法国索菲亚·安提波利斯,2025 年 5 月 15 日 │全球碳化硅功率半导体专利布局正呈现加速态势。据 KnowMade 最新发布的《2025 年第一季度碳化硅专利监测报告》显示,本季度全球新增 SiC 相关专利家族达 840 余项,其技术布局高度集中于碳化硅 MOSFET 结构设计领域。
专利格局新变化及动态深度解析
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报告指出,日本电子巨头东芝(Toshiba)在本季度显著加快了 SiC 功率器件的专利布局节奏,专利申请数量与中国领先企业泰科天润持平。值得关注的是,泰科天润已连续四个季度稳居全 球 SiC 专利申请量榜首,其技术布局高度聚焦于 SiC MOSFET 器件结构创新。
在专利授权方面,本季度首次获得授权的专利家族超过 420 项。专利持有人排行显示,电装/丰田(Denso/Toyota)、富士电机(Fuji Electric)、住友电工(Sumitomo Electric)、三菱电机(Mitsubishi Electric)等五家日系企业与泰科天润共同占据第一梯队。中国企业的强势表现主要得益于大量实用新型专利的集中申请。
最新季度报告中,罗姆半导体(Rohm Semiconductor)、Wolfspeed、东芝和意法半导体被列为四大重点知识产权领导者进行深度分析。
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赵明灿
2025-05-12
此外,2025 年第一季度,SiC 专利领域迎来了 15 家以上的新玩家(即首次公开与SiC 相关专利的实体),其中逾六成为中国企业。
其他关键动态:
专利失效:约 120 项专利因到期或主动放弃失效,其中Wolfspeed 占比高达 20%;
专利转让:共完成 40 项转让交易,重点包括 Qorvo 被安森美(onsemi)收购后,其部分专利转让至United Silicon Carbide;
产学研合作:超 15 项合作知识产权活动落地,日产-雷诺联盟跨境合作尤为突出,重点优化栅极沟槽下电场弛豫结构以提升器件可靠性;
专利诉讼:暂无新诉讼,普渡大学与Wolfspeed 在美的案件已于本季度结案。
全产业链创新动态速览
衬底材料:山东天岳先进科技(SICC)持续保持在碳化硅衬底领域的高频专利申请,稳居技术前沿。作为少数在中国以外积极开展碳化硅专利布局的本土企业,SICC 最新的PCT 申请聚焦于通过控制残余应力与优化应力分布,提升大尺寸 SiC 晶圆的结晶质量。这一进展为高可靠性功率器件的基础材料提供了重要支撑。
器件设计:在碳化硅器件层面,多家企业和研究机构呈现出多元化的技术探索:
微芯科技(Microchip Technology)重新回归 SiC 专利舞台,披露三项 SiC/Si 混合沟道 MOSFET 发明,旨在提升迁移率与开关效率;
普渡大学推出超短沟道SiC MOSFET,具有极低比导通电阻;
新一代器件涵盖东芝、罗姆的 SiC 超结结构、安森美的 SiC JFET,以及日立、 GlobalFoundries、东芝等企业的新型 SiC IGBT 专利;
日立提出利用半绝缘 SiC 衬底用于中压(>10kV)应用,以降低制造成本。模块与封装:
奥尔堡大学申请 15kV 中压模块集成技术,优化沟槽电场分布;
安森美、日立、Semikron Danfoss 分别聚焦倒装芯片、耐高温贴装技术及三电平模块低电感布局。
应用创新:应用端专利以中国研究机构为主,重点聚焦以下几大典型场景:
电动车/混合动力车(如Allegro Microsystems 的主动母线放电);
非道路车辆(如Caterpillar 的便携兆瓦级快充);
航空航天与核能(如日立的测量系统);
储能系统(如西门子的电网连接电池技术)。