在過去十年中，碳化硅(SiC)和氮化鎵(GaN)技術(shù)的迅速崛起顯著重塑了電力電子行業(yè)。這些寬禁帶材料提供了諸多優(yōu)勢，如降低功率損耗、更高的開關(guān)速度以及能夠在高溫下工作，使其特別適用于電動(dòng)汽車(EV)、可再生能源系統(tǒng)和先進(jìn)通信技術(shù)等應(yīng)用。

專利申請通常是一個(gè)領(lǐng)域研發(fā)和商業(yè)活動(dòng)水平的有力指標(biāo)。從圖1可以看出，SiC和GaN基礎(chǔ)的電力電子技術(shù)的專利申請趨勢在過去十年中穩(wěn)步上升，反映出該領(lǐng)域日益增長的興趣和快速的技術(shù)進(jìn)步。在過去十年中，年申請量幾乎增長了八倍，這一上升趨勢不僅顯示出主要參與者之間競爭的加劇，也表明寬禁帶材料在電力電子中的應(yīng)用正在不斷擴(kuò)大。這也可能反映出SiC和GaN作為推動(dòng)創(chuàng)新和應(yīng)對電動(dòng)汽車、可再生能源和電信等行業(yè)不斷變化需求的關(guān)鍵技術(shù)所扮演的日益重要的角色。

SiC和GaN技術(shù)的全球領(lǐng)導(dǎo)地位競爭

SiC和GaN專利申請中的競爭動(dòng)態(tài)表明，全球正日益加劇爭奪這一領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)地位。歐洲擁有像英飛凌和意法半導(dǎo)體等成熟企業(yè)，特別是在歐洲專利局(EPO)申請的專利數(shù)量顯著，緊隨其后的是美國和中國，如圖2所示。這表明歐洲在SiC技術(shù)方面的持續(xù)優(yōu)勢，尤其是在高性能電動(dòng)汽車和工業(yè)系統(tǒng)方面。

圖2還強(qiáng)調(diào)了美國在SiC創(chuàng)新中的強(qiáng)大地位，像Wolfspeed(前身為Cree)等公司在200毫米晶圓生產(chǎn)方面取得了顯著進(jìn)展，為大規(guī)模應(yīng)用帶來了更高的產(chǎn)量。他們的垂直整合模式增強(qiáng)了其在SiC功率器件領(lǐng)域的影響力，特別是在汽車動(dòng)力系統(tǒng)中。

在東亞，日本繼續(xù)取得顯著進(jìn)展，三菱電機(jī)、ROHM和松下等公司專注于SiC的缺陷降低技術(shù)和經(jīng)濟(jì)高效的GaN-on-silicon解決方案。韓國公司如三星和SK海力士在SiC和GaN技術(shù)方面也取得了顯著進(jìn)展，尤其是在高效能功率轉(zhuǎn)換和汽車應(yīng)用領(lǐng)域。

優(yōu)化知識產(chǎn)權(quán)策略

在SiC和GaN技術(shù)中，專利申請通常集中在關(guān)鍵的創(chuàng)新領(lǐng)域，如改善襯底質(zhì)量、優(yōu)化器件架構(gòu)和提升制造規(guī)模。例如，SiC晶圓的缺陷降低創(chuàng)新直接影響到功率器件的效率和可靠性，而GaN-on-silicon的進(jìn)展旨在以顯著較低的成本提供與GaN-on-sapphire相當(dāng)?shù)男阅堋?/p>

對于在SiC和GaN等復(fù)雜多層次技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)工作的企業(yè)、研究機(jī)構(gòu)和其他實(shí)體，有效管理專利組合至關(guān)重要。許可協(xié)議、戰(zhàn)略合作和交叉許可安排可以幫助加強(qiáng)市場中的競爭地位。即使對于那些擁有成熟知識產(chǎn)權(quán)部門的組織，內(nèi)部知識產(chǎn)權(quán)團(tuán)隊(duì)與外部專利律師之間的合作也能帶來顯著優(yōu)勢，外部律師可能能夠提出額外的知識產(chǎn)權(quán)策略，并考慮與直接相關(guān)、鄰近或甚至遠(yuǎn)程技術(shù)領(lǐng)域相關(guān)的更廣泛問題。此外，對于國際企業(yè)來說，尋求熟悉特定司法管轄區(qū)實(shí)踐的本地律師的知識產(chǎn)權(quán)建議，是確保在不同市場中有效保護(hù)的重要途徑。

工程師的知識產(chǎn)權(quán)考慮

對于在SiC和GaN等復(fù)雜且高度活躍的領(lǐng)域工作的工程師來說，尋求內(nèi)部知識產(chǎn)權(quán)部門或?qū)＠蓭煹闹С质谴_保其創(chuàng)新得到有效保護(hù)的關(guān)鍵。早期與知識產(chǎn)權(quán)專業(yè)人士接觸有助于探討現(xiàn)有專利環(huán)境，識別潛在的侵權(quán)風(fēng)險(xiǎn)，并評估新發(fā)明或產(chǎn)品是否可能與現(xiàn)有權(quán)利發(fā)生沖突。

此外，工程師往往低估自己的發(fā)明，尤其是在復(fù)雜技術(shù)領(lǐng)域中增量創(chuàng)新的“創(chuàng)造性”方面。這些看似微小的改進(jìn)可能導(dǎo)致提供有價(jià)值商業(yè)保護(hù)的專利，前提是專利申請的范圍經(jīng)過精心規(guī)劃。

或許最重要的是，工程師需要謹(jǐn)慎對待何時(shí)及何種信息披露，因?yàn)楣_披露可能會(huì)妨礙其申請專利。為了降低這一風(fēng)險(xiǎn)，建議在開發(fā)過程中盡早與內(nèi)部知識產(chǎn)權(quán)部門或?qū)＠蓭熥稍儯貏e是在處理如SiC和GaN等復(fù)雜和不斷發(fā)展的技術(shù)時(shí)。

在不斷演變和復(fù)雜的技術(shù)環(huán)境中戰(zhàn)略性管理知識產(chǎn)權(quán)

隨著SiC和GaN技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步，競爭激烈的專利環(huán)境將在塑造電力電子的未來中發(fā)揮關(guān)鍵作用。SiC晶圓生產(chǎn)、GaN器件規(guī)?；托滦图軜?gòu)的創(chuàng)新預(yù)計(jì)將推動(dòng)專利申請的進(jìn)一步增長。這些發(fā)展還預(yù)計(jì)將帶來更多創(chuàng)新，從而使該領(lǐng)域的知識產(chǎn)權(quán)環(huán)境更加復(fù)雜。

為了有效應(yīng)對這樣復(fù)雜的知識產(chǎn)權(quán)環(huán)境，工程師和創(chuàng)新者積極與專利專業(yè)人士或其內(nèi)部知識產(chǎn)權(quán)部門互動(dòng)是非常重要的。這有助于確保他們的創(chuàng)新得到妥善保護(hù)，同時(shí)支持持續(xù)的技術(shù)進(jìn)步。隨著行業(yè)的演變，戰(zhàn)略性知識產(chǎn)權(quán)管理將是最大化這些技術(shù)影響力并推動(dòng)汽車、可再生能源和電信等更廣泛技術(shù)領(lǐng)域進(jìn)步的關(guān)鍵。