《硅基氮化镓（GaN-on-Si）专利全景分析-2020版》
2020-01-26 09:19:20   来源：麦姆斯咨询   评论：0   点击：

GaN-on-Silicon 2020 – Patent Landscape Analysis

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GaN-on-Si知识产权（IP）：老牌厂商放缓，重塑专利竞争格局

据麦姆斯咨询介绍，2015~2020年期间，随着东芝（Toshiba）退出白光LED市场，以及英飞凌（Infineon）在2015年收购美国国际整流器公司（International Rectifier, IR），GaN-on-Si技术相关厂商的战略出现了很多重要且具决定意义的改变。彼时，东芝和IR在GaN-on-Si专利领域已经处于领导地位，而松下（Panasonic）、三垦电气（Sanken Electric）和丰田合成（Toyoda Gosei）等老牌专利申请人在该领域的专利申请趋于放缓。

此外，2010~2015年期间，在IR、Transphorm、松下和GaN Systems开始出样并商业化第一批GaN-on-Si功率器件之后，包括安森美半导体（ON Semiconductor）、Dialog、Navitas、VisIC等第二波厂商开始进入该细分领域。预计意法半导体（STMicroelectronics）等更多厂商也将在不远的未来纷纷涌入，展现了电力电子领域厂商对GaN-on-Si技术的兴趣日益增长。

在本报告中，Yole旗下专注于知识产权业务的子公司Knowmade深入研究了基于GaN-on-Si的光电和光子器件、电力电子、射频（RF）电子、传感器以及光伏（PV）相关领域的专利格局，覆盖了整个GaN-on-Si供应链。有意思的是，从目前的GaN-on-Si专利格局来看，旨在巩固各自专利地位的众多专利权人展现出了迥异的专利策略。

GaN-on-Si光电、功率和射频应用领域的关键专利权人

光电和光子器件：新兴应用推动专利申请

从1990年代末开始，LED应用推动了GaN-on-Si专利申请。此前，LED领域的GaN-on-Si专利竞争基本集中在日本厂商之间，直到2000年代后期，普瑞光电（Bridgelux）和美光科技（Micron Technology）等美国厂商以及晶能光电（Lattice Power）等中国厂商开始兴起。同时，日本专利领导者大幅减少了该领域的专利申请，甚至除了东芝以外的厂商，已经缩减了专利组合的规模。2010~2015年期间东芝明显加速了该技术领域的专利申请，并在2013年收购了普瑞光电的相关资产。

自东芝在2015年最终退出LED产业以来，该领域活跃的主要专利权人包括三星（Samsung）、欧司朗（Osram）以及新进入者中拓光电。不过，GaN-on-Si专利申请现在主要由显示相关的新应用推动，这些应用涉及Micro LED（包括基于纳米线的技术）和智慧照明等，正朝着“超越摩尔（More than Moore，MtM）”市场发展。

按应用细分的GaN-on-Si专利申请趋势

电力电子：美国和欧洲专利领导者背后的日本厂商

2015年，英飞凌通过收购IR在GaN-on-Si领域跨越了一大步，不过，仍需要松下的HD-GIT专利许可以巩固收购获得的成果，并且，之后英飞凌显著提高了该领域的专利申请，以进一步加强自己的专利组合。排在英飞凌之后的下一位专利领导者是Transphorm，它也“走了一些捷径”，Transphorm在2010~2015年期间与富士通（Fujitsu）和古河电工（Furukawa Electric）建立了深入的合作伙伴关系，其中涉及专利转让。在学术界和成熟的产业界专利权人的支持下，多家初创公司兴起，旨在基于GaN-on-Si开发功率GaN技术，例如Qromis、Navitas、EpiGaN和ExaGaN等。

2017年，由于多家中国新面孔的加入，电力电子领域的GaN-on-Si技术专利申请总量达到了顶峰，这些中国申请人包括方正微电子（FMIC）、英诺赛科（Innoscience）、北京大学以及华南理工大学等，它们在GaN-on-Si技术的不同方向布局了专利，并且主要在中国申请专利。

RF电子：MACOM和英特尔（Intel）已成为RF GaN-on-Si技术领域的领导者

Knowmade在其出版的另一份报告《射频（RF）氮化镓技术及厂商专利全景分析-2019版》中介绍了RF GaN-on-Si技术专利和整个RF GaN专利现状之间存在的显著差异。英特尔和MACOM是目前RF GaN领域最活跃的专利申请人，尤其是GaN-on-Si技术，它们如今已成为RF GaN专利领域的主要挑战者。在IR被英飞凌收购之后，Macom一直在极力争夺IR原有GaN-on-Si专利组合的部分权利，Macom是持续耕耘RF GaN-on-Si技术的主要厂商。富士通是一家历史悠久的GaN-on-Si专利权人，已大大降低了相关领域的专利申请。

该领域的另一位主要专利申请人是英特尔，它对与Si CMOS进行单片集成的新方案特别感兴趣，主要用于超越摩尔系统级芯片（SoC）的RF电子器件。

电力电子领域的GaN-on-Si专利领导者

高价值专利数据库

本报告还提供了一份Excel专利数据库，其中包含了本研究所涉及的2800多件授权专利和专利申请。这份高价值专利数据库支持多字段检索，包括专利公开号、原始文档超链接、优先权日期、标题、摘要、专利权人、当前法律状态以及人工标引的技术和应用领域。

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