晶片中的專利成本知多少

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晶片(chip)就是半導體元件產品的統稱。

是集成電路(IC, integrated circuit)的載體,由晶圓分割而成。

應用範圍覆蓋了軍工、民用的幾乎所有的電子設備。

「晶片」和「集成電路」這兩個詞經常混著使用,比如在大家平常討論話題中,集成電路設計和晶片設計說的是一個意思,晶片行業、集成電路行業、IC行業往往也是一個意思。

實際上,這兩個詞還是有一定區別的,集成電路更著重電路的設計和布局布線,晶片更強調電路的集成、生產和封裝。

廣義上,只要是使用微細加工手段製造出來的半導體片子,都可以叫做晶片,裡面並不一定有電路。

比如半導體光源晶片;比如機械晶片,如MEMS陀螺儀;或者生物晶片如DNA晶片。

在通訊與信息技術中,當把範圍局限到矽集成電路時,晶片和集成電路的交集就是在「矽晶片上的電路」上,這一點比較好理解。

集成電路產業的特色是贏者通吃,像Intel這樣的巨頭,巔峰時期的利潤可以高達60%。

Intel在1996年至2006年期間,僅從微處理器產品的銷售中就獲取了600多億美元的壟斷利潤。

像晶片這樣的產品,它的成本包括設計成本和硬體成本。

晶片的設計成本包括兩個部分:設計人員的工資和專利技術的許可費用。

晶片的硬體成本包括四個成本:晶片成本、掩膜成本、測試成本、封裝成本。

對於這四個部分,可能大家不太了解,這裡給大家做個科普吧:

(1) 從二氧化矽到市場上出售的晶片,要經過製取工業矽、製取電子矽、再進行切割打磨製取晶圓。

晶圓是製造晶片的原材料,晶片成本可以理解為每一片晶片所用的材料(矽片)的成本。

(2) 封裝是將基片、內核、散熱片堆疊在一起,就形成了大家日常見到的CPU,封裝成本就是這個過程所需要的資金。

(3)測試可以鑑別出每一顆處理器的關鍵特性,比如最高頻率、功耗、發熱量等,測試成本就是這個過程所需要的資金。

(4) 掩膜成本就是採用不同的製程工藝所需要的成本,像40/28nm的工藝已經非常成熟,成本也低——40nm低功耗工藝的掩膜成本為200萬美元;28nm SOI工藝為400萬美元;28nm HKMG成本為600萬美元。

在相同產量的情況下,使用更先進的工藝會使設計成本和硬體成本增加,但是只是產量足夠大,原來很高的成本就會大幅降低。

但是,不能確定並且占比較大的是專利許可費用。

國際知名專利檢索公司QUESTEL近日發布《晶片行業專利分析及專利組合質量評估》報告,報告顯示中國在近10年的晶片專利增長驚人,已經成為晶片專利申請第一大國,其中,中興和華為成為領跑者。

其它國家排名分別為日本、美國、歐洲、澳大利亞、印度、巴西和俄羅斯等。


在全球晶片專利申請量前30位專利權人中,日本公司居多,日立、東芝和NEC排名前3位,其次是美國的IBM、英特爾、德州儀器、高通等老牌企業。

在中國晶片專利申請量前30位專利權人中,台灣鴻海、韓國三星和中興通訊分列前三位。

科研院校代表浙江大學和清華大學表現搶眼。

由於晶片技術對於國家的信息安全具有重要的意義,國產晶片的科研投入越來越大。

目前的國產晶片主要應用於消費類領域,而在對穩定性和可靠性要求很高手通信、工業、醫療和軍事等領域,仍主要依賴美國等已開發國家。

隨著以中興通訊、華為為首的通訊科技企業大幅提高國產晶片的自給率,以及與信息安全相關的晶片產業成為國家重點扶持謀求突破的產業,相信中國晶片產業未來 會取得飛速發展。

過去十年,中國大陸半導體產業市場規模年複合增長率為19.2%,顯著高於全球6.2%的增長速度。

隨著中國廠商逐步加入全球晶片競爭,相信晶片的專利成本會越來低,隨之晶片的製造成本會越來越低。

作者所在單位:

北京冠和權律師事務所

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