專利視角下的埋嵌式印制電路板

趙 萌

（國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作天津中心，天津 300304）

0 引 言

印制電路板是當(dāng)今電子工業(yè)中不可或缺的組成構(gòu)件。隨著電子產(chǎn)品和電氣設(shè)備的多功能化和高集成化，集成到印制電路板上的電子元件種類和數(shù)量越來越多。但是，印制電路板表面空間有限，并且凸出設(shè)置的電子元件大大增加了印制電路板組件的整體厚度。因此如何減小電子產(chǎn)品尺寸、降低制造成本、提高印制電路板組件的可靠性，成為電子工業(yè)中亟待解決的問題。于是，埋嵌式印制電路板逐漸成為各大電子企業(yè)爭(zhēng)相研究的熱點(diǎn)[1-2]。

所謂埋嵌式印制電路板，是將原本設(shè)置在印制電路板表面上的電子元件設(shè)計(jì)在基板內(nèi)部，從而可以為基板表面留出更多空間用于其他電子元件的安裝，同時(shí)將電子元件設(shè)置在內(nèi)部也減小了印制電路板組件整體的厚度。埋嵌式印制電路板包括埋入無源器件和埋入有源器件兩大類。目前，已有許多埋入電阻[3-5]、埋入電容[6-7]、埋入磁芯[8]等類型的印制電路板可見報(bào)道。

下面基于埋嵌式印制電路板的全球?qū)＠暾?qǐng)現(xiàn)狀，以專利為視角，針對(duì)埋嵌式印制電路板的發(fā)展進(jìn)行分析。

1 埋嵌式印制電路板全球?qū)＠治?/h2>

本文選取中國(guó)專利文摘數(shù)據(jù)庫（CNABS）和德溫特世界專利索引數(shù)據(jù)庫（DWPI）進(jìn)行檢索，檢索范圍為2020年1月之前公開的全球?qū)＠墨I(xiàn)。

埋嵌式印制電路板的全球及中國(guó)專利申請(qǐng)趨勢(shì)如圖1 所示。從全球來看，埋嵌式印制電路板的相關(guān)專利申請(qǐng)起源于20 世紀(jì)60年代。1968年，Philips 公司在其專利中提出有源芯片埋入電路板的概念，隨后埋嵌式印制電路板的相關(guān)專利申請(qǐng)出現(xiàn)小幅攀升，但囿于電子產(chǎn)業(yè)制造技術(shù)方面的限制，專利申請(qǐng)數(shù)量并未出現(xiàn)大幅增加。1980年美國(guó)Zycon 公司開發(fā)出電容內(nèi)埋技術(shù)，1983年美國(guó)OMEGA公司開發(fā)出電阻內(nèi)埋技術(shù)。這些技術(shù)上的突破極大地促進(jìn)了相關(guān)領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)量的增長(zhǎng)。20 世紀(jì)90年代后期，國(guó)外研究機(jī)構(gòu)先后在埋入有源器件方面獲得優(yōu)秀研究成果，為埋入有源器件技術(shù)的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。同時(shí)，產(chǎn)學(xué)研一體化加速了埋嵌式印制電路板技術(shù)的發(fā)展，其專利申請(qǐng)量再次大幅攀升。從中國(guó)來看，自1985年我國(guó)專利法正式實(shí)施后的第2年開始，世界各國(guó)就開始在我國(guó)進(jìn)行專利布局，并自進(jìn)入21 世紀(jì)開始一直處于增長(zhǎng)期。從圖2 展示的埋嵌式印制電路板中國(guó)專利申請(qǐng)中各國(guó)專利申請(qǐng)量逐年占比變化來看，初期主要以美國(guó)和日本的專利申請(qǐng)為主，但美國(guó)專利申請(qǐng)量占比逐年減少，而日本則一直保持較為穩(wěn)定的占比，直到2007年左右，我國(guó)專利申請(qǐng)量才開始凸顯優(yōu)勢(shì)，并一直呈現(xiàn)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。

從埋嵌式印制電路板全球?qū)＠暾?qǐng)地域來看，情況如圖3 所示。日本專利申請(qǐng)量高達(dá)7 130 余項(xiàng)，遙遙領(lǐng)先于其余各國(guó)，占比為全球?qū)＠暾?qǐng)總量的48%，幾乎占據(jù)全球一半的市場(chǎng)，充分表明日本在該領(lǐng)域的龍頭地位。中國(guó)專利申請(qǐng)量為3 590 余項(xiàng)，占比為全球?qū)＠暾?qǐng)總量的24%，排名第二位。韓國(guó)、美國(guó)、德國(guó)占比分別為11%、9%、4%，排名第3、第4、第5 位。具體到中國(guó)各省，廣東省專利申請(qǐng)量最多。究其原因，在于許多印制電路板行業(yè)的優(yōu)勢(shì)企業(yè)如深南電路、生益電子、崇達(dá)電路均位于廣東省，為廣東省在該行業(yè)中的發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)保障。

圖1 埋嵌式印制電路板全球及中國(guó)專利申請(qǐng)趨勢(shì)

圖2 埋嵌式印制電路板中國(guó)專利申請(qǐng)中各國(guó)專利申請(qǐng)量逐年占比變化

圖3 埋嵌式印制電路板全球?qū)＠暾?qǐng)地域分布及中國(guó)各省專利申請(qǐng)量占比

埋嵌式印制電路板全球及中國(guó)主要申請(qǐng)人如圖4所示。數(shù)據(jù)表明，全球范圍內(nèi)專利申請(qǐng)量排名前10 位的申請(qǐng)人中，除排名第1 位的韓國(guó)企業(yè)三星電機(jī)之外均為日本企業(yè)，其專利申請(qǐng)總量為3 068 項(xiàng)，約占日本專利申請(qǐng)總量的43%。可見，日本企業(yè)在埋嵌式印制電路板領(lǐng)域處于絕對(duì)領(lǐng)先地位，且日本申請(qǐng)人相對(duì)較為集中。日本積極培育和發(fā)展龍頭企業(yè)是其在該領(lǐng)域能夠持續(xù)發(fā)展的強(qiáng)大助推力。盡管韓國(guó)專利申請(qǐng)總量占比僅有11%，但是其企業(yè)三星電機(jī)全球?qū)＠暾?qǐng)量排名首位，表明三星電機(jī)在埋嵌式印制電路板領(lǐng)域同樣處于世界頂尖水平。在全球排名前10 位的專利申請(qǐng)人中，中國(guó)企業(yè)無一上榜，但中國(guó)專利申請(qǐng)總量占比并不低，表明中國(guó)在該領(lǐng)域中申請(qǐng)人較為分散，缺少具備話語權(quán)的龍頭企業(yè)，在國(guó)際市場(chǎng)中缺乏競(jìng)爭(zhēng)力。具體到中國(guó)范圍，專利申請(qǐng)量排名前10 位的申請(qǐng)人包括5 家中國(guó)企業(yè)、4 家日本企業(yè)和1 家韓國(guó)企業(yè)。其中，三星電機(jī)和松下電器仍然排名前2 位，但是其在我國(guó)專利申請(qǐng)量占比較小，表明國(guó)外申請(qǐng)人尚未在中國(guó)市場(chǎng)中形成壟斷地位。同時(shí)，國(guó)內(nèi)上榜企業(yè)與排名靠前的申請(qǐng)人專利申請(qǐng)量相差不大，我國(guó)可以針對(duì)優(yōu)勢(shì)企業(yè)制定適合的激勵(lì)政策和扶持措施，并積極推進(jìn)優(yōu)勢(shì)企業(yè)進(jìn)行聯(lián)盟合作，通過優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)可以盡快拉近國(guó)內(nèi)外差距，提高我國(guó)的專利競(jìng)爭(zhēng)力。

圖4 埋嵌式印制電路板全球及中國(guó)主要申請(qǐng)人

2 結(jié) 論

本文基于埋嵌式印制電路板的全球?qū)＠暾?qǐng)現(xiàn)狀，以專利為視角，針對(duì)埋嵌式印制電路板的發(fā)展進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)日本在埋嵌式印制電路板領(lǐng)域幾乎占據(jù)全球一半的市場(chǎng)，且日本申請(qǐng)人較為集中，其龍頭企業(yè)具備強(qiáng)勁的影響力，而我國(guó)缺少具備話語權(quán)的龍頭企業(yè)，在國(guó)際市場(chǎng)中缺乏競(jìng)爭(zhēng)力。因此，我國(guó)可以以市場(chǎng)為導(dǎo)向，以需求為契機(jī)，培育引導(dǎo)優(yōu)勢(shì)企業(yè)，并積極推進(jìn)優(yōu)勢(shì)企業(yè)與相關(guān)科研機(jī)構(gòu)進(jìn)行聯(lián)盟合作，實(shí)現(xiàn)彎道超車，不斷縮小國(guó)內(nèi)外差距，提高我國(guó)的專利競(jìng)爭(zhēng)力。