[汽車之家 行業(yè)]  比亞迪半導(dǎo)體有限公司最近財(cái)運(yùn)不斷,，繼5月26日融資19億元人民幣之后,，6月15日又獲8億元融資。一個(gè)月內(nèi)兩度融資,，估值已達(dá)102億元,，并明確將于適當(dāng)時(shí)機(jī)獨(dú)立上市。王傳福曾說(shuō)過(guò)：“其實(shí)我當(dāng)年要是不造車的話,，我們就造半導(dǎo)體”,。看來(lái),，干芯片,，比亞迪真的要搞事情了,。

　　芯片，是中國(guó)先進(jìn)制造業(yè)的隱痛,。在國(guó)內(nèi)整體芯片工業(yè)不力的大背景中,，一家造汽車的,，造的芯片能有多優(yōu)秀呢,？技術(shù)行不行，專利最有發(fā)言權(quán)。于是，我們把比亞迪申請(qǐng)的所有IGBT芯片專利擼了下，分析結(jié)果來(lái)了——

　　IGBT，學(xué)名絕緣柵雙極型晶體管,，俗稱電力電子裝置的“CPU”,。IGBT是能源變換與傳輸?shù)暮诵钠骷�，與動(dòng)力電池一樣,，也是新能源汽車的核心技術(shù),。

　　IGBT芯片的設(shè)計(jì)和制造工藝難度都很高,，我國(guó)IGBT長(zhǎng)期被卡脖子，中高端IGBT產(chǎn)能嚴(yán)重不足,，幾乎全部依賴英飛凌等國(guó)際巨頭。隨著產(chǎn)業(yè)規(guī)模的擴(kuò)張,，我國(guó)新能源汽車急需一顆強(qiáng)健的IGBT“中國(guó)芯”,。

　　 ◆比亞迪到底申請(qǐng)了多少專利？

　　2007年,，比亞迪提出其首個(gè)IGBT專利申請(qǐng),，截止2020年5月8日，德溫特世界專利數(shù)據(jù)庫(kù)里一共有比亞迪公開的130個(gè)IGBT專利族，包括231條專利記錄,。這就是比亞迪IGBT芯片當(dāng)前的全部技術(shù)家底了,，其中75%的專利布局于中國(guó)大陸。

　　那么,，231條授權(quán)專利,，在國(guó)際圈兒是個(gè)什么水平？

　　富士電機(jī),、三菱電機(jī)和英飛凌擁有的IGBT專利最多,，但他們都起步早。上世紀(jì)80年代,，富士電機(jī)和三菱電機(jī)就已開展IGBT技術(shù)研發(fā),，目前兩家公司分別握有1733、1056個(gè)專利族,；英飛凌雖然1994年才申請(qǐng)其首個(gè)IGBT專利,，但數(shù)量增長(zhǎng)很快，近幾年的申請(qǐng)量排名第一,，且已成車規(guī)級(jí)IGBT芯片霸主,。

　　比亞迪的IGBT研發(fā)比日本晚了20多年！底子薄,，只能快點(diǎn)跑,，追到哪里了呢？

　　 ◆比亞迪的技術(shù)工藝處于什么水平,？

　　比亞迪2005年成立IGBT團(tuán)隊(duì),，2008年收購(gòu)了資不抵債宣布破產(chǎn)的寧波中緯積體電路，這筆買賣之后,，比亞迪開始了IGBT芯片的自主研發(fā),。

　　2015年，比亞迪IGBT制程工藝攻克了非穿通型（NPT）技術(shù)工藝,，2018年推出車規(guī)級(jí)IGBT4.0技術(shù),，該技術(shù)在非穿通型基礎(chǔ)上，增加了復(fù)合場(chǎng)終止層,，并進(jìn)一步減薄了芯片厚度,。

　　在2018年9月公開的一份專利中，比亞迪提出了深溝槽柵的技術(shù)方案,；2019年3月,、4月公開的兩份專利中，提出了場(chǎng)終止層（電場(chǎng)截止）的技術(shù)方案,。

　　芯片,，大家都愛說(shuō)第幾代技術(shù)，代數(shù)越高水平也越高。對(duì)于芯片工藝水平的代數(shù)劃分,，沒(méi)有一定之規(guī),，對(duì)比一個(gè)比較被廣泛采納的劃代標(biāo)準(zhǔn)，可以發(fā)現(xiàn)比亞迪IGBT芯片整體還是處于第4代,，近兩年開始試圖在第5代,、甚至第6代技術(shù)上有所突破。

　　而國(guó)際上,，2018年IGBT芯片已經(jīng)進(jìn)入了“微溝槽柵+場(chǎng)截止”的第7代技術(shù),，三菱電機(jī)、富士電機(jī),、英飛凌都有產(chǎn)品推出,。比亞迪的技術(shù)迭代還處于跟隨、追趕的狀態(tài),。

　　◆比亞迪重點(diǎn)研發(fā)了些啥,？

　　我們用了兩種方法來(lái)看比亞迪IGBT的重點(diǎn)發(fā)力區(qū)。

　　第一種是簡(jiǎn)單直白的專利標(biāo)引德溫特手工代碼排序,。

　　德溫特手工代碼排序顯示,，除了關(guān)鍵的MOS柵雙極管以外，無(wú)機(jī)材料沉積（金屬氧化物）,、柵電極,、電極和互連層的加工、半導(dǎo)體熱處理（退火等）,、散熱（包括芯片及模組散熱等）,、硅基材料、電動(dòng)車電控系統(tǒng)等,，也是比亞迪IGBT專利布局較為集中的技術(shù)領(lǐng)域,。

　　第二種方法是專利文本挖掘。

　　借助于incoPat專利數(shù)據(jù)平臺(tái),，我們將比亞迪IGBT專利數(shù)據(jù)進(jìn)行文本聚類,，繪制了一份技術(shù)研發(fā)重點(diǎn)專利地形圖，圖中深色等高線部分表示比亞迪專利技術(shù)研發(fā)密集區(qū),。

　　從這份專利地圖中,，如果你是技術(shù)硬核，可以看懂比亞迪的IGBT專利重點(diǎn)包括：IGBT結(jié)構(gòu),、散熱,、IGBT芯片、IGBT模組,、覆銅陶瓷基板（DBC substrate）,、電控技術(shù)等。

　　模組研發(fā)其實(shí)是比亞迪在2010年之前重點(diǎn)做的事,，還屬于比較低的段位,。那最近三年，比亞迪在做些什么呢,？

　　最近三年,，比亞迪關(guān)注最多的技術(shù)主題是基板制造、IGBT芯片封裝,、散熱,，此外，公司對(duì)IGBT芯片制造工藝,、加工設(shè)備,、過(guò)程控制，及電控系統(tǒng)（包括電機(jī)故障定位）等也有關(guān)注,，其中IGBT制造工藝方面,，當(dāng)前的研究重點(diǎn)是光刻、溝道絕緣層,、擴(kuò)散法金屬摻雜等,。

　　此外，比亞迪已斥資布局第三代半導(dǎo)體材料SiC（碳化硅）,，愿景是在2023年以SiC基半導(dǎo)體全面替代硅基半導(dǎo)體,。

　　 ◆比亞迪有哪些核心專利？

　　專利強(qiáng)度能夠說(shuō)明專利的重要性,。

　　知識(shí)貼士：專利強(qiáng)度（Patent Strength）是Innography公司提出的核心專利評(píng)價(jià)指標(biāo),。綜合了10余個(gè)影響專利價(jià)值的變量，包括：專利權(quán)利要求數(shù)量,、引用先前技術(shù)文獻(xiàn)數(shù)量,、專利被引用次數(shù)、專利家族大小,、專利申請(qǐng)時(shí)程,、專利年齡、專利訴訟情況等,。專利強(qiáng)度取值范圍0-100,，專利強(qiáng)度值越高說(shuō)明該專利越重要（是公司的核心專利）。

　　對(duì)比亞迪的所有專利族進(jìn)行強(qiáng)度分析,，發(fā)現(xiàn)專利強(qiáng)度超過(guò)60的專利族有10個(gè),。沒(méi)錯(cuò)，這些就是比亞迪核心的IGBT技術(shù)專利了,，也是比亞迪“不容觸犯”的專利重鎮(zhèn),，這些專利的保護(hù)內(nèi)容涉及過(guò)流保護(hù),、過(guò)溫保護(hù)、電控系統(tǒng)及故障檢測(cè),、IGBT制造工藝等,。

　　我們體貼地給出了這十個(gè)專利的公開號(hào)，通過(guò)公開號(hào),，您可以找到專利說(shuō)明書全文進(jìn)行研讀,，我們只能幫你到這兒了。

　　 ◆在國(guó)際賽場(chǎng)上到底是個(gè)什么水平,？

　　說(shuō)了這么多（一般人不懂的）,，比亞迪IGBT芯片到底是個(gè)什么水平？作為一個(gè)“后進(jìn)生”,，與盤踞IGBT領(lǐng)域多年的國(guó)際巨頭比,，比亞迪還有哪些功課需要重點(diǎn)做？

　　先直接上個(gè)圖——

　　比亞迪位于第III象限,，與意法半導(dǎo)體,、塞米控公司大致處于相同的競(jìng)爭(zhēng)地位，無(wú)論是技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)力還是經(jīng)營(yíng)實(shí)力,，都與英飛凌等領(lǐng)先企業(yè)有很大差距,。

　　英飛凌、日立,、電裝位于第I象限,，綜合實(shí)力最強(qiáng)；富士,、三菱電機(jī)處于IV象限,，技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)力方面較強(qiáng)，而經(jīng)營(yíng)實(shí)力略微遜色,；瑞薩電子在II象限,，說(shuō)明其經(jīng)營(yíng)實(shí)力較強(qiáng)，技術(shù)實(shí)力稍微落后,。

　　技術(shù)的差距到底在哪里,？

　　利用德溫特手工代碼，分析比亞迪與英飛凌,、日立,、電裝、富士,、三菱電機(jī)5家頭部公司的IGBT專利技術(shù)布局,，可以看出，其他5家公司的專利布局更全面,；二是MOS柵雙極管,、雙極管和二極管,、雙極晶體管制造、襯底上沉積金屬氧化物等無(wú)機(jī)材料,、雙極晶體管,、柵電極是6家公司共同關(guān)注的技術(shù)領(lǐng)域。

　　值得注意的是,，英飛凌在沉積金屬氧化物和柵電極領(lǐng)域的專利數(shù)量已經(jīng)超越制造，說(shuō)明英飛凌在柵極加工工藝布局較多,，且在5家中最為領(lǐng)先,。

　　另外，比亞迪在絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管（MOSFET）領(lǐng)域的研發(fā)布局目前相對(duì)較弱,，MOSFET管屬于小功率半導(dǎo)體,，無(wú)法在高壓大電流下工作，這與比亞迪重點(diǎn)研發(fā)車規(guī)級(jí)IGBT芯片戰(zhàn)略吻合,。

　　◆敲黑板 劃重點(diǎn)

　　從2005年組建團(tuán)隊(duì)算起,，比亞迪做芯片做了15年，目前在國(guó)內(nèi)車用IGBT領(lǐng)域獲得了一定的話語(yǔ)權(quán),，初步形成了涉及材料,、散熱、制程工藝,、電路保護(hù),、電控系統(tǒng)等在內(nèi)的專利布局體系。

　　但是,，與英飛凌,、富士電機(jī)、三菱電機(jī)等領(lǐng)先IGBT巨頭比,，比亞迪還有很長(zhǎng)的路要走,，研發(fā)的深度廣度上仍需進(jìn)一步提升。

　　比亞迪IGBT芯片雖已涉足第5代,、第6代技術(shù)工藝,，但量產(chǎn)的還是第4代產(chǎn)品。而三菱電機(jī)2009年就推出了第6代產(chǎn)品,，富士電機(jī)則從2015年就開始外供第7代產(chǎn)品的樣品,，2018年英飛凌、富士電機(jī),、三菱電機(jī)都有第7代產(chǎn)品量產(chǎn),。2018年底，比亞迪公布能將晶圓減薄到120μm,，而英飛凌的IGBT芯片最低已經(jīng)可減薄到40μm……

　　商業(yè)化方面,，全球IGBT市場(chǎng)上,，比亞迪半導(dǎo)體所占據(jù)的市場(chǎng)份額還不到2%，即便在國(guó)內(nèi)市場(chǎng),，比亞迪的車用IGBT市場(chǎng)份額也只有20%左右,，外資企業(yè)仍手持最大蛋糕，例如英飛凌2019年為中國(guó)新能源汽車市場(chǎng)供應(yīng)了63萬(wàn)套IGBT模塊,，市占率高達(dá)58%,。

　　所以，IGBT“馴化”了電,，比亞迪正在“馴化”IGBT,，下一步的問(wèn)題是，多路資本加持以后,，比亞迪能不能快馬加鞭,，搶到“英飛凌們”的蛋糕。

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