UFC760BE42 3BHE004573R1042 引领SiC和GaN技术专利领域的发展

　　过去十年来，碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)技术的快速发展极大地重塑了电力电子行业。这些宽带隙材料具有显著的优势，如降低功耗、更高的开关速度和在高温下工作的能力，使其特别适合电动汽车(EV)、可再生能源系统和先进通信技术的应用。

　　专利申请通常是一个领域R&D和商业活动水平的有力指标。看SiC基和GaN基电力电子技术的专利申请趋势如图1所示，在过去十年中，申请数量稳步增长，反映了该领域的兴趣日益增长和快速发展。这一上升趋势表明，在过去十年中，每年的申请量增加了近八倍，这既表明了主要参与者之间的竞争加剧，也表明了宽带隙材料在电力电子领域的应用不断扩大。这或许也反映了SiC和GaN作为驱动创新和满足电动汽车、可再生能源和电信等行业不断发展的需求的重要技术的作用日益增强。

　　图一。按出版年份分列的与基于SiC和GaN技术的电力电子相关的专利申请数量。(搜索范围包括:“主要当局”(CA CN DE EP FR GB JP KR RU US WO)。使用的搜索术语:(电力电子)和(“氮化镓”或“GaN”或“碳化硅”或“SiC”)。*专利申请通常在优先权日(首次申请)后18个月公布，这意味着一些在2023年末和2024年申请的专利尚未公布。由于搜索是在2024年11月22日进行的，预计2024年公布的最终申请数量会更多。)图片由提供博多的动力系统[PDF]

　　SiC和GaN技术领先地位的全球竞赛

　　SiC和GaN专利申请中的竞争态势表明，为确保该领域的领先地位，全球竞争日益激烈。作为英飞凌和意法半导体等老牌企业的大本营，欧洲已经出现了大量的申请，尤其是在欧洲专利局(EPO)，其次是美国和中国，如图2所示。这表明了欧洲在SiC技术方面的持续优势，特别是在高性能电动汽车和工业系统方面。

　　图二。按国家分列的与SiC和GaN技术相关的专利申请。(搜索范围包括:“主要当局”(CA CN DE EP FR GB JP KR RU US WO)。使用的搜索术语:(电力电子)和(“氮化镓”或“GaN”或“碳化硅”或“SiC”)。*专利申请通常在优先权日(首次申请)后18个月公布，这意味着一些在2023年末和2024年申请的专利尚未公布。搜查于2024年11月22日进行)。图片由提供博多的动力系统[PDF]

　　图2还强调了美国在SiC创新方面的强大地位，Wolfspeed(前身为Cree)等公司取得了巨大进步，特别是在200毫米晶圆生产方面，这为大规模应用带来了更高的产量。他们的垂直集成模式增强了他们在SiC功率器件中的地位，尤其是在汽车动力系统中。在东亚，日本继续取得显著进步，三菱电机、罗门和松下等公司专注于SiC缺陷减少技术和经济高效的硅上GaN解决方案等技术。像三星和SK海力士这样的韩国公司也同样引人注目碳化硅和氮化镓技术的进步，尤其是在高效功率转换和汽车应用中。

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　　优化知识产权战略

　　在SiC和GaN技术中，专利申请通常集中在关键的创新领域，如提高衬底质量、改进器件架构和增强制造可扩展性。例如，在减少SiC晶片缺陷方面的创新直接影响了功率器件的效率和可靠性，而GaN-on-silicon的进步旨在以低得多的成本提供与GaN-on-sapphire相当的性能。

　　对于在SiC和GaN等复杂、多层技术领域工作的企业、研究机构和其他实体来说，有效管理专利组合至关重要。许可协议、战略伙伴关系和交叉许可安排有助于加强市场竞争地位。即使对于已经建立了知识产权部门的组织来说，内部知识产权团队和外部专利律师之间的合作也能提供显著的优势，外部专利律师可能能够提出额外的知识产权战略，并强调与直接相关的、邻近的、甚至偏远的技术领域有关的更广泛的考虑。此外，对于国际企业来说，向熟悉特定司法实践的当地律师寻求知识产权建议对于确保不同市场的有效保护至关重要。

　　工程师的知识产权考虑

　　对于在SiC和GaN技术等复杂且高度活跃的领域工作的工程师来说，寻求内部知识产权部门或专利律师的支持对于确保他们的创新得到有效保护至关重要。尽早与知识产权专业人士接触有助于探索现有的专利格局，识别潜在的侵权风险，并评估新发明或产品是否会与现有权利冲突。

　　此外，工程师经常低估自己的发明，尤其是在复杂技术领域的渐进式创新的“创造性”方面。这些看似微小的改进可以带来专利，通过仔细审查专利申请提供有价值的商业保护。

　　也许最重要的是，工程师需要对他们何时披露和披露什么保持谨慎，因为公开披露会阻止他们申请发明专利。为了降低这种风险，建议在开发过程的早期咨询内部知识产权部门或专利律师，特别是在处理复杂和不断发展的技术(如SiC和GaN)时。

　　不断发展的复杂技术环境中的战略性知识产权管理

　　随着SiC和GaN技术的不断进步，竞争激烈的专利环境将在塑造电力电子的未来方面发挥关键作用。SiC晶片生产、GaN器件缩放和新型架构方面的创新有望推动专利申请的进一步增长。这些发展也有望提供进一步的创新，这不可避免地使该领域的知识产权格局复杂化。

　　为了有效应对如此复杂的知识产权环境，工程师和创新者积极与专利专业人士或其内部知识产权部门合作非常重要。这有助于确保他们的创新得到适当保护，同时支持持续的技术进步。随着行业的发展，战略性知识产权管理将是最大限度地发挥这些技术的影响并推动汽车、可再生能源和电信等更广泛技术领域进步的关键。