毛久兵　杨伟　杨平　冯晓娟　杨剑

摘要：SMT是新一代电子组装技术，是现代电子产品制造中的关键工艺技术之一。随着中国制造2025的制定，智能制造作为主攻方向，是新一轮工业革命的核心技术，已上升为国家战略。SMT与智能制造理念的融合，建立高效、敏捷、柔性及资源共享的SMT智能制造模式是电子产品制造业未来的发展方向，是提升SMT产品制造能力与水平的重要途径。本文以SooPAT专利数据库为数据来源，从年度专利申请趋势、专利类型分布情况、专利权人、IPC技术领域、专利区域分布等方面对我国SMT智能制造相关技术的专利情况进行深入分析。

关键词：SMT智能制造；专利数据库；专利分析

0引言

轨近年来，物联网、大数据、云计算、人工智能等新一代信息技术正引领着全球新一轮的科技革命与产业变革，信息化与工业化的深度融合并发展创新，促使制造业向数字化、网络化、智能化、服务化转型升级。美国工业互联网、德国工业4.0和日本“机器人新战略”的提出与实施，将通过发展智能制造来重振其本国制造业，并加强推进相关技术布局，意图在此次工业革命中抢占先进与制高点。在积极借鉴国外工业发达国家的经验后，我国颁布了“中国制造2025”，标志着中国将全面推进实施制造强国战略，以两化融合为主线，将智能制造定为主攻方向，推动中国制造向中国智造的转变。

表面贴装技术（surface Mount Technology，SMT）是现代电子产品中印制电路模块组装制造的主要技术手段，以SMT产品组装制造系统为代表的先进电子产品制造业，已经成为现代制造业的重要分支。基于智能制造技术，建立高效、敏捷、柔性及资源共享的SMT智能制造系统是电子产品制造业未来的发展方向，是提升产品制造能力与水平的重要途径。

本文将试图从专利情报分析的角度，以SooPAT专利数据库为数据来源，对我国SMT智能制造相关技术的年度专利申请趋势、专利类型分布情况、IPC技术领域、研究机构等方面进行多角度分析，以SMT为突破点揭示我国电子产品智能制造技术的研究现状及发展趋势，为我国在该领域的专利布局及策略提供参考。

1数据来源与检索

根据研究目的需求，本文分析样本来自于SooPAT专利数据库，其包含99个国家和地区、超过9500万专利文献，时问跨度350年，但到目前为止，只对中国专利数据搜索完全免费。在综合考虑专利信息的新颖性及代表性的基础上，将专利申请时间设定为2007年1月至2016年11月进行检索。SMT智能制造是以SMT制造系统（SMT生产线）为载体，综合智能管理系统、工艺系统等，结合物联网、大数据、传感器、工业控制等技术。因此，在SooPAT专利数据库中，利用检索表达式：（ZY：（SMT）OR ZY：（表面贴装）OR ZY：（表面组装））AND（ZY：（焊膏印刷）ORZY：（焊膏丝印）OR ZY：（贴片）OR ZY：（焊接）OR ZY：（回流）OR ZY：（检测）OR ZY：（上料）OR ZY：（下料）OR ZY：（翻板）OR ZY：（维修）OR ZY：（传感）OR ZY：（控制）OR ZY：（柔性制造）OR ZY：（智能制造）OR ZY：（大数据）OR ZY：（物联网）OR ZY：（RFID）OR ZY：（管理）），检索获得数据2167项。

2我国SMT智能制造技术专利申请态势分析

2.1专利总量及年度申请情况分析

通过对专利总量及年度申请情況的分析，可揭示SMT电子产品制造技术领域历年专利申请及技术研发情况，从而掌握其技术发展趋势及全局动态。在2167项国内SMT智能制造技术专利中，实用新型专利1138项，约占专利总量的52%；发明专利988项，约占46%，外观专利41项，各类专利所占比例示意图，如图1所示。

图2为面向SMT的智能制造技术专利数量随年度变化的情况。鉴于专利从申请到公开具有周期性，且专利数据库收集到录入存在一定时滞性，因此2016年的部分统计指标仅供参考。从专利申请数量的变化趋势可知，从2011年以来，专利年度申请数呈快速增长的趋势，从2011年185件，至2015年已达375件，表明中国国家有关部委在2012年前后集中发布的一系列规划及专项政策，明确了我国智能制造装备产业的发展路线及轮廓，尤其是在2015年发布《中国制造2025》后，智能制造已进入深入研究和示范试点开展阶段。而2012年前，智能制造主要是制造技术、自动化技术、计算机技术、系统工程及人工智能等学科的相互渗透交织的一门综合技术，还未将新一代信息技术（物联网、大数据、云计算等）融入制造活动的各个环节。

图2中百分比数值代表年度发明专利与年度专利申请总量之比。由图2可进一步获知SMT制造技术发明专利年度申请量正逐年增高，从2011年的83项到2015年的145项，但2015年发明专利却仅占年度专利申请量的38.7%，说明我国在SMT制造技术领域的自主创新能力有待加强。

2.2专利权人分析

通过对SMT的智能制造技术专利权人进行分析，可获知该领域内研发创新活跃度、技术水平领先的专利权人。表1列示了专利申请量排名前10的专利权人2007-2016年的申请总量。

在前10名专利权人中有企业、高校和个人。其中，昆山思拓机器有限公司（27件）、鸿海精密工业股份有限公司（23件）、安吉腾飞电子有限公司（22件）专利申请量较为活跃。然而，对其技术发展进行对比可知，昆山思拓机器有限公司主要从事光机电一体化制造装备研制，其在SMT制造技术的专利申请主要集中在G：物理（18项）与B：作业与运输（9项），且专利多为发明专利，达到20项，约占其申请总量的74%。鸿海精密工业股份有限公司专利申请主要集中在H：电学（22项），而安吉腾飞电子有限公司则主要集中在B：作业与运输（21项）。由表l可可知前10名专利权人在SMT智能制造技术的专利申请总量为180件，约占专利申请总量的8%，说明我国从事该领域的企业众多，专利申请还非常分散，SMT先进电子产品制造业还未引起各大电子信息制造企业的足够重视。

2.3技术领域分析

通过对IPC（International Patent Classification）分类号对应的技术内容进行统计分析，从而获得该领域各时期研发能力的分布，以及各类专利申请在技术领域中所占的比重，了解各类技术研究成熟度，进而明确技术的发展趋势。在全部2167件面向SMT的智能制造技术领域专利的IPC大类中，排名前八位的专利共1713件占全部专利的79%，因此，这八大类（H01，H05，G01，H04，B23，B41，G06，F21）中的专利技术能充分代表SMT制造技术的现状。其中，SMT制造技术专利多集中在H01（547件）和H05（508件）两类中，分别代表与印制电路相关的结构零部件或电气元件组件的制造技术，以及与SMT相关的工艺及方法。

表2是按照IPC国际专利分类小类统计的前10名SMT的智能制造技术专利申请情况，表中列举了IPC专利号、专利数量以及涉及的技术领域。从表2可以看出，我国SMT制造技术的重点研究领域主要集中在H05K3、H05K1、H01R13、H01R12、H05K13等大组中。其中H05K3大组中占有量最多，主要是用于制造印制电路板设备与方法的研究。此外，用于SMT生产系统中的印制电路板贴装工艺、电气互联元件（端子）、丝网印刷机、光电检测设备及技术等都是国内的研究重点。通过进一步研究发现，我国在高速、高精度贴片机整机设备方向的专利数还非常至少，而且进入市场的最终产品也微乎其微，这主要原因在于部分技术难度大，资金投入力度不足等。虽然有相关企业已开展SMT生产线信息的管理与监控，物料智能输送系统，但其和智能制造技术相结合力度还远远不足。

2.4区域分布分析

通过申请专利的区域分布分析，可了解不同地区对SMT制造技术的研究水平。图3所示为我国SMT制造技术领域区域专利分布情况。总体来说，专利申请主要集中在东部沿海省市，以珠三角最強，长三角次之。广东省在SMT制造技术领域一直保持数量优势，申请数量达658件，约占前10申请总量的37.9%，在此领域的研究水平稳居首位，而且发明专利达251件，约占其申请数量的38.1%；江苏省占据第二，申请数量为394件，约占前10申请总量的22.7%，发明专利为192件，约占其申请总量的48.7%，专利质量优于广东省，但是都有待提升；然后是上海市、浙江省和北京市等省市，这与我国SMT电子产品制造业区域布局紧密相关。图4所示为区域申请专利排名前五的时间趋势对比示意图，统计时间为2012 2016年，可知广东省、江苏省、浙江省近几年来在SMT制造技术领域研究非常活跃，专利申请数量每年也较平均。

3结论

本文从专利分析角度阐述SMT智能制造技术领域年度专利申请趋势、专利类型分布情况、专利权人、IPC技术领域、专利区域分布等因素，研究了该领域的整体发展趋势，可知目前SMT制造技术的智能化水平还不高，与智能制造技术相结合力度还远远不足，尤其是与新一代信息化技术的融合还亟待提升。以中国制造2025的主攻方向——智能制造为契机，从SMT产品物料智能存储、管理与调配、SMT产品组装质量智能检测、控制与智能识别、SMT智能环境智能感知与自适应、SMT生产与设备等资源共享、SMT工业控制与信息安全等技术方向进行深度融合、开展自主创新研究，做好SMT智能制造技术领域的专利规划与布局。