《MEMS振荡器专利态势分析-2025版》
2025-06-21 21:06:20   来源:麦姆斯咨询   评论:0   点击:

由MEMS谐振器与振荡电路集成的MEMS振荡器脱颖而出。尽管其在频率精度和稳定性方面与高端石英晶体振荡器仍有一定差距,但凭借微型化与高集成度、低功耗与快速启动、高可靠性、可编程等优势,MEMS振荡器在可穿戴设备、物联网、智能手机、汽车电子等领域展现出广阔的应用前景。

MEMS Oscillator Patent Landscape Analysis 2025

据麦姆斯咨询介绍,时钟器件犹如电子设备的“心脏”,可以提供时间参考和频率基准。传统的石英晶体振荡器因其高品质因数(Q值)和优异的频率稳定性,长期在时钟器件领域占据主导地位。然而,随着电子设备对微型化、集成度、可靠性、灵活性需求的不断提升,石英晶体振荡器逐渐暴露出诸多局限性:(1)石英晶体材料加工与CMOS工艺不兼容,制约了系统集成度提升及微型化;(2)对强冲击、振动敏感,恶劣环境下的可靠性受限;(3)输出频率主要由石英晶体切割方式和物理尺寸决定,难以应对多频率或动态频率调节的需求。

在上述背景下,由MEMS谐振器(频率源)与振荡电路(CMOS IC)集成的MEMS振荡器脱颖而出。尽管其在频率精度和稳定性方面与高端石英晶体振荡器仍有一定差距,但凭借微型化与高集成度、低功耗与快速启动、高可靠性、可编程等优势,MEMS振荡器在可穿戴设备、物联网、智能手机、汽车电子和人工智能(AI)等领域展现出广阔的应用前景与巨大的市场潜力。以汽车电子为例,石英晶体振荡器易受机械振动、冲击以及极端温度变化的影响,并随着时间的推移出现性能退化,使其成为现代复杂汽车电子系统中最薄弱的环节之一。相比之下,车规级MEMS振荡器则可以应对这一安全性和可靠性挑战。总体而言,MEMS振荡器在众多领域正在替代石英晶体振荡器,在新一代电子设备中扮演越来越重要的角色。

MEMS振荡器架构示意图

MEMS振荡器架构示意图(来源:SiTime)

MEMS振荡器 vs. 石英晶体振荡器

MEMS振荡器 vs. 石英晶体振荡器

MEMS振荡器技术起源于20世纪80至90年代,进入21世纪后逐步迈入商业化。21世纪初,Discera、SiTime、Sand 9等初创企业相继成立,成为推动该技术发展的先锋。2006年,SiTime推出全球首款商用MEMS振荡器产品,标志着MEMS振荡器开始进入商业化阶段。随后,SiTime和Discera又陆续推出面向工业与汽车领域的MEMS振荡器产品,使该技术迈入高可靠性、长生命周期应用场景。随着技术的不断进步与市场认可度的提升,MEMS振荡器领域吸引了大量资本关注与行业并购。2013年至2015年间,Discera、SiTime和Sand 9分别被Micrel(又于2015年被微芯科技(Microchip)收购)、MegaChips和亚德诺半导体(ADI)收购。同时,村田(Murata)、恩智浦(NXP)、京瓷(Kyocera)等国际半导体巨头也迅速跟进,竞相投入技术研发并积极布局专利,加速推动MEMS振荡器产业化落地,显著提升了MEMS振荡器在全球时钟市场中的份额。2023年10月,作为中国国内全硅MEMS振荡器领域的先行者,麦斯塔微电子推出了国内首款自研双端口MEMS振荡器,填补了国内MEMS振荡器技术领域的空白,打破了国外在此领域的技术垄断。2025年3月,苹果(Apple)发布的iPhone 16e集成了SiTime的MEMS振荡器,这是MEMS振荡器首次进入智能手机,有望开启MEMS振荡器市场的腾飞之路。

MEMS振荡器代表性厂商的相关产品

MEMS振荡器代表性厂商的相关产品

在全球MEMS振荡器产业蓬勃发展之际,非常有必要了解MEMS振荡器厂商及科研机构的专利布局和专利地位,并识别MEMS振荡器领域新进入者及其所带来的威胁。在本报告中,麦姆斯咨询深入分析了全球及中国MEMS振荡器专利发展现状及趋势,挖掘出MEMS振荡器领导厂商、新进厂商和科研机构,并对其MEMS振荡器专利申请活动进行了统计与分析,从而为MEMS振荡器相关从业人员的技术调研、产品创新、产学研合作提供极有价值的参考资料。

全球MEMS振荡器专利申请概况

根据麦姆斯咨询统计与分析,MEMS振荡器全球专利申请量累计超2600件,涉及两百多位专利申请人。从MEMS振荡器全球专利申请趋势来看,1986-1999年处于萌芽期,年度申请量不足10件;2000-2005年处于成长期,年度申请量在30-78件之间;2006年至今处于成熟发展期,年度申请量保持在90件以上。需要说明的是,除要求提前公开的专利申请之外,专利申请通常自申请日起满18个月公开,因此2023、2024和2025年的申请可能尚未完全公开,数据统计仅供参考。

MEMS振荡器全球专利申请趋势(来源:麦姆斯咨询)

MEMS振荡器全球专利申请趋势(来源:麦姆斯咨询)

MEMS振荡器专利主要布局在美国、中国(不含港澳台)、日本、欧洲(欧洲专利局,下同)、德国等国家/地区,其中,在美国、中国、日本申请的MEMS振荡器专利分别为816、482、480件,处于显著领先地位;MEMS振荡器专利授权量排名前五的技术目标国家/地区依次为美国、中国、日本、德国、欧洲,其授权量分别为664、251、249、92、87件。

主要技术目标国家/地区的MEMS振荡器专利申请量和授权量统计(来源:麦姆斯咨询)

主要技术目标国家/地区的MEMS振荡器专利申请量和授权量统计(来源:麦姆斯咨询)

专利申请可以反映一个国家或专利申请人对特定技术的研发投入水平,同时提供有关主要专利申请人技术成熟度的线索。本报告对2600多件MEMS振荡器专利进行了统计与分析,麦姆斯咨询在下图中展示了MEMS振荡器有效和审中专利数量排名前20的申请人(按有效和审中专利量之和计)。村田、SiTime的专利申请总量、有效和审中专利量之和均排名靠前,它们在该领域具有较强的研发实力并注重全球范围的专利布局。此外,有效专利较多的芬兰国家技术研究中心(VTT)、恩智浦、亚德诺半导体、德州仪器(TI)、博世(Bosch)也具有较强的技术创新和技术积累;审中专利量较多的麦斯塔微电子、京瓷、华为(Huawei)的技术创新能力也不容小觑。

MEMS振荡器专利主要申请人及其专利组合的地理覆盖范围

MEMS振荡器专利主要申请人及其专利组合的地理覆盖范围(部分模糊化)

发现MEMS振荡器领域的新进入者

MEMS振荡器专利申请新进入者指在2020-2025年首次申请MEMS振荡器专利的申请人。麦姆斯咨询给出了简单同族数量排名前20的新进入者。其中,麦斯塔微电子的简单同族数量为79个,位列第一;泰晶科技、华为、南通大学、佛罗里达大学(University of Florida)、东北大学(Tohoku University)、摩仑工业、西安电子科技大学、浙江大学、东南大学分别位居第二至第十位。在这20位新进入者中,来自中国、美国、日本、中国台湾的申请人数量分别为14、3、2、1位。其中,中国申请人的数量占比达70%,表明中国正积极布局MEMS振荡器领域,以加速其发展进程。

MEMS振荡器专利申请新进入者统计

MEMS振荡器专利申请新进入者统计(部分模糊化)

主要申请人的竞争格局和专利布局策略

本报告清晰地给出了MEMS振荡器领域活跃的专利申请人,通过对主要专利申请人的专利组合分析,揭示了它们的知识产权地位。本报告深入分析了10家领导厂商、6家新进厂商以及12家领先科研机构的MEMS振荡器专利组合,分别介绍了它们的MEMS振荡器专利申请概况、专利申请活跃度、关键专利以及近期申请的专利。此外,专利转让分析揭示了通过收购方式而进入该领域的厂商。

主要申请人的竞争格局和专利布局策略

MEMS振荡器专利数据库

麦姆斯咨询还提供一份包含本报告分析的所有MEMS振荡器专利的Excel数据库,支持多字段检索,包括公开号、标题、申请日、优先权日、公开(公告)日、授权日、预估到期日、当前申请(专利权)人、当前申请(专利权)人地址、原始申请(专利权)人、原始申请(专利权)人地址、发明人、法律状态/事件、受理局、IPC分类号、被引用次数、简单同族成员数量、简单同族被引用次数总数等。

报告目录:

1. MEMS振荡器技术概述

内容包括MEMS谐振器、MEMS振荡器概念,MEMS谐振器应用分类及示例,MEMS谐振器的等效模型、振动模态和工作机制,MEMS谐振器的设计、制造工艺流程示例,MEMS振荡器类型、架构示例、制造及封测工艺流程,MEMS振荡器性能优化,高性能MEMS振荡器与石英晶体振荡器对比。

2. MEMS振荡器专利分析方法

内容包括检索与分析流程,专利相关概念,MEMS振荡器专利研究对象,MEMS振荡器专利分析主题,MEMS振荡器专利检索策略,MEMS振荡器专利分类说明。

3. MEMS振荡器全球专利分析

内容包括MEMS振荡器全球专利申请趋势分析,MEMS振荡器专利技术来源国家/地区分析,MEMS振荡器专利技术目标国家/地区分析,MEMS振荡器专利申请流向分析,MEMS振荡器专利法律状态分析,MEMS振荡器专利申请人分析,MEMS振荡器专利细分领域分析,MEMS振荡器发明人分析,值得关注的MEMS振荡器专利统计。

4. MEMS振荡器中国专利分析

内容包括MEMS振荡器中国专利申请趋势分析,MEMS振荡器中国专利技术来源国家/地区分析,MEMS振荡器中国专利法律状态分析,MEMS振荡器中国专利细分领域分析,MEMS振荡器中国专利申请人分析,近期专利申请统计。

5. MEMS振荡器领导厂商专利分析

内容包括MEMS振荡器领导厂商地理分布图,分别提供每家厂商简介、专利概况、当前关键专利、近期专利申请。

6. MEMS振荡器新进厂商专利分析

内容包括MEMS振荡器新进厂商地理分布图,分别提供每家厂商简介、专利概况、当前有效专利、近期专利申请。

7. MEMS振荡器科研机构专利分析

内容包括在MEMS振荡器专利申请数量方面领先的科研机构地理分布图及索引,分别提供每家科研机构介绍(包括机构名称、相关院系/实验室、机构简介、机构官网)、专利概况、当前有效专利、近期专利申请。

8. MEMS振荡器专利法律事件分析

内容包括MEMS振荡器专利转让分析,MEMS振荡器专利许可分析,MEMS振荡器专利诉讼分析。

若需要购买《MEMS振荡器专利态势分析-2025版》报告,请联系麦姆斯咨询王懿,邮箱:wangyi#memsconsulting.com(#换成@);电话:17898818163。

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