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上海硅知识产权交易中心有限公司(SSIPEX)是工业和信息化部、上海市为促进我国集成电路设计业成长,提升电子信息产业知识产权水平,培育物联网等新兴产业发展而建立的行业性公共服务机构之一。

Shanghai Silicon Intellectual Property Exchange Co., Ltd. (SSIPEX)was founded by the Ministry of Industry and Information, Shanghai Municipal Commission of Economy and Informatization. It is one of the industrial public service organizations to improve China's IC design industry, to boost intellectual property level of electronic information industry and to foster new industry such as internet of things

台积电国际TSV专利浅析

 

台湾积体电路制造股份有限公司是截止2015年9月,TSV技术领域国际专利家族申请公开数量排名第一,达到149个。台积电是世界上规模最大、技术最先进的半导体晶圆代工企业,其在2000年左右为拓展前道工艺和吸引客户建立bumping制造生产线,其制造能力和工艺水平处于世界领先水平,同时近年来台积电在MEMS器件代工领域也处于行业领先地位。

 

1 专利申请/公开趋势


图1台积电TSV技术国际专利申请/公开趋势

 

图1是台积电TSV技术领域国际专利申请/公开趋势图,其中蓝色趋势线是TSV技术领域国际专利的申请趋势,红色趋势线是TSV技术领域国际专利的公开趋势。由图可知,台积电TSV技术领域的国际专利申请最早出现在2006年,而由于专利申请公开的延后,台积电第一篇与TSV技术相关的专利申请公开出现在2008年。由上图中的台积电TSV技术申请趋势可知,从2007年开始,台积电在该领域的专利申请量一直较大,其中2010年的年申请量达到41件,最近几年由于公开延迟,数据失真明显,但从公开趋势图可以看出,台积电在TSV技术领域的国际专利申请保持在高位,表面其研发在持续投入,并布局了大量的专利。

 

2专利研发地分析

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图2 台积电TSV技术国际专利优先权国分析

 

从图2 台积电TSV技术国际专利优先权国分析可以看出,TSV技术专利优先权分布最多的是美国,另外在中国也有较多专利申请。这与台积电作为代工、制造企业,其技术和知识产权竞争市场多在美国,而中国作为产品市场和产业市场使得其不得不在中国进行较多的专利布局。

 

3 专利申请地分析


图3-1台积电TSV技术国际专利公开国分布


说明: d:\program files\360se6\User Data\temp\chartExport1444296139400.JPG
图3-2台积电TSV技术国际专利公开国分布

 

图3-1和图3-2反映了台积电TSV技术领域国际专利公开国分布情况,由图可知,美国、中国、中国台湾、韩国和日本是TSV技术专利申请的主要区域,约占TSV整体全球专利布局总量的99%以上(即超过98%的TSV技术专利家族,在这些国家和区域有专利申请布局)。其中美国的TSV专利公开约占整个专利家族布局总量的99%(149个专利家族中的147个),中国的TSV专利公开超过整个专利家族布局总量的73%以上。由此可见,美国和中国不仅是TSV技术的研发活跃的,更是专利的市场保护的核心区域。

 

4 IPC分布分析


图4-1 台积电TSV技术国际专利IPC分布


说明: d:\program files\360se6\User Data\temp\chartExport1444352442256.JPG
图4-2 台积电TSV技术国际专利IPC随时间分布

 

从图4-1 TSV技术国际专利IPC分布可以看出,TSV技术领域的专利主要集中在H01L23(半导体或其他固态器件的零部件)和H01L21(专门适用于制造或处理半导体或固体器件或其部件的方法或设备)这两个领域,此外在H01L25(由多个单个半导体或其他固态器件组成的组装件)、H01L29(专门适用于整流、放大、振荡或切换,并具有至少一个电位跃变势垒的半导体器件)以及H01L27(在一个共同衬底内或其上形成多个半导体或其他固态组建组成的器件),对应的关键技术主要为器件结构、工艺制造以及技术应用等领域。
图4-2的IPC随时间分布可以看出各项技术的研发基本同步进行,大概从2009年开始进入关键研发期,知识产权布局较多。

 

5 CPC分布分析

图5 台积电TSV技术国际专利CPC分布

 

从图5 台积电TSV技术国际专利CPC分布可以看出,TSV技术领域的专利主要集中在H01L-2924(半导体或固态器件的导电或绝缘覆盖设计或安排)、H01L-023(半导体的细节及固态器件)、H01L-021(内部导电连接相关技术或结构)、H01L-2224(半导体器件的封装组件)等,与IPC分类比较类似,其对应的内容也为器件结构、工艺制造以及技术应用等领域。

 

6 技术概念聚类分析

说明: d:\program files\360se6\User Data\temp\chartExport1444295925091.JPG
图6-1 台积电TSV技术国际专利技术概念聚类之一


说明: d:\program files\360se6\User Data\temp\chartExport1444295964847.JPG
图6-2 台积电TSV技术国际专利技术概念聚类之二

 

从图6-1 和图6-2 TSV技术国际专利技术概念聚类可以看出,TSV技术的国际专利申请主要涉及与通孔技术;与填充相关的种子层、多金属层技术;与重新布局布线相关的金属层制造、bumping技术;与3D芯片应用相关的焊球、键合技术等。

 

 

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