2021中國【半導體的自動封裝封測】專利地圖

 

在全球疫情的衝擊下而發酵的「宅經濟」，促使手機、家用主機、筆電及家電等產品需求，高居不下。然上述產品皆需要使用晶片來控制及儲存，因此，半導體產業可謂是數位時代相當重要的核心技術；以往半導體工廠導入全自動化大多以前段晶圓製程為主，後段封裝封測則被視為勞力較為密集的技術，因利潤較低，投入全面自動化則不符合投資報酬率，所以很少公司採用。

 

自動化系統，半導體產業

但現因疫情衝擊造成現場人員的減少，工廠產能想要完全運作是具有難度的，為此十分有必要為了精簡人力而導入自動化系統，降低人力成本使工廠的效益提升，增加營收，才能在面對疫情的狀況下獲利。

 

半導體封測廠自動化系統整合應用(圖片來源：盟立自動化公司)

 

鑑於「半導體的自動封裝封測」係目前各國為了精簡人手、增加產能且穩定品質的方法，同時為因應中國紅色供應鏈崛起，台灣各產業鏈除要掌握核心競爭力持續深化外，且商場如戰場，亦要知己知彼，才能百戰百勝，本所特從中國知識產權局的專利資料庫中所收集到與「半導體的自動封裝封測」相關的專利進行統計分析，以一窺中國「半導體的自動封裝封測」技術的發展近況。

 

 

一、半導體自動封裝封測專利「年度趨勢」分析

藉由中國專利的「年度趨勢」分析，可以探知中國「半導體的自動封裝封測」的專利技術生命週期。依照專利的公開/公告日來進行統計，至2021/05/31日止，近年來中國「半導體的自動封裝封測」的專利數量在2014年開始成長，2020年專利量達到高峰；特別一提，今年(2021)因為有一部分的專利數量尚未公開公告，故趨勢線會有往下掉的情況。

 

2021中國「半導體的自動封裝封測」專利的年度發展趨勢圖

 

2021中國「半導體的自動封裝封測」專利的年度專利數量一覽表

 

 

二、半導體自動封裝封測專利「競爭申請人」分析

 

藉由「競爭申請人」分析，可以探知「半導體的自動封裝封測」技術領域中領導者；至2021/05/21日為止，在中國「半導體的自動封裝封測」的專利申請數量TOP1為「株式會社半導體能源研究…」有481件，TOP2為「台灣機體電路製造股份有...」有122件、TOP3為「三星電子株式會社」有80件。 

 

2021中國「半導體的自動封裝封測」專利的競爭申請人排行圖

 

2021中國「半導體的自動封裝封測」專利的競爭申請人排行表

 

 

三、半導體自動封裝封測專利「競爭發明人」分析

藉由「競爭發明人」分析，可以探知各家公司的研發人才概況；至2021/05/21日為止，發明人在「半導體的自動封裝封測」專利創作數量TOP1為「山崎舜平」有292件，TOP2為「秋元健吾」有74件、TOP3為「阪田淳一郎」有43件。

 

2021中國「半導體的自動封裝封測」專利的競爭發明人排行圖

 

2021中國「半導體的自動封裝封測」專利的競爭發明人排行圖

 

 

四、半導體自動封裝封測專利「IPC競爭專長」分析

藉由「IPC競爭專長」分析，可以探知各家公司的技術優勢；至2021/05/21日為止，從下圖可以獲知，「株式會社半導體能源研究…」技術專長在H01L、G02F等，「台灣機體電路製造股份有...」技術專長在H01L、G06F等，「三星電子株式會社」技術專長在H01L、G02F等；其中競爭公司請以此類推。

 

2021中國「半導體的自動封裝封測」專利的IPC競爭專長氣泡圖

 

 

五、半導體自動封裝封測重要專利解析

(一)、CN212113636U「一種多功能半導體雷射器晶片的自動貼片生產線」專利案:

本發明一種多功能半導體雷射器晶片的自動貼片生產線，包括主體基座、貼片傳送機構、貼片限位機構、輸料機構、推料機構、貼片機構、定位機構、上料部、出料部；貼片傳送機構設置於主體基座的頂面；貼片限位機構設置於貼片通道內；輸料機構設置於貼片傳送機構的中段上方；推料機構設置於輸料機構的一側；貼片機構設置於輸料機構的頂面一側，且垂直位置與貼片限位機構相對應；定位伸縮杆設置於輸料框的底面，並與輸料框的底面垂直固定；上料部設置於輸料機構的一側；出料部設置於貼片傳送機構的端部。本實用新型整體的工藝結構具有緊湊性，可實現對多組晶片進行錯時貼片，極大的提升了晶片的貼片效率；裝置的貼片的精准性強。

 

上圖為CN212113636U專利案的「一種多功能半導體雷射器晶片的自動貼片生產線」的示意圖

 

(二)、CN212209424U「全自動半導體封裝機用精密中間板」專利案:

本實用新型公開了全自動半導體封裝機用精密中間板，包括底座，所述底座上設有兩個滑槽，所述底座的上端設有中間板，所述中間板的下端面設有滑軌，所述底座與滑軌之間設有用於改變中間板大小的滑動機構，所述中間板為四塊小板拼接組成，所述小板內均設有空腔，所述空腔的側壁上固定連接有伸縮杆，四個所述小板間通過伸縮杆相互連接，所述中間板上端設有基板，所述中間板的四角與中心均設有用於支撐基板的彈性機構。本實用新型結構合理，其通過設置滑動機構實現中間板大小的更改，適應不同大小基板需要不同中間板的需求，通過設置彈性機構實現彈性支撐，避免因加工力道較大使基板發生變形甚至損壞。

 

上圖為CN212209424U專利案的「全自動半導體封裝機用精密中間板」的示意圖

 

(三)、CN112185852A「用於半導體器件封裝的可搬運級聯式百級潔淨裝置及方法」專利案:

本發明公開了用於半導體器件封裝的可搬運級聯式百級潔淨裝置及方法，所述用於半導體器件封裝的可搬運級聯式百級潔淨裝置包括：依次連通設置樣品除水操作櫥、真空周轉箱以及鍵合工藝櫥；樣品除水操作櫥的側壁設有第一進口、第一出口、潔淨氣體進氣口和單向排氣構造；第一進口設有第一進口閥門；第一出口與真空周轉箱連通；真空周轉箱的側壁設有第二進口、第二出口和真空抽氣口；第二進口設有第二進口閥門；第二出口設有第一出口閥門；鍵合工藝櫥的側壁設有第三進口、無氧潔淨氣體進氣口、壓力錶和泄壓閥。本發明實現了百級潔淨裝置自由移動、占地面積小並且可形成封閉式且百級潔淨的加工環境，大大提高了產品的優良率。

 

上圖為CN112185852A專利案「用於半導體器件封裝的可搬運級聯式百級潔淨裝置及方法」的示意圖

 

(四)、CN109411390B「半導體器件的自動化分級封裝方法及系統」專利案:

本發明公開半導體器件的自動化分級封裝方法，其中，所述半導體器件的追溯性資訊包括批次、座標、和分級資訊；所述自動化分級封裝方法在生產線的處理工位上對所述半導體器件進行封裝處理；多個所述半導體器件按陣列的方式排列在載具上。所述自動化分級封裝方法至少包括以下步驟：建立通信步驟；更新資訊步驟；分級處理步驟：在後續處理工位，後續產線工位機器從所述產線管理伺服器中下載所述半導體器件的更新的追溯性資訊，並且，根據所述產線管理伺服器的設置，所述後續產線工位機器僅處理指定分級資訊的半導體器件。本發明達到了提高產品品質和機器效率、節省資源和能源、節省成本的技術效果。

 

上圖為CN109411390B專利案「半導體器件的自動化分級封裝方法及系統」的示意圖

 

(五)、CN112020765A「用於直接轉移多個半導體器件的方法和裝置」專利案:

本發明係一種用於將半導體器件管芯從晶圓帶直接轉移到基板的裝置。第一框架保持晶圓帶，第二框架固定基板。第二框架保持基板，使得轉移表面被設置成面向晶圓帶的第一側上的半導體器件管芯。兩根或更多根針被設置成與晶片帶的第一側相對的第二側相鄰。兩根或更多根針的長度在朝向晶圓帶的方向上延伸。針致動器將兩根或更多根針致動到管芯轉移位置，在該管芯轉移位置處，兩根或更多根針中的至少一根針按壓在晶圓帶的第二側上，以將一個或多個半導體器件管芯中的半導體器件管芯按壓至與基板的轉移表面接觸。

 

上圖為CN112020765A專利案「用於直接轉移多個半導體器件的方法和裝置」的示意圖

 

 

六、結論

綜上所述，「半導體的自動封裝封測」在近年來也逐漸導入各大封裝封測的廠商，自動化除了可以省下人力成本外，利用自動化機器檢測快速又穩定，不容易產生人工的誤差，同時也減少搬運作業及製程等待時間，讓整體產線速度增加，據以增加生產產能及降低製造成本。

 

因此，我方藉由此次中國「半導體的自動封裝封測」專利地圖之建置分析，可以探知中國「半導體的自動封裝封測」的核心技術，以及同性質競爭公司的研發技術及其專利佈局，除可以避免重複研發而浪費研發資源外，藉此也可避開他人的專利地雷區，以絕專利侵權被告之可能，並可以既有的「半導體的自動封裝封測」技術，進行創新改良或迴避設計，進而促進國內產業升級，亦可為企業自身創造價值及競爭優勢。

 

參考資料:

1. 中國國家知識產權局-專利資料庫

2. 盟立:半導體封測廠整廠自動化系統解決方案

3. 遠見:半導體廠高規格分流，力守護台矽盾

 

關鍵字:

半導體、自動化、封裝、封測、京元、日月光

 

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