專利地圖及專題文章：2021中國「矽晶自動供料、卸料裝置」專利地圖

2021 年 07 月 02 日

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Writer: Sofina & Oliver 2021-7-2

2021中國「矽晶自動供料、卸料裝置」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；在半導體的矽晶圓片製程中，矽晶體需要在無塵的環境下進行切片、研磨及拋光後成為矽晶圓片，後續過程中需要將矽晶體移動至不同區域，藉由人力運送的話不只耗費時間，也有可能發生失誤造成矽晶體的損失，且因現在疫情在全球肆虐，導致現有能在安全環境下工作的人力資源十分不足。

因此，利用藉由各種供料、卸料裝置來達成矽晶體加工的搬移、儲存及就定位等工作，如此可以最大化的避免灰塵、震動等會影響矽晶圓片成品的因素。

鑑於「矽晶自動供料、卸料裝置」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「矽晶自動供料、卸料裝置」相關的專利進行統計分析，以一窺中國「矽晶自動供料、卸料裝置」技術的發展近況。

一、矽晶自動供料、卸料裝置「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「矽晶自動供料、卸料裝置」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2021/05/28日止，近年來中國「矽晶自動供料、卸料裝置」的專利數量在2017年開始爆發性成長；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「矽晶自動供料、卸料裝置」專利的年度發展趨勢圖

2021中國「矽晶自動供料、卸料裝置」專利的年度專利數量一覽表

二、矽晶自動供料、卸料裝置「競爭申請人」分析

藉由「競爭申請人」分析，可以探知「矽晶自動供料、卸料裝置」技術領域中領導者；至2021/05/28日為止，在中國「矽晶自動供料、卸料裝置」的專利申請數量TOP1為「北京七星華創電子股份有限公司」有19件，TOP2為「中國科學院瀋陽自動化研究所」有14件、TOP3為「北京北方華創微電子裝備有限公司」、「台灣積體製造股份有限公司」有13件。

2021中國「矽晶自動供料、卸料裝置」專利的競爭申請人排行圖

2021中國「矽晶自動供料、卸料裝置」專利的競爭申請人排行表

三、矽晶自動供料、卸料裝置「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2021/05/28日為止，發明人在「矽晶自動供料、卸料裝置」專利創作數量TOP1為「劉明哲」、「徐皚冬」有14件，TOP2為「李廣旭」、「李補忠」、「王廣明」有12件、TOP3為「葉欣」有11件。

2021中國「矽晶自動供料、卸料裝置」專利的競爭發明人排行圖

四、矽晶自動供料、卸料裝置「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2021/05/28日為止，從下圖可以獲知，「北京七星華創電子股份有限公司」技術專長在H01L、B65G等，「中國科學院瀋陽自動化研究所」技術專長在H01L、G06B等，「北京北方華創微電子裝備」技術專長在H01L、B25J等；其中競爭公司請以此類推。

2021中國「矽晶自動供料、卸料裝置」專利的IPC競爭專長氣泡圖

五、矽晶自動供料、卸料裝置重要專利解析

(一)、CN112151432B「夾取儲存在矽片盒中的矽片的裝置、方法及矽片傳送設備」專利案:

本發明實施例公開了一種用於夾取儲存在矽片盒中的矽片的裝置、方法及矽片傳送設備，該裝置可以包括：驅動軸，驅動軸能夠繞自身的縱向軸線旋轉；設置在驅動軸上的多個夾取手臂，所述多個夾取手臂沿著垂直於驅動軸的縱向軸線的方向延伸以便在驅動軸靠近矽片盒移動時伸入到矽片盒中並對矽片進行夾取；設置在每個夾取手臂與驅動軸之間的卡扣機構，卡扣機構能夠在鎖定狀態和解鎖狀態之間轉換，在鎖定狀態下，驅動軸對夾取手臂進行驅動使得在驅動軸旋轉時夾取手臂與驅動軸一起旋轉，在解鎖狀態下，驅動軸無法對夾取手臂進行驅動使得在驅動軸旋轉時夾取手臂保持固定不動。

上圖為CN112151432B專利案的「夾取儲存在矽片盒中的矽片的裝置、方法及矽片傳送設備」的示意圖

(二)、CN112850238A「一種矽片光刻用防汙輸送設備」專利案:

本發明公開了一種矽片光刻用防汙輸送設備，其結構乾燥元件、清洗元件、輸送裝置、殼體、驅動元件、阻隔裝置、控制器、電源線和底架，乾燥元件右端與清洗元件固定連接，清洗元件內側上部固接有輸送裝置；乾燥元件左端固接有殼體，殼體底端與底架固定連接，本發明具有以下有益效果，通過在乾燥元件左端設置清洗元件，達到了通過加設再洗部件以提高潔淨度的有益效果；通過在乾燥元件內部設置的均流裝置和翻轉元件，達到了通過加設均熱與翻轉部件以提高乾燥效率的有益效果；通過在殼體左端設置阻隔裝置，達到了通過加設閉口部件以提高隔絕防汙有益效果；輸送穩定，智慧性強且操作便捷。

上圖為CN112850238A專利案的「一種矽片光刻用防汙輸送設備」的示意圖

(三)、CN210668287U「一種半導體圓形矽片發送機構」專利案:

本實用新型涉及半導體矽片測試生產技術領域，尤其為一種半導體圓形矽片發送機構，包括基板，所述基板的底部固定連接有上下移動基板，所述上下移動基板右側壁的底部垂直方向通過螺栓連接步進電機基板，所述步進電機基板的端面上固定設有步進電機，所述步進電機上的驅動軸貫穿步進電機基板並且延伸至步進電機基板的下方通過螺釘連接有主同步帶輪，所述上下移動基板的左側壁並且與基板的連接處通過螺栓連接有絲杆上支座，所述絲杆上支座上安裝有上絲杆軸承，所述上絲杆軸承的內壁裝配有滾珠絲杆的一端，本實用新型通過設計構結構簡單、性能穩定可靠，能應用于大量半導體測試設備及自動化流水線中，達到適用範圍廣，實用性能強的效果。

上圖為CN210668287U專利案「一種半導體圓形矽片發送機構」的示意圖

(四)、CN111199903A「一種半導體的晶圓盒的懸掛式搬運設備及定位方法」專利案:

本發明一種半導體的晶圓盒的懸掛式搬運設備及定位方法，懸掛式搬運設備包括天車、夾取裝置、影像擷取裝置及控制系統。天車可活動的安裝於天車軌道，並能夠懸停於基準平臺或裝卸口上方。夾取裝置可活動的安裝於天車，並能夠夾持晶圓盒以及相對於天車升降。影像擷取裝置對正的安裝於夾取裝置，影像擷取裝置具有標準圖像，當天車懸停於基準平臺上方時，影像擷取裝置擷取包括基準平臺的影像，作為基準影像；當天車懸停於裝卸口上方時，影像擷取裝置擷取包括裝卸口的影像，作為裝卸口的影像。控制系統，能夠獲得補償值，並能夠基於補償值校正夾取裝置，使得夾取裝置與裝卸口對正，其中，補償值為標準圖像與裝卸口的影像之間的偏移量。

上圖為CN111199903A專利案「一種半導體的晶圓盒的懸掛式搬運設備及定位方法」的示意圖

(五)、CN112053990A「一種用於半導體晶片生產過程中晶圓自動傳輸、測試的承片台」專利案:

本發明公開了一種用於半導體晶片生產過程中晶圓自動傳輸、測試的承片台，包括Z向升降結構、T向旋轉結構和三爪驅動結構；所述Z向升降結構包括Z向電機、同步帶輪a、同步帶輪b、Z向絲杠和Z向絲杠螺母；所述T向旋轉結構包括T向電機、T向絲杠、T向絲杠螺母、T向螺母連接件和ZT向連接件；所述三爪驅動結構包括驅動電機、同步帶輪c、同步帶輪d、絲杠、絲杠螺母、連接塊、升降板a、滑塊、滑軌、升降板b和三爪，通過設置一個使得承片盤可自動升降和旋轉的機構，並且在晶圓放置到承片盤上時自動進行機械手和承片盤過渡的過程，實現了晶圓測試的全自動化，是半導體晶片測試設備中實現全自動晶圓傳輸、測試過程中的關鍵核心部件。

上圖為CN112053990A專利案「一種用於半導體晶片生產過程中晶圓自動傳輸、測試的承片台」的示意圖

六、結論

綜上所述，「矽晶自動供料、卸料裝置」在近年來越來越多矽晶體上游公司引進自動化系統建立無人工廠，且無人工廠可以24小時運作，也不需燈光照明，因此自動化除了可以省下人力及電力成本外，也利用無人車、機械手臂等方式運輸矽晶體及定位加工，不容易產生人為的誤差，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「矽晶自動供料、卸料裝置」專利地圖之建置分析，可以探知中國「矽晶自動供料、卸料裝置」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「矽晶自動供料、卸料裝置」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. 中時:廣運展示第三代半導體無人工廠

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