张新柱,王　锐，贺骁勇

(1.西安邮电大学 党委组织部，陕西 西安 710121；2.陕西省知识产权局 杨陵农业知识产权信息中心，陕西 杨陵 710004)



陕西省集成电路产业专利布局与发展路径分析

张新柱1,王锐1，贺骁勇2

(1.西安邮电大学 党委组织部，陕西 西安 710121；2.陕西省知识产权局 杨陵农业知识产权信息中心，陕西 杨陵 710004)

以陕西省为例，运用专利文献分析及专利信息统计的方法，在对国内外集成电路产业专利申请以及陕西省集成电路产业发展现状研究的基础上，指出陕西集成电路产业存在着核心专利少、专利质量不高且海外布局薄弱等问题，研究提出了陕西集成电路企业必须提高专利意识，加大自主创新力度，提高专利申请的数量和质量，建立集成电路产业专利联盟，提高产业核心竞争力等政策建议。

集成电路；专利；发展路径

集成电路产业是电子信息产业发展的制高点，建立以专利战略为主要内容的知识产权战略是集成电路产业实现核心竞争力的重要保障。2016年7月18日《国务院关于新形势下加快知识产权强国建设的若干意见》提出发挥知识产权激励创新作用，激发创新活力，释放创新效益，促进大众创业、万众创新蓬勃开展[1]。《国家集成电路产业发展推进纲要》指出，要分领域、分门类逐步突破智能卡、智能电网、智能交通、卫星导航、工业控制、金融电子、汽车电子、医疗电子等关键集成电路及嵌入式软件，提高对信息化与工业化深度融合的支撑能力[2]。深入实施创新驱动发展战略，加强知识产权创造、运用、管理和保护，加强对陕西省集成电路重要关键环节的技术创新和专利布局，发挥信息技术在经济增长“倍增器”、发展方式“转换器”和产业升级“助推器”中的独特作用，对重塑陕西产业结构、凝聚和培养发展新动能，加快实现陕西追赶超越发展具有十分重要的现实意义。本文拟用专利计量法、比较研究法，对国内外集成电路产业专利申请以及陕西集成电路产业发展现状分析，提出建议。

1　专利数据来源与分析方法

集成电路产业通常分成设计、制造、封装测试、材料设备等4大领域。其中设计类再细分为模拟电路类、逻辑电路类(专用集成电路)、存储器类和处理器类，处理器类包含微控制器、数字信号处理器和微处理器。研究通过关键词、IPC检索等方法，对1985-2015年12月31日中国专利数据库中集成电路领域相关专利进行检索,见图1。

图1　集成电路领域国际专利IPC分类表

2　国内外集成电路专利现状

20世纪90年代前，我国微电子技术和产业与发达国家差距很大，传统计划体制适应性差，在集成电路产业的各领域基本依赖国外，处处受制于人，处于“引进一代，落后一代”的被动状态。国内集成电路产业专利申请授权数量与境外创新主体存在较大差距，主要表现在核心专利少、创新质量不高，产业创新能力和核心竞争力不强，总体处于国际分工低、中端，核心技术对国外依赖度过高，产业发展有潜在的知识产权风险。

2.1国外集成电路专利情况

研究数据表明，全球集成电路领域专利申请已经超过60万件，日本申请超过19万件，美国也申请了近17万件专利，我国大陆地区集成电路专利申请不到5万件，高端封装等重点领域处于跟踪模仿为主的阶段，芯片等关键核心技术受制于人，芯片80%依赖进口，2015年进口芯片花费2 000多亿美元，超过石油进口金额[3]。

2.1.1美国

从当今国际市场格局来看，集成电路企业之间在知识产权主导权上竞争日益激烈，重要集成电路产品全球产业组织呈现出跨国公司(准)寡头垄断的特征，集成电路跨国公司销售、制造、研发布局朝全球化方向发展。美国集成电路技术研发实力非常雄厚，其拥有的专利数量远超其他国家，是目前集成电路产业第一强国[4]。近年来，美国在中国申请公开的集成电路专利申请为34 432件，其中授权16 369件，发明专利授权比例为48.1%，全球10大半导体企业中，以英特尔公司、美国高通公司、美国德州仪器公司、美国博通公司、美国美光科技有限公司等为代表的美国企业共占了5席[5]。为了维护自身利益，美国严格执行知识产权国际保护，加强控制技术转移，限制利用高技术资源，竭力倡导以美国为中心的集成电路专利知识产权新秩序。在专利领域，美国政府最重要的措施就是通过了3部《法案》，分别是1980的《拜杜法案》、《斯蒂文森-韦得勒科技改革法》和2000年的《科技转移商业化法》,一起构成了美国专利领域中重要的3个制度。尤以1980《拜杜法案》最为重要，该法案的成功之处在于：通过合理的制度安排，为研发成果的商业运用提供了有效的制度激励，为科研成果转化提供了强大动力。

美国集成电路产业专利有以下3个特点：一是在专利保护上实行对外知识产权壁垒。第“337条款”就规定了对集成电路的行政救济措施，该条款利用美国强大的贸易实力和庞大的市场规模有力的对美国本土集成电路产业进行保护，从而打压本土之外的产业发展与竞争力；特殊“301条款”也制定了打压可能对国家知识产权安全构成威胁的竞争对手的内容。二是在专利开发上与军方合作。与军方合作研发是美国集成电路企业专利知识产权发展的重要特点，直到上世纪90年代初，军用集成电路市场依然占集成电路总市场的40%[6]。三是在专利运用上采取开放策略。美国集成电路企业在专利运用上采取比较开放，同时也比较具有侵略性的政策，主要有借助法律武器，通过诉讼维护专利知识产权；知识产权组合策略以及交叉许可战略等。

2.1.2日本

日本是继美国之后崛起的又一个集成电路强国。近年来，日本在中国申请公开的集成电路专利为33 664件，其中授权20 024件，发明专利授权比例为59.8%[7]。在产业支持上，日本政府通过专门制定《电子工业振兴临时措施法》《特定电子工业及特定机械工业振兴临时措施法》以及《特定机械情报产业振兴临时措施法》等法律法规，从国家战略高度推动产业发展，同时对重点项目和技术研发直接给予高额资金支持。在企业层面，2001年，日本启动官产学研联合的“半导体MIRAI项目”；2002年,日本5大半导体生产商(东芝株式会社、日立株式会社、三菱集团、富士通集团、日本电气股份有限公司)协同松下株式会社等联合建立研发公司；2006年，索尼株式会社、东芝株式会社和日本电气股份有限公司联合启动基于45nm的新一代LSI系统处理技术的项目；2012年，日本产业革新机构(INCJ)作为出资方，合并瑞萨电子株式会社、富士通集团、松下集团3家公司，创建了一家专门从事IC芯片设计与开发的独立公司，强强联合形成的专利集团优势，拓展了日本集成电路产业在全球的竞争力[8]。

2.2国内集成电路专利状况

近年来，我国的集成电路专利公开/公告量一直保持着较好的上升势头，发展速度较快。自1985年至2015年底，中国集成电路领域专利公开共有259 508件(含国外企业在中国申请)，其中发明专利公告211 916件，实用新型专利公开47 592件[9],申请领域量主要集中在电子信息材料、电子元件、电子器件以及电子计算机专用设备等领域。虽然中国国内公开集成电路专利数量已经大幅度增加，国内企业也开始注重布局，但仍然有将近一半的专利掌握在国外专利权人手中，这应当引起国内相关企业的重视。

国内集成电路专利申请主要集中在上海市、北京市、广东省、浙江省等经济发达地区,主要分布在省会城市和沿海的计划单列市，并呈现“一轴一带”的分布特征，即东起上海市、西至成都市的沿江发展轴以及北起大连市、南至深圳市的沿海产业带，形成了北京、上海、深圳、无锡、苏州和杭州6大重点城市[10]，这些地区集成电路方面起步较早，企业技术创新能力强,合资企业数量较多,占领了主要的技术市场和专利份额。相比较而言，中西部地区集成电路产业发展能力较弱，还没有形成产业规模。

除了专利数量存在的差距，我国集成电路产业创新主体在全球对创新成果的知识产权保护意识较为薄弱、布局能力不足。从集成电路材料、结构到应用布局了完善的专利池，而我国创新主体专利布局则缺乏布局与策划，对成果未形成周密的保护。

3　陕西集成电路专利技术现状

3.1专利申请

近年来，陕西集成电路产业得到了快速发展，已经形成了从集成电路设备和硅材料的研制与生产，到集成电路设计、制造、封装、测试及系统应用的完整产业链。目前，陕西已经形成了以西安高新技术产业开发区、西安国家民用航天产业基地、西安经济技术产业开发区为核心的产业聚集区，特别是三星(中国)半导体有限公司封装测试项目的竣工投产，使得西安高新区的三星芯片工厂成为目前三星(中国)半导体有限公司在海外投资的唯一一个集存储芯片制造、封装测试于一体的生产基地，充分显示了西安在集成电路领域的巨大潜力和科技创新优势。随着国家和陕西省对集成电路产业的不断重视以及企业研发投入的持续性增加,企业专利意识不断增强，专利申请量逐年攀升，如西安微电子技术研究所、英特尔移动通信技术(西安)有限公司、三星(中国)半导体有限公司、西安西电捷通无线网络通信股份有限公司、美光半导体(西安)有限责任公司、华天科技西安有限公司等，见表1。

表1　2007-2015年陕西集成电路专利申请表

数据来源：国家知识产权局中国专利数据库

3.2专利技术领域分布

图2所示，陕西集成电路技术主要集中分布在C01B(非金属元素)、G03F(半导体器件的加工工艺)、B01D(分离)、H01M(用于直接转变化学能力为电能的方法或装置，如电池组)、H01L(半导体器件；其他类目未包含的电固体器件)、C01F(金属铍、镁、铝、钙、锶、钡的化合物，或稀土金属的化合物)等10个技术领域，其中H01L(半导体器件；其他类目未包含的电固体器件)专利申请量最多，专利分布从高到低依次为C23C(对金属材料的镀覆)、G01B(长度、厚度或类似线性尺寸的计量)、C01B(非金属元素、其化合物)、G02B(光学元件、系统或仪器)、H01J(电阻器)、B81C(专门适用于制造或处理微观结构的装置或系统的方法或设备)。

图2　陕西省集成电路领域技术分类构成分析图

3.3主要专利申请人构成

目前，陕西共有集成电路企业200余家，相关集成电路科研机构近20家，从业人员约5万人，产品涵盖了通信、存储器、物联网、卫星导航、半导体照明、器件、消费电子等众多领域[11]。

从申请人构成情况来看，如图3所示，西安电子科技大学、西安永电电气有限责任公司、西安交通大学排名前3位，西安理工大学、陕西科技大学、西安信唯信息科技有限公司紧随其后,西北工业大学、陕西杰创科技有限公司、华天科技(西安)有限公司以及西安隆基硅材料股份有限公司专利申请量大体相当。

从技术分类申请人来看,如图4所示，西安电子科技大学研究领域较广,与集成电路有关的C01B(非金属元素)、G03F(半导体器件的加工工艺)、B01D(分离)、H01M(用于直接转变化学能力为电能的方法或装置，如电池组)、H01L(半导体器件；其他类目未包含的电固体器件)、C01G(含有不包含在C01D或C01F小类之中的金属化合物)等领域都有涉及。其中，西安交通大学和陕西科技大学以及华天科技(西安)有限公司分别名列第2至3位。

图3　陕西省集成电路领域申请人构成分析

4　存在的问题与原因分析

4.1产学研融合机制

西安虽然高校密集，专业涉及面广，但高校技术创新研究方向与西安集成电路产业结合真正用于西安集成电路产业发展的有效专利并不多。高校主要任务是教学科研，为国家培养人才，发展科学技术文化，缺乏调动科技人员从事专利技术转化的体制机制和政策措施。就企业而言，一是企业只重视当前利益，对于部分高校和市场结合度较高原本可以转化的原始创新专利，由于“孵化时间”过长遭到放弃；二是过分注重经济利益，专利技术实施后的企校利益分配问题较为突出，致使很多合作往往无法进行到底；三是企业缺乏对高校技术研发的持续有效的资金投入；四是缺乏和高校进行合作的沟通能力，很多合作往往只停留在书面阶段，无法深入实施。此外，政府缺乏专业性的知识产权公共服务平台，没有专业性服务机构来整合并分类推广高校专利技术资源，从而影响了专利技术的实施转化和产业化进程。

4.2产业环境

目前，中国集成电路产业集群化分布进一步显现，已初步形成以长三角、环渤海，珠三角三大核心区域聚集发展的产业空间格局。2010年三大区域集成电路产业销售收入占全国整体产业规模的近95%[12]。在产能分布上，京、沪、苏为第一梯队，广东省、浙江省、福建省等地为第二梯队，陕西省、四川省、辽宁省为第三梯队，其中北京市和上海市以设计和制造为主，江苏省以封装和测试为主，这三地集成电路产出约为1 800亿元人民币，约占全国市场的2/3[13]。相比较而言，陕西集成电路产业整体规模仍旧偏小，除三星(中国)半导体有限公司外，其他企业利润率也不高，产业布局稍显凌乱，缺乏像武汉光谷、北京市中关村等大手笔的规划布局；此外，在环境配套细节和政策执行等方面还存在一些问题，如供电保障、航空物流、政策落实、外籍人才生活保障等问题尚未得到及时有效地解决，也在一定程度上影响着陕西省集成电路产业的发展。

4.3专利结构

目前，我国集成电路主要优势企业专利申请主要集中在：工业控制、消费电子、信号处理、信息安全、嵌入式计算机、存储器、显示控制、视频处理、视频编码、视频压缩、遥感图像以及图形处理等相关技术领域。陕西在上述领域也有一定数量的专利申请，但总体来说，在上述领域陕西省企业核心专利数量不足且专利质量也不高。由于大多数集成电路企业规模相对较小、研发资金与周期有限、风险承受能力小以及知识产权保护力度偏弱等多种因素，技术研发仅仅停留在模仿、技术集成与引进消化吸收的阶段，专利的结构不优、质量不高，发明专利占比小，PCT国际专利申请数量更是少之又少。

4.4高端人才

集成电路产业作为知识和技术密集型产业，人作为知识和技术的载体在其中起决定作用，对团队的要求很高，需要有一批具有强烈的市场意识和创新意识的人去推动。据西安市集成电路产业发展中心调查显示，全省专利人才队伍不仅在链条上存在缺项，而且开展专利工作的基础性人员也不足。陕西省有20多所设有微电子专业的高校和研究机构，专业技术人员约占全国的1/6，高校相关学科学生近10万人，年输送毕业生2万余人，占全国的14%，此外，众多职业技术学校每年输送的技工可达上万人[14]，所有这些为西安市集成电路产业发展提供了充足的人力资源保障。但从人才结构上来看，西安的产业人才主要来源于高校毕业生，以基础性人才为主，而从事模拟和数模混合集成电路设计、射频集成电路设计、新型半导体材料与器件研发等创新能力强、产业急需的高质量微电子领域高端人才依然较为紧缺，与社会对创新驱动人才的需求不匹配。另外，专利从申请、审查、评估、保护、应用和管理全过程都需要专业人员，陕西省现有的专利代理机构服务业务主要集中在专利申请环节，而在集成电路科研立项选题、确定技术创新路径、企业专利战略构建等前端服务以及专利评估、专利转让交易和产业化等后端服务上十分薄弱，难以满足创新主体的需要。

5　发展路径

5.1产业技术创新

在集成电路设计业方面，近期重点聚焦移动智能和网络通信核心技术和产品，提升信息技术产业核心竞争力；加紧部署云计算、物联网、大数据用关键芯片和软件，抢占未来产业发展制高点；在制造业方面，抓住技术变革的有利时机，加快先进生产线建设，提升综合能力，同时兼顾特色工艺发展；在封装测试业方面，提升芯片级封装、圆片级封装、硅通孔、三维封装等先进封装和测试技术层次，扩大规模。在装备和材料业方面，加强装备、材料与工艺的结合，研发光刻机、刻蚀机、离子注入机等关键设备，开发光刻胶、大尺寸硅片等关键材料，快速形成配套能力。

从企业知识产权管理和发展策略角度讲：一是要做好顶层设计，将专利贯穿于企业技术发展的始终；二是以西安高新区和西咸新区等重点区域为载体，依托骨干龙头企业，实现产业集聚发展；三是积极开展国家标准《企业知识产权管理规范》(GB/T 29490-2013)贯标工作，积极支持企业引入标准的科学管理理念，指导企业建立系统、规范的知识产权管理体系，提升企业知识产权管理水平和综合核心竞争力。

5.2专利技术转化

首先，建立健全知识产权资本化推进机制。深化集成电路知识产权出资、入股、质押、保险等试点工作，加快知识产权评估、质押融资登记等配套服务体系建设，研究制定有关配套政策，通过专利技术许可、专利权转让等方式积极推进现有集成电路专利技术实施转化；第二，借鉴上海硅知识产权交易中心等交易平台的成功经验，建立全省统一的集成电路知识产权运营(交易)平台，将闲置闲散的集成电路专利、商标、版权等知识产权进行市场化运作，推动自主创新成果实施转化；第三，建议完善现行专利考核办法，重点是促进专利成果转化运用的考核制度。政府等有关部门要加大对企业专利申请资助和专利孵化转化力度，为集成电路产业知识产权实施转化提供良好的政策保障和资金支持。

5.3产业联盟

集成电路产业是一个技术引领的产业，虽然目前已进入14 nm工艺、技术节点接近物理极限，产业仍在沿着摩尔定律方向演进，新技术的替代还有很大空间。当今任何一家大公司，包括Intel也不敢说所有的东西都行，它需要建立产业联盟，用自己有的技术换取别人有的技术，互换的结果就是共同降低成本，把联盟外的企业挤出局。近年来，国际上形成了比利时研究机构IMEC和IBM为代表的联盟型研发团体，开展联合研发和专利交叉许可，实现抱团取暖，也可以实现对联盟外企业的排挤。今后，陕西省应进一步发挥西安电子科技大学、西安交通大学、西北工业大学、西安邮电大学、西安微电子技术研究所等高校、研究机构以及华为技术有限公司、中兴通讯股份有限公司等一批集成电路企业的技术引领和产业协助等作用，发起成立的陕西省集成电路产业(专利)联盟, 将陕西省集成电路上下游企业联系起来，创建完整的产业链，实现强强联合。由此，建立资源共享、多方合作、成果共赢的长效机制，围绕核心知识产权共同构建专利池，聚集技术、产业、资本、人才等创新要素，合力形成具有竞争力集成电路产业集群，力争在关键技术、关键装备以及关键工艺形成并取得突破。

5.4产业发展基金

从世界经验来看，政策扶持是IC产业发展的关键。截止2014年9月底，国家集成电路产业投资基金设立，“大基金”第一期目标规模为1 250亿元，目前已落实1 380亿元，将重点投资集成电路芯片制造业，兼顾芯片设计、封装测试、设备和材料等产业，实施市场化运作、专业化管理，预计1 200亿元的中央投资将带动地方政府和社会资本的投入累计超过5 000亿元[15]。国家层面设立集成电路产业投资基金，对有一定产业基础的陕西省来说是很好的机遇，在国家明确将集成电路产业上升至国家战略后，各省市也在着手规划落实本地区扶持政策，北京市、天津市、上海市、山东省、四川省、安徽省、甘肃省等地都已明确集成电路产业发展政策，产业投资基金模式将成为首选。2013年，北京市成立集成电路产业发展股权投资基金，招募300亿元集成电路产业扶持基金，主要投向将是重点项目、研究中心、兼并重组和产业化园区等4个方面。目前，上海市也宣布设立目前国内规模最大的地方性集成电路产业基金500亿元[16]；陕西省要发展集成电路等电子信息产业，也应设立相关的产业发展基金，重点投资集成电路芯片制造业，兼顾芯片设计、封装测试、设备和材料等产业，支持原创性、基础性重大发明创造，推动产业做强做大。

5.5人才培养

陕西省集成电路产业知识产权专业人才极度缺乏，与蓬勃发展的集成电路产业不相匹配。今后，可逐步探索在陕西信息技术领域高校设立知识产权学院，进行双学位和知识产权法律硕士等知识产权高端人才的培养，为陕西省信息技术产业发展提供充足的知识产权人才支撑；同时，也要加强和完善专利管理人员上岗培训和技术研发人员的专利知识产权业务培训工作制度，以解决当前陕西省集成电路产业领域知识产权人才短缺的问题。

6　结语

当前，随着国家和陕西省一系列支持集成电路产业发展政策措施的实施，陕西省集成电路产业技术创新能力和水平显著提升，涌现出了一批在细分行业产生并形成了一批具有相当成长性的“小巨人”企业。西安已经形成从集成电路设备和硅材料的研制与生产，到集成电路设计、制造、封装测试及系统应用的完整产业链，初步形成设计业与封装测试业相互依存、协调发展格局。今后，一方面要发挥企业的主体作用，另外也要不断加强对集成电路产业知识产权工作指导和服务，以三星半导体落户西安为契机，围绕关键技术和基础前沿科学，以机制体制改革为突破口，充分发挥西安电子科技大学、西安交通大学、西安邮电大学以及西安集成电路产业化基地等单位在集成电路领域的技术引领和产业协助等作用，力争在企业自主创新能力建设、产业链布局、构建产业支撑体系、保障措施和服务平台等方面进行加强和完善，建成支撑陕西省集成电路发展的特色创新引领基地。

[1]国务院办公厅.国务院关于新形势下加快知识产权强国建设的若干意见[国办函〔2016〕66号][EB/OL].[2016-04-20]. http://www.gov.cn/zhengce/content/2016-07/18/content_5092397.htm.

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[13]周子学.集成电路产业面临的形势和发展特点分析 [EB /OL].[2016-04-20]. http://news.cecb2b.com/info/20141129/2900274.shtml.

[14]张轶群.西安：打造未来集成电路产业“新一级”:寻找中国“硅谷”系列报道之五[EB /OL].[2016-04-20]http://cyyw.cena.com.cn/2015-04/30/content_274256.htm .

[15]高少华.国家集成电路产业投资基金正式设立[EB /OL].[2016-04-20]. http://news.xinhuanet.com/2014-10/14/c_1112821049.htm .

[16]丁莲.上海设立500亿元集成电路产业基金[EB /OL].[2016-04-20]. http://news.163.com/16/0203/09/BET01GLT00014AED.html.

[责任编辑：汪湘]

Research on patent layout and its development plans for IC industry in Shaanxi province

ZHANG Xinzhu1,WANG Rui1,HE Xiaoyong2

(1. Party Committee Organization Department , Xi’an University of Posts and Telecommunications, Xi’an 710121,China；2. Yangling Intellectual Property Office Shaanxi agricultural intellectual property information center , Xi’an 710004,China)

Taking Shaanxi Province as an example, using patent analysis and patent information statistic method, patent application and its development status of Shaanxi integrated circuit industry is studied. Some conclusion are reached about the integrated circuit industry in Shaanxi Province, such as that there are less core patent, patent quality is not high, and overseas layout is weak etc. Policy recommendations are put forward, such as that the Shaanxi integrated circuit enterprises must enhance the awareness of patent, increase the intensity of independent innovation, improve the quantity and quality of patent applications, establish integrated circuit industry patent alliance, and improve the core competitiveness of the industry.

integrated circuit， patent，development path

10.13682/j.issn.2095-6533.2016.05.021

2016-06-10

陕西省知识产权战略研究项目(ZL-201310); 2014年陕西省知识产权战略研究项目(ZL2014-006)

张新柱(1965-)，男，硕士，工程师，从事经济管理研究。E-mail：zxz@xupt.edu.cn

王锐(1979-)，男，硕士，讲师，从事管理学研究。E-mail：727232338@qq.com

D923.43

A

2095-6533(2016)05-0110-07