發光二極管（light-emitting diode，LED）、LD（激光二極管）與光電探測器等，涵蓋工業用高功率激光芯片、通信用高速率激光芯片、手機人臉識別用 VCSEL（垂直腔面發射激光器）等

78、成熟應用，以及車用激光雷達和硅光芯片等未來有望實現快速增長的新領域。近年來，全球光電器件市場規模不斷擴大，2021 年全球半導體光電器件（含 CCD、CIS、LED、光子探測器、光耦合器、激光芯片等）的市場規模已達 420億美元，預計在 2025 年市場規模有望突破 560 億美元。（數據來源：研精智庫、Gartner）圖 2.1.21 2018-2023 年半導體光電器件市場規模（數據來源：研精智庫）目前，全球光電器件產業向中國轉移趨勢明顯。光電器件行業發展至今，光電器件行業全球化競爭格局已經形成，隨著中國光電器件廠商研發、生產水平的提高，再加上國內產品固有的成本優勢，中國企業加大了光電器件

79、產品的出口力度，國外廠商也增加了對中國光電器件產品的采購力度。同時，國外廠商為達到降本增效的目的，近年來紛紛將生產和研發基地轉移至中國大陸，這也帶動了中國大陸光電器件市場的需求。根據 Ovum 數據顯示，光迅科技、中際旭創、海信寬帶所占據的市場份額已進入全球前十，Lumentum/Il-VI、Finisar、光迅科技，占行業總比重分別為 19.0%、10.8%和 7.7%。（注：II-VI 和 Finisar、Lumentum 和 Oclaro 等之間近期處于并購半導體導航分析報告 25 重組狀態）圖 2.1.22 全球光電器件企業市場份額（數據來源：研精智庫）2.1.5 全球半導體市場概況全

80、球半導體市場概況 1976 年以來，全球半導體市場銷售金額從最初的約 29 億美元成長為 2022年的 5832 億美元，增長了 202 倍，年均復合增速達 12.2%，遠高于全球 GDP 同時期約 3.1%的年均增速水平（數據來源：SIA、世界銀行，下同）圖 2.1.23 全球半導體市場發展情況（數據來源：SIA）2021 年，集成電路產品的銷售額為 4630 億美元，占所有半導體產品 83%的市場份額；分立器件銷售額約 303 億美元；光電子器件銷售額約 434 億美元；傳半導體導航分析報告 26 感器產品銷售額約 191 億美元。圖 2.1.24 1999-2021 年全球半導體分產品市

81、場銷售額（數據來源：SIA）集成電路產品中，2021 年模擬電路銷售額 741 億美元，占半導體銷售額的13.3%；微處理器占 15.1%；邏輯電路銷售額 1548 億美元，占 30.8%；存儲電路銷售額占 27.7%；以 MCU 為代表的微處理器產品的市場份額從 1999 年開始呈現下降趨勢，其所占市場份額從1999年的34.6%下降至2021年的14.4%；以CPU、GPU等通用芯片為代表的邏輯電路產品份額從1999年的15.5%上升至2021年的27.9%，呈現上升趨勢。原因主要是，用于工業、通訊等領域嵌入式系統的 MCU在過去二十年中增速不高，而個人電腦的普及和智能手機出現極大拉動了通

82、用邏輯芯片的需求。圖 2.1.25 2021 年全球半導體分產品市場份額（數據來源：SIA）2024 年全球半導體產業景氣度將逐步復蘇，重新進入穩步增長的發展態勢。根據 Gartner、IDC、WSTS 等全球市場機構預測的數據，2024 年全球半導體產半導體導航分析報告 27 業增速將超過兩位數，平均預測增速在 13%-15%左右，規模超過 6000 億美元。此外，隨著 2020 年中國新能源汽車需求爆發并逐步蔓延，2021 年全球汽車行業出現“缺芯”。這為半導體產業的高速成長奠定基礎。與此同時，中國本土風光車儲的巨大需求也為中國半導體廠商進階被海外龍頭們把持的高端產品領域打開大門，半導體產

83、業發展前景良好。2.1.6 全球半導體技術發展歷程全球半導體技術發展歷程 從早期的晶體管到現代的高度集成化芯片，半導體技術的發展不僅塑造了我們的數字世界，也推動著科技和社會的不斷前進。20 世紀 40-50 年代，半導體技術研究剛剛起步，晶體管的發明（1947，約翰巴丁等）標志著一個新時代的開始。集成電路的概念于 20 世紀 50 年代初提出，多個晶體管在一個芯片上工作的實現標志著第一個集成電路的誕生（1958，德州儀器），為數字革命鋪平了道路。到 20 世紀 60 年代末，第一個微處理器的出現使個人電腦的出現成為可能。此后，摩爾定律預測集成電路中的晶體管數量每隔 18-24 個月翻一番，性能

84、翻倍，這推動了半導體技術的飛速發展。半導體制程不斷縮小，制造更小、更快、更便宜的芯片成為可能，這也為計算機和電子設備的進步提供了持續的動力。進入 21 世紀，半導體行業面臨著新的挑戰和機遇。多核處理器和低功耗技術的興起提高了移動設備和互聯網的性能和效能。新興技術領域如量子計算、光子學和納米技術開始嶄露頭角，為未來的創新鋪平了道路。同時，應用領域也不斷擴展，人工智能、物聯網、自動駕駛等領域對半導體技術提出了更高要求。圖 2.1.26 半導體技術發展歷程 半導體導航分析報告 28 2.2 國內半導體產業發展現狀國內半導體產業發展現狀 2.2.1 國內半導體政策環境國內半導體政策環境 半導體產業是電

85、子信息產業的核心，是支撐經濟社會發展和保障國家安全的戰略性、基礎性和先導性產業。我國頂層政策一直從財稅、投融資及人才等多方面全方位地鼓勵、支持、引導半導體產業下制造、設計、封測、材料、設備等各環節的發展。半導體技術在 1956 年國務院制定的 1956-1967 科學技術發展遠景規劃中，就已被列為四大科研重點之一。1980-2000 年，國務院成立“電子計算機和大規模集成電路領導小組”，并發布 908 工程、909 工程等政策，中國的晶圓產線也開始建立；2000-2014 年，國發“18 號文”、01 專項、02 專項和各項稅收優惠政策，半導體產業鏈配套環節開始得到發展；近年來，十三五、十四五

86、國家戰略新興產業發展規劃以及一系列的優惠政策，標志著我國全面鼓勵和支持半導體產業的蓬勃發展。表 2.2.1 近年我國出臺促進半導體行業發展的政策文件 時間時間 政策文件政策文件 相關內容相關內容 2014 國家集成電路產業發展推進綱要 到 2020 年，逐步減小集成電路產業與國際先進水平之間的差距，全行業銷售收入年均增速超過 20%；16/14nm 制造工藝實現規模量產。設立國家產業投資基金以吸引各類資金，重點支持集成電路制造領域，兼顧設計、封裝測試、裝備、材料環節。支持設立地方性集成電路產業投資基金。2015 中國制造 2025 將集成電路及專用裝備作為“新一代信息技術產業”納入大力推動突破

87、發展的重點領域。形成關鍵制造裝備供貨能力。2016 十三五”國家戰略性新興產業發展規劃 提升核心基礎硬件供給能力，提升關鍵芯片設計水平，發展面向新應用的芯片；加快 16/14 納米工藝產業化和存儲器生產線建設；提升封裝測試業技術水平進而產業集中度，加緊布局后摩爾時代芯片相關領域；實現主動矩陣有機發光二極管（AMOLED）、超高清（4k/8K）量子點液晶顯示、柔性顯示等技術國產化突破及規模應用；推動智能傳感器、電力電子、印刷電子、半導體照明、慣性導航等領域關鍵技術研發和產業化，提升新型片式元件、光通信器件、專用電子材料供給保障能力。2017 戰略性新興產業重點產品和服務指導目錄 目錄中包括集成電

88、路芯片設計及服務，芯片設計平臺（EDA 工具）及配套 IP 庫。內容還涉及集成電路材料、設備，芯片制造、集成電路封裝和產品。2018 關于集成電路生產企業有關企業所得稅政策問題的通知 依法成立且符合條件的集成電路設計企業和軟件企業，在 2018 年12 月 31 日前自獲利年度起計算優惠期，第一年至第二年免征企業所得稅，第三年至第五年按照 25%的法定稅率減半征收企業所得稅，并享受至期滿為止。半導體導航分析報告 29 時間時間 政策文件政策文件 相關內容相關內容 2019 關于集成電路設計和軟件產業高質量發展若干政策的通知 國家鼓勵的集成電路設計、裝備、材料、封裝、測試企業和軟件企業，自獲利年

89、度起，第一年至第二年免征企業所得稅，第三年至第五年按照 25%的法定稅率減半征收企業所得稅。聚焦 高端芯片、集成電路裝備和工藝技術、集成電路關鍵材料、集成電路設計工具、基礎軟件、工業軟件、應用軟件的關鍵核心技術研發，積極利用國家重點研發計劃、國家科技重大專項給予支持。2020 新時期促進集成電路產業和軟件產業高質量發展的若干政策 制定出臺財稅、投融資、研究開發、進出口、人才、知識產權、市場應用、國際合作八個方面的政策措施。2020 關于促進集成電路產業和軟件產業高質量發展企業所得稅政策的公告 國家鼓勵的集成電路設計、裝備、材料、封裝、測試企業和軟件企業，自獲利年度起，第一年至第二年免征企業所得

90、稅，第三年至第五年按照 25%的法定稅率減半征收企業所得稅。2021 中華人民共和國國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和 2035 年遠景目標綱要 攻關集成電路領域：集成電路設計工具、重點裝備和高純靶材等關鍵材料研發；集成電路先進工藝和絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）、微機電系統（MEMS）等特色工藝突破；先進存儲技術升級，碳化硅、氮化鎵等寬禁帶半導體發展。2021 “十四五”國家知識產權保護和運用規劃 全面加強知識產權保護，激發全社會創新活力。完善集成電路布圖設計法規，促進知識產權高質量創造。健全高質量創造支持政策，加強人工智能、集成電路、基礎軟件等領域自主知識產權創造和儲備。2022 關于做

91、好 2022 年享受稅收優惠政策的集成電路企業或項目、軟件企業清單制定工作有關要求的通知 國家鼓勵的重點集成電路設計企業和軟件企業，符合相關條件的可以享受稅收優惠政策，其中重點集成電路設計領域和重點軟件領域包括高性能處理器和 FPGA 芯片、存儲芯片、智能傳感器、EDA、IP 和設計服務等。在一系列政策的支持下，我國半導體產業鏈各環節的國產化陸續取得重大突破。尤其在 2019 年疫情爆發以后，全球半導體市場銷售額僅為 4121 億美元，同比下降了 12.1%，但我國 2021 年集成電路產業銷售額總計達到 7562.3 億元，同比增長了 15.8%。這說明我國內部的半導體市場需求依舊旺盛，半導

92、體產業的國產化進程順利。2.2.2 國內半導體產業發展歷程國內半導體產業發展歷程 從 1956 年創辦第一個半導體物理專業開始，我國半導體產業萌芽于獨立自主的夢想，走過初創時代的百廢待興，見證了動蕩年代的執著探索，跟隨改革開放的步伐一路向前，最終于 21 世紀建立起完整的產業鏈體系。1956 年，中國提出“向科學進軍”，制訂了發展各門尖端科學的“十二年科學技術發展遠景規劃”，開始學習國外發展電子器件的歷史進程，提出了發展半半導體導航分析報告 30 導體科學的目標，將半導體技術列為國家四大緊急措施之一，并從半導體材料開始，自主研究半導體器件。1957 年，成功研制出第一根鍺單晶；1958 年，成

93、功研制出第一根硅單晶；1965 年中國第一塊集成電路問世。之后幾十年，中國半導體產業取得了十分巨大的進步。但是，我國和世界先進水平之間依舊存在重大差距，這一點是不可否認的。直至 2014 年，政府決定將集成電路設立為國家戰略，并成立了相應的領導小組和國家級的集成電路產業基金，集成電路發展從此進入新階段。在新時代中美貿易摩擦的大背景下，我國半導體行業面臨巨大的挑戰，同時也擁有難得的自主發展機遇。在國家集成電路產業發展推進綱要中（簡稱綱要）提出：到 2030 年，集成電路產業鏈主要環節達到國際先進水平，一批企業進入國際第一梯隊，實現跨越發展。圖 2.2.1 中國半導體產業發展歷程“十二五”以來，安

94、徽省也一直致力于電子信息等產業部署，并于 2018 年初省政府提出構建“一核一弧”的半導體產業布局。其中蕪湖市，基本已形成了產業集群，在技術提升、產能規劃、市場開拓等方面取得新的進展。2.2.3 國內半導體產業現狀國內半導體產業現狀 2.2.3.1 半導體制造環節市場及經濟環境半導體制造環節市場及經濟環境 晶圓代工模式出現于上世紀八十年代，經過 30 多年的發展，已成為全球半導體產業的核心環節。中國大陸的晶圓代工行業雖然起步較晚，但發展速度較快。半導體導航分析報告 31 根據集微咨詢數據顯示，2017 年至 2022 年，中國大陸晶圓代工市場規模復合增長率高達 21.4%，實現了高速穩定增長。

95、其中 2022 年中國大陸晶圓代工市場規模為 1035.8 億元，較 2021 年上漲 47.5%。圖 2.2.2 2011-2022 年中國半導體制造行業市場規模（數據來源：集微咨詢）中國目前在半導體代工廠方面優勢突出。全球前十大專屬晶圓代工公司中，中國大陸有三家（中芯國際 SMIC、華虹集團 HuaHong、晶合集成），分別處于第四、第五和第九第四、第五和第九位置，2022 年整體市場占有率為 10.89%，同比增加 0.58 個百分點；中國臺灣則擁有四家（臺積電 TSMC、聯電 UMC、力積電 Powerchip、世界先進 VIS），整體市場占有率達到 74.56%，同比增加 1.51

96、個百分點；分地區來看，中國臺灣企業營收占比 65%，中國大陸企業占比達 11%。根據集微咨詢（JW Insights）預測，2023 年至 2024 年期間，中國臺灣地區晶圓代工廠營收占比基本保持穩定；中國大陸企業營收占比成上升趨勢，2024 年預計達到 12%。目前，全球晶圓制程不斷發展。截止 2022 年 7 月底，三星已宣布量產 3nm工藝。由于起步較晚，再加上受限于設備及材料等相關因素，我國現階段僅可量產 14nm 制程晶圓，和國外先進水平之間存在較大差距。半導體導航分析報告 32 圖 2.2.3 2015-2022E 年全球主要晶圓代加工企業制程量產進度（數據來源：集微咨詢）2.2.

97、3.2 半導體設計環節市場及經濟環境半導體設計環節市場及經濟環境 中國芯片設計產業雖然起步較晚，但依托巨大的市場需求、穩定的經濟發展環境以及國家的政策支持等眾多優勢，已成為全球芯片設計行業市場增長的主要驅動力。自 2010 年開始，中國芯片設計行業開始進入高速發展期，“十三五”期間，中國集成電路設計業的銷售年均復合增長率達到 23.6%，是同期全球半導體產業年均復合增長率的近 6 倍。根據中國半導體行業協會數據顯示，2021 年中國半導體設計環節市場的銷售規模達 4519 億元（見圖 2.2.4）。在發生新冠肺炎疫情及美國針對中國科技產業持續打壓的影響之下，國內芯片設計產業不論是在產值還是增速

98、上都取得如此快速的增長，實屬不易。半導體導航分析報告 33 圖 2.2.4 2013-2021 年中國半導體設計行業市場規模（數據來源：中國半導體行業協會）從 2012 年開始，中國 IC 設計企業數量逐年增加。截至 2020 年，國內芯片設計企業增至 2218 家，比上一年增長了 24.6%。中國芯片設計產業表現出明顯的區域集聚特征，長三角、珠三角、京津環渤海以及中西部幾個主要城市是我國芯片設計企業的主要集聚區（見圖 2.2.5）。從各個區域的發展情況來看，2021 年以來，長三角地區企業所占市場比重快速提升，珠三角芯片設計銷售額大幅降低，其主要原因為海思半導體受到美國制裁收入大幅下降。在

99、2021 年芯片設計產業規模最大的 10 個城市中，上海和北京位列全國前兩位，之后是深圳、杭州、無錫、南京、西安、成都、武漢、珠海。10個城市的產業規模合計達到 4326.9 億元，占全行業的比重為 94.3%。南京、深圳、無錫和北京是芯片設計大企業較為集中的城市。（數據來源：ICCAD）半導體導航分析報告 34 圖 2.2.5 中國半導體設計行業市場區域競爭格局（數據來源：ICCAD）2.2.3.3 半導體封測環節半導體封測環節市場及經濟環境市場及經濟環境 目前，全球半導體產業鏈向國內轉移，封測產業已成為我國半導體的強勢產業，市場規模持續向上突破。2022 年中國封測產業規模小幅增長，達到

100、2995 億元。展望未來，需求端 5G、HPC、汽車電子等新興應用蓬勃發展，為封測行業持續成長注入動力；供給端封裝技術正不斷從傳統封裝向先進封裝演進，全球半導體廠商擴大資本開支強力布局先進封裝，先進封裝成為行業未來主要增量。隨著行業景氣度修復上行及先進封裝不斷發展，封測行業有望開啟新一輪成長，預計 2026 年中國封測市場規模將達到 3248.4 億元。半導體導航分析報告 35 圖 2.2.6 2016-2025E 中國先進及傳統封測市場規模（銷售口徑）（數據來源：Frost&Sullivan）根據 Frost&Sullivan 數據，2020 年中國大陸封裝市場規模 2509.5 億元，其中

101、先進封裝市場規模 351.3 億元，占大陸封裝市場規模的比例約 14%，相較于全球先進封裝占封裝 44.9%的比例低出不少。但隨著中國大陸半導體產業發展，尤其是先進制程比例的提高，先進封裝滲透率有望加速提高，預計 2025 年中國先進封裝市場規模為 1137 億元，占中國大陸封裝市場的比例將達到 32.0%。與設計和晶圓制造相比，封裝行業的技術壁壘相對較低，因此在中國半導體行業發展初期，眾多企業將封測環節作為切入口，并通過海內外企業并購的方式來擴大公司規模。近年來，長電科技等幾家國內封測龍頭企業通過并購重組國際先進封裝測試企業，消化吸收并自主研發先進封裝技術，在先進封裝領域不斷發力，現已具備較

102、強的市場競爭力，并擁有在國際市場中競爭的能力。2022 年中國大陸有 4 家企業進入全球封測廠商前十名，分別為長電科技、通富微電、華天科技和智路聯合體，全年營收分列全球第 3、第 4、第 6 和第 7 位。目前，封測已成為中國大陸半導體產業鏈中競爭力最強的環節。其中以長電科技最為突出，在芯思想發布的委外封測前十大榜單中，中國大陸市占率占比 24.55%，僅次于中國臺灣地區。在中國大陸封測廠中，長電科技市占率占比 44%，是國內封測行業的龍頭企業。表 2.2.2 中國半導體封測行業企業排名及主要封裝技術 排名排名 公司簡稱公司簡稱 是否上市是否上市 主要封裝技術主要封裝技術 1 長電科技 已上市

103、 Wire bonding、QFN 到 WLP、FCBGA、2.5/3D 2 通富微電 已上市 Bumping、WLCSP、FC、BGA、SiP、QFN、QFP、SO、MEMS 3 天水華天 已上市 DIP、SOP、SiP、CSP、WLP/WLCSP、2.5D/3D(TSV)4 智路聯合體 未上市 Bumping、WLCSP、FC、BGA、SiP、QFN、QFP、SO、MEMS 5 太極實業 已上市 BGA、TSOP 6 沛頓科技 已上市 BGA、FC、WLBGA 7 甬矽電子 已上市 FCCSP、FCBGA、FC、SIP、BGA、QFN、MWMS 8 盛合晶微 未上市 Bumping、WLC

104、SP 9 華潤微 已上市 FC、PLP、IPM、MEMS 10 頎中科技 已上市 COF、COP、COG、Bumping、WLCSP、FC 11 宏茂微 未上市 TSOP、BGA、MEMS、DFN 12 利普芯 未上市 DIP、SOP、SOT、TSSOP、QSOP、TSOT、TO、DFN、QFN、HSOL、LQFP 13 匯成股份 已上市 Bumping、COG 14 晶方科技 已上市 MEMS、WLBGA 15 藍箭電子 流程中 SOT、TO、SOP 半導體導航分析報告 36 16 華宇電子 流程中 SOP、DFN/QFN、LQFP、SOT、TO、LGA 17 氣派科技 已上市 MEMS、F

105、C、CPC、SOP、SOT、LQFP、QFN/DFN、CDFN/CQFN、DIP 18 萬年芯 未上市 SOP、SOT、TSSOP、SSOP、ESOP、LQFP、DFN、DFN、QFN、TQFP 19 明泰微 未上市 DIP、SOP、SSOP、TO、QSOP、QFN、DFN、LQFP、PDFN 20 金譽半導體 未上市 TO、SOP、SOT、SOD 2.2.3.4 半導體材料市場及經濟環境半導體材料市場及經濟環境 中國大陸半導體材料市場占全球市場規模的比重逐年提升，2022 年中國占比 17.84%份額，并且呈現繼續上升趨勢。2022 年中國大陸半導體材料市場規模達到 129.70 億美元，相

106、較 2021 年增長 7.3%。在半導體材料市場構成中，硅片、氣體和掩膜板排在前三位，分別占比 40%、13%和 12%。其后分別為：拋光液和拋光墊、光刻膠配套試劑、光刻膠、濕電子化學品、濺射靶材。（數據來源：SEMI，下同）從地區分布來看，中國臺灣憑借其晶圓代工產能和先進封裝的基礎，以 201億美元的銷售額連續第 13 年成為全球最大的半導體材料消費地區，增長率13.6%；中國大陸半導體材料市場銷售額為 129.70 億美元，增長率 7.3%，超越韓國位列第二。圖 2.2.7 2012-2022 年中國半導體材料行業市場規模（數據來源：SEMI）目前半導體材料的國產化率低，根據 CNKI 數

107、據，硅片硅片的國產化率不足 5%，半導體導航分析報告 37 國內代表企業主要有上海新晟、中環股份以及有研半導體上海新晟、中環股份以及有研半導體；光刻膠光刻膠的國產化率不足 5%，國內代表企業主要有北京科華和蘇州瑞紅北京科華和蘇州瑞紅；光掩模版光掩模版的國產化率不足10%，國內代表企業主要有路維光電、清溢光電、中芯國際路維光電、清溢光電、中芯國際；電子氣體、濕化學電子氣體、濕化學品、濺射靶材、光刻膠輔助材料以及品、濺射靶材、光刻膠輔助材料以及 CMP 拋光材料拋光材料等的國產化率低相對要高一些，分別有約 30%、40%、20%、25%以及 15%。國產細分領域龍頭機會大。半導體材料包括：基體材料

108、、制造材料和封裝材料。圖 2.2.8 中國半導體材料行業全景圖 2.2.3.5 半導體設備市場及經濟環境半導體設備市場及經濟環境 中國半導體設備市場規模受到政策持續推動，疊加芯片國產化需求越加明顯，且市場規模呈持續擴張趨勢。數據顯示，2021 年中國半導體設備市場規模達 296.4 億美元，同比增長 58%左右。但是，目前國內半導體產業與國際先進水平之間仍有較大差距，如 ASML 光刻機被“現代工藝之花”，我國半導體設備國產化替代空間廣闊。（數據來源：SEMI）半導體導航分析報告 38 圖 2.2.9 2015-2021 年中國半導體設備行業市場規模（數據來源：SEMI）據 CINNO Res

109、earch 數據顯示，2021 年中國大陸上市半導體設備廠營收排名前十的公司營收合計達 182 億元人民幣，較 2020 年增長 73%，創歷史新高。近年來，國產半導體設備廠商通過自主研發，在多個工藝制程中實現了設備的國產化替代，并進入產業化量產階段。在這一過程中涌現出了北方華創、中微公司、盛美上海等優秀的半導體裝備商。除上市企業外，未上市與申請上市中的屹唐半導體、中電科、上海微電子等也是中國大陸半導體設備商的中堅力量。表 2.2.3 中國半導體設備廠 2023Q1 營收情況 2022營收（百萬元）同比（%）2023Q1營收（百萬元）同比（%）2022歸母凈利潤（百萬元）同比（%）2023Q1

110、歸母凈利潤（百萬元）同比（%）北方華創北方華創14,688.1151.68%3,871.1381.26%2,352.73118.37%591.68186.58%中微公司中微公司4,739.8352.50%1,223.0728.86%1,169.7915.66%275.37134.98%拓荊科技拓荊科技1,705.56125.02%402.38274.24%368.52438.09%53.72555.25%華海清科華海清科1,648.84104.86%616.1676.87%501.60152.98%193.87112.49%盛美上海盛美上海2,873.0577.25%615.7874.09%6

111、68.49151.08%130.942937.19%長川科技長川科技2,576.5370.49%320.00-40.48%461.08111.28%-57.23-180.50%芯源微芯源微1,384.8767.12%288.2256.89%200.16158.77%65.98103.55%華峰測控華峰測控1,070.5621.89%200.06-22.90%526.2919.95%74.69-38.88%萬業企業萬業企業1,157.5831.56%124.2827.56%423.5812.50%80.32194.88%精測電子精測電子2,730.5713.35%601.49-0.39%271.

112、8341.36%11.88-58.20%至純科技至純科技3,049.5346.32%784.0943.16%282.440.24%62.68186.28%賽騰股份賽騰股份2,929.7826.36%714.9768.87%306.9971.17%72.61178.40%微導納米微導納米684.5159.96%75.77-42.65%54.1517.43%-1.09-141.75%晶升股份晶升股份221.9913.89%38.39128.50%34.54-26.49%2.44307.73%金海通金海通426.021.39%101.55-4.16%153.930.14%31.90-9.79%半導體

113、導航分析報告 39 2.2.3.6 半導體傳感器市場及經濟環境半導體傳感器市場及經濟環境 根據廣發證券發展研究中心數據，2022 年全球、中國傳感器市場規模分別為 1844、486 億美元，同比增速分別為 6.41%、18.53%，中國增速快于全球；預計 2023 年全球傳感器市場規模將增至 2032 億元。圖 2.2.10 2018-2023E 中國及全球半導體傳感器市場規模（數據來源：廣發證券發展研究中心）我國是傳感器產業全球主要消費市場，但傳感器產業鏈缺乏龍頭。A 股上市公司中，營收規模由大到小依次是圖像傳感器芯片廠商韋爾股份、傳感器/存儲/MCU 芯片生態化布局的兆易創新、無線通信射頻

114、前端芯片廠商卓勝微、聲學傳感器封裝/模組的國產龍頭歌爾微電子（已提交 IPO 申報），2021 年財政年度營收分別為 241 億元、85 億元、46 億元和 31 億元。而在模擬芯片和汽車傳感器領域，國產龍頭圣邦股份和保隆科技等 2021 年財政年度收入僅分別為 22 億元和39 億元。在我國傳感器企業努力追趕國外企業的大背景下，區域性的傳感器企業集群開始出現，并逐漸形成了以北京、上海、南京、深圳、沈陽和西安等中心城市為主的區域空間布局。長三角區域長三角區域：我國傳感器企業主要分布在長三角區域。以上海、無錫、南京為中心，逐漸形成了包括熱敏、磁敏、圖像、稱重、光電、溫度、氣敏等較為完備的傳感器生

115、產體系及產業配套。珠三角區域珠三角區域：以深圳為中心，并形成了由附近中小城市的外資企業組成的以熱敏、磁敏、超聲波、稱重為主的傳感器產業體系。半導體導航分析報告 40 東北地區東北地區：以沈陽、長春、哈爾濱為主。主要生產 MEMS 力敏傳感器、氣敏傳感器、濕敏傳感器。京津區域京津區域：以高校為主。從事新型傳感器的研發，在某些領域填補國內空白。北京已建立微米/納米國家重點實驗室。中部地區中部地區：以鄭州、武漢、太原為主。產學研緊密結合的模式，在 PTC/NTC熱敏電阻、感應式數字液位傳感器和氣體傳感器等產業方面發展態勢良好。圖 2.2.11 中國 EMES 傳感器上市企業區域分布熱力圖（數據來源：

116、前瞻產業研究院）具體看細分市場中，作為未來發展重點的 MEMS 傳感器，國內廠商市占率低，歐美 MEMS 制造商主導全球市場。從 MEMS 市場出貨量來看，2020 年全球 MEMS 傳感器出貨量前 10 制造商中僅有歌爾微（歌爾股份旗下）一家中國廠商入圍，位列第六，占比約 4%?？傮w來言，中國 MEMS 制造商起步時間較晚、技術發展成熟度不高，市場占有率較低，仍由歐美 MEMS 廠商主導全球 MEMS 傳感器芯片核心技術。（數據來源：Yole）2.2.3.7 半導體分立器件市場及經濟環境半導體分立器件市場及經濟環境 目前，我國已經成為全球重要的半導體分立器件制造基地和全球最大的半導體分立器件

117、市場。2021 年我國半導體分立器件市場規模已達到 3037 億元，同比增長 9.9%，預計 2023 年將達 3148 億元。（數據來源：中商產業研究院）半導體導航分析報告 41 圖 2.2.12 2013-2023E 年中國分立器件市場規模及預測（數據來源：中商產業研究院）中國半導體分立器件行業競爭格局呈現國際廠商與國內廠商的共存狀態。國際廠商如意法半導體、英飛凌等在高端產品方面具有較強的技術優勢和市場份額，主要服務于汽車電子、工業控制等領域。國內廠商如士蘭微、華微電子等在中低端產品方面實現了國產替代，并在新材料應用方面加大投入，主要服務于通信、計算機、消費電子等領域。目前，中國半導體分立

118、器件行業仍存在一定的技術差距和結構性供需失衡，需要加強技術創新和產業協同，提高產品性能和質量，滿足下游市場的多元化需求。在下游應用市場方面，近年來，以汽車電子、工業電子、計算機、通信領域為代表的下游市場需求旺盛，帶動我國半導體分立器件行業發展。根據相關數據可知，MOSFET 和 IGBT 是近年增長最強勁的半導體分立器件，市場份額占比分別在 2020 年達到 33%、17%。從市場應用端來看，消費電子市場需求受居民可支配收入、技術迭代影響較大，并且存在周期性波動。未來，隨著汽車電子、新能源、工業控制等行業的快速發展，MOSFET、IGBT 在半導體分立器件中的市場規模占比有望持續提升。半導體導

119、航分析報告 42 表 2.2.4 我國半導體分立器件細分產品性能、競爭格局等情況 器件類型器件類型 產品性能產品性能 應用場景應用場景 競爭格局競爭格局 市場份額市場份額 二極管 包括整流二極管、快恢復極管、肖特基二極管、穩壓二級管等，結構原理簡單，工作可靠，不可控型開關器件，主要用作整流，在頻率較高的電力電子電路中的應用受限 是基礎性器件，普適性較強 二級管市場格局分散，威世科技是全球二極管最大供應商，占據全球約 10%，前五大廠商約占據 28%，二極管雖然原理成熟，但受產品穩定性及客戶認證壁壘影響，國產化率仍然較低 28%三極管 電流控制型開關器件，用于開關或功率放大，不易于驅動控制，頻率

120、較低 消費電子、適配器及電源、綠色照明，工業控制、網絡通信、計算機及周邊設備等 總體而言，國外廠商仍占據市場份額的前列，國內廠商在附加值較低的部分已完成國產替代，但附加值高的產品仍被外商壟斷 19%晶閘管 電流控制型開關器件，但開關頻率不高，難以實現變流裝置的高頻化 自動控制、機電領域，工業電氣及家電等 國外廠商仍占據市場份額的 70%左右，國內廠商在附加值較低的部分已完成國產替代，但附加值高的產品仍被外商壟斷 小于 2.9 0%MOSFET 場效應晶體管，產品有平面MOS、槽器 MOS、超結MOS、屏蔽柵 MOS 等，開關速度快，輸入阻抗高，熱穩定性好，所需驅動功率小且驅動電路簡單，工作頻率

121、高，不存在二次擊穿問題，但電流容量小，耐壓低，一般 只 適 用 于 功 率 不 超 過10kw 的電力電子裝置 消費電子、網絡通信、工業控制、汽車電子等 整體而言，國外企業占比較高，國內最大的MOSFET 廠商是英飛凌，前 5 大廠市場占比為 64.00%，市場集中度較高，國內廠商正逐步展開國產替代，特別是在中低壓 MOSFET 領域 33%IGBT 絕緣柵雙極型晶體管，開關速度高，開關損耗小，具有耐脈沖電流沖擊的能力，電壓越高，IGBT 越有優勢，高壓下，開關速度高，電流大，但開關速度低于 MOSFET 電機節能、軌道交通、智能電網、航空航天、家用電器、汽車電子、新能源發電、新能源汽車等領域

122、 全球 IGBT 市場的主要競爭者包括英飛凌、富士電機、安森美、賽米控等，前五大企業的市場份額超過 70%，國內企業與國外企業技術水平存在一定差距 17%半導體導航分析報告 43 2.2.3.8 半導體光電器件市場及經濟環境半導體光電器件市場及經濟環境 近年來，中國光電器件市場規模穩步增長，2022 年市場規模增長到 259 億元，較 2021 年同比增長 15.1%，預計 2023 年市場規模將達到 270 億元。圖 2.2.13 2017-2023 年中國光電器件市場規模及預測（數據來源：中商產業研究院）目前，中國光電子器件行業各領域互相滲透，傳統電信傳輸光收發模塊廠家正在向數據中心市場拓

123、展，傳統數據通信光收發模塊廠家也逐步切入電信傳輸市場；光纖光纜等部分行業外廠家加大了光電子器件行業投資，行業間并購整合加速，行業競爭加劇。國內大型龍頭企業有三安光電、華工科技、光迅科技、中際旭創等，而中小型企業數量多而雜，行業競爭激烈。我國成為全球光通信重要生產基地，全面國產替代化正當時。1）在光纖光在光纖光纜的傳統優勢領域纜的傳統優勢領域，我國建成了全球最大的光纖網絡，自 2017 年我國出光纖光纜貨量占據全球市場 50%以上，2019 年在低價情況下仍實現 329.6 億元產值。2）在光模塊、光器件領域在光模塊、光器件領域，以武漢光谷為代表，正實現 5G 光模塊的大規模量產。2020 年全

124、球排名前十的光器件廠商中有 4 家中國企業，合計占據 22.94%的市場份額。在 5G 和 400G 大趨勢下，全球光模塊競爭格局將進一步改變，國內廠商快速推出新品，縮短認證時間，400G 產品出貨量穩步增長，以中際旭創為代表逐漸實現對海外供應商的國產替代。半導體導航分析報告 44 圖 2.2.14 中國光電子器件行業競爭梯隊（按注冊資本）（數據來源：前瞻產業研究院）按照注冊資本，可將光電子器件企業劃分為 3 個競爭梯隊。位于第一梯隊的有三安光電、華工科技和景富技術，注冊資本都在 10 億元以上；晶方科技、光迅科技和中際旭創的注冊資本在 5-10 億元之間，位列第二梯隊；其余企業的注冊資本都在

125、在 5 億元以下，處于第三梯隊。從圖 2.2.15 可知，我國光電子器件代表性企業多分布在東部沿海省份，其中以江蘇和廣東代表性企業最多，錦富科技、晶方科技、郎光科技等；同時浙江、山東等地也擁有不少優秀的光電子器件制造企業，比如博創科技、天孚通信等 半導體導航分析報告 45 （數據來源：前瞻產業研究院）2.2.4 國內半導體市場概況國內半導體市場概況 2.2.4.1 市場規模及預測市場規模及預測 根據 WSTS 世界半導體貿易統計組織公布的數據，中國半導體市場銷售規模從 2014 年的 913.75 億美元增長至 2021 年的 1925 億美元，年復合增長率為11.23%。隨著消費水平的提高、

126、信息技術的進步和數字經濟的飛速發展，中國對半導體產品的需求不斷擴大，逐步成長為全球最大的單一半導體銷售市場，2021年半導體銷售額占全球市場的 34.6%。（數據來源：艾瑞咨詢）圖 2.2.16 2014-2021 年中國及全球半導體市場銷售規模（數據來源：艾瑞咨詢）圖 2.2.17 為近幾年全國半導體產業市場規模和增速圖，我國本土半導體行業起步較晚，但在政策支持、市場拉動及資本推動等因素合力下，中國半導體行業不斷發展，步入 21 世紀以來，我國半導體產業市場規模得到快速增長。數據顯示，中國半導體市場規模由 2016 年的 4336 億元增長至 2020 年的 8848 億元，年均復合增長率達

127、 19.5%，2022 年中國半導體市場規模達到 11008 億元，中國半導體市場前景極為廣闊。半導體導航分析報告 46 圖 2.2.17 中國半導體產業市場規模趨勢圖（數據來源：中國半導體行業協會、中商產業研究院）2.2.4.2 半導體半導體市場產業分布市場產業分布 圖 2.2.18 中國半導體產品用途分布圖（數據來源：中國半導體行業協會、中商產業研究院整理）國內半導體產品與國際市場相同，都以集成電路為主，分為集成電路的模擬、存儲、邏輯以及微處理器，與國際市場不同的是，國際市場的集成電路邏輯占比較大，占比為 20%，而國內集成電路存儲的占比較大，占比為 34%，由此可以看出，雖然我國半導體產

128、業在近幾年受多重因素的影響獲得了長足發展，但是在制造領域受制于技術限制，仍然存在一定的欠缺，這也與中國的現狀相符，但隨著物聯網、新能源汽車、5G 通信射頻等下游產業的進一步興起，半導體行業迎來快速發展階段。圖 2.2.19 2011-2021 中國集成電路市場結構變動情況 （數據來源：ICCAD）集成電路是半導體產業的核心，近年來，隨著政府出臺一系列相關政策，我國集成電路的發展重心，正由技術壁壘較低的封裝測試環節逐步轉向芯片設計。在集成電路市場結構中，芯片設計從 2011 年的占比 30.1%提高至 2021 年的占比半導體導航分析報告 47 43.21%，而封裝測試從 2011 年的占比 3

129、8.9%減少至 2021 年的占比 26.42%，芯片制造的占比基本維持不變。在企業數量上，從事集成電路設計的企業由 2011年的約 534 家，快速提升至 2021 年的 2810 家。2.2.4.3 半導體市場企業分布半導體市場企業分布 按營收規?？蓪⒅袊雽w企業劃分為 3 個梯隊，其中紫光集團、中芯國際以及長電科技在 2021 年的營收規模超過 300 億元，共同處于第一梯隊；韋爾股份、華天科技和富通微電在 2021 年的營收規模處于 100 億元和 300 億元之間，位列第二梯隊；國內余下半導體企業的營業收入規模均小于 100 億元。圖 2.2.20 2021 年中國半導體行業競爭梯

130、隊（按營業收入）（數據來源：前瞻產業研究院）根據 SLA 發布的 2021 年中國半導體行業市場數據，紫光集團以 5.24%的市場份額位列第一，之后是中芯國際和長電科技。2021 年國內企業市場份額 CR3為 10.9%，CR10 僅為 18.0%。由此可以看出，我國半導體頭部企業所占市場份額較少，國內市場集中度并不高，半導體市場企業競爭較分散。圖 2.2.21 2021 年中國半導體市場份額（數據來源：SLA）半導體導航分析報告 48 根據前瞻產業研究院發布的 2022 年中國半導體企業區域分布熱力圖，我國半導體企業多分布在東部沿海省份。廣東省擁有的半導體企業數量最多，之后是江蘇省，浙江和山

131、東等省份排在廣東和江蘇之后。江蘇省是我國目前半導體代表性企業最多的省份，擁有華潤微、南大光電、江華微等知名半導體企業。浙江省、上海市、北京市、廣東省也均有代表性企業分布，但集中程度不如江蘇省。圖 2.2.23 2022 年中國半導體代表性企業區域分布熱力圖 2.2.4.5 國內外差距國內外差距 回顧兩次全球半導體產業轉移，我們發現，需求變化帶來的新興應用機遇以及政府政策、資金對于半導體產業的扶持，深刻地影響了全球半導體產業分工布局。我國在全球范圍內具有勞動力優勢，基本完成了半導體產業鏈的原始積累，擁有廣闊的半導體終端市場，同時也有政府與產業資本的大力支持，是承接第三次半導體產業轉移最具潛力的市

132、場。但要把握住第三次半導體產業轉移浪潮的發展機遇，中國仍需關注人才儲備不足、政府引導優化、國外專利壁壘等諸多難題。目前我國半導體市場發展與國外相比尚存在如下差距：（1）我國芯片對外依存度高，國產化水平較低）我國芯片對外依存度高，國產化水平較低 我國目前雖然擁有極大的半導體消費市場，但芯片行業對外依存現象嚴重，尤其是 CPU、GPU、存儲器等領域國產化率低，對進口的依賴性強。IC insights半導體導航分析報告 49 發布的數據顯示，2021 年我國集成電路自給率僅為 16.7%，預計 2021 到 2026年我國集成電路產值 CAGR 為 13.3%，并在 2026 年達到 21.2%的自

133、給率水平，但是芯片國產化率總體仍將處于較低水平。圖 2.2.24 2015-2021 中國半導體 IC 自給率 （數據來源：IC insights）（2）半導體人才相對短缺）半導體人才相對短缺 高端技術人才對半導體行業的發展至關重要。半導體行業對人才要求高，且培養周期長，根據中國集成電路產業人才發展報告（2020-2021 版）的數據顯示，2020 年我國約有 54.1 萬人直接從事集成電路產業，相較 2019 年增長 5.7%，預計到 2023 年全行業人才需求將達到 76.65 萬人左右，仍有近 20 萬的人才缺口。以 EDA 產業為例，2020 年我國 EDA 企業人才僅有 4400 人

134、，其中本土 EDA企業人數只有 2000 人，而外資企業人數達到 2400 人。(數據來源：賽迪智庫)半導體導航分析報告 50 圖 2.2.25 2018-2020 中國 EDA 行業人才情況 （數據來源：賽迪智庫）（3）半導體研發投入相對不足）半導體研發投入相對不足 圖 2.2.26 滬深股市研發投入前十大半導體公司 2021 年研發投入排行（億元）（數據來源：探索科技）半導體市場發展的方向由技術創新主導，大研發投入是半導體產業的特點之一。IC Insights 數據顯示，2021 年全球半導體企業研發投入總計為 714 億美元，同比增長 13%，創歷史記錄，其中英特爾投入 152 億美元位

135、列第一，三星研發投入達到 65 億美元位居第二，這兩年臺積電研發投入增加幅度較大，2021 年以 45億美元排名第三。而根據探索科技發布的我國半導體上市公司數據顯示，研發投入最高的中芯國際在 2021 年共投入 41.21 億元。從整體上來看，我國企業半導體研發投入略顯不足。（4）半導體產業鏈上游關鍵環節的）半導體產業鏈上游關鍵環節的 EDA 工工具和具和 IP 核市場份額不高，關鍵技術核市場份額不高，關鍵技術受制于人受制于人 EDA 工具是集成電路產業的戰略要地，并在各種集成電路設計上發揮著舉足輕重的作用。目前我國 EDA 工具所占市場份額并不高，Synopsys、Cadence和 Siem

136、ens EDA 三大產商牢牢把持著 EDA 工具的國際市場。據中國半導體協會發布的數據顯示，2021 年中國 EDA 工具市場規模僅為 16 億美元，占全球 EDA工具市場份額不到 12%，且國內企業之中只有華大九天可為客戶提供部分領域的全流程工具。2020 年，Synopsys、Cadence 和 Siemens EDA 三大產商在我國市場的合計營收占比達到 77.7%，而國產廠商占比不到 15%，華大九天作為國內 EDA半導體導航分析報告 51 龍頭，占比只有 5.8%。（數據來源：賽迪智庫）圖 2.2.27 2020 年中國 EDA 營收市場份額占比情況（數據來源：賽迪智庫）IP 核是半

137、導體產業鏈上游的關鍵環節，在降低集成電路設計成本，縮短集成電路設計周期方面發揮著重要作用，根據 IBS 數據顯示，2021 年全球 IP 核產業規模已達 58 億美元，而中國大陸只有芯源微一家公司位列全球前十，僅占比2%，目前中國絕大部分芯片建立在國外 IP 架構之上，國內半導體產業發展也受到嚴重制約。半導體導航分析報告 52 2.3 蕪湖市半導體產業發展現狀蕪湖市半導體產業發展現狀 2.3.1 安徽省及蕪湖市半導體政策環境安徽省及蕪湖市半導體政策環境 安徽省作為近年來半導體產業發展迅速的大省，產業規模從不足 20 億元發展到 260 多億元，增速居全國前列。2018 年初，安徽省政府就提出了

138、構建“一核一弧”的半導體產業布局，尤其提出安徽將打造以合肥為核心，以蚌埠、滁州、蕪湖、銅陵、池州等城市為主題的半導體發展弧。發展至今，安徽省一直高度重視本省半導體產業發展，蕪湖市也從政策、投資和人才等多方面助力企業“騰飛”。表 2.3.1 安徽省及蕪湖市半導體產業相關政策一覽 時間時間 政策文件政策文件 相關內容相關內容 2014 安徽省人民政府辦公廳關于加快集成電路產業的發展意見 目標到 2017 年，集成電路產業總產值達 300 億元以上，我省設計生產的芯片在省內顯示面板、家電等領域得到應用、初步建成合肥集成電路產業基地；到 2020 年，總產值達 600 億元以上，顯示面板、家電、汽車、

139、電子等芯片本土化率達 20%左右，建成以合肥為中心、輻射皖江城市帶、具有區域影響力的特色集成電路產業集聚區，力爭進入國家產業發展布局。2018 安徽省半導體產業發展規劃（2018-2021 年）皖政辦（2018）2 號 到 2021 年，半導體產業鏈相關企業達到 300 家，芯片設計、制造、封裝和測試、裝備和材料龍頭企業各 2-3 家。2020 關于組織召開全省集成電路產業合作對接會的通知 發布全省集成電路產業鏈企業產品及服務信息，邀請省內汽車、家電、電子、集成電路代表企業路演推介，組織上下游產業鏈企業現場對接，推動產業鏈上下游合作與互動發展。2020 安徽省經濟和信息化廳 安徽省發展和改革委

140、員會安徽省財政廳 關手印發支持集成電路產業加快創新發展若干政策實施細則的通知 針對支持新產品設計、支持企業研發投入、支持創新平臺建設等十六個方面提供申報通道，促進安徽集成電路的創新發展。2020 關于印發支持 5G 發展 若干政策的通知 政策支持 5G 基礎材料及元器件企業發展，支持省內半導體企業布局砷化鎵、氮化鎵、碳化硅等 5G 基礎應用化合物半導體材料及器件生產線。2021 安徽省國民經濟和社會發展第十四個五年規劃 和 2035 年遠景目標綱要 支持有機與無機半導體、第三代半導體等先進結構材料攻關；做強存儲、驅動及射頻、微機電系統等專用/通用芯片制造、封裝測試、第三代半導體材料產業鏈，提升

141、集成電路領域核心競爭力；高水平規劃建設蕪湖機器人、新能源汽車、現代農業機械、通用航空，宣城核心基礎零部件，銅陵銅基新材料，池州半導體等省重大新興產業基地。2021 蕪湖市國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和2035 年遠景目標綱要 加快建設基于三代半導體的高功率通訊集成電路設計與應用創新平臺、蕪湖半導體微顯示重點研發創新平臺；聚焦產業中第三代半導體需要的高純度低缺陷碳化硅和氮化鎵外延片以及超高頻、大功半導體導航分析報告 53 時間時間 政策文件政策文件 相關內容相關內容 率高端器件研發等關鍵核心技術突破。積極打造第三代半導體產線?？偼顿Y 15 億元的義柏半導體晶圓載具項目、總交易額達 14.3

142、 億元的蕪湖太赫茲工程中心有限公司與蕪湖啟迪半導體有限公司合并重組項目、總投資 1.1 億元的碳化硅單晶材料生產項目等一批重點項目相繼布局。促進產學研合作。與清華大學微納電子研究所、上海電纜研究所、合肥工業大學等高校開展產學研合作，提升企業創新能力，為蕪湖第三代半導體產業發展提供更多的人才和技術支撐。搭建專家學者與企業交流橋梁，深化區域交流。承辦長三角新能源汽車和智能網聯汽車創新發展高峰論壇，召開第五屆中國國際新能源汽車功率半導體市場與關鍵技術論壇，邀請長三角地區優質新能源汽車功率半導體企業來蕪考察調研。通過以上產業政策、創新政策、行業協作平臺、公共服務資源等配套支撐，蕪湖市半導體行業得到顯著

143、提升，技術水平不斷接近國際先進水平。2.3.2 蕪湖市半導體產業發展歷程蕪湖市半導體產業發展歷程 1993 年，經國務院批準設立的國家級經濟技術開發區蕪湖經濟技術開發區成立，專門用于吸引外資和發展高新技術產業。此后，一批國內外知名企業相繼落戶蕪湖，如廣東美的集團、日立電器、臺達電子、歐寶機電、格力電器等。2006 年，蕪湖高新區（后于 2015 年與弋江區“兩區合一”）通過審核成為省級高新區，重點發展集成電路、軟件和信息服務等高新技術產業。2017 年，蕪湖高新區（弋江區）以微電子半導體產業為核心產業，重點引入啟迪半導體公司（現長飛先進半導體）運營蕪湖第三代半導體工程中心。同年，西安電子科技大

144、學蕪湖研究院成立，該平臺由蕪湖市人民政府與西安電子科技大學聯合共建，重點圍繞在集微電子、汽車電子等領域的高技術研發、高端人才培養和微電子產業培育上。此后，西安電子科技大學蕪湖研究院建設了先進微電子器件研究中心、超寬禁帶半導體技術研究中心、汽車電子關鍵技術研究中心、集成電路設計工程中心，半導體導航分析報告 54 致力于氮化鎵、碳化硅、金剛石等為代表的第三代半導體、集成電路、汽車電子等領域的關鍵技術研究和產業應用，為蕪湖戰略性新興產業提供第三代半導體、汽車電子、機器人及智能制造等領域的共性技術研究服務及培育人才助力地方產業轉型升級。近年來，蕪湖市半導體產業發展迅速，已經形成了以集成電路設計、制造、

145、封裝測試為核心的產業鏈。目前，蕪湖市擁有多家集成電路設計和制造企業，如長飛先進半導體、賽騰微電子、芯塔電子等。此外，蕪湖市還積極引進國內外優秀人才和技術資源，加強與高校和科研機構的合作，推動半導體產業的技術創新和產業升級。2.3.3 蕪湖市半導體產業現狀蕪湖市半導體產業現狀 2.3.3.1 蕪湖市半導體產業概況蕪湖市半導體產業概況 近年來，蕪湖搶抓長三角一體化發展機遇，以汽車電子、5G 通訊、工業級功率器件等下游應用領域為支撐，重點發展集成電路細分領域中的第三代半導體產業，不斷加快新興產業布局。目前，蕪湖已先后集聚以義柏精密等為代表的上游封裝材料企業，賽騰微電子、芯塔微電子等為代表的設計企業，

146、長飛先進半導體等為代表的制造企業，瑞迪微電子、源芯微電子等為代表的封測企業。目前，蕪湖市集聚第三代半導體企業已達 40 余家，累計引進和培養第三代半導體產業人才近 1000 名。圖 2.3.1 是蕪湖市各區縣半導體產業相關企業占比，其中弋江區半導體相關企業最多，占蕪湖市半導體企業的 42%，其次是鳩江區，占 27%，經開區、灣沚區和三山區分別占 12%、14%和 5%，其中汽車電子配件零部件相關企業最多，有 25 家。區域區域行業分類行業分類企業數量企業數量經開區汽車電子配件零部件4光電、機電及先進制造1半導體器件2鳩江區汽車電子配件零部件10光電、機電及先進制造5傳感器1三山區半導體器件2光

147、電、機電及先進制造1灣沚區光電、機電及先進制造6集成電路1半導體器件1弋江區汽車電子配件零部件11光電、機電及先進制造4半導體器件5傳感器3集成電路2半導體導航分析報告 55 圖 2.3.1 蕪湖市各區縣半導體產業相關企業占比（數據來源：蕪湖半導體行業協會）圖 2.3.2 為蕪湖市各區縣半導體產業資產情況，其中經開區占比最高，占蕪湖市半導體產業的 73%，其次是鳩江區占比 17%，弋江區、灣沚區和三山區占比較少，可以看出經開區的半導體企業規模較大，弋江區雖然半導體企業較多，但是規模較小，缺少頭部企業。（數據來源：蕪湖半導體行業協會）圖 2.3.2 蕪湖市各區縣半導體產業資產占比（數據來源：蕪湖

148、半導體行業協會）圖 2.3.3 是蕪湖市半導體產業格局，其中汽車電子配件零部件占比最大達到42%，其次是光電、機電及先進制造占比達到 29%，半導體器件、傳感器以及集成電路分別占比 17%、7%和 5%?？梢钥闯鍪徍挟a業鏈中游企業較多，缺少上游企業和下游企業，并且汽車電子配件零部件是蕪湖半導體產業的主要組成部分。（數據來源：蕪湖半導體行業協會）圖 2.3.3 蕪湖市半導體產業格局（數據來源：蕪湖半導體行業協會）上述產業布局與蕪湖自身在新能源汽車的積累關系密切。南倚皖南山系，北半導體導航分析報告 56 望江淮平原，蕪湖的新能源產業發展迅速，被譽為“民族工業之光”的奇瑞汽車正是孕育于此。蕪湖要以

149、化合物半導體為突破口，積極推進在汽車、家電等領域的應用。2.3.3.2 蕪湖市半導體企業分析蕪湖市半導體企業分析 （1）蕪湖市企業列表蕪湖市企業列表 本專利導航項目組分析 20 家蕪湖市半導體企業，列表如下。表 2.3.2 蕪湖半導體企業列表 序序號號企業名稱企業名稱1西安電子科技大學蕪湖研究院2安徽賽騰微電子有限公司3安徽瑞迪微電子有限公司4中航華東光電有限公司5安徽長飛先進半導體有限公司6安徽凱思特汽車技術有限公司7安徽領特電子科技有限公司8蕪湖馳藍智能科技有限公司9蕪湖華沅微電子有限公司10蕪湖西晶微電子科技有限公司11蕪湖映日科技有限公司12安徽創矽電子科技有限公司13蕪湖通潮精密機械

150、股份有限公司14蕪湖德納美半導體有限公司成立于2018年，專注于碳化硅（SiC）功率半導體產品研發及制造成立于2016年，經營范圍包括車輛工程的技術研發；電動汽車驅動電機控制系統的研發（注冊2000萬）成立于2019年，經營范圍包括半導體二極管、三極管研發、制造、銷售（注冊1000萬）成立于2019年，經營范圍包括智能科技領域內的技術開發、技術咨詢、技術轉讓、技術服務（注資3000萬）涉及半導體業務及相關介紹涉及半導體業務及相關介紹成立于2017年，是蕪湖市人民政府與西安電子科技大學聯合共建的微電子領域人才培養與科學研究平臺。主要圍繞以氮化鎵和碳化硅等第三代半導體材料為代表的亞毫米波器件與電力

151、電子器件，開展芯片設計、制備、測試、封裝和產業應用工作成立于2016年，專注于汽車MCU及其配套模擬電源/功率器件的集成電路設計由蕪湖奇瑞科技有限公司、啟迪新材料（蕪湖）有限公司、弋江區政府、技術團隊共同出資成立。從事IGBT模塊研發、封裝測試及銷售，主要產品有IGBT模塊、IPM模塊、分立器件和晶圓成立于2009年，以特種顯示與人機交互技術為主要專業方向的國家級高新技術企業成立于2020年，經營范圍包括半導體、集成電路、電子元器件的制造、加工、批發、零售（注資2535萬）成立于2019年，主要從事寬禁帶半導體分立器件和半導體集成電路研發設計、制造、銷售及技術咨詢服務等成立于2015年，專業從

152、事高性能濺射靶材的研發、生產和銷售（注資8940.03萬）成立于2014年，經營范圍包括微電子技術和芯片、集成電路研發，計算機系統集成（注資500萬）成立于2016年，經營范圍包括精密機械設備生產，電子設備、通訊產品、機電設備及真空設備的研發、銷售、維護（注資2647.8萬）成立于2017年，經營范圍包括半導體及電子元器件相關材料的生產、制造、銷售；二極管、三極管、二極管芯片、整流器件、固體放電管、保護器件、系統集成電路、小信號元件、MOSFET、功率模塊、碳化硅及定制半導體器件的生產、制造、銷售半導體導航分析報告 57 （2）問卷調查信息匯總問卷調查信息匯總 對上述企業進行問卷調查后，匯總得

153、到如下信息。1)蕪湖多以汽車電子、5G 通訊、工業級功率器件為下游支撐，以碳化硅功率器件、氮化鎵射頻及功率型器件為切入點，重點發展第三代半導體產業。2)蕪湖半導體企業廣泛分布在半導體產業鏈的上游、中游和下游，因此蕪湖半導體產業鏈較為完備，產業鏈中游企業最多。3)部分蕪湖半導體企業的半導體器件生產、加工、研發以及半導體設備及零配件銷售配套齊全，企業的生產設備、測試水平都比較完善，技術力量較強，產品質量達到了同行業先進水平，例如奇瑞、賽騰微、華東光電。其他中小型企業多以汽車電子、5G 通訊、工業級功率器件為下游支撐，以滿足下游企業的需求為主，4)蕪湖半導體企業存在的普遍性問題有：科研成果轉化困難；

154、缺乏產學研合作；高端技術人才不足；相應的專利保護和專利布局較少；且大部分中小企業以生產組裝加工為主，自主研發意愿并不強；半導體材料生產需要大量進口原材料、設備，和國外企業之間的技術差距較大。15蕪湖威邁斯新能源有限公司16奇瑞新能源汽車股份有限公司17蕪湖泰瑞汽車有限公司18蕪湖宏景電子股份有限公司19安徽芯塔電子科技有限公司20固鎰電子（蕪湖）有限公司公司主要生產半導體整流器芯片、二極管、橋式整流器等半導體元器件產品成立于2018年，經營范圍包括新能源汽車電源、通信電源、電梯電源、醫療電源、電力電子與電力傳動產品的研發、生產和銷售（注資82000萬）2010年正式注冊成立，是集新能源汽車研發

155、、生產、銷售于一體的整車制造企業成立于2009年，經營范圍包括：汽車銷售；汽車零部件研發；汽車零部件及配件制造；汽車零配件批發；汽車零配件零售成立于2013年，致力于智能座艙、新能源汽車電池管理系統（BMS）和汽車電子產品的研發與制造成立于2020年，半導體分立器件制造；半導體分立器件銷售；集成電路設計；集成電路制造；半導體導航分析報告 58 2.3.3.3 蕪湖市半導體產業與其它地區的差異性分析蕪湖市半導體產業與其它地區的差異性分析 我國作為全球半導體產業最具活力的地區之一，半導體產業的集群化分布進一步顯現。和蕪湖一樣，浙江紹興、湖南株洲以及廣東珠海都形成了一定規模的半導體產業集群，并在當地

156、政府的支持下，各地半導體產業規模不斷擴大。（1）珠海）珠海在當地政府的有力支持下，珠海以集成電路設計為核心，大力發展半導體產業，已初步形成了“設計-制造-封裝測試”全產業鏈體系。珠海分布有高新技術產業開發區、富山工業園和南屏科技工業園等多個集成電路產業集聚園區，2021年，珠海市集成電路產業收入 125.83 億元，同比增長 35.13%，其中集成電路設計業主營收入 105.77 億元，占比 84%。（數據來源：珠海市半導體行業協會）高新技術產業開發區是珠海集成電路產業的核心聚集區，分布著珠海市 70%以上的相關企業，全志科技、炬芯科技和歐比特等知名企業就坐落于此。珠海南方集成電路設計服務中心

157、也位于高新技術產業開發區，主要為集成電路企業提供EDA 軟件工具、IC 測試和仿真、IP 服務等七大環節的技術支持。2021 年，珠海高新區集成電路企業研發費用近 15 億元，有效發明專利量累計達 634 項；半導體與集成電路產業實現營業收入 62 億元，同比增速 61%。珠海高新區已發展成為珠三角重要的半導體與集成電路產業集聚區。（數據來源：珠海國家高新區官網）（2）株洲）株洲株洲市以半導體材料為依托，以半導體功率器件為龍頭，通過跨地區、跨部門、跨所有制的資源整合和合作，應用電子、半導體光電子、集成電路設計和半導體制造協調發展，形成株洲市半導體產業集群，經過多年的發展，株洲市功率半導體產業集

158、群規模已達 469 億元。目前，株洲市集聚了 60 多家絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）產業鏈企業，并組建了中國 IGBT 技術創新與產業聯盟、新型功率半導體器件國家重點實驗室、國家能源大功率電力電子器件研發中心、湖南省功率半導體制造業創新中心等重要平臺。株洲中車時代電氣股份有限公司是株洲市功率半導體產業的龍頭企業，目前中車時代已經建成了國內首條 8 英寸大功率 IGBT 芯片及模塊生產線，形成了功半導體導航分析報告 59 率半導體“芯片-器件裝置-系統”的完整產業鏈，成為國際上掌握大功率晶閘管、IGCT、IGBT 及碳化硅器件和組件技術的重要生產基地。（3）紹興紹興 多年來，紹興以建設世界級集

159、成電路產業創新集群為目標，全力創建國家集成電路產業創新中心、打造長三角地區集成電路產業制造基地。紹興位于上海和杭州之間，利用這一區位優勢，紹興成功引進了中芯國際、最成半導體、長電科技等知名半導體企業在紹興投資、設廠，并培育產生了晶盛機電、中芯集成等一眾知名企業。目前，紹興擁有集成電路小鎮、紹興濱海新區等多個半導體產業集聚區，并形成了集成電路設計制造封裝測試設備及應用的全產業鏈，2020 年，紹興集成電路產業總產值已突破 300 億元。紹興積極引進行業頭部企業落戶，帶動相關配套企業的集聚，目前中芯國際、豪威科技、長電科技等行業頭部企業均在紹興落戶。紹興以制造+封測+裝備和材料為重點發展方向，大力

160、發展存儲和應用，培育發展創新設計產業；推動功率半導體、MEMS、CIS 等細分行業不斷發展。（4）蕪湖蕪湖與其他地區的差異性分析及面臨的問題與其他地區的差異性分析及面臨的問題 圖 2.3.4 國內半導體主要產業聚集地分布 半導體導航分析報告 60 近年來，蕪湖半導體產業取得了長足的進步和發展，尤其是第三代半導體產業。相比國內其他半導體產業集聚區，現階段蕪湖發展半導體還是面臨著一些問題與挑戰。蕪湖半導體龍頭企業較少，目前蕪湖半導體龍頭企業只有長飛先進、熙泰智能等少數幾家，半導體龍頭企業的存在可以進一步擴大產業規模，吸納更多人才和優秀企業，更好的推動地區相關產業發展；蕪湖半導體產業以功率型器件和碳

161、化硅為主，產品結構單一，并且集成電路設計等高附加值產業規模還不是十分突出，這無疑制約了蕪湖半導體產業的全面發展；蕪湖半導體企業整體創新能力不足，由于研發創新具有高投入、高風險、長周期的特點，導致部分中小企業以生產組裝加工為主，自主研發意愿不強，并且蕪湖缺少支持、鼓勵半導體企業自主研發創新的平臺；蕪湖有待進一步挖掘并轉化自身優勢，蕪湖以奇瑞汽車為核心，擁有龐大的汽車產業，這使得蕪湖有發展半導體傳感器、汽車芯片的天然優勢。（5）四大產地行業發展規劃及配套措施四大產地行業發展規劃及配套措施 珠海珠海：珠海以集成電路設計方向為主攻點，推動集成電路產業發展?！笆奈濉逼陂g珠海市集成電路產業發展規劃明確指

162、出，珠海市將壯大芯片設計產業規模，提升高端芯片設計水平，推動集成電路產業集群和協同發展。預計到 2025年，珠海市將擁有若干家年產值超過 10 億元和 2-3 家年銷售收入超過 30 億元的芯片設計企業，集成電路產業集群規模達到 1000 億元。（數據來源：珠海市發展和改革局）為推動集成電路產業發展，珠海市通過各項政策支持、鼓勵和引導相關企業提升技術水平，并搭建南方集成電路設計服務中心、洪啟集成電路芯片分析檢測等公共服務平臺為產業的發展保駕護航。另外珠海市大力推進高新區建設，使其成為集成電路產業發展的主陣地。株洲株洲：株洲立足于本地產業基礎，定位走發展功率半導體的特色差異化路徑。為此，株洲市大

163、力培育中車時代這一龍頭企業，組建新型功率半導體器件國家重點實驗室等發展平臺，并加快資源整合，形成半導體產業集群，進一步鞏固半導體功率器件的特色優勢，逐步建成國家半導體功率器件產、學、研基地，帶動相關產業發展。紹興紹興：“十四五”期間，紹興致力于打造集成電路設計-制造-封裝-測試-設備半導體導航分析報告 61 及應用的全產業鏈，力爭 2025 年集成電路總產值突破 1000 億元。因為集成電路產業有明顯的寡頭壟斷特征，紹興堅持大項目頭部引領方針，通過引進行業頭部企業，帶動上下游企業跟隨落戶。為解決半導體產業發展的資金和人才問題，紹興市成立 100 億元的產業基金，并制定專門的人才招引政策，引進浙

164、江大學等國內頂尖科技創新資源，積極培育本地高等院校相關專業的發展。蕪湖蕪湖：蕪湖市以碳化硅功率器件、氮化鎵射頻及功率型器件為切入點，以汽車電子、5G 通訊、工業級功率器件為下游支撐，重點推動集成電路細分領域中的第三代半導體產業集群化發展。蕪湖堅持重點企業（科研院所）帶動引領，與西安電子科技大學進行了人才培養、科學研究、創新實踐與成果轉化的一系列深度合作，并積極引進長飛半導體等企業，布局第三代半導體芯片制造項目，建設碳化硅、氮化鎵芯片的制造及封裝產線。2.4 小結小結（1）全球市場）全球市場全球半導體產業市場規模逐年上升，2022 年全球半導體市場銷售金額共達到 5832 億美元，相比 1976

165、 年共增長了 202 倍。隨著全球半導體產業轉移，亞太地區的半導體市場份額也逐漸超過全球其他地區，2021 年，亞太地區半導體市場份額超過六成。全球半導體產品主要以集成電路為主，分立器件、光電子以及傳感器的比例相對較少。在集成電路中，邏輯 IC 和存儲 IC 比重最高，MCU 份額呈下降趨勢。全球半導體產業的主要企業分布在歐洲、美國、日本、韓國等地區。（2）國內市場）國內市場在我國不斷出臺政策促進半導體行業發展的大背景下，我國半導體產業規模迅速擴大，國內半導體市場銷售規模從 2014 年的 913.75 億美元增長至 2021 年的 1925 億美元，年復合增長率達到 11.23%。我國半導體

166、企業分布地域較廣，主要企業集中在江蘇、浙江、上海、北京、廣東等東部沿海地區。國內半導體產品與國際市場相同，都以集成電路為主。在半導體生產環節中，由于起步較早，封測已成為中國大陸半導體產業鏈中競爭力最強的環節；同時中國半導體設計環節市場也增長迅速，2021 年的銷售規模達到 4519 億元。雖然當前我國半導體行業發展迅速，但還是和國外在 EDA 設計、IP 授權以及芯片制程等方面存在一定差半導體導航分析報告 62 距，且我國芯片對外依存度高，國產化水平較低。（3）蕪湖的發展情況）蕪湖的發展情況為推動產業升級優化，安徽省從關鍵技術研發、產業應用等角度大力支持半導體行業發展。蕪湖市以汽車電子、5G

167、通信、工業級功率器件等下游應用領域為支撐，重點發展集成電路細分領域中的第三代半導體產業，不斷加快新興產業布局，形成了較為完備的半導體產業鏈，且蕪湖半導體產業發展形成了一定規模的集群優勢。蕪湖市第三代半導體產業目前發展迅猛，并帶動輻射上下游的材料、設備、應用等領域產值大幅提升。盡管蕪湖半導體產業發展迅速，但仍然存在較多問題制約蕪湖半導體產業進一步發展。一是產品結構單一、研發能力有待提高；二是企業各自為政，封閉研究；三是企業創新能力、知識產權布局和保護能力需要增強；四是，蕪湖半導體材料生產需要大量進口原材料、設備，技術水平與國外差距較大；五是，蕪湖半導體龍頭企業較少，大部分企業生產規模小、經營粗放

168、、技術水平低、設備待提高。半導體導航分析報告 63 3 半導體產業專利導航分析及蕪湖產業發展定位半導體產業專利導航分析及蕪湖產業發展定位 3.1 半導體制造產業專利導航分析半導體制造產業專利導航分析 3.1.1 產業創新發展與專利布局關系分析產業創新發展與專利布局關系分析 3.1.1.1 產業創新發展與專利布局的關聯度分析產業創新發展與專利布局的關聯度分析（1）技術發展與專利布局）技術發展與專利布局 圖 3.1.1 半導體制造產業專利技術發展趨勢 制造產業作為半導體的支撐產業，專利申請的起點與半導體出現的時間點相近，作為其技術發展的體現之一，專利層面的發展趨勢，具體如圖 3.1.1 所示。自從

169、 1947 年貝爾實驗室的第一個晶體管發明以來，各種半導體晶體管技術逐漸涌現，制造產業最早可以追溯到 1924 年，1972-1993 年附近迎來了專利增長的第一個小高峰，1993-2017 年期間的年申請量不穩定，在 6000-10000 項/年之間波動，到 2018 年半導體制造產業專利申請再次進入快速增長階段。從中國半導體制造領域發展來看，專利申請起始于 1969 年，直到 1992 年都是緩慢發展階段，1993 年后發明專利申請增長迅速，引領全球半導體制造領域專利申請；安徽的發明專利申請起始于 1995 年，前期專利申請斷斷續續，自 2017年開始，專利申請量快速上升，到 2021 年

170、年申請量已達 332 項。半導體導航分析報告 64 （2）產業轉移）產業轉移 圖 3.1.2 半導體制造產業主要申請來源國家專利申請趨勢 由圖 3.1.2 可知，半導體制造產業的主要申請國有日本、美國、韓國和中國，美日兩個占主導，日本占 37.82%，美國占 26.71%。全球和中國的發展趨勢同圖 3.1.1，日本是半導體制造產業發明專利申請第一大國，自 2011 年以前，一直占據全球年發明專利申請量的首位，主導了半導體制造產業前期發展趨勢，今年來專利申請量逐漸降低，在 2011 年到 2020 年，美國全球年發明專利申請量超過日本暫居全球第一，美國全球年發明專利申請量維持在 4000 件左右

171、，自 2020 年后，中國逐漸趕超美國全球年發明專利申請量暫居全球第一，韓國的半導體制造產業發明專利占比較少，近些年來發展遲緩，專利申請延續性差。（3）全球與國內專利布局分析）全球與國內專利布局分析 由圖 3.1.3 可知，日本申請人在本土申請了 109583 件半導體制造領域專利，總量位居全球第一，其次是美國在本國申請有 61378 件，韓國和中國專利量都遠小于美國和日本。橫向來看，專利申請人區域中，美國申請人最積極在中日韓等國家布局，對外布局專利占專利總量的 36.09%，面向中國的為 9.5%；日本專利總量在四國最多，對外布局占比 29.61%僅次于韓國和美國，面向中國的為 4.12%。

172、韓國的發明專利總量排名第三，對外布局專利占比 30.08%，占比的 4.86%專利面向中國，反映了日美韓十分重視中國市場。中國專利申請量居全球第四，僅有 13.36%的半導體導航分析報告 65 發明專利選擇在外布局，主要面向美國市場，美日韓的對外布局量是中國的近2-3 倍，說明中國的專利申請人多只在本國申請，對外布局意識薄弱?？v向來看，專利受理局中，其他國家在日本在專利申請較少占受理量的 13%，說明日本半導體制造技術較為完備，其他地區企業沒有在日布局的意愿；美國則完全相反，日韓兩國在美申請量較多，本土專利僅占受理量的 58.43%；韓國受理專利來源以本國居多，中美日在韓布局約占受理量的 30

173、.13%；中國受理局受理了日美韓三國較多的布局專利，占受理量的 33%，其中美國和日本在中申請的發明專利達國內受理量的 27.3%。然而中國對外布局近占總量 13.36%，主要面向美國?？傮w來看，目前我國對外技術輸出不足，申請人缺乏對外布局意識，而國外又極為重視中國市場，頻繁對中專利布局，形成較大反差。圖 3.1.3 半導體制造領域主要國家專利流向 圖 3.1.4 半導體制造領域的中美日 分布申請人專利類型和簡要法律狀況 由圖 3.1.4，對于主要專利來源國中日美三國專利進行分析。從專利有效性來看，國內的專利有效率為 46%，審中占比 25.16%；日本的專利有效率為 6%，審中僅占總本國專利

174、量的 0.84%；美國的專利有效率為 29%，審中僅占總本國專利量的 3.24%。說明我國在半導體制造的技術創新熱度很高。而在三國間的專利布局上，中國進入日本的僅有 150 件有效，而日本在中國布局了 1825 件有效專利；中國進入美國的有 5435 件有效專利，布局較多，而美國在中國布局了 1180中國美國歐洲專利局日本韓國本國專利申請86.64%63.91%27.45%70.39%69.92%海外專利申請13.36%36.09%72.55%29.61%30.08%本國專利占比65.78%58.43%13.29%87.03%69.87%他國專利占比34.22%41.57%86.71%12.9

175、7%30.13%半導體導航分析報告 66 件有效專利；說明在三國間的專利布局方面，日本申請人更為積極。3.1.1.2 專利在產業競爭中發揮的控制力和影響力專利在產業競爭中發揮的控制力和影響力 圖 3.1.5 主要申請國家半導體制造產業結構專利分布 圖 3.1.5 中柱形圖的斜線填充部分表示專利已失效。由上圖可知，在半導體制造領域的兩個技術分支中，單項制造工藝占據主導地位，占比為 66%。從主要申請國家的技術分支結構來看，中美兩國的結構與全球相似。日本雖然在兩個分支都有很多的發明專利申請，但絕大多數專利都已失效?？偟膩碚f，半導體制造領域中占據主導地位的是單項集成制造。日本是單項制造工藝專利主導國

176、，在兩個分支都有很大的技術優勢，但多數專利已失效；其次是中國，中國的無效專利占比較少。3.1.2 專利布局揭示產業發展方向專利布局揭示產業發展方向 3.1.2.1 全球產業結構調整方向全球產業結構調整方向 由圖 3.1.6 可知，歷年的專利申請主要集中在單項集成制造工藝，1988-1995年迎來了第一個高峰，此后 2002-2009 年是單項集成制造工藝專利增長的第二個高峰，2009-2016 年又進入平穩發展階段，直到 2019 年后專利增速明顯，再次進半導體導航分析報告 67 入快速增長期。單項制造工藝和集成制造工藝有很大相似度，也是兩個小高峰銜接平穩發展期，2009 年后申請趨勢增速明顯

177、，主要區別是兩者的專利申請量數量的關系。圖 3.1.6 半導體制造領域各分支結構的專利申請趨勢 圖 3.1.7 技術領先國的半導體制造領域各分支專利申請趨勢 圖 3.1.7 為各技術領先國或地區的專利申請分布情況，從技術領先國角度來看，單項制造工藝這個技術分支的發展趨勢在 2018 年前都由日本主導，2018 年后日本專利申請趨勢大幅降低，近幾年單項制造工藝的年申請量保持在 2000 項/年左右；集成制造工藝這個技術分支的發展趨勢在 2001 年之前都由日本主導，在 2002 年后美國趕超日本并在該領域保持較高的活躍度，后在 2020 年中國逐漸趕超美國。2012 年后中國在兩個分支的專利申請

178、都大幅增長，引領半導體制造領域的新一輪增長高峰?？偟膩碚f，半導體制造領域的單項制造工藝專利量占比最高，在歷年都表現出良好的創新趨勢，日本有較大的歷史積累優勢，但其申請趨勢自 2004 年后不半導體導航分析報告 68 斷走低，近幾年半導體制造領域的申請量保持在 2000 項/年左右；而我國近五年間在兩個分支都保持著很高的增長趨勢。3.1.2.2 龍頭企業產業結構調整方向龍頭企業產業結構調整方向 表 3.1.1 不同范圍 TOP3 企業的半導體制造領域專利量情況 二級二級/三級技術分支三級技術分支 制造制造 單項制造工藝單項制造工藝 集成制造工藝集成制造工藝 全球全球 海力士 15179 海力士

179、11613 臺積電 6977 三星 13266 三星 8605 三星 5940 東芝 10286 東芝 8194 海力士 5295 全國全國 臺積電 9273 臺積電 4163 臺積電 6977 中芯國際 5456 中芯國際 2171 中芯國際 4114 聯華 3778 聯華 2104 聯華 2363 安徽安徽 長鑫存儲 867 長鑫存儲 434 長鑫存儲 495 合肥晶合 162 合肥晶合 82 合肥晶合 106 京東方 103 京東方 58 京東方 46 蕪湖蕪湖 熙泰 22 長飛 8 熙泰 16 西安電子科技大學蕪湖研究院 17 熙泰 6 西安電子科技大學蕪湖研究院 16 長飛 17 三

180、安光電 5 長飛 11 圖 3.1.8 全球半導體制造領域龍頭企業的專利申請情況 半導體導航分析報告 69 全球的半導體制造領域龍頭企業有海力士、三星、東芝、臺積電和日本電氣株式會社，國際 TOP5 龍頭兩個為日本企業，由上表 3.1.1 可以看出，以海力士和三星最為突出，專利申請量遙遙領先，在兩個技術分支都有深厚的技術積累優勢。結合上圖 3.1.8，從技術分支上看，單項制造工藝占據絕對主導，從整體發展趨勢看，1981-1988 年和 1995-2002 年是前期兩個專利申請高峰，都是由海力士和三星引領，在 2002-2006 年再次形成一個專利申請高峰，之后日企在半導體制造領域形成了技術壟斷

181、，缺乏競爭，致使研發意向低迷，2007 年后專利申請量明顯下降。自 2009 年開始中美韓企業進一步進入半導體制造領域，形成競爭態勢，日企專利量有再次上升趨勢。但是國外龍頭企業中存在多數專利失效現象，因為日本的龍頭企業在半導體制造領域的專利申請起始時間早，許多專利過了保護年限，已成為可利用的公共資源。圖 3.1.9 國內半導體制造領域龍頭企業專利申請情況 國內的半導體制造領域龍頭企業有臺積電、中芯國際、聯華、華虹和京東方，分布在臺灣、上海、安徽。由表 3.1.9 和圖 3.1.10 可以看出，國內龍頭與國際龍頭相比，國內的起始時間較晚，多數在 1988 年之后，整體的分支結構與國外相似，單項制

182、造工藝占據主導，1991 年臺積電申請了 10 項專利導致，單項制造工藝專利當年申請量暴增。半導體導航分析報告 70 圖 3.1.10 蕪湖半導體制造領域龍頭企業專利申請情況 蕪湖的半導體制造領域專利起始于 2016 年，在兩個分支專利量都較少。表 3.1.2 國內四大產地半導體制造領域主要申請人專利量對比 珠海珠海 蕪湖蕪湖 株洲株洲 紹興紹興 主要申請人主要申請人 專利量專利量 主要申請人主要申請人 專利量專利量 主要申請人主要申請人 專利量專利量 主要申請人主要申請人 專利量專利量 珠海格力電器 47 熙泰智能科技 22 中車時代半導體 86 中芯集成 113 英諾賽科 21 西安電子科

183、技大學蕪湖研究院 17 湖南國芯半導體 4 同芯成集成電路有限公司 36 零邊界集成電路 17 長飛先進 17 三一硅能(株洲)4 同芯祺科技 8 從四大產地半導體制造領域主要申請人專利量對比發現，紹興和株洲的龍頭專利量較多，隨后是珠海，蕪湖專利申請量最少。從申請企業定位來看，紹興的中芯國際是集成制造工藝技術優勢企業，包括絕緣體上硅、鰭式場效應晶體管等；珠海的企業多數是領域內發展而來，如珠海的格力電器。蕪湖的優勢在于擁有完善的半導體制造工藝以及 SiC 產線代工和可靠性實驗和測試服務。3.1.2.3 熱點技術路線熱點技術路線 表 3.1.3 半導體制造領域熱點技術 半導體導航分析報告 71 年

184、份年份 1959 1970 1976 1984 技術內容技術內容 一種具有導電類型的載流區單極晶體管 蝕刻懸浮的銀顆粒和包含銀顆粒的區域中的明膠來制造微電子元件 利用離子注入制造半導體器件 通過控制注入的峰值表面摻雜劑制造金屬半導體場效應晶體管 專利號專利號 DE1217502A GB1324792A US4033787A US4519127A 申請人申請人 美國無線電公司 國際商業機器公司 哈尼威爾公司 株式會社東芝 年份年份 1995 2008 2015 2021 技術內容技術內容 在半導體襯底上制造具有MOS晶體管和雙極晶體管的 BiCMOS半導體器件 制作具有防止母線圖案坍塌的垂直晶體

185、管的半導體器件 一種形成 FinFET 器件的方法 一種在外延源漏區中形成鏤空區的 FinFET的制造方法 專利號專利號 KR100161385B1 KR101061174B1 US9349839B2 US11769820B2 申請人申請人 三星電子株式會社 SK 海力士有限公司 臺灣積體電路制造股份有限公司 臺灣積體電路制造股份有限公司 從技術路線圖中可以看出，半導體制造領域的技術演進從最初的制作單極晶體管開始到利用離子注入制作半導體、制造場效應晶體管、制造雙極晶體管再到現在的改進鰭式場效應管。從技術分支來看，單項制造工藝是半導體制造領域的核心技術貫穿整個技術演進路線，集成制造工藝相關技術在

186、近些年受到重點關注。半導體導航分析報告 72 3.1.3 國內產業專利導航分析國內產業專利導航分析 圖 3.1.11 國內半導體制造領域省專利 圖 3.1.12 各省市半導體制造技術 申請排名 領域分布圖 圖3.1.11和3.1.12描繪了半導體制造領域國內各省市專利申請總量和技術領域分布情況。從整體上看，上海居于全國領先地位，臺灣緊隨其后，北京、江蘇和廣東居于第二梯隊，與后面的湖北、安徽等省份有較大的專利量差距。從技術分布來看，北京和江蘇在單項制造工藝上的專利申請較多，集成制造工藝略少；上海和臺灣在集成制造工藝上的專利申請較多，單項制造工藝較少。各個省份相比較而言，臺灣、北京和江蘇在專利量和

187、結構上比較接近在全國處于領先地位。上海在半導體制造領域技術上處于全國首位，與后面的臺灣、北京和江蘇拉開較大差距；臺灣的集成制造工藝優勢較為明顯，居于第二位。北京和江蘇居于第三第四位，北京和江蘇相比第一梯隊的上海臺灣主要不足在集成制造工藝上，而江蘇在集成制造工藝上則更顯薄弱?？偟膩碚f，上海對半導體制造領域各分支控制力較強，北京在這兩個分支技術控制力較為持平，臺灣在單項制造工藝分支技術控制力有些不足，江蘇在集成制造工藝分支技術控制力較為不足。半導體導航分析報告 73 圖 3.1.13 四地半導體制造領域技術領域分布圖 從四地的技術分布來看，紹興在制造工藝上處于領先地位，珠海次之，蕪湖在單項制造工藝

188、技術領域較為薄弱，株洲在集成制造工藝明顯落后于其它三地。3.1.4 創新人才創新人才 表 3.1.4 全球以及國內創新人才表 發明人發明人 團隊團隊 所屬企業所屬企業 發明數量發明數量 優勢技術優勢技術 國外國外 CHENG,KANGGUO KHAKIFIROOZ,ALI、REZNICEK,ALEXANDER、LI,JUNTAO IBM 752 單項制造、集成制造 山崎舜平 竹村保彥、小山潤、大谷久、寺本聡 株式會社半導體能源研究所 632 單項制造、集成制造 國內國內 張海洋 紀世良、張城龍、王新鵬 中芯國際 499 集成制造 周飛 洪中山、徐瑩、周維、魏崢穎 中芯國際 411 集成制造 蕪

189、湖蕪湖 吳勇 王東、陳興、黃永 西安電子科技大學蕪湖研究院 15 單項制造 半導體導航分析報告 74 程海英 宋東波、王敬 安徽長飛先進半導體有限公司 10 單項制造 3.1.5 小結小結 （1）日本對半導體領域的技術控制力最強，中國近五年專利申請增長迅速日本對半導體領域的技術控制力最強，中國近五年專利申請增長迅速 在專利數量上，日本是發明專利申請第一大國，總量為 174168 項，占全球 37.82%；中國自 2004 年申請量增長迅速，有 46538 項專利，占全球的 10.11%。在專利有效性上，國內的有效專利有 25818 項，有效授權率為 43.3%；日本的有效專利量為 5381 項

190、，有效授權率僅為 6.17%，失效專利占比達 93%。從申請時間來看，中國專利申請自 2004 年飆升；日本專利申請多數集中在 1983-2005 年。（2）日韓美三國重視中國市場，中國申請人對外專利布局意識薄弱）日韓美三國重視中國市場，中國申請人對外專利布局意識薄弱 日韓美對外布局主要對象都是中國，尤其是日本面向中國布局了 5966 件專利，占專利總量的 3.43%，其中有效授權專利為 1825 件。中國對外布局只占本國申請數量的 13.36%，日美對外布局都超過 25%，日本布局專利約占本國的 29.61%，對外布局量超過中國的 2 倍，說明中國專利申請人多只在本土申請，對外專利布局意識薄

191、弱。（3）制造領域是半導體產業的支撐產業，單項制造占核心地位，海力士和三星）制造領域是半導體產業的支撐產業，單項制造占核心地位，海力士和三星技術優勢明顯技術優勢明顯 制造領域是半導體產業的支撐產業，其中單項制造工藝占據主導，其集成制造工藝相對較少。從整體發展趨勢看，1981-1988 年和 1995-2002 年是前期兩個專利申請高峰，都是由海力士和三星引領，在 2002-2006 年再次形成一個專利申請高峰，自 2009 年開始中美韓企業進一步進入半導體制造領域，形成競爭態勢，專利申請快速增長，日企專利量有再次上升趨勢。（4）上海、臺灣在各分支中的申請量領先全國，蕪湖在該技術領域較為薄弱）上

192、海、臺灣在各分支中的申請量領先全國，蕪湖在該技術領域較為薄弱 從整體上看，北京和江蘇在單項制造工藝上的專利申請較多，集成制造工藝略少；上海和臺灣在集成制造工藝上的專利申請較多，單項制造工藝較少。各個省份相比較而言，臺灣、北京和江蘇在專利量和結構上比較接近在全國處于領先地位。上海在半導體制造領域技術上處于全國首位，與后面的臺灣、北京和江蘇拉開較大差距；臺灣的集成制造工藝優勢較為明顯，居于第二位。北京和江蘇居于第三第四位，北京和江蘇相比第一梯隊的上海臺灣主要不足在集成制造工藝半導體導航分析報告 75 上，而江蘇在集成制造工藝上則更顯薄弱。從四地的技術分布來看，紹興在制造工藝上處于領先地位，珠海次之

193、，蕪湖在單項制造工藝技術領域較為薄弱，株洲在集成制造工藝明顯落后于其它三地。蕪湖的半導體制造領域專利起始于 2016 年，在兩個分支專利量都較少。以熙泰和長飛先進半導體為主要申請人。3.2 半導體材料產業專利導航分析半導體材料產業專利導航分析 3.2.1 產業創新發展與專利布局關系分析產業創新發展與專利布局關系分析 3.2.1.1 產業創新發展與專利布局的關聯度分析產業創新發展與專利布局的關聯度分析（1）技術發展與專利布局）技術發展與專利布局 圖 3.2.1 半導體材料產業專利技術發展趨勢 如圖 3.2.1 所示為半導體材料領域在全球、中國、安徽三個地域范圍的年專利申請量變化趨勢以及安徽省各市

194、區專利占比情況圖，該領域起始于 1924 年，在1952 年前全球范圍內基本只有零星申請，1952 年之后每年持續有一定量申請；1989 年起中國持續申請該領域專利，于 2010 年超過 1000 項/年并繼續增長；2015-2017 年中國專利年申請量大幅增長，成為該部分全球年申請量增長的引擎，20 年內的新申請專利中，美國和日本占主要部分；安徽自 1998 年起在該領域有零星的申請，現申請總數在 848 項左右。（2）產業轉移）產業轉移 如圖 3.2.2 所示，中國占據半導體材料領域 7.67%的專利量，日本占據 半導體導航分析報告 76 35.15%，美國占比最多達 35.31%，其他國

195、家占比較少，由于日本起步較早，2000 年前專利占了很大比例，目前均已失效。從趨勢上看，日本年專利申請量維持在 5000 項以下，1998 年前占據專利申請主導地位；美國在 1999 年反超日本，并且在 2000 年起年申請數量上接近全球的 50%，之后繼續上升。其余國家，主要是中國和韓國專利申請相對較少，尤其是中國起步較晚，自 1989 年起才開始申請該領域專利，雖然近年來年申請量有些許進步，但在無論是年申請量或者是總數量都無法和美日相比。綜上，在半導體材料領域中國近年以來專利申請上具有一定的優勢，但美國、日本等國起步較早，基礎更為穩固。圖 3.2.2 半導體材料產業主要申請來源國家專利申請

196、趨勢 （3）全球與國內專利布局分析）全球與國內專利布局分析 圖 3.2.3 半導體材料領域主要國家專利 圖 3.2.4 半導體材料領域的中美日申請 流向分布 人專利類型和簡要法律狀況 半導體導航分析報告 77 圖 3.2.3 所示為半導體材料領域專利方面全球主要國家的布局情況，橫向來看，日本申請人在本國申請 71490 件專利，在中國布局專利 6130 件，接近其總量的 5%；美國本國專利 68821 件，在中國申請專利 7040 件，占美國申請專利總量的 5%左右；而中國海外專利不多，主要布局在美國，占美國專利局受理總數的 2%左右，中國整體的國外專利布局率不如美國、日本和韓國?？v向來看，日

197、本受理的專利主要來自于本國申請人，他國專利僅占總量的18.7%左右；美韓目前受到大量的日本專利布局，本國專利都僅占 50-60%左右，其中美國還有 2545 件中國申請人布局的專利，是中國申請人的主要對外布局國家；中國目前受理的他國專利量全球最多，日韓美共 15241 件，但由于自身專利量多，使得他國專利占總量 40%左右?？傮w來看，各國專利申請均以本國為主，但是日、美、韓三國的主要海外專利市場均在中國。這說明我國對于海外資本的誘惑力大，我國半導體材料市場的發展潛力被世界認可。半導體材料領域的中美日申請人專利類型和簡要法律狀況見圖 3.2.4，日本在本國內的失效專利量超過總數的 85%，在中國

198、申請的專利中有效和審中專利總數有 1019 件，失效的占申請總數的 53.41%；美國在本國內的失效專利量超過總數的 64%，在中國申請的專利中有效和審中專利總數有 835 件，失效的占申請總數的 44.03%；中國本國內的失效專利數量占比為 35.45%，在日本申請的總量有682 件，并且其中有 393 件處于失效狀態，在美國申請的總量有 10566 件，并且其中有 3642 件處于失效狀態。由此可見，中美日三國在該領域的專利方面，雖然中國取得了專利有效率的優勢，但是就絕對數而言，美國和日本在中國的專利影響力比中國在日本和美國的專利影響力大。此外，結合圖 3.2.3 還可以看出，除了中國以外

199、，韓國也是中美日三國專利布局的角力場。中國美國歐洲專利局日本韓國本國專利申請87.22%65.21%26.40%60.15%62.98%海外專利申請12.78%34.79%73.60%39.85%37.02%本國專利占比60.65%64.60%9.59%81.31%51.97%他國專利占比39.35%35.40%90.41%18.69%48.03%半導體導航分析報告 78 3.2.1.2 專利在產業競爭中發揮的控制力和影響力專利在產業競爭中發揮的控制力和影響力 圖 3.2.5 主要申請國家半導體材料產業結構專利分布 圖 3.2.5 為主要申請國家在半導體材料領域各技術分支的專利分布情況，其中可

200、以看到第一代半導體在各國占比最大，第三代半導體技術和光掩模技術的占比最少。在專利總量方面美日兩國具有優勢，日本在各分支專利數量均超過中國，雖然日本和美國本國專利的失效率遠超中國，但日本和美國在第一代半導體技術上本身具有較大的技術競爭力，威脅仍舊強勁，因此是主要競爭對手。半導體導航分析報告 79 3.2.2 專利布局揭示產業發展方向專利布局揭示產業發展方向 3.2.2.1 全球產業結構調整方向全球產業結構調整方向 圖 3.2.6 半導體材料領域各分支結構的專利申請趨勢 半導體導航分析報告 80 圖 3.2.7 技術領先國的半導體材料領域各分支專利申請趨勢 圖 3.2.6 為全球半導體材料領域各分

201、支專利歷年的專利申請趨勢，從 1951-1978 年這一時間段里，除封裝材料其外的七大分支專利數量沒有太大的起伏，維持在 20 項以下；1978 年之后，這七大分支每年申請量有少量增長，但仍舊在每年 100 項以下。封裝材料分支為該領域的技術熱點，在 1989 年左右有過一個年申請量的小高峰，之后回落，于 1996 年起逐年增長；2001 年又有一個年申請量的小高峰，年申請量接近 1300 項。說明封裝材料方面是企業研發的重點領域，研發空間較大。由圖 3.2.7 所示，自 1944 年左右日本開始發展第一代半導體材料和封裝材料以來，該分支專利年申請量一直是由日本主導，直至 2001 年，從中可

202、以看到 2001 年前幾個技術分支小高峰主要是日本領導，這可能與日本當時的半導體工業發展相關；中國于 1992 開始發展，并于 2008 年開始專利量逐漸上升，成為了這兩個分支新的專利申請主導者之一。在光掩模和濺射靶材方面，由于年專利申請量本身基數不大，一直都是美國和日本為主的主導勢態，目前也主要是美國和日本專利的申請。以上說明我國企業在該技術領域方向的主要競爭對手是日本和半導體導航分析報告 81 美國，在國內專利意識逐漸提高之后，整體具有替代日本和美國成為專利領導者的潛力。3.2.2.2 龍頭企業產業結構調整方向龍頭企業產業結構調整方向 表 3.2.1 不同范圍 TOP3 企業的半導體材料領

203、域專利量情況 二級二級/三級技術分支三級技術分支 材料材料 第一代半導體第一代半導體 第二代半導體第二代半導體 全球全球 臺積電 5693 臺積電 3759 東芝 1678 三星 5290 IBM 2227 日本電氣株式會社 1638 東芝 3992 三星 1983 松下 1489 全國全國 臺積電 5678 臺積電 3750 海洋王照明科技 378 聯華 657 聯華 485 臺積電 174 中芯國際 616 中芯國際 450 立琻半導體 97 安徽安徽 長鑫存儲 72 長鑫存儲 35 京東方 6 長飛先進半導體 21 合肥晶合 14 圓融光電 5 合肥晶合 17 通威 6 芯瑞達 4 蕪湖

204、蕪湖 長飛先進半導體 21 長飛先進半導體 3 長飛先進半導體 4 德豪潤達光電 4 奇瑞 1 三安光電 2 三安光電 4 協鑫集成 1 東旭光電 1 三級技術分支三級技術分支 第三代半導體第三代半導體 光刻膠光刻膠 光掩模光掩模 全球全球 住友 1224 海力士 2195 海力士 1160 臺積電 694 三星 1585 HOYA 817 富士 429 東芝 1043 三星 695 全國全國 臺積電 693 臺積電 768 臺積電 573 聯華 80 中芯國際（上海）184 中芯國際（上海）424 中芯國際（上海）66 聯華 143 京東方 295 半導體導航分析報告 82 安徽安徽 長飛先

205、進半導體 13 長鑫存儲 41 長鑫存儲 106 光智科技 6 合肥晶合 8 京東方 20 鑫泰 2 京東方 3 合肥維信諾 12 蕪湖蕪湖 長飛先進半導體 13 長飛先進半導體 1 熙泰智能科技 1 瑞迪微 2/西晶微 2/三級技術分支三級技術分支 電子特種氣體電子特種氣體 濺射靶材濺射靶材 封裝材料封裝材料 全球全球 應用材料 1095 應用材料 1172 三星 1883 東京威力科創 1049 三星顯示器 694 英特爾 1691 佳能 917 東京威力科創 463 臺積電 1374 全國全國 臺積電 191 京東方 192 臺積電 1371 京東方 49 臺積電 108 日月光 501

206、 華創微 33 華星光電 44 矽品精密工業 357 安徽安徽 長鑫存儲 7 維信諾 7 長鑫存儲 26 通威 5 欣奕華 3 矽邁微 10 建材國際 4 視涯 2 芯瑞達 7 蕪湖蕪湖 三安光電 1 長信科技 1 德豪潤達光電 4 長飛先進半導體 1 西電 1 熙泰 3/天兵電子 3 從表 3.2.1 可見，在半導體材料及其各分支領域，全球范圍內中國（臺積電）、韓國（三星）和日本（東芝）三個企業專利量均占據了前三的位置；國內臺積電、聯華和中芯國際基本包攬了國內企業前三位置。國內電子特種氣體和濺射靶材技術領域總的專利量并不多；蕪湖長飛先進半導體和德豪潤達光電具有略微的優勢，總體專利數量均不多。

207、單從有效專利方面而言，三家日企的有效占比并不高，但總體有效數量比國內多，因此日企的競爭力仍舊十分強大。國內在該領域的 TOP3 企業主要是臺灣企業，作為半導體核心領域，蕪湖企業的研發力度需要加半導體導航分析報告 83 強。圖 3.2.8 全球半導體材料領域龍頭企業的專利申請情況 圖 3.2.8 所示的是以海力士、IBM、三星、東芝、應用材料等為主的全球前五企業在半導體材料領域八個分支的專利年申請量變化。從中可以看到，五家國外企業的申請熱點主要是封裝材料領域，光掩模領域的專利申請量最少，甚至有多個年份的申請量為 10 項以下。圖 3.2.9 國內半導體材料領域龍頭企業專利申請情況 圖 3.2.9

208、 所示的是以臺積電、中芯國際、聯華、京東方以及華星光電為主的半導體導航分析報告 84 國內前五企業在半導體材料領域八個分支的專利年申請量變化。從中可以看到，五家國內企業的申請始于 1990 年。第一代半導體材料的申請量峰值在 2015 年，達到 292 項，2016 年迅速回落，在 2019 年后專利量又開始快速增長，年申請量在 300 項以上；第三代半導體材料、光掩模和濺射靶材專利申請數量較少，一直在 200 項專利以內徘徊。圖 3.2.10 蕪湖半導體材料領域龍頭企業專利申請情況 圖 3.2.10 所示的是蕪湖企業在半導體材料領域的八個分支的專利年申請量變化。從中可以看到，蕪湖企業的申請始

209、于 1998 年，1999-2001 年八個分支均沒有專利申請；2012 年起半導體材料領域專利基本維持在 4 項；近五年專利申請量有較大增長，但總體而言并不多，有趨向活躍的趨勢。對比上述圖 3.2.8-3.2.10 可以發現，與國內企業相比，三星、松下、東芝、IBM、英特爾等外企具有專利發展早，專利申請量大的優勢，因此在當前發展過程中具有更好的基礎；結合圖 3.2.9 可以看到，在數量上日企的專利集中度更高。蕪湖企業近幾年來才有大量專利申請，因此數量較為欠缺。表 3.2.2 展示的是國內四大半導體材料領域的主要申請人情況。從中可以看到珠海在該領域的專利申請活躍度較大，格力電器本身作為市場中的

210、佼佼者，排名珠海專利量的前列；株洲的活躍度較??；蕪湖在該領域以長飛先進半導體為主；紹興專利最多的企業是中芯集成電路，其次是晶盛機電，具有較大競爭力，這可能得益于其自身的企業特點。半導體導航分析報告 85 表 3.2.2 國內四大產地半導材料領域主要申請人專利量對比 珠海珠海 蕪湖蕪湖 株洲株洲 紹興紹興 主要申請人主要申請人 專利量專利量 主要申請人主要申請人 專利量專利量 主要申請人主要申請人 專利量專利量 主要申請人主要申請人 專利量專利量 珠海格力電器 39 長飛先進 21 中車時代半導體 36 中芯集成電路 22 零邊界集成電路 19 德豪潤達光電 4 株洲三一硅能 4 晶盛機電 21

211、 越亞半導體 13 三安光電 4 株洲科能新材料 2 長電集成電路(紹興)17 3.2.2.3 熱點技術路線熱點技術路線 表 3.2.3 半導體材料領域熱點技術 年份年份 1979 1992 2003 2008 技術內容技術內容 光刻膠、光掩模材料 使硅基體形成多孔性，通過外延生長在上述非多孔性硅單晶層上形成單晶硅層 通過檢測光掩模缺陷來制造光掩模 于氮化鎵基板上制作含有銦作為 III 族元素之氮化鎵系半導體井層 專利號專利號 US4257826A CN1042375C US7037627B2 TWI396781B 申請人申請人 德州儀器公司 佳能株式會社 夏普株式會社 住友電氣工業株式會社

212、年份年份 2012 2015 2017 2022 技術內容技術內容 用于半導體襯底的化學機械拋光 利用電子背散射衍射法(EBSD)的反極圖成像測定的各氮化鎵系單晶粒子的結晶方位 一種化學溶液和形成半導體器件的方法 III-V 族金屬氧化物半導體場效應晶體管(MOSFET)的源極溝道結 專利號專利號 US9005999B2 CN105556685B CN109427554B US11756998B2 申請人申請人 應用材料股份有限公司 日本礙子株式會社 臺灣積體電路制造股份有限公司 英特爾公司 半導體材料領域的晶圓制造為技術發展的熱點，其主要的發展路徑從光刻膠、光掩模材料到晶圓材料如第一代半導體

213、材料、第二代半導體材料、第三代半半導體導航分析報告 86 導體材料為主。3.2.3 國內產業專利導航分析國內產業專利導航分析 圖?3.2.11 描繪了半導體材料領域國內省份的專利申請排名。從圖中可以看出，江蘇省和上海市申請量最高，其次是廣東和北京。同時，國內半導體處于產業領先地位的省份也是北上廣和江浙一代，因此產業有一定數量的專利作為技術支撐。從圖?3.2.12 可見，排名前四省份均對封裝材料較為關注，對濺射靶材的關注度相對較低。上海在光掩模上專利數量遙遙領先于其他三省，在第三代半導體、光刻膠、電子特種氣體以及濺射靶材上各省市專利數量基本持平，在第二代半導體技術領域上上海略遜于其他省市，第一代

214、半導體材料江蘇和上海較為突出，江蘇和廣東在第三代半導體技術上有一點優勢。圖 3.2.11 國內半導體材料領域省專 圖 3.2.12 各省市半導體材料 利申請排名 技術領域分布圖圖 3.2.13 顯示了四地半導體材料領域的技術分布。其中珠海在封裝材料方面領先于其它三地，紹興在第一代半導體材料具有優勢，蕪湖在第三代半導體材料優勢突出。其它分支如光刻膠、光掩模等技術分支四地技術不突出，需進一步加強。半導體導航分析報告 87 圖 3.2.13 四地半導體材料領域技術領域分布圖 3.2.4 創新人才創新人才 全球以及國內在半導體材料技術領域的創新人才見表 3.2.4，其中為保證每項排名均有不同公司體現，

215、相同公司人才僅取專利數量上的順位第一。結果可見，株式會社半導體能源研究所的山崎舜平在半導體材料上獲得的全球個人專利數量最多，第二位是同樣是株式會社半導體能源研究所的 YAMAZAKI,SHUNPEI，雖然他們大多專利處于失效狀態，但就數量而言仍舊較為可觀。國內排名第一的是海洋王照明科技股份有限公司的周明杰。西電蕪湖研究院有限責任公司的王東擁有 17 項專利在蕪湖排名第一，其相對于其他企業而言具有第一代半導體、第三代半導體上的專利優勢；安徽長飛先進半導體有限公司的袁松也進入了蕪湖市前三，在光刻膠、封裝材料上具有專利優勢。表 3.2.4 全球以及國內創新人才表 發明人發明人 團隊團隊 所屬企業所屬

216、企業 發明數量發明數量 優勢技術優勢技術 國外國外 山崎舜平 大谷久、寺本聡、小山潤、宮永昭治 株式會社半導體能源研究所 730 第二代半導體、第三代半導體、封裝材料 國內國內 周明杰 王平、張振華、黃輝、陳吉星、張娟娟 海洋王照明科技股份有限公司 414 第二代半導體半導體導航分析報告 88 林正忠 陳彥亨、吳政達、林章申、何志宏 盛合晶微半導體(江陰)有限公司 168 封裝材料、蕪湖蕪湖 王東 吳勇、陳興、黃永、韓超 西電蕪湖研究院有限責任公司 17 第一代半導體、第三代半導體 袁松 左萬勝、鈕應喜、胡新星、史文華 安徽長飛先進半導體有限公司 15 光刻膠、封裝材料 3.2.5 小結小結（

217、1）國內整體專利數量全球第四，仍舊面臨挑戰）國內整體專利數量全球第四，仍舊面臨挑戰國外尤其是日本企業相比于國內企業在專利發展基礎以及對外的技術分布量上具有優勢，并且頭部企業專利量巨大，美國是除了中國以外的另一大角力場；但國外企業失效專利多，并且近年專利申請活躍度不高，對我國企業而言是一次機遇。國內企業近年來申請活躍度較高，專利總量已經達到世界第四，但對外布局力度小等問題仍舊存在。（2）安徽專利總數國內第七，蕪湖整體有待提高）安徽專利總數國內第七，蕪湖整體有待提高國內專利起步較晚，各地區專利申請量排名與產業相關，排名前四的省分別為北上廣蘇，其中上海在第三代半導體和電子特種氣體上與廣東省基本持平，

218、第二代半導體和封裝材料遜于廣東，其他四個分支技術遠超廣東；蕪湖總量偏少，地區專利排名前二的企業均非封裝材料特長，也算是一種相對優勢，因此在整體上有待提高。（3）光掩模技術和濺射靶材技術是技術突破點）光掩模技術和濺射靶材技術是技術突破點從分析可知，全球對封裝材料的關注度較大，對光掩模技術和濺射靶材技術的關注度一直較小，在該領域布局上有缺失，全球在該領域布局較少，未形成技術壁壘。（4）外企具有更好的基礎，專業集中度更高）外企具有更好的基礎，專業集中度更高對比上述圖 3.2.8-3.2.10 可以發現，與國內企業相比，海力士、IBM、三星、東芝、應用材料等外企具有專利發展早、專利申請量大的優勢，在當

219、前發展過程中具有更好的基礎，專利集中度更高。蕪湖企業專利近年來才有布局，因此專利量較為欠缺。半導體導航分析報告 89 3.3 半導體設計產業專利導航分析半導體設計產業專利導航分析 3.3.1 產業創新發展與專利布局關系分析產業創新發展與專利布局關系分析 3.3.1.1 產業發展與專利布局的關聯度分析產業發展與專利布局的關聯度分析（1）技術發展與專利布局）技術發展與專利布局圖 3.3.1 半導體設計產業專利技術發展趨勢 半導體設計是半導體產業的整個靈魂，半導體最終功能的實現取決于最初的整體設計。作為設計技術發展的體現之一，其專利層面的發展趨勢，具體如圖3.3.1 所示，半導體設計最早可以追溯到

220、1924 年，1987-1993 年附近迎來了專利增長的第一個小高峰，1993-1999 年期間的年申請量不穩定，在 600012000 項/年中有較大的波動，此后進入第二個技術發展期，直到 2008 年設計專利申請增速開始變換，但仍然處于穩定增長階段。從中國設計領域發展來看，專利申請起始于 1965 年，直到 2002 年都是緩慢發展階段，2002 年后發明專利申請增長迅速，引領全球設計專利申請；安徽的發明專利申請起始于 1989 年，不過專利申請斷斷續續，多集中在 2013 年以后。（2）產業轉移）產業轉移半導體導航分析報告 90 圖 3.3.2 半導體設計產業主要申請來源國家專利申請趨勢

221、 由圖 3.3.2 可知，半導體設計的主要申請國有美國、日本、中國和韓國，美日兩國占主導，美國占比 36.77%，日本占比 27.16%。全球和中國的發展趨勢同圖 3.1.1，美國是半導體設計發明專利申請第一大國，從 2004 年至 2020 年一直占據全球年發明專利申請量的首位，主導了半導體設計的發展趨勢，尤其是2013-2017 年高峰時期，申請數量始終維持在近 14000 件的水平，技術活躍度高。近年來專利增速減緩，但依然保持其龍頭地位。中國前期專利數量極少，但近年來發展態勢迅猛，并于 2020 年超越美國居于世界首位。韓國和日本的設計發明專利發展良好，但相比于中國來說趨于遲緩，專利申請

222、延續性差。（3）全球與國內專利布局分析）全球與國內專利布局分析 圖 3.3.3 半導體設計主要國家專利 圖 3.3.4 半導體設計領域的中日申請人專 流向分布 利類型和簡要法律狀況 由圖 3.3.3 可知，美國申請人在本土申請了 161664 件設計專利，總量位居全球第一，其次是日本在本國申請有 138989 件，中和韓專利量都小于美日。半導體導航分析報告 91 橫向來看，專利申請人區域中，美國的專利總量居于世界首位，海外專利申請占比達 35.62%；日本的發明專利總量僅次于美國，對外布局專利占比有16.34%，占比的 5.48%專利面向中國；韓國的專利數量位居世界第四，海外布局專利占專利總量

223、的 39.11%。上述數據反映了美日韓等海外國家均十分重視中國市場。反觀中國雖然專利申請量位居全球前三，但 33.14%的海外專利申請與世界前列國家相比稍顯遜色，中國的專利申請人應當增強對外布局的意識?？v向來看，專利受理局中，其他國家在美國專利申請很少，僅占受理量的34.75%，說明美國半導體設計技術較為完備，其他地區企業在美布局的意愿較低；日本受理專利來源以本國居多，美中韓在日布局約占受理量的 39.38%；韓國他國專利數量占比 45.02%，受理了美日韓三國較多的布局專利。中國受理局受理專利較多來源于本國，占受理量的 89.26%，然而中國對外布局僅占總量 33.14%?？傮w來看，目前我國

224、對外技術輸出不足，申請人缺乏對外布局意識，而國外又極為重視中國市場，頻繁對中專利布局，形成較大反差。由圖 3.3.4，對于主要專利來源國中美日三國的專利進行分析。從專利有效性來看，中國國內的專利有效率超過 35%，審中占比 31%；美國的有效率為 40%，審中占比僅為 5%；日本的有效率為 5%，審中僅占總本國專利量的 1%不到。由此對比說明我國在設計的技術創新熱度很高。而在各國間的專利布局上，中國進入日本的僅有 491 件有效，而日本在中國總共布局了 1687 件有效專利，說明在中日兩國間的專利布局方面，日本申請人更為積極。在中國進入美國的專利中，有 7666 件有效，2257 件審中；而美

225、國在中國布局了 2734 件有效專利和 975 件在審專利，說明美國的積極程度不如中國。半導體導航分析報告 92 3.3.1.2 專利在產業競爭中發揮的控制力和影響力專利在產業競爭中發揮的控制力和影響力 圖 3.3.5 主要申請國家半導體設計產業結構專利分布 圖 3.3.5 中柱形圖的顏色較深填充部分表示專利已失效。由上圖可知，在半導體設計的四個技術分支中，模擬電路占據主導地位，占比為 34%；其次是存儲器，占比為 29%；最少的為處理器，占比為 17%。從主要申請國家的技術分支結構來看，美、韓、日三國的結構與全球相似，中國由于發展時間不長，其它技術分支的發展速度落后于存儲器的發展。日本雖然在

226、四個分支都有很多的發明專利申請，但絕大多數專利都已失效。中韓專利量占比較小，兩國合計專利不足四國總量的 40%?？偟膩碚f，設計中占據主導地位的是模擬電路設計，其次是存儲器，最少的為處理器設計。美國是設計專利主導國，在四個分支都有很大的技術優勢；日本存儲器技術優異，但多數專利已失效；中國落后于美日韓，但無效專利占比較少。半導體導航分析報告 93 3.3.2 專利布局揭示產業發展方向專利布局揭示產業發展方向 3.3.2.1 全球產業結構調整方向全球產業結構調整方向 圖 3.3.6 半導體設計領域各分支結構的專利申請趨勢 由圖 3.3.6 可知，歷年的專利申請主要集中在模擬電路、存儲器，自 1990

227、年起迎來了第一個技術發展高峰，此后直到 2008 年專利申請都呈現高速的增長趨勢，2008 年起存儲器、邏輯電路兩個技術分支發展速度減慢，而模擬電路、處理器在 2008-2020 年進入半導體設計專利出現高速增長的第二個高峰。近年來發展平穩，各分支一直保持著 2000 件以上的高申請量。圖 3.3.7 技術領先國的半導體設計領域各分支專利申請趨勢 圖 3.3.7 為各技術領先國或地區的專利申請分布情況，從技術領先國角度來半導體導航分析報告 94 看，2020 年前，四個技術分支的發展趨勢都由美國主導，2021 年后美國專利申請趨勢明顯下降，近兩年存儲器年申請量保持在 4000-4500 項/年

228、左右，處理器的年申請量在 2000-4000 項/年左右。2008 年起中國就在兩個分支的專利申請都積極投入并于近年來大幅增長，在 2021 年位于世界首位?？偟膩碚f，半導體設計中，模擬電路、存儲器設計專利量占比較高，在歷年都表現出良好的創新趨勢，近年來模擬電路、處理器迎來了第一個技術發展高峰。美日韓等國有較大的歷史積累優勢，但其申請趨勢近年來不斷走低；而我國近年間在四個分支都保持著很高的增長趨勢。3.3.2.2 龍頭企業產業結構調整方向龍頭企業產業結構調整方向 表 3.3.1 不同范圍 TOP3 企業的半導體設計領域專利量情況 二級二級/三級技術分支三級技術分支 設計設計 邏輯電路邏輯電路

229、模擬電路模擬電路 存儲器存儲器 處理器處理器 全球全球 三星 22689 三星 4508 日本電氣 6161 三星 16218 英特爾 5027 東芝 16822 日立 4303 日立 4993 SK 海力士 14568 IBM 3255 SK 海力士 16222 東芝 4054 東芝 4936 東芝 10561 三星 3111 全國全國 臺積電 6047 臺積電 887 臺積電 829 臺積電 3984 華為 2240 華為 3448 京東方 416 國家電網 385 旺宏電子 2259 臺積電 909 旺宏電子 2447 華為 366 京東方 197 長江存儲 1642 京東方 524 安

230、徽安徽 長鑫存儲 1086 長鑫存儲 202 長鑫存儲 101 長鑫存儲 896 長鑫存儲 95 本源量子計算科技 49 華東光電 11 中國電子科技集團公司第三十八研究所 29 晶合集成 22 本源量子計算科技 34 恒爍半導體 44 鑫晟光電 8 寒武紀 25 恒爍半導體 20 全芯智造 17 蕪湖蕪湖 康海時代科技 23 奇瑞汽車 2 華東光電 17 奇瑞汽車 1 康海時代科技 10 國營蕪湖機械廠 23 華東光電 2 康海時代 17 西安電子科技大學蕪湖1 國營蕪湖機械廠 6 半導體導航分析報告 95 研究院 華東光電 20 熙泰智能 2 國營蕪湖機械廠 16 揚展新材料科技 1 華東

231、光電 1 全球的設計龍頭企業有三星、東芝和 SK 海力士，國際 TOP5 龍頭以日韓企業居多，由上表 3.3.1 可以看出，以三星和東芝最為突出，專利申請量處于領先地位。此外，英特爾在處理器設計這一技術分支具有深厚的技術積累優勢。圖 3.3.8 全球設計龍頭企業的專利申請情況 結合上圖 3.3.8，從技術分支上看，設計中存儲器設計占據重要的組成部分。從整體發展趨勢看，1975-1993 年和 1995-2001 年是前期兩個專利申請高峰，主要由三星和英特爾引領，之后在各自的技術領域形成了一定的技術壟斷，專利申請量比較平穩。2004 年中國企業開始發力，形成競爭態勢，進入第三個技術申請高峰。但是

232、國外龍頭企業中存在多數專利失效現象，因為龍頭企業在設計領域的專利申請起始時間早，許多專利過了保護年限，已成為可利用的公共資源。半導體導航分析報告 96 圖 3.3.9 國內設計龍頭企業專利申請情況 國內的設計龍頭企業有臺積電、華為、旺宏電子，分別在中國臺灣、廣東和中國臺灣。由圖 3.3.9 和圖 3.3.10 可以看出，國內龍頭與國際龍頭相比，國內的起始時間較晚，多數在 1997 年之后，整體的分支結構與國外相似，模擬電路、存儲器設計專利量占比較高。蕪湖的設計的申請數量較少，主要集中在存儲器方面，以及國營機械廠的技術積累，在此之前具有一個很長的空檔期，技術積累相對國內 TOP5 企業存在一定的

233、距離。圖 3.3.10 蕪湖設計龍頭企業專利申請情況 半導體導航分析報告 97 表 3.3.2 國內四大產地半導體設計領域主要申請人專利量對比 珠海珠海蕪湖蕪湖株洲株洲紹興紹興主要申請人主要申請人 專利量專利量 主要申請人主要申請人 專利量專利量 主要申請人主要申請人 專利量專利量主要申請人主要申請人 專利量專利量珠海格力電器 168 康海時代科技 23 中車時代 66 中芯集成 16 杰理科技 58 國營蕪湖機械廠 23 湖南工業大學 9 紹興文理學院 7 珠海一微半導體 47 華東光電 20 株洲變流技術 國家工程研究中心 7 長電集成電路(紹興)7 從四大產地設計主要申請人專利量對比發現

234、，珠海的龍頭專利量較多，隨后是珠海，紹興專利申請量最少。從申請企業定位來看，珠海地區的格力電器、株洲的中車時代是該地設計技術的優勢企業；蕪湖和紹興的企業發展速度不如上述兩地，其中紹興技術優勢主要集中在中芯國際的布局中，蕪湖優勢在于老牌國營機械廠的技術積累。3.3.2.3 熱點技術路線熱點技術路線 表 3.2.3 半導體設計領域熱點技術 年份年份 1974 1985 1997 2003 技術內容技術內容 一種串行存儲器,采用多個電荷耦合移位寄存器,采用 MOS 技術制造，并使用雙層多晶硅柵極 一種內容可尋址存儲器,適用于存儲器管理的地址轉換單元,特別是在微處理器系統 存儲器接口單元、共享存儲器切

235、換系統及相關方法，用于諸如多處理器系統和通信交換的應用。一種存儲系統,具體涉及使用自旋極化電子束向磁存儲系統寫入數據和從磁存儲系統讀取數據的系統和方法 專利號專利號 US3944990A SG23305G US5910928A US6912148B2 申請人申請人 英特爾公司 英特爾公司 高通股份有限公司 英特爾公司 年份年份2005 2009 2012 2020 技術內容技術內容具有復合指令和操作格式的多線程處理在微處理器內組合多個寄存器單元的方法使用雙處理器形成多處理器系統，解決將多二進制、三進制和位串行內存計算電路，所有半導體導航分析報告 98 器，有利地克服了與上述常規 VLIW 和E

236、PIC 方法相關聯的問題 和系統 個核心和處理器適配到多處理器系統中耗時問題，并且可能涉及對傳統單處理器設計的重大改變 存儲單元能夠同時有效地訪問，使存儲器陣列的有效存儲器帶寬最大化 專利號專利號US7475222B2 IN284876B US8705311B2 US10860682B2 申請人申請人高通股份有限公司 高通股份有限公司 英特爾公司 英特爾公司 在全球范圍，目前較為受關注的半導體設計的存儲器與處理器領域，有多處理器的通信交換、處理器的多線程處理、多處理器集成和并行帶寬最大化的技術創新等。半導體設計的較受研發團隊關注的功能與實現該功能的技術專利具體如上表所示。3.3.3 國內產業專

237、利導航分析國內產業專利導航分析 圖 3.3.11 國內設計省專利申請排名 圖 3.3.12 各省市設計技術領域分布圖 圖3.3.11和3.3.12描繪了半導體設計國內各省市專利申請總量和技術領域分布情況。從整體上看，廣東居于全國領先地位，北京緊隨其后，江蘇和上海居于第二梯隊，與后面的中國臺灣、浙江等省份有一定的專利量差距。從技術分布來看，各省都在模擬電路設計上的專利申請最多，其次是處理器設計，最少的是存儲器設計。各個省份相比較而言，廣東和北京在專利量和結構上比較接近在全國處于領先地位。廣東在邏輯電路、模擬電路設計和傳感器設計上都位居全國首位，總量為全國第一；北京在四個分支都略少于首位的省份，總

238、量居于全國第二；江蘇的存儲器設計有待加強，四個分支總量全國排名第三。上海居于第四位，相比第一梯隊的江蘇廣東主要不足在模擬電路和處理器設計，其它分支基本持平，尤其上海在存儲器該分支全國領先?？偟膩碚f，江蘇和廣東對設計各分支控制力較強，北京和上海相比之下顯得半導體導航分析報告 99 技術控制力有些不足。圖 3.3.13 四地設計技術領域分布圖 從四地的技術分布來看，珠海在設計方面處于領先地位，尤其在模擬電路、處理器設計上優勢突出，蕪湖在模擬電路的設計上有優勢。3.3.4 創新人才創新人才 表 3.3.4 全球以及國內創新人才表 發明人發明人 團隊團隊 所屬企業所屬企業 發明數量發明數量 優勢技術優

239、勢技術 國國外外 山崎舜平 小山潤、加藤清、竹村保彥 株式會社半導體能源研究所 349 存儲器 FORBES,LEONARD AHN,KIE Y、NOBLE,WENDELL P 美光科技 340 模擬電路、存儲器 國國內內 張波 周澤坤、王卓、石躍 電子科技大學 316 邏輯電路、存儲器 劉明 龍世兵、劉琦、呂杭炳 中國科學院微電子研究所 229 模擬電路、存儲器 蕪蕪湖湖 劉立群/康海時代科技 23 處理器 張子明 周勇軍、李金猛、鄭永龍 國營蕪湖機械廠 11 存儲器、處理器 半導體導航分析報告 100 3.3.5 小結小結（1）中國專利成為半導體設計環節第二次技術發展的主要動力）中國專利成

240、為半導體設計環節第二次技術發展的主要動力美國是半導體設計發明專利申請第一大國，從 2004 年至 2020 年一直占據全球年發明專利申請量的首位，主導了半導體設計的發展趨勢，尤其是 2013-2017年高峰時期，申請數量始終維持在近 14000 件的水平，技術活躍度高；中國前期專利數量極少，但近年來發展態勢迅猛，并于 2020 年超越美國居于世界首位。在專利有效性上，中國國內的專利有效率超過 35%，審中占比 31%；美國的有效率為 40%，審中占比僅為 5%；日本的有效率為 5%，審中僅占總本國專利量的 1%不到。由此對比說明我國在設計的技術創新熱度很高?？傮w來看，國外半導體設計專利申請熱度

241、趨于平穩，而國內半導體設計技術發展呈快速增長趨勢。（2）美日韓三國重視中國市場，中國申請人對外專利布局意識薄弱）美日韓三國重視中國市場，中國申請人對外專利布局意識薄弱美日韓對外布局主要對象都是中國，尤其是韓國對外布局專利占比有39.11%。反觀中國雖然專利申請量位居全球前三，但 33.14%的海外專利申請與世界前列國家相比稍顯遜色，中國的專利申請人應當增強對外布局的意識。（3）設計領域是半導體產業的上游靈魂產業，三星和英特爾技術優勢明顯）設計領域是半導體產業的上游靈魂產業，三星和英特爾技術優勢明顯半導體設計是半導體產業的整個靈魂，半導體最終功能的實現取決于最初的整體設計。從整體發展趨勢看，歷年

242、的專利申請主要集中在模擬電路、存儲器，自 1990 年起迎來了第一個技術發展高峰，此后直到 2008 年專利申請都呈現高速的增長趨勢，主要由三星和英特爾引領，之后在各自的技術領域形成了一定的技術壟斷，專利申請量比較平穩。2014 年中國企業開始發力，形成競爭態勢，專利申請快速增長。（4）江蘇、廣東在各分支中的申請量領先全國，四地未來相互合作可期）江蘇、廣東在各分支中的申請量領先全國，四地未來相互合作可期總的來說，江蘇和廣東對設計各分支控制力較強，北京和上海相比之下顯得技術控制力有些不足。各個省份相比較而言，廣東和北京在專利量和結構上比較接近在全國處于領先地位。廣東在邏輯電路、模擬電路設計和傳感

243、器設計上都位居全國首位，總量為全國第一；北京在四個分支都略少于首位的省份，總量居于全國第二；江蘇的存儲器設計有待加強，四個分支總量全國排名第三。上海居于第四位，相比第一梯隊的江蘇廣東主要不足在模擬電路和處理器設計，其它分支半導體導航分析報告 101 基本持平，尤其上海在存儲器該分支全國領先。從四地的技術分布來看，珠海在設計方面處于領先地位，尤其在處理器設計上優勢突出，蕪湖在模擬電路的設計上有優勢，各自之間具有專利層面的合作可能。此外通過自身市場優勢等進行專利技術合作或研發團隊的提升，加強自身技術研發水平，追趕國際高端專利技術水平。3.4 半導體封裝產業專利導航分析半導體封裝產業專利導航分析 3

244、.4.1 產業創新發展與專利布局關系分析產業創新發展與專利布局關系分析 3.4.1.1 產業創新發展與專利布局的關聯度分析產業創新發展與專利布局的關聯度分析（1）技術發展與專利布局）技術發展與專利布局圖 3.4.1 半導體封裝產業專利技術發展趨勢 上圖 3.4.1 為不同范圍的半導體封裝領域的技術專利申請量變化趨勢。全球的第一件封裝領域專利于 1925 年被申請，后于 1954 年開始專利申請不斷持續至今。整個技術經歷兩次快速發展期，第一次在 1978 年到 1993 年之間，在 1991年其達到頂峰，1993 年之后，半導體封裝領域技術專利申請熱度降低；1990 到 1996 年之間維持了一

245、個熱度相對較低的平臺期，期間中國從 1996 年開始出現明顯的專利申請增長，安徽則在 2005 年出現第一件半導體封裝領域專利申請；2010年后，半導體封裝領域迎來第二次技術快速發展期，而中國是最重要的專利申請來源國，安徽也在 2015 年后出現明顯的專利申請增長。半導體導航分析報告 102（2）產業轉移）產業轉移圖 3.4.2 半導體封裝產業主要申請來源國家專利申請趨勢 上圖 3.4.2 為中日韓美四個技術發達國家從 1924 年到 2023 年間的專利申請量增長情況。在 1977 年到 2005 年之間，日本都是全球范圍最主要的專利申請來源，但是在 2003 年達到其申請最高峰后，總體呈現

246、一個申請熱度逐漸減弱的趨勢，在2009 年后又開始有較小趨勢增長；而 2000 年之后，中國的專利開始出現明顯增長，并在 2014 年成為除美國外全球范圍內最主要的專利申請人，總體保持一個申請熱度持續上升情況?？傮w來看，中國半導體封裝領域的技術發展速度快于日本，但在專利總量上，日本和美國憑借其長遠的技術發展歷史，維持了專利數量優勢。（3）全球與國內專利布局分析）全球與國內專利布局分析圖 3.4.3 半導體封裝領域主要國家專利 圖 3.4.4 半導體封裝領域的中美日申請 半導體導航分析報告 103 流向分布人專利類型和簡要法律狀況 上圖 3.4.3 是半導體封裝領域全球主要申請國家之間的專利流向

247、分布情況，從專利受理量上看，美國本國專利數量第一有 28392 件，日本本國專利第二有 19936 件，中國本國專利第三有 14580 件。橫向來看，韓國申請人對外專利布局最為積極，韓國對外專利申請有 9946件，占自身總專利量的 42.33%，而本國專利 13552 件，僅占 57.67%；美國申請人對外專利申請數量最多，有 26737 件，占自身的 32.72%；日本申請人在外申請的專利有 18316 件，占 40.36%；國內申請人的專利對外布局數量和占比最低，僅為 3916 件，占 13.73%?？v向來看，各國受理的主要是本國專利，日本受理的本國專利高達 81.34%，高度集中，受他國

248、專利布局情況較少；中美韓受理專利布局情況很明顯，中國受理的本國專利 14580 件，占 61.23%，受理的日本專利有 996 件，占 5.4%左右，受理的美韓專利均有 5%左右；而中國自身的專利占比最低，都僅有 61.23%左右。圖 3.4.4 是中美日之間專利布局的簡要法律狀態，中國的有效和審中發明專利數量已經超過日本和美國，但是對日本和美國的專利布局數量較少；日本和美國申請人不僅本國專利較多，對中專利布局同樣十分積極，還存在一部分直接在中國的專利布局的情況，對于中國市場的重視度十分高?？傮w來看，中國申請人的對外專利意識需要進一步提高，同時國內半導體封裝領域已經存在一定的專利壁壘，需要加強

249、國內企業的專利侵權風險防范意識。3.4.1.2 專利在產業競爭中發揮的控制力和影響力專利在產業競爭中發揮的控制力和影響力 全球半導體封裝領域技術領先國家主要有中國、日本、美國、韓國，下面對其專利量進行分析，一定程度反應其技術控制力和影響力，以及各國或地區內部的技術發展傾向。中國美國歐洲專利局日本韓國本國專利申請86.27%67.28%37.63%59.64%57.67%海外專利申請13.73%32.72%62.37%40.36%42.33%本國專利占比61.23%64.13%8.97%81.34%70.43%他國專利占比38.77%35.87%91.03%18.66%29.57%半導體導航分析

250、報告 104 圖 3.4.5 主要申請國家半導體封裝產業結構專利分布 圖 3.4.5 為半導體封裝領域主要申請國家的產業結構分布，專利量排名方面，日本在針腳插裝技術和芯片級封裝技術上的專利最多，分別是 7934 項和 7382項，數量遠超其他國家；先進封裝技術和晶圓級封裝則是中國最多，有 10482項，具有明顯的數量優勢。從專利在技術分支上的分布來看，目前全球范圍內針腳插裝技術占 16%、表面貼裝封裝技術占 15%、芯片級封裝技術占 21%、先進封裝技術占 22%、晶圓級封裝占 19%，系統級封裝 SiP 技術占比最少僅 7%，日本重視的是針腳插裝技術和芯片級封裝技術上的專利申請，美國各技術分

251、支專利申請較為平均，韓國在芯片級封裝技術和先進封裝技術上的專利申請占比較多，國內在先進封裝技術和晶圓級封裝上專利布局較多。半導體導航分析報告 105 3.4.2 專利布局揭示產業發展方向專利布局揭示產業發展方向 3.4.2.1 全球產業結構調整方向全球產業結構調整方向 圖 3.4.6 半導體封裝領域各分支結構的專利申請趨勢 上圖 3.4.6 描繪了全球和各技術領先國在半導體封裝領域各分支結構的專利申請趨勢，從總體專利申請量方面來看，專利申請從 1949 年開始，各分支的總體申請趨勢相近，但晶圓級封裝和系統級封裝 SiP 技術從 1967 年才開始有專利申請。半導體導航分析報告 106 圖 3.

252、4.7 技術領先國的半導體封裝領域各分支專利申請趨勢 結合圖 3.4.7，發現期間的專利大多數都是日本和美國專利；而針腳插裝技術和先進封裝技術的專利申請長時間都很少，直到 1980 年之后，專利申請開始上升，逐漸追趕上其他幾個分支的申請量，結合圖 3.4.7 的幾個分支圖來看，主要是由于中國專利的申請而帶動的上升趨勢。另外，先進封裝技術、晶圓級封裝和系統級封裝 SIP 技術三個分支的專利申請趨勢重合度較高，都經歷第一次增長后，進入平臺期，在近年迎來第二次增長；而芯片級封裝一直處于緩步發展階段，每年的專利申請量在 500 件以下?？傮w來看，先進封裝技術、晶圓級封裝和系統級封裝 SIP 技術同步發

253、展，三者關聯性較強。半導體封裝領域的六個分支領域都在近年表現出良好的創新趨勢，國內申請人大量涌現，中國方面的專利申請已經成為全球主要申請來源，對于國內有實力的企業來說是一個合作共贏和共同發展的良好契機。3.4.2.2 龍頭企業產業結構調整方向龍頭企業產業結構調整方向 全球范圍內，目前三星、臺積電、英特爾以其深厚的半導體封裝領域專利積累量，占據全球 TOP 3，在分支技術上也保持了相近的技術地位，同時還維持了半導體導航分析報告 107 一定的有效專利量，穩定了自身的專利技術地位。國內企業在快速發展后，也涌現了不少強勢企業，其中最為突出的是臺積電，當前擁有 2446 項發明專利，但是，其余的國內龍

254、頭企業的技術實力和全球范圍內的龍頭企業之間還有很大的技術差距。蕪湖作為國內半導體的四大產地之一，在半導體封裝領域專利技術的積累上和國內龍頭有差距；以有效專利量來看，蕪湖的聚飛光電和華東光電等和國內的臺積電、日月光等相差較大，專利數量太少，整體技術水平較低。具體情況如下表：表 3.4.1 不同范圍 TOP3 企業的半導體封裝領域專利量情況 二級二級/三級技術分支三級技術分支 封裝封裝 針腳插裝技術針腳插裝技術 表面貼裝封裝技術表面貼裝封裝技術 全球全球 三星 5654 三星 1273 三星 553 臺積電 2446 株式會社半導體能源研究所 1216 英特爾 516 英特爾 1883 英特爾 7

255、86 臺積電 421 全國全國 臺積電 2440 臺積電 766 臺積電 419 日月光 1244 日月光 163 日月光 248 矽品精密工業 617 長電集成電路 93 立琻半導體 120 安徽安徽 長鑫存儲 70 長鑫存儲 6 矽邁微 13 矽邁微 46 華東光電 2 國展電子 8 長電 23 維信諾 2 長電 6 蕪湖蕪湖 聚飛光電 8 華東光電 2 聚飛光電 3 熙泰 6 聚飛光電 1 三安光電 1 華東光電 3 熙泰 1 安瑞光電 1 三級技術分支三級技術分支 芯片級封裝技術芯片級封裝技術 先進封裝技術先進封裝技術 全球全球 三星 1719 三星 2778 德州儀器公司 632 臺

256、積電 1464 半導體導航分析報告 108 日立 615 海力士 1160 全國全國 立琻半導體 304 臺積電 1462 日月光 270 日月光 634 臺積電 206 力成科技 318 安徽安徽 矽邁微 13 長鑫存儲 58 大網格 12 矽邁微 34 長鑫存儲 8 長電 10 蕪湖蕪湖 聚飛光電 2 熙泰 4 熙泰 1 三安光電 1 鑫科 1 華東光電 1 三級技術分支三級技術分支 晶圓級封裝晶圓級封裝 系統級封裝系統級封裝 SiP 技術技術 全球全球 三星 1947 三星 739 臺積電 942 英特爾 495 海力士 596 臺積電 352 全國全國 臺積電 942 臺積電 352

257、日月光 459 日月光 137 華進半導體 324 華進半導體 96 安徽安徽 矽邁微 35 大網格 6 長鑫存儲 29 芯瑞達 4 長電 14 長鑫存儲 4 蕪湖蕪湖 聚飛光電 3 熙泰 1 德豪潤達光電 2/熙泰 1/半導體導航分析報告 109 圖 3.4.8 全球半導體封裝領域龍頭企業的專利申請情況 圖 3.4.8 是目前全球 TOP5 企業三星、英特爾、臺積電、海力士和日立的專利申請情況，其專利申請有兩個個高峰，一個在1995年到1999年間；但是在 1999 年之后申請熱度降低，每年總申請量維持在 300 項以內，波動不大。后在 2015年后專利申請趨勢再次快速增長，又達到了一個新的

258、高峰。圖 3.4.9 國內半導體封裝領域龍頭企業專利申請情況 圖 3.4.9 為國內企業臺積電、日月光、長電、中芯國際以及矽品精密工業等半導體導航分析報告 110 企業的半導體封裝領域專利申請情況，總體呈現一個申請量上升的趨勢，并且六個技術發展較為平衡，其中 2007 年出現一個暴增，也是在此時國內大量大型企業涌入半導體行業，技術研發和專利申請熱度高漲，TOP5 中的臺積電進行了大量的專利布局，導致了暴增的現象，之后專利申請量回落。但是目前國內 TOP5 企業的發明專利申請量和全球 TOP5 企業的差距還是較為明顯，但是國內 TOP5 企業的申請量增幅情況要優于全球 TOP5 企業，有望未來幾

259、年在半導體封裝領域技術水平上超過全球 TOP5 企業。圖 3.4.10 蕪湖半導體封裝領域龍頭企業專利申請情況 蕪湖 TOP 5 企業的半導封裝領域申請情況仍不穩定，頻繁出現專利申請空檔期，技術發展速度和國內 TOP 5 企業相比較緩，并且在專利的技術覆蓋度不廣。國內半導體四大產地各自具備一定規模的半導體產業區，其中的半導封裝領域專利主要申請人如下表：表 3.4.2 國內四大產地半導封裝領域主要申請人專利量對比 珠海珠海 蕪湖蕪湖 株洲株洲 紹興紹興 主要申請人主要申請人 專利專利量量 主要申請人主要申請人 專利專利量量 主要申請人主要申請人 專利專利量量 主要申請人主要申請人 專利專利量量

260、越亞半導體 83 聚飛光電 8 中車時代 15 長電集成電路 101 珠海格力電器 63 熙泰 6 越摩先進半導體 6 中芯集成電路 15 零邊界集成電路 20 華東光電 3 國芯半導體 6 同芯集成電路 13 半導體導航分析報告 111 3.4.2.3 熱點技術路線熱點技術路線 在全球范圍，目前較為受關注的半導體封裝領域技術有晶圓級封裝和系統級封裝等，目前較為新興的是堆疊芯片封裝。半導體封裝領域較受研發團隊關注的功能與實現該功能的技術專利具體如下表：表 3.4.3 半導體封裝領域熱點技術 年份年份 1987 1995 2003 2008 技術內容技術內容 表面貼裝塑料封裝 多芯片半導體封裝中

261、的元件堆疊 晶圓級封裝 系統級封裝 專利號專利號 JP1988181357A US5629563A TW200501382A CN101752277B 申請人申請人 株式會社日立制作所 國家半導體公司 日月光半導體制造股份有限公司 中芯國際集成電路制造(上海)有限公司 年份年份 2011 2015 2019 2022 技術內容技術內容 倒裝芯片封裝 晶圓級芯片 TSV 封裝 多芯片堆疊封裝 扇出半導體封裝 專利號專利號 CN102376679B CN105047628B CN114450785A CN116259586A 申請人申請人 三星電子株式會社 蘇州邁瑞微電子有限公司 華為技術有限公司

262、 三星電子株式會社 3.4.3 國內產業專利導航分析國內產業專利導航分析 圖 3.4.11 國內半導體封裝領域省專利 圖 3.4.12 各省市半導體封裝技術領域 申請排名 技術領域分布圖 半導體導航分析報告 112 國內半導體封裝領域總體專利申請分布情況如圖 3.4.11 所示，主要集中在北上廣和江浙一帶，細分到六個分支后，從圖 3.4.12 中看到，江蘇在針腳插裝技術、芯片級封裝技術、先進封裝技術、晶圓級封裝以及系統級封裝 SiP 技術的專利數量第一，廣東在表面貼裝封裝技術的專利量第一，出現這個情況原因是華為擁有的表面貼裝封裝技術的專利量較大。圖 3.4.13 四地半導體封裝領域技術領域分布

263、圖 四地半導體封裝技術領域分布情況如圖 3.4.13 所示，珠海和紹興在芯片級封裝技術、先進封裝技術和晶圓級封裝技術優勢比較突出，蕪湖和株洲在 6 個分支上的專利數量較平均，相對于上述兩地專利數量較少，劣勢較為明顯。3.4.4 創新人才創新人才 表 3.4.4 全球以及國內創新人才表 發明人發明人 團隊團隊 所屬企業所屬企業 發明數量發明數量 優勢技術優勢技術 國外國外 、三星 72 表面貼裝封裝技術、晶圓級封裝 CHEAH,BOK ENG SWAN,JOHANNA M.、ELSHERBINI,ADEL A.英特爾 66 系統級封裝SiP技術、先進封裝技術 半導體導航分析報告 113 國內國內

264、 YU,CHEN-HUA LIU,CHUNG-SHI、TSAI,HAO-YI、WU,JIUN YI 臺積電 397 系統級封裝 SiP 技術 林正忠 陳彥亨、吳政達、林章申、何志宏 晶微半導體 248 系統級封裝 SiP 技術 蕪湖蕪湖 孫平如 劉會萍、姚亞瀾、李運華、柯有譜 聚飛光電 8 晶圓級封裝 任清江 趙錚濤、劉勝芳 熙泰 3 先進封裝技術 3.4.5 小結小結 （1）中國專利成為半導體封裝領域第二次技術發展的主要動力）中國專利成為半導體封裝領域第二次技術發展的主要動力 全球半導體封裝領域在經歷過1973年到1990年之間由日本和美國領導的第一次技術發展后，一直保持一個較低的申請熱度，

265、而在中國企業進入半導體領域后，出現了第二次專利申請高峰，其中 2010 年后的大量專利都是中國專利，換言之，目前中國專利取代日本專利，引領全球半導體封裝領域專利技術發展，但是由于發展歷史較短，專利的積累量仍與日本和美國具有較大差距（圖 3.4.2），尤其是針腳插裝技術和芯片級封裝技術兩個技術分支（圖 3.4.5）?？傮w來看，國外半導體封裝領域專利技術已經成熟，專利申請熱度趨于平穩，而國內半導體封裝領域技術發展呈快速增長趨勢。（2）系統級）系統級封裝封裝 SiP 技術、晶圓級封裝是國內企業在半導體封裝領域專利技術技術、晶圓級封裝是國內企業在半導體封裝領域專利技術發展與趕超的重要方向發展與趕超的重

266、要方向 系統級封裝 SiP 技術、晶圓級封裝技術等是世界范圍內的技術熱點，在這類技術上申請的發明專利將擁有較高的專利價值，并且可以降低專利侵權的風險。日本企業在1980年前就已經進行過半導體封裝領域的系統級封裝SiP技術、晶圓級封裝技術早期方案的專利申請，但圖 3.4.5 的數據表明，目前日本企業大量專利失效，其中不乏該技術領域的專利，對其進行技術研究，有利于大幅降低國內企業的技術研究成本，并快速提升自身的專利實力，降低專利侵權風險，最終趕超日本龍頭企業。（3）北上廣江浙、臺灣一代半導體封裝領域技術互有優勢，未來相互合作可期）北上廣江浙、臺灣一代半導體封裝領域技術互有優勢，未來相互合作可期 國

267、內半導體專利發展以廣東、江蘇和臺灣三省為主，并且與其他省份的行業半導體導航分析報告 114 差距明顯。三省之間差距也較為明顯，目前仍屬于江蘇主導半導體封裝領域的情況。江蘇在針腳插裝技術、芯片級封裝技術、先進封裝技術、晶圓級封裝以及系統級封裝 SiP 技術的專利數量第一，廣東在表面貼裝封裝技術的專利量第一，出現這個情況原因是華為擁有的表面貼裝封裝技術的專利量較大。同時國內的龍頭企業也集中在該三省，各自之間具有專利層面的合作可能。目前安徽蕪湖的技術集中度不高，當地龍頭企業的專利數量較少，需要通過自身市場優勢等進行專利技術合作或研發團隊的提升，加強自身技術研發水平，追趕國際高端專利技術水平。3.5

268、半導體設備產業專利導航分析半導體設備產業專利導航分析 3.5.1 產業創新發展與專利布局關系分析產業創新發展與專利布局關系分析 3.5.1.1 產業創新發展與專利布局的關聯度分析產業創新發展與專利布局的關聯度分析（1）技術發展與專利布局）技術發展與專利布局圖 3.5.1 半導體設備產業專利技術發展趨勢 上圖 3.5.1 為不同范圍的半導體設備領域的技術專利申請量變化趨勢。全球的第一件半導體設備專利在 1924 年被申請，但在 1957 年之前，都沒出現穩定的專利申請趨勢。半導體導航分析報告 115 在1978年之前，整個半導體設備領域經歷一個漫長平緩的發展時期，在 1978年以后，全球專利開始

269、快速增長到 2007 年，波動高峰期申請量在 6429 項/年左右，低谷期從 2008 年持續到 2018 年左右，年申請量在 5500 左右；2002 年后，中國專利大量申請導致全球半導體設備領域專利申請量飆升，達到高峰，并且近幾年維持了一個近似的申請量?？傮w來看，半導體設備領域國外專利申請熱度今年來低迷，國內則一路高漲，目前屬于高速發展時期。蕪湖在半導體設備領域只有 73 項發明專利申請。（2）產業轉移）產業轉移圖 3.5.2 半導體設備產業主要申請來源國家專利申請趨勢 上圖 3.5.2 為中日韓美四個技術發達國家從 1924 年到 2023 年間的專利申請量增長情況。在 1924 年到

270、1978 年之間，全球的專利申請意愿很低，還沒出現技術領先國；在 1978 年之后，日本專利成為全球范圍最主要的申請來源，持續到 2001 年，但是技術發展成波動迭代的趨勢，并在 2001 后，申請熱度持續降低；在 2005 年后，中國專利出現明顯增長，并在 2014 年超過日本，成為全球專利申請主要來源，并且專利申請量遠超日本和韓國?？傮w來看，中國半導體設備領域的技術發展速度全球領先，但在專利總量上遠少于日本和美國；韓國在 1996 年到 2014 年專利申請較多，2014 年后申請熱半導體導航分析報告 116 度持續低迷。（3）全球與國內專利布局分析）全球與國內專利布局分析 圖 3.5.3

271、 半導體設備領域主要國家專利 圖 3.5.4 半導體設備領域的中美日申請 流向分布 人專利類型和簡要法律狀況 上圖 3.5.3 是半導體設備領域全球主要申請國家之間的專利流向分布情況，從專利受理量上看，日本本國專利數量第一有 60975 件，美國本國專利第二有 43265 件，中國本國專利第三有 28150 件。橫向來看，美國申請人對外專利布局最為積極，美國對外專利申請有 35215件，占自身總專利量的 44.87%，而本國專利 43265 件，僅占 55.13%；日本申請人在外申請的專利有 27748 件，占 31.27%；國內申請人的專利對外布局數量和占比最低，僅為 2232 件，占 7.

272、35%?？v向來看，各國受理的主要是本國專利，日本受理的本國專利高達 81.26%，高度集中，受他國專利布局情況較少；中美韓受理專利布局情況很明顯，中國受理的本國專利 28150 件，占 64.57%，受理的日本專利有 4009 件，占 9.2%左右，受理的美國專利有 20%左右；而韓國自身的專利占比最低，都僅有 57.01%左右。圖 3.5.4 是中美日之間專利布局的簡要法律狀態，中國本國的有效 10636 件、審中 7960 件，在該類發明專利有效數量已經超過日本；不過目前中國的有效和審中發明專利數量已經超過日本和美國，但是對日本和美國的專利布局數量較少；日本和美國申請人不僅本國專利較多，對

273、中專利布局同樣十分積極，還存在一部分直接在中國的專利布局的情況，對于中國市場的重視度十分高。中國美國歐洲專利局日本韓國本國專利申請92.65%55.13%25.36%68.73%73.11%海外專利申請7.35%44.87%74.64%31.27%26.89%本國專利占比64.57%66.08%15.32%81.26%57.01%他國專利占比35.43%33.92%84.68%18.74%42.99%半導體導航分析報告 117 總體來看，目前全球范圍的半導體設備領域技術領先國都只注重國內的專利布局，對外專利布局還未成型，但是日本的半導體設備領域整體專利布局仍要優于中國，國內申請人還需要加強自身

274、的國際專利布局意識。3.5.1.2 專利在產業競爭中發揮的控制力和影響力專利在產業競爭中發揮的控制力和影響力 圖 3.5.5 主要申請國家半導體設備產業結構專利分布 上圖 3.5.5 為半導體設備領域主要申請國家的產業結構分布，專利量排名方面，日本在薄膜沉積設備和檢測設備上的專利最多，分別是 19875 項和 18435項，數量遠超其他國家；封裝設備則是中國最多，有 13013 項，沒有明顯的數量優勢。在專利狀態方面，中國的六個分支專利均有 30-40%的專利失效，相對日本的大量專利失效情況（70%-90%），美韓雖然專利失效狀態沒有日本明顯，但是同樣有 50%-70%失效狀態，因此中國在半導

275、體設備領域專利的狀態上有較為明顯的優勢。從專利在技術分支上的分布來看，目前全球范圍刻蝕機占 13%、光刻機占16%、離子注入機占 7%、薄膜沉積設備占 22%、檢測設備占 18%、封裝設備占24%，中日韓美的技術分布大致和全球分布相似?？傮w來看，中國相對美韓已經在半導體設備領域積累了一定的專利技術，形成了技術優勢，但是相比日本仍具有較大差距。半導體導航分析報告 118 3.5.2 專利布局揭示產業發展方向專利布局揭示產業發展方向 3.5.2.1 全球產業結構調整方向全球產業結構調整方向 圖 3.5.6 半導體設備領域各分支結構的專利申請趨勢 上圖 3.5.6 描繪了全球和各技術領先國在半導體設

276、備領域各分支結構的專利申請趨勢，從總體專利申請量方面來看，從 1978 年到 2023 年之間，全球專利申請主要集中在封裝設備、檢測設備和刻蝕機和光刻機四個分支。半導體導航分析報告 119 圖 3.5.7 技術領先國的半導體設備領域各分支專利申請趨勢 結合圖 3.5.7，六個技術分支都成波動型的專利申請趨勢，同時期間的專利幾乎都是日本和美國專利；1996 年后，六個技術分支均出現明顯增長，大部分專利都是日本和美國專利；而離子注入機的專利申請一直很少，申請熱度低迷。另外，刻蝕機和光刻機在 1978 年到 2005 年之間的專利申請趨勢同步率較高，存在一定的技術關聯度，而離子注入機目前仍屬于冷門的

277、獨立技術。半導體設備領域的六個技術分支都在近年表現出良好的創新趨勢，國內申請人大量涌現，中國的專利申請已經成為全球主要申請來源對于國內有實力的企業來說是一個合作共贏和共同發展的良好契機。3.5.2.2 龍頭企業產業結構調整方向龍頭企業產業結構調整方向 全球范圍內，目前三星、日立和 ASML 為半導體設備領域專利量的 TOP3 企業，但是三星和日立的大量專利已經失效；在分支技術上，臺積電、東京威力科創和應用材料等替代 ASML 成為前三的企業，但是三者的專利量相比于三星和日立并不多，整體技術水平較弱。具體情況如下表：表 3.5.1 不同范圍 TOP3 企業的半導體設備領域專利量情況 二級二級/三

278、級技術分支三級技術分支 設備設備 刻蝕機刻蝕機 光刻機光刻機 全球全球 三星 6501 東京威力科創 1328 ASML 4141 日立 5283 三星 1198 尼康 1276 ASML 4249 臺積電 1108 卡爾蔡司 SMT 1271 全國全國 臺積電 3607 臺積電 1100 臺積電 881 京東方 929 京東方 280 上海微電子裝備 788 半導體導航分析報告 120 上海微電子裝備 829 聯華 203 京東方 315 安徽安徽 長鑫存儲 198 長鑫存儲 37 芯碁微電子 93 芯碁微電子 93 京東方 18 長鑫存儲 62 京東方 47 鑫晟光電 13 芯碩半導體 2

279、4 蕪湖蕪湖 熙泰 10 熙泰 2 藍宙電子 1 華東光電 6 輝燦電子 1 華東光電 1 聚飛光電 3 宏泰微電子 1 熙泰 1 三級技術分支三級技術分支 離子注入機離子注入機 薄膜沉積設備薄膜沉積設備 全球全球 日立 850 三星 1445 日新電機 621 東芝 1372 應用材料 548 應用材料 1363 全國全國 中科信電子裝備 127 臺積電 560 臺積電 103 北方華創微電子 175 漢辰科技 61 京東方 113 安徽安徽 光智科技 13 長鑫存儲 27 長鑫存儲 10 貝意克設備 10 純源鍍膜 6 光智科技 9 蕪湖蕪湖 桂成光電 1 天鳥高新技術 3 金宇石化設備

280、1 熙泰 2 恒耀汽車零部件 1 三安光電 1 三級技術分支三級技術分支 檢測設備檢測設備 封裝設備封裝設備 全球全球 日立 1720 三星 1589 三星 1663 英特爾 1020 東京威力科創 1466 日立 863 半導體導航分析報告 121 全國全國 臺積電 471 臺積電 671 中芯國際 96 日月光 206 長鑫存儲 90 京東方 197 安徽安徽 長鑫存儲 51 長鑫存儲 25 晶合集成電路 5 矽邁微 23 京東方 4 華東光電 11 蕪湖蕪湖 岱梭微電子 1 華東光電 5 熙泰 1 熙泰 5 天兵電子 1 聚飛光電 3 圖 3.5.8 全球半導體設備領域龍頭企業的專利申請

281、情況 圖 3.5.8 是目前全球 TOP5 企業三星、日立、ASML、威力科創、東芝等企業的專利申請情況，總體來看，TOP5 企業專利申請起始于 1960 年，在 1978年開始專利申請量增長，和半導體設備領域第一次專利申請量快速上升的起始點重合，這些企業在一開始就顯現了很強的技術研發實力，此后保持專利申請直到2015 年前，一直呈現波動申請趨勢，然后臺積電在 2015 年進行了大量的專利申請又帶動了全球 TOP5 企業的申請趨勢，并延續專利申請至今。細分到各個分支可以發現，TOP5 企業專利申請主要側重于封裝設備，然后是光刻機和刻蝕機，離子注入機涉及極少，另外，目前的薄膜沉積設備專利申請熱度

282、也不高。半導體導航分析報告 122 圖 3.5.9 國內半導體設備領域龍頭企業專利申請情況 圖 3.5.9 為國內 TOP5 企業臺積電、京東方、微電子裝備、中芯國際和聯華的半導體設備領域專利申請情況，大部分專利都集中在光刻機和刻蝕機以及封裝設備領域，并且在 2007 年，臺積電申請了大量的光刻機專利，導致 2007 年國內 TOP5 企業專利申請量飚升；而離子注入機、薄膜沉積設備和檢測設備的專利量很少，每年申請不超過 100 項。圖 3.5.10 蕪湖半導體設備領域龍頭企業專利申請情況 蕪湖的半導體設備領域專利起始于 2010 年，在六個分支專利量都較少，在此之前具有一個很長的空檔期，技術積

283、累相對國內 TOP5 企業嚴重不足。半導體導航分析報告 123 國內半導體四大產地各自具備一定規模的半導體產業區，其中的半導體設備領域專利主要申請人如下表：表 3.5.2 國內四大產地半導設備領域主要申請人專利量對比 珠海珠海 蕪湖蕪湖 株洲株洲 紹興紹興 主要申請人主要申請人 專利專利量量 主要申請人主要申請人 專利專利量量 主要申請人主要申請人 專利專利量量 主要申請人主要申請人 專利專利量量 珠海格力電器 57 熙泰 10 中車時代 59 中芯集成 30 越亞半導體 45 華東光電 6 青島杰生電氣 8 長電集成電路 12 零邊界集成電路 13 聚飛光電 3 德智新材料 6 紹興文理學院

284、 6 3.5.2.3 熱點技術路線熱點技術路線 表 3.5.3 半導體設備領域熱點技術 年份年份 1982 1990 1998 2004 技術內容技術內容 通過導入管以期望的靜電偏轉和掃描向被照射體照射加速離子束的離子注入機 增加離子束二次電子捕獲概率中和離子束的離子注入機 用于進行離子注入以形成MOS 半導體的源區和漏區以及將離子注入到柵電極中 通過在測試裝置上以大致垂直狀態配置的多個探針從大致垂直方向分別接觸從而進行電氣檢驗的方法的檢測設備 專利號專利號 JP1983117871A JP2976491B2 JP3410946B2 CN100492038C 申請人申請人 株式會社東芝 日本電

285、氣株式會社 松下電器產業株式會社 日本發條株式會社 年份年份 2009 2013 2016 2022 技術內容技術內容 采用兩探頭厚度量測設備對外延片外延前的厚度進行測量得到外延前外延片的厚度在襯底上提供諸如可以補償明顯非均勻性的高劑量區域的離子注入機 光刻設備和操作光刻設備的方法 晶片缺陷測試設備 半導體導航分析報告 124 值的測量設備 專利號專利號 CN102080949B CN103383913B CN112965341A CN115714093A 申請人申請人 無錫華潤上華科技有限公司 臺灣積體電路制造股份有限公司 ASML 荷蘭有限公司 三星電子株式會社 3.5.3 國內產業專利導

286、航分析國內產業專利導航分析 圖 3.5.11 國內半導體設備領域省專利申 圖 3.5.12 各省市半導體設備技術領域 請排名 分布圖 國內半導體設備領域總體專利申請分布情況如圖 3.5.11 所示，主要集中在北上廣和江蘇；安徽位于第七，有 1174 項。細分到六個分支后，從圖 3.5.12 中看到，上海在光刻機上專利數量第一，刻蝕機、離子注入機、薄膜沉積設備和檢測設備領域上四省的專利數量相差不多，江蘇和廣東在封裝設備上的專利數量遠超另外兩省。半導體導航分析報告 125 圖 3.5.13 四地半導體設備領域技術領域分布圖 從圖 3.5.13 中可以看到，珠海在光刻機、刻蝕機、離子注入機、封裝設備

287、以及檢測設備上專利數量第一，在薄膜沉積設備上珠海和蕪湖較為領先。比較而言珠海略有優勢，蕪湖在六個分支上專利數量均布局較少。3.5.4 創新人才創新人才 表 3.5.4 全球以及國內創新人才表 發明人發明人 所屬企業所屬企業 發明數量發明數量 優勢技術優勢技術 國外國外 三星 44 檢測設備、光刻機、刻蝕機 梅村馨 日立 99 檢測設備、離子注入機、封裝設備 國內國內 YU,CHEN-HUA 臺積電 176 光刻機、刻蝕機 宋海軍 微電子裝備 40 光刻機 蕪湖蕪湖 趙錚濤 熙泰 5 封裝設備 半導體導航分析報告 126 劉勁松 華東光電 3 封裝設備 3.5.5 小結小結 （1）中國帶動半導體

288、設備領域專利突破波動型發展進入持續高速發展）中國帶動半導體設備領域專利突破波動型發展進入持續高速發展 半導體設備領域作為一個起步較晚、研發側重較低的半導體技術分支，在2002 年到 2016 年之間的專利申請趨勢一直呈波動型進行，保持一個較低的申請熱度，而在中國企業進入半導體設備領域后，出現了專利申請高峰，其中 2016年后的大量專利都是中國專利。（2）半導體設備領域技術領先國對外專利布局尚較弱，存在快速發展機遇）半導體設備領域技術領先國對外專利布局尚較弱，存在快速發展機遇 全球范圍內，半導體設備領域技術領先國家當前更側重國內專利布局，已有的對外專利申請尚無法形成有效的專利壁壘或技術優勢。美日

289、兩國在半導體設備領域中擁有的專利量最多，雖然美日兩國輸出專利占比高，對外專利布局意愿較強，但是由于發展時間過長，在外申請的有效專利量很少，大部分已經失效。對于國內企業來說，半導體設備領域目前暫無較大的國外技術競爭或專利侵權風險，但是該領域作為一個前瞻性技術，在未來的領域具有很廣的應用潛力，國內企業需要抓住機遇，快速建立自身的專利技術體系，在市場起步后可以及時進行拓展。（3）封裝設備是）封裝設備是研究重點，離子注入機和薄膜沉積設備具有發展潛力研究重點，離子注入機和薄膜沉積設備具有發展潛力 六個技術分支都成波動型的專利申請趨勢，同時期間的專利幾乎都是日本和美國專利，而離子注入機的專利申請一直很少，

290、申請熱度低迷。另外，刻蝕機和光刻機在 1978 年到 2005 年之間的專利申請趨勢同步率較高，存在一定的技術關聯度，而離子注入機目前仍屬于冷門的獨立技術。從熱點技術演進中可以看到，目前半導體設備領域對于離子注入機和薄膜沉積設備等技術投入了很高的關注度，整體還屬于技術迭代的時期，技術創新空間很大，國內企業仍需要進行一定技術儲備，應對未來的技術變革。（4）國內龍頭企業和四大產地的整體技術水平尚存提高空間，蕪湖專利數量有）國內龍頭企業和四大產地的整體技術水平尚存提高空間，蕪湖專利數量有限限 通過國內龍頭企業的專利分析后發現，整體專利數量都很少。四地的企業中，半導體導航分析報告 127 除封裝設備外

291、，在半導體設備領域進行了專利申請的數量很少。蕪湖的半導體設備領域專利申請不多，僅在近 10 年進行專利申請，主要集中在薄膜沉積設備，在此之前具有一個很長的空檔期，技術積累相對全國 TOP 5 企業嚴重不足。3.6 傳感器產業專利導航分析傳感器產業專利導航分析 3.6.1 產業創新發展與專利布局關系分析產業創新發展與專利布局關系分析 3.6.1.1 產業發展與專利布局的關聯度分析產業發展與專利布局的關聯度分析（1）技術發展與專利布局）技術發展與專利布局 圖 3.6.1 半導體傳感器產業專利技術發展趨勢 半導體和傳感器之間有著密切的關系。半導體的特性使其成為制作傳感器的理想材料，而傳感器的發展又進

292、一步推動了半導體技術的進步。作為傳感器技術發展的體現之一，其專利層面的發展趨勢，具體如圖 3.6.1 所示，傳感器最早可以追溯到 1954 年，1987-1991 年附近迎來了專利增長的第一個小高峰，1991-1999年期間的年申請量不穩定，在 8621414 項/年中有較大的波動，直到 2008 年傳感器專利申請進入快速增長階段。從中國傳感器領域發展來看，專利申請起始于 1985 年，直到 2009 年都是緩慢發展階段，2010 年后發明專利申請增長迅速，引領全球傳感器專利申請；安徽的發明專利申請起始于 2005 年，不過專利申請斷斷續續，多集中在 2013 年以半導體導航分析報告 128

293、后。（2）產業轉移）產業轉移 圖 3.6.2 半導體傳感器產業主要申請來源國家專利申請趨勢 由圖 3.6.2 可知，傳感器的主要申請國有美國、日本、中國和韓國，美日兩國占主導，美國占比29.17%，日本占比23.91%。全球和中國的發展趨勢同圖3.1.1，美國是傳感器發明專利申請第一大國，從 2004 年至 2017 年一直占據全球年發明專利申請量的首位，主導了傳感器前期發展趨勢，尤其是 2013-2017 年高峰時期。近年來專利增速減緩維持在 2000 項/年左右。中國前期專利數量極少，但近年來發展態勢迅猛，并于 2017 年超越美國居于世界首位。韓國和日本的傳感器發明專利發展良好，但相比于

294、中國來說趨于遲緩，專利申請延續性差。（3）全球與國內專利布局分析）全球與國內專利布局分析 圖 3.6.3 半導體傳感器主要國家專利流向分布 圖 3.6.4 半導體傳感器領域的中日申請人專利類型和簡要法律狀況 由圖 3.6.3 可知，中國申請人在本土申請了 22455 件傳感器專利，總量位居半導體導航分析報告 129 全球第一，其次是日本在本國申請有 20620 件，韓和美專利量都遠小于中日。橫向來看，專利申請人區域中，美國的專利總量居于世界首位，海外專利申請占比達 36.84%；日本的發明專利總量僅次于美國，對外布局專利占比有35.54%，占比的 6.15%專利面向中國；韓國的專利數量位居世界

295、第四，海外布局專利占專利總量的 35.54%。上述數據反映了美日韓等海外國家均十分重視中國市場。反觀中國雖然專利申請量位居全球前三，但 6.98%的海外專利申請與世界前列國家相比稍顯遜色，美國的對外布局占比達中國的近 6 倍，說明中國的專利申請人在本國申請的居多，對外布局意識薄弱?？v向來看，專利受理局中，其他國家在日本專利申請很少，僅占受理量的15.98%，說明日本傳感器技術較為完備，其他地區企業在日布局的意愿較低；韓國受理專利來源以本國居多，美日中在韓布局約占受理量的 27.95%；美國他國專利數量占比 34.47%，受理專利較多來源于本國。中國受理局受理了美日韓三國較多的布局專利，占受理量

296、的 23.73%，然而中國對外布局僅占總量 6.98%?？傮w來看，目前我國對外技術輸出不足，申請人缺乏對外布局意識，而國外又極為重視中國市場，頻繁對中專利布局，形成較大反差。由圖 3.6.4，對于主要專利來源國中美日三國的專利進行分析。從專利有效性來看，國內的專利有效率將近 30%，審中占比 29%；美國的有效率為 40%，審中占比僅為 5%；日本的有效率為 9%，審中僅占總本國專利量的 1%。由此對比說明我國在傳感器的技術創新熱度很高。而在各國間的專利布局上，中國進入日本的僅有 31 件有效，而日本在中國總共布局了 542 件有效專利，說明在中日兩國間的專利布局方面，日本申請人更為積極。在中

297、國進入美國的專利中，有1148 件有效，276 件審中；而美國在中國布局了 825 件有效專利和 433 件在審專利，說明中美兩國的積極程度相當。半導體導航分析報告 130 3.6.1.2 專利在產業競爭中發揮的控制力和影響力專利在產業競爭中發揮的控制力和影響力 圖 3.6.5 主要申請國家半導體傳感器產業結構專利分布 圖 3.6.5 中柱形圖的斜線填充部分表示專利已失效。由上圖可知，在傳感器的兩個技術分支中，其它傳感器占據主導地位，占比為 84%，剩下的為 MEMS傳感器，近年來其地位日益重要。從主要申請國家的技術分支結構來看，美中日韓四國的結構與全球均相似。日本雖然在兩個分支都有很多的發明

298、專利申請，但絕大多數專利都已失效。韓美專利量占比較小，兩國合計專利不足四國總量的 50%?？偟膩碚f，傳感器中占據主導地位的是其它傳感器，但 MEMS 傳感器的地位日益重要。日本是傳感器專利主導國，在兩個分支都有很大的技術優勢，但多數專利已失效；其次是中國，中國的無效專利占比較少。半導體導航分析報告 131 3.6.2 專利布局揭示產業發展方向專利布局揭示產業發展方向 3.6.2.1 全球產業結構調整方向全球產業結構調整方向 圖 3.6.6 半導體傳感器領域各分支結構的專利申請趨勢 由圖 3.6.6 可知，歷年的專利申請主要集中在其它傳感器，2004-2010 年迎來了第一個高峰，此后直到 20

299、12 年專利申請都呈現一種比較平穩的趨勢，2013-2018 年是其它傳感器專利出現高速增長的第二個高峰，進入快速增長期。此后又進入平穩發展階段，但一直保持著 4000 件左右的高申請量。圖 3.6.7 技術領先國的半導體傳感器領域各分支專利申請趨勢 圖 3.6.7 為各技術領先國或地區的專利申請分布情況，從技術領先國角度來看，2020 年前，兩個技術分支的發展趨勢都由美國主導，2020 年后美國專利申請趨勢明顯下降，近兩年 MEMS 年申請量保持在 400-500 項/年左右，其它傳感器的年申請量在 500-1000 項/年左右。2012 年起中國就在兩個分支的專利申請都積極投入并于近年來大

300、幅增長，在 2020 年位于世界首位?？偟膩碚f，傳感器中，其它傳感器專利量占比較高，但 MEMS 傳感器的重要程度日益顯著，在歷年都表現出良好的創新趨勢。美日韓等國有較大的歷史積累優勢，但其申請趨勢近年來不斷走低；而我國近年間在兩個分支都保持著很高半導體導航分析報告 132 的增長趨勢。3.6.2.2 龍頭企業產業結構調整方向龍頭企業產業結構調整方向 表 3.6.1 不同范圍 TOP3 企業的半導體傳感器領域專利量情況 二級二級/三級技術分支三級技術分支 傳感器傳感器 MEMS 傳感器傳感器 其它傳感器其它傳感器 全球全球 三星 2960 博世 595 三星 2,869 株式會社電裝 1270

301、 意法半導體 274 株式會社電裝 1234 東芝 1102 英飛凌 270 佳能 1036 全國全國 臺積電 1128 臺積電 315 臺積電 829 國家電網 390 歌爾微 233 國家電網 385 中芯國際 268 中芯國際 106 京東方 197 安徽安徽 合肥工業大學 50 華東光電集成器件研究所 24 合肥工業大學 44 華東光電集成器件研究所 33 芯動聯科微 21 安徽理工大學 31 芯動聯科微 22 領航微 12 晶合集成電路 16 蕪湖蕪湖 奇瑞汽車 106 寰智信息 5 奇瑞汽車 68 奇瑞新能源 41 致通汽車 2 奇瑞新能源汽車 29 致通汽車 7 華東光電 2 輝

302、燦電子 5（注：表中“歌爾微”包含歌爾微電子股份有限公司和濰坊歌爾微電子有限公司的數量）全球的傳感器龍頭企業有三星、株式會社電裝和東芝，國際 TOP5 龍頭以日本企業居多，由上表 3.6.1 可以看出，以三星和株式會社電裝最為突出，專利申請量處于領先地位。此外，博世在 MEMS 傳感器這一技術分支具有深厚的技術積累優勢。半導體導航分析報告 133 圖 3.6.8 全球傳感器龍頭企業的專利申請情況 結合上圖 3.6.8，從技術分支上看，傳感器中 MEMS 傳感器占據重要的組成部分。從整體發展趨勢看，2004-2010 年和 2013-2018 年是前期兩個專利申請高峰，主要由三星和博世引領，之后

303、在各自的技術領域形成了一定的技術壟斷，專利申請量比較平穩。2014 年中國企業開始發力，形成競爭態勢。但是國外龍頭企業中存在多數專利失效現象，因為龍頭企業在傳感器領域的專利申請起始時間早，許多專利過了保護年限，已成為可利用的公共資源。圖 3.6.9 國內傳感器龍頭企業專利申請情況 國內的傳感器龍頭企業有臺積電、歌爾微、中芯國際，分別在中國臺灣、山半導體導航分析報告 134 東和上海。由圖 3.6.9 和圖 3.6.10 可以看出，國內龍頭與國際龍頭相比，國內的起始時間較晚，多數在 2014 年之后，整體的分支結構與國外相似，MEMS 傳感器是重要組成部分，其它傳感器數量居多。蕪湖的傳感器的申請

304、數量較少，主要集中在近年來依托地域優勢發展起來的汽車傳感器，在此之前具有一個很長的空檔期，技術積累相對國內 TOP5 企業存在一定的距離。圖 3.6.10 蕪湖傳感器龍頭企業專利申請情況 表 3.6.2 國內四大產地半導體傳感器領域主要申請人專利量對比 珠海珠海 蕪湖蕪湖 株洲株洲 紹興紹興 主要申請人主要申請人 專利量專利量 主要申請人主要申請人 專利量專利量 主要申請人主要申請人 專利量專利量 主要申請人主要申請人 專利量專利量 多創科技 26 奇瑞汽車 106 中車時代半導體 27 中芯集成 28 珠海格力電器 19 奇瑞新能源 41 壹星科技 4 國家電網 23 一微半導體 14 致通

305、汽車 8 湖南工業大學 3 深迪半導體(紹興)9 從四大產地傳感器主要申請人專利量對比發現，株洲和蕪湖的龍頭專利量較多，隨后是珠海，紹興專利申請量最少。從申請企業定位來看，蕪湖地區的奇瑞汽車和株洲地區的中車時代是傳感器技術優勢企業；紹興和珠海的企業多數是領域內發展而來，其中紹興技術優勢主要集中在中芯國際等龍頭企業中。半導體導航分析報告 135 3.6.2.3 熱點技術路線熱點技術路線 表 3.6.3 半導體傳感器領域熱點技術 年份年份 1978 1987 1991 2002 技術內容技術內容 單片半導體壓力傳感器及其制造方法 一種不犧牲壓力靈敏度的情況下為正負雙極施加壓力提供非線性補償的半導體

306、壓力傳感器 一種微機械傳感器的制造工藝 一種半導體組件，特別是基于硅的微機械壓力傳感器 專利號專利號 DE2841312C2 JP2590961B2 US5353638A US7057248B2 申請人申請人 羅伯特博世有限公司 日本電氣株式會社 羅伯特博世有限公司 羅伯特博世有限公司 年份年份 2009 2014 2018 2020 技術內容技術內容 一種微機電系統，能夠抑制 MEMS 的測量精度下降，從而能夠提高 MEMS 的可靠性 微機械組合傳感器布置提高集成度 提供一種在 MEMS 傳感器的制造中能夠縮短 TAT 并且能夠防止MEMS 傳感器的熱破壞的技術 提供一種具有有效空間利用的微

307、機械傳感器,其中外殼尺寸可以保持盡可能小 專利號專利號 CN103528578B DE102014211197B4 US20180370793A1 US20220091157A1 申請人申請人 株式會社日立制作所 羅伯特博世有限公司 株式會社日立制作所 羅伯特博世有限公司 從技術路線圖中可以看出，傳感器的技術演進從最初的制備和提供非線性補償，到提高精度等與其他組件集成度等高性能要求。從技術分支來看，MEMS 是傳感器的核心技術貫穿整個技術演進路線，其它傳感器尤其是壓力傳感器也有關鍵技術的革新。半導體導航分析報告 136 3.6.3 國內產業專利導航分析國內產業專利導航分析 圖 3.6.11 國

308、內傳感器省專利申請排名 圖 3.6.12 各省市傳感器技術領域分 布圖 圖3.6.11和3.6.12描繪了傳感器國內各省市專利申請總量和技術領域分布情況。從整體上看，江蘇居于全國領先地位，廣東緊隨其后，上海和北京居于第二梯隊，與后面的浙江等省份有一定的專利量差距。從技術分布來看，各省都在其它傳感器上的專利申請最多，其次 MEMS 傳感器。各個省份相比較而言，江蘇和廣東在專利量和結構上比較接近在全國處于領先地位。江蘇在其它傳感器和 MEMS 傳感器上都位居全國首位，廣東兩個分支均次之，處于全國第二；上海其它傳感器分支與北京持平，居于全國第三，MEMS 略少于北京，在 MEMS 上有待加強。北京居

309、于第四位，相比第一梯隊的江蘇廣東主要不足在其它傳感器，各方面都稍顯薄弱?？偟膩碚f，江蘇和廣東對傳感器各分支控制力較強，北京和上海相比之下顯得技術控制力有些不足。半導體導航分析報告 137 圖 3.6.13 四地傳感器技術領域分布圖 從四地的技術分布來看，四地優勢各有不同，蕪湖在其它傳感器上優勢突出，蕪湖在 MEMS 傳感器上有優勢。很大原因來自于蕪湖地區的奇瑞汽車是傳感器技術優勢企業。3.6.4 創新人才創新人才 表 3.6.4 全球以及國內創新人才表 發明人發明人 團隊團隊 所屬企業所屬企業 發明數量發明數量 優勢技術優勢技術 國國外外 片岡萬士 西條隆司、宮島久和、齊藤宏 松下 93 其它

310、傳感器 SILVERBROOK,KIA LAPSTUN,PAUL、MCAVOY,GREGORY JOHN 西爾弗布魯克研究有限公司 19 MEMS 國國內內 廖小平 褚晨蕾、閆浩、張志強 東南大學 127 MEMS 趙立新 李杰、侯欣楠、李文強 格科微電子 88 其它傳感器 蕪蕪湖湖 李建中 鄭榮穩、陳擁權、魯加旺 寰智信息 6 MEMS、其它傳感器 馮慶 劉同海、劉成虎、蘇剛 博高光電科技 2 其它傳感器 半導體導航分析報告 138 3.6.5 小結小結（1）中國帶動半導體傳感器領域專利進入持續高速發展）中國帶動半導體傳感器領域專利進入持續高速發展 美國是傳感器發明專利申請第一大國，從 20

311、04 年至 2017 年一直占據全球年發明專利申請量的首位，主導了傳感器前期發展趨勢；中國前期專利數量極少，但近年來發展態勢迅猛，并于 2017 年超越美國居于世界首位。在專利有效性上，國內的專利有效率將近 30%，審中占比 29%；美國的有效率為 40%，審中占比僅為 5%；日本的有效率為 9%，審中僅占總本國專利量的 1%。由此對比說明我國在傳感器的技術創新熱度很高。（2）美日韓三國重視中國市場，中國申請人對外專利布局意識薄弱）美日韓三國重視中國市場，中國申請人對外專利布局意識薄弱 美日韓對外布局主要對象都是中國，尤其是日本對外布局專利占比有35.54%，占比的 6.15%專利面向中國。反

312、觀中國雖然專利申請量位居全球前三，但 6.98%的海外專利申請與世界前列國家相比稍顯遜色，日美對外布局都超過35%，美國的對外布局占比達中國的近 6 倍，說明中國的專利申請人在本國申請的居多，對外布局意識薄弱。（3）傳感器領域是半導體產業的下游應用產業，）傳感器領域是半導體產業的下游應用產業，MEMS 傳感器具有發展潛力傳感器具有發展潛力 傳感器領域是半導體產業的重要產業，從整體發展趨勢看，2004-2010 年和2013-2018 年是前期兩個專利申請高峰，主要由三星和博世引領，之后在各自的技術領域形成了一定的技術壟斷，專利申請量比較平穩。2014 年中國企業開始發力，形成競爭態勢，專利申請

313、快速增長。從熱點技術演進中可以看到，目前傳感器領域對于 MEMS 傳感器技術的測試技術與標準化等方案投入了很高的關注度。整體還屬于技術迭代的時期，技術創新空間很大，國內企業仍需要進行一定技術儲備，應對未來的技術變革。（4）蕪湖傳感器的專利量）蕪湖傳感器的專利量 2015 年后漲勢明顯，申請人以奇瑞汽車為主年后漲勢明顯，申請人以奇瑞汽車為主 蕪湖在 2015 年后出現明顯的專利申請增長。蕪湖作為四大產地之一，在傳感器專利技術的積累上和國內龍頭有差距，其中奇瑞汽車申請的專利最多，有147 項，從四地的技術分布來看，四地優勢各有不同，蕪湖在其它傳感器上優勢突出，蕪湖在 MEMS 傳感器上有優勢。很大

314、原因來自于蕪湖地區的奇瑞汽車是傳感器技術優勢企業。半導體導航分析報告 139 3.7 半導體分立器件產業專利導航分析半導體分立器件產業專利導航分析 3.7.1 產業創新發展與專利布局關系分析產業創新發展與專利布局關系分析 3.7.1.1 產業創新發展與專利布局的關聯度分析產業創新發展與專利布局的關聯度分析（1）技術發展與專利布局）技術發展與專利布局 圖 3.7.1 半導體分立器件產業專利技術發展趨勢 半導體和分立器件之間有著密切的關系。半導體的特性使其成為制作分立器件的理想材料，而分立器件的發展又進一步推動了半導體技術的進步。作為分立器件技術發展的體現之一，其專利層面的發展趨勢，具體如圖 3.

315、7.1 所示，分立器件最早可以追溯到 1925 年，1973-1980 年附近迎來了專利增長的第一個小高峰，1980-1985 年期間的年申請量不穩定，在 16012247 項/年中有較大的波動，此后分立器件專利申請進入快速增長階段。從中國分立器件領域發展來看，專利申請起始于 1972 年，直到 2002 年都是緩慢發展階段，2003 年后發明專利申請增長迅速，引領全球分立器件專利申請；安徽的發明專利申請起始于 2003 年，不過專利申請斷斷續續，多集中在 2015年以后。（2）產業轉移）產業轉移 半導體導航分析報告 140 圖 3.7.2 半導體分立器件產業主要申請來源國家專利申請趨勢 由圖

316、 3.7.2 可知，分立器件的主要申請國有日本、美國、韓國和中國，美日兩國占主導，日本占比 34.48%，美國占比 25.34%。全球和中國的發展趨勢同圖3.1.1，日本是分立器件發明專利申請第一大國，從 1975 年至 2014 年一直占據全球年發明專利申請量的首位，主導了分立器件前期發展趨勢，尤其是 1999-2008年高峰時期。近年來專利增速減緩維持在 3000 項/年左右。美國分立器件技術發展早于日本，但進入技術發展期晚于日本，近年來其專利申請增速較高，已于2012 年前后超越日本。中國前期專利數量極少，但自 2005 年來發展態勢迅猛，并于 2019 年超越美國居于世界首位。韓國和日

317、本的分立器件發明專利發展良好，但相比于中國來說趨于遲緩，專利申請延續性差。（3）全球與國內專利布局分析）全球與國內專利布局分析 圖 3.7.3 半導體分立器件主要國家專利 圖 3.7.4 半導體分立器件領域中美日申 流向分布 請人專利類型和簡要法律狀況 由圖 3.7.3 可知，日本申請人在本土申請了 76956 件傳感器專利，總量位居全球第一，其次是美國在本國申請有 48938 件，中和韓專利量都略小于日美。半導體導航分析報告 141 橫向來看，專利申請人區域中，日本的專利總量居于世界首位，海外專利申請占比達 12.47%；美國的發明專利總量僅次于日本，對外布局專利占比有48.86%，占比的

318、6.10%專利面向中國；韓國的專利數量位居世界第三。上述數據反映了美日韓等海外國家均十分重視中國市場。反觀中國，專利申請量位居全球前列，39.88%的海外專利申請與世界前列國家相比稍顯遜色，與美國的對外布局尚有一定距離，說明中國的專利申請人在本國申請的居多，對外布局意識有待加強?？v向來看，專利受理局中，其他國家在美國、日本專利申請較少，占受理量的 34.98%、36.60%，說明兩國的分立器件技術較為完備，其他地區企業在該地布局的意愿較低；韓國受理專利來源以本國居多，美日中在韓布局約占受理量的43.59%。中國受理局受理美日韓三國的布局專利較少，占受理量的 19.04%?？傮w來看，目前我國對外

319、技術輸出不足，申請人對外布局意識有待加強，而國外又極為重視中國市場，頻繁對中專利布局，形成較大反差。由圖 3.7.4，對于主要專利來源國中美日三國的專利進行分析。從專利有效性來看，中國國內的專利有效率超過 42%，審中占比 22.04%；美國的有效率為40%，審中占比僅為 6.56%；日本的有效率為 8.19%，審中僅占總本國專利量的1.70%。由此對比說明我國在分立器件的技術創新熱度很高。而在各國間的專利布局上，中國進入日本的僅有 341 件有效，而日本在中國總共布局了 969 件有效專利，說明在中日兩國間的專利布局方面，日本申請人更為積極。在中國進入美國的專利中，有 5586 件有效，17

320、18 件審中；而美國在中國布局了 777 件有效專利和 214 件在審專利，說明美國的積極程度不如中國。半導體導航分析報告 142 3.7.1.2 專利在產業競爭中發揮的控制力和影響力專利在產業競爭中發揮的控制力和影響力 圖 3.7.5 主要申請國家半導體分立器件產業結構專利分布 圖 3.7.5 中柱形圖的顏色較深的部分表示專利已失效。由上圖可知，在分立器件的三個技術分支中，晶體管占據主導地位，占比為 61%，其次為二極管，最少的是晶閘管，只有 4%。從主要申請國家的技術分支結構來看，美日韓四國的結構與全球均相似。中國的分支結構中二極管數量略多于晶體管。日本雖然在三個分支都有很多的發明專利申請

321、，但絕大多數專利都已失效。中韓專利量占比較小，兩國合計專利不足四國總量的 50%?？偟膩碚f，分立器件中占據主導地位的是晶體管，其次為二極管，最少的是晶閘管。日本是分立器件專利主導國，在三個分支都有很大的技術優勢，但多數專利已失效；其次是美國，美國的無效專利占比較少。半導體導航分析報告 143 3.7.2 專利布局揭示產業發展方向專利布局揭示產業發展方向 3.7.2.1 全球產業結構調整方向全球產業結構調整方向 圖 3.7.6 半導體分立器件領域各分支結構的專利申請趨勢 由圖 3.7.6 可知，歷年的專利申請主要集中在晶體管和二極管，晶體管在1991-2005 年就迎來了技術高峰，此后直到 20

322、20 年專利申請都呈現一種比較平穩的趨勢，1999-2007 年是二極管專利申請出現高速增長的高峰，此后進入快速增長期，在 2019 年保持著 4500 件左右的高申請量。圖 3.7.7 技術領先國的半導體分立器件領域各分支專利申請趨勢 圖 3.7.7 為各技術領先國或地區的專利申請分布情況，從技術領先國角度來看，在三個技術分支的發展早期，趨勢主要由美、德兩國引領，進入 70 年代之半導體導航分析報告 144 后日本的發展速度顯著加快，逐漸成為技術主導國。近年來各國在晶體管這一技術分支專利申請趨勢明顯下降，日本從 2010 年的 3727 件下降至 2019 年的 2022件。2012 年起中

323、國就在三個分支的專利申請都積極投入并于近年來大幅增長，在二極管分支上居于世界前列?？偟膩碚f，分立器件中，晶體管占據主導地位，在歷年都表現出良好的創新趨勢，其次為二極管，最少的是晶閘管。美日韓等國有較大的歷史積累優勢，但其在晶體管分支上的申請趨勢近年來不斷走低；而我國近年間在三個分支都保持著很高的增長趨勢。3.7.2.2 龍頭企業產業結構調整方向龍頭企業產業結構調整方向 表 3.7.1 不同范圍 TOP3 企業的半導體分立器件領域專利量情況 二級二級/三級技術分支三級技術分支 分立器件分立器件 二極管二極管 晶體管晶體管 晶閘管晶閘管 全球全球 東芝 7636 三星顯示器 3729 東芝 664

324、4 西門子 481 三星 6557 LG 顯示器 3643 日本電氣 5316 日立 334 日本電氣 6027 京東方 1752 三星 4936 東芝 316 全國全國 臺積電 3816 京東方 1743 臺積電 3289 臺積電 39 京東方 2776 華星光電 631 中芯國際 1374 華邦 29 中芯國際 1456 臺積電 606 京東方 1082 華力微 23 安徽安徽 長鑫存儲 204 三安光電 61 長鑫存儲 193 富芯微 3 京東方 82 圓融光電 34 京東方 50 微半半導體 2 三安光電 62 京東方 33 鑫晟光電 39 安芯電子 1 蕪湖蕪湖 三安光電 62 三安

325、光電 61 芯塔電子 5/熙泰 28 熙泰 26 長飛先進半導體 4/德豪潤達 17 德豪潤達 17 瑞迪微 3/全球的分立器件龍頭企業有東芝、三星和西門子，國際 TOP5 龍頭以韓國企業居多，由上表 3.8.1 可以看出，以三星和東芝最為突出，專利申請量處于領先地位。此外，西門子在晶閘管這一技術分支具有深厚的技術積累優勢。半導體導航分析報告 145 圖 3.7.8 全球半導體分立器件領域龍頭企業的專利申請情況 結合上圖 3.7.8，從技術分支上看，分立器件中晶體管占據主導地位。從整體發展趨勢看，1989-1997 年和 2013-2018 年是前期兩個專利申請高峰，主要由三星和東芝引領，之后

326、在各自的技術領域形成了一定的技術壟斷，專利申請量比較平穩。2014 年中國企業開始發力，形成競爭態勢。但是國外龍頭企業中存在多數專利失效現象，因為龍頭企業在光電器件領域的專利申請起始時間早，許多專利過了保護年限，已成為可利用的公共資源。圖 3.7.9 國內半導體分立器件領域龍頭企業專利申請情況 國內的分立器件龍頭企業有臺積電、京東方和中芯國際，分別在中國臺灣、北京和上海。由圖 3.8.9 和圖 3.8.10 可以看出，國內龍頭與國際龍頭相比，國內的起始時間較晚，多數在 2010 年之后，整體的分支結構與國外不太相似，早期晶體管占據主導地位，近年來二極管數量居多。半導體導航分析報告 146 蕪湖

327、的分立器件的申請數量較少，主要集中在二極管、晶體管兩個分支的專利，缺少在晶閘管這一技術分支的專利布局。蕪湖的半導體分立器件領域專利起始于 2010 年，在此之前具有一個很長的空檔期，技術積累相對國內 TOP5 企業存在一定的距離。圖 3.7.10 蕪湖半導體分立器件領域龍頭企業專利申請情況 表 3.7.2 國內四大產地半導分立器件領域主要申請人專利量對比 珠海珠海 蕪湖蕪湖 株洲株洲 紹興紹興 主要申請人主要申請人 專利量專利量 主要申請人主要申請人 專利量專利量 主要申請人主要申請人 專利量專利量 主要申請人主要申請人 專利量專利量 珠海格力電器 27 三安光電 62 中車時代 61 中芯集

328、成 26 零邊界集成電路 9 熙泰 28 國芯半導體 4 明德微電子 6 英諾賽科 8 德豪潤達 17 湖南工業大學 2 古越龍山電子科技 6 從四大產地分立器件主要申請人專利量對比發現，株洲和蕪湖的龍頭專利量較多，隨后是珠海，紹興專利申請量最少。從申請企業定位來看，蕪湖地區的三安光電、株洲的中車時代是分立器件技術優勢企業；紹興的企業主要是由國內龍頭區域布局發展而來，如申請數量最多的中芯國際等。半導體導航分析報告 147 3.7.2.3 熱點技術路線熱點技術路線 表 3.7.3 半導體分立器件領域熱點技術 年份年份 1968 1975 1977 1985 技術內容技術內容 雙向可切換晶閘管 通

329、過將電流反向放大電路連接到 NPN 晶體管的集電極來驅動等效為 PNP 晶體管的耦合電路 為降低正向通態電壓，同時獲得穩定的正向截止電壓特性，一種改進的反向導通晶閘管。通過一種方法獲得抗關斷擊穿的高強度晶閘管 專利號專利號 DE1764821B1 JP1987055322B2 JP1984031221B2 JP1994082833B2 申請人申請人 三菱電機株式會社 株式會社東芝 三菱電機株式會社 株式會社東芝 年份年份 1999 2008 2014 2020 技術內容技術內容 帶多晶硅虛擬發射極的雙極晶體管，實現高精度 具有限制電流上升率的觸發級晶閘管的晶閘管裝置以及用于操作晶閘管裝置的方法

330、 一種改進的具有功率HEMT(高電子遷移率晶體管)和柵極驅動器的集成器件以及用于制造這種集成器件的方法 一種改進的 SiC 肖特基二極管集成的功率晶體管 專利號專利號 US6153919A DE102008051403B4 DE102014107318B4 US11757031B2 申請人申請人 英飛凌科技股份有限公司 英飛凌科技股份有限公司 英飛凌科技奧地利有限公司 英飛凌科技股份有限公司 分立器件仍有很大的發展空間，近年來技術的發展主要是從簡單的晶體管、晶閘管制備到高強度高精度性能的改進，再到最后分立器件的集成。半導體導航分析報告 148 3.7.3 國內產業專利導航分析國內產業專利導航分

331、析 圖 3.7.11 國內半導體分立器件領域 圖 3.7.12 各省市半導體分立器件技 省專利申請排名 術領域分布圖 圖3.7.11和3.7.12描繪了分立器件國內各省市專利申請總量和技術領域分布情況。從整體上看，廣東居于全國領先地位，江蘇緊隨其后，中國臺灣、上海和北京居于第二梯隊，與后面的浙江等省份有一定的專利量差距。從技術分布來看，各省都在二極管上的專利申請最多，其次晶體管，最少的是晶閘管。各個省份相比較而言，廣東和在專利量和結構上比較接近在全國處于領先地位，不過僅二極管一個技術分支位居全國首位；江蘇省專利量次之，在晶閘管這一分支上略領先于其它三省，晶體管又居于四省的末尾，總體水平處于全國

332、第二；中國臺灣各個分支居于全國第三的位置；上海居于第四位，相比第一梯隊的廣東、江蘇主要不足在二極管，但在晶體管分支上海又具有領先全國的優勢?？偟膩碚f，廣東對分立器件的各分支控制力較強，江蘇、上海分別在晶閘管、晶體管各有優勢，但在其它分支的技術控制力有些不足。半導體導航分析報告 149 圖 3.7.13 四地半導體分立器件領域技術領域分布圖 從四地的技術分布來看，四地優勢各有不同，蕪湖在二極管上優勢突出，株洲在晶體管上有優勢，四地在晶閘管分支的技術都有待加強。3.7.4 創新人才創新人才 表 3.7.4 全球以及國內創新人才表 發明人發明人 團隊團隊 所屬企業所屬企業 發明數量發明數量 優勢技術

333、優勢技術 國國外外 山崎舜平 小山潤、竹村保彥、岡崎健一 株式會社半導體能源研究所 1104 二極管、晶體管 CHENG,KANGGUO KHAKIFIROOZ,ALI、REZNICEK,ALEXANDER IBM 661 二極管 國國內內 胡加輝 金從龍、劉春楊、李鵬 江西兆馳半導體 488 二極管 張波 李澤宏、張金平、任敏 電子科技大學 383 二極管、晶體管 蕪蕪湖湖 林兓兓 張家宏、李政鴻、黃文賓 三安光電 30 二極管 趙錚濤 劉勝芳、任清江、呂迅 熙泰智能科技 13 二極管 3.7.5 小結小結 （1）日本對半導體分立器件領域的技術控制力最強，中國近五年專利申請增長）日本對半導體分立器件領域的技術控制力最強，中國近五年專利申請增長半導體導航分析報告 150 迅速迅速 日本是分立器件發明專利申請第一大國，從 1924 年至 2017 年一直占據全球年發明專利申請量的首位，主導了