2020年12月12日 | 中国正在推动GaN RF专利的申请

Knowmade表示，最近两年是RF GaN专利的转折点

在电信和军事应用的推动下，RF GaN市场正在经历令人瞩目的增长。市场研究公司Yole预测GaN RF市场将从2019年的7.4亿美元增长到2025年的20多亿美元，复合年增长率为12％。随着市场的增长，RF GaN专利也发生了变化：活动现在集中在中国。

在最新的RF GaN专利格局报告中，涵盖了从外延结构到RF半导体器件、电路、封装、模块和系统的所有内容，Yole姐妹公司Knowmade分析了6300多项专利，代表了500多个不同机构申请的3000多个专利族（发明）。Knowmade首席执行官兼联合创始人Nicolas Baron表示：“与2019年相比，2020年专利族数量增加了两倍，并有100多个新参与者。”

第一个射频GaN专利申请是在20世纪90年代提交的。活动水平在2004年开始起飞，并从2015年开始显着加快。今天，知识产权动态受到两个主要因素的驱动：（1）中国；（2）知识产权向价值链下游转移。

中国正在推动RFGaN专利的申请

自2015年以来，中国的专利活动一直在加速。在过去的两年中，我们见证了来自中国的专利显着增加，许多中国新玩家进入了RF GaN 知识产权领域。在2019-2020年期间，中国组织占专利申请者的40%以上（美国组织占23％，日本组织占 10％，欧洲组织占3％）。

“随着中国从制造业向创新驱动型经济过渡，中国公司的RF GaN专利数量的增长遵循了一个更普遍的趋势。”Nicolas Baron说，“这一趋势也反映了RF行业的情况，中国市场对商用无线电信应用的需求呈现爆炸式增长，而中国公司已经在开发下一代电信网络。此外，在中美贸易战之后，许多中国公司都在尝试内部开发用于5G基础设施的GaN RF。”

RF GaN专利格局目前由Cree，Fujitsu，住友电气，三菱电机，英特尔，MACOM，东芝，Qorvo和雷神公司等美国和日本公司主导。美国的知识产权竞争一直比较激烈，这一点从其获得授权的专利数量(1200+)远远高于中国(640+)、日本(440+)和欧洲(250+)可以看出。然而，专利活动目前集中在中国。

Cree公司拥有较强的知识产权地位，这要归功于众多基础专利，尤其是碳化硅基氮化镓技术。过去5年，Cree、住友电工和东芝的发明活动停滞不前。这些知识产权领先企业已经开发了广泛的专利组合，涵盖了广泛的射频GaN技术节点。Nicolas Baron评论说："知识产权活动的减少可能是对他们业已强大的射频GaN专利组合充满信心的一个信号"。

自2017年以来，英特尔和Macom一直在大力增加知识产权活动，特别是在硅基氮化镓技术方面。英特尔目前是RF GaN领域最活跃的专利申请者，过去几年新发明专利的申请活动创下了历史新高，这在未来的发展中可能会使其在知识产权领导地位上领先于住友电工、富士通或Cree。

在中国，中电科和西安电子科技大学的发明活动最多。海威，能讯，汉华和中国顶尖的公共研究机构电子科大，中科院微电子所，华南理工大学和中科院半导体研究所等其他参与者已经建立了相当规模的RF GaN 知识产权组合，许多新的参与者正在进入知识产权领域（博信、Reactor Microelectronics、TUS - Semiconductor、Hatchip、Nexgo、Bosemi、HC Semitek、A-INFO、RDW、Chippacking、中国移动、Gaxtrem等）。“中国知识产权的崛起应该受到重视，因为它改变了国际企业的经营格局。”Nicolas Baron说。

虽然中国目前重数量轻质量，但许多来自中国顶级机构的RF GaN专利都达到了国际质量标准（中电科、西电大、海威、能讯等）。此外，一些具有全球野心的中国企业（能讯，汉华，珠海晶振，中兴，华为，CCT，Nexgo）也在重要国家申请或收购专利。外国公司现在也越来越多地在中国申请专利保护（三菱电机，NXP）。对于在中国经营的国内或国外企业来说，这增加了专利侵权的风险，也变得难以管理。

欧洲射频厂商Thales，BAE Systems，英飞凌，Ampleon，爱立信等在当前的射频GaN 知识产权动态中只占很小的一部分。在台湾，代工厂Win Semiconductors，台积电（TSMC）和GlobalWafers于2010年代中期首先进入RF GaN 知识产权领域，其次是VIS和Wavetek等其他公司于2018年进入。韩国实体在专利申请方面并不十分活跃。在过去的十年中，ETRI每年持续申请的新专利很少。2016年，RFHIC从Element Six手中收购了GaN-on-Diamond相关专利，然后我们观察到Wavice，U-Tel和Wavepia最近的进入。

过去这几年，为解决GaN RF器件所有技术和制造障碍所显示出的创造力水平让人印象深刻。

“最近，价值链下游课题的知识产权开发正在加速，以解决与单片集成，封装，RF电路和模块/系统有关的制造和技术问题。随着更多成熟的射频产品采用GaN技术，这一趋势有望加速发展。”Nicolas Baron肯定地说。当前的专利活动表明，在不同RF半导体器件的单片集成、外延片、半导体器件和封装层面的热管理、半导体器件和电路层面的线性度以及电路层面的保护、匹配和失真补偿等方面，仍需解决制造和技术问题。

GaN相关的专利活动活跃；越来越多的玩家进入了这个领域，GaN 知识产权格局也在不断发展。一方面，一些GaN初创公司和纯业务公司仍在寻找有前景的商业机会，并正在开发横向GaN 知识产权组合，以同时满足RF应用和电力电子领域需求。

另一方面，来自GaN行业之外的RF公司和OEM厂商，正在通过开发在RF模块/系统中使用GaN技术的专利来寻求在RF GaN领域占据领先地位。现在，全球有足够多的公司拥有横向组合，有足够多的可执行专利来解决整个价值链中的大多数技术问题，这表明执业实体的经营自由度正在缩小，并且可以预测，一旦GaN射频器件进入大批量商业市场，很可能会出现复杂的许可和法律纠纷。

现在的问题是：中国知识产权是否会影响GaN RF产业的未来？在COVID后的5G世界中，哪些知识产权所有者将成为GaN RF的领导者？