芯片是中國先進制造業的隱痛。在中國芯片產業整體疲軟的背景下，壹個汽車廠商做的芯片能有多好？技術行不行，專利最有發言權。於是，我們查閱了比亞迪申請的所有IGBT芯片專利，分析結果出來了——
IGBT，學名絕緣柵雙極晶體管，俗稱電力電子器件的“CPU”。IGBT是能量轉換和傳輸的核心器件，也是新能源汽車的核心技術，就像動力電池壹樣。
IGBT芯片的設計和制造過程非常困難。中國IGBT長期卡殼，高端IGBT產能嚴重不足，幾乎全部依賴英飛淩等國際巨頭。隨著產業規模的擴大，中國新能源汽車迫切需要壹個穩健的IGBT“中國芯”。
◆比亞迪申請了多少專利？
2007年，比亞迪提交了第壹份IGBT專利申請。截至2020年5月8日，比亞迪在德溫特世界專利數據庫中公布的IGBT專利族有130個，其中專利記錄231個。這是比亞迪IGBT芯片目前完整的技術背景，75%的專利分布在中國大陸。
那麽，231授權專利在國際圈是什麽水平？
富士電機、三菱電機和英飛淩擁有最多的IGBT專利，但它們都起步較早。20世紀80年代，富士電機和三菱電機開發了IGBT技術。目前兩家公司分別持有1733和1056專利族。英飛淩僅在1994申請了第壹個IGBT專利，但數量增長迅速。近年來，應用數量排名第壹，並已成為車輛法規中占主導地位的IGBT芯片。
比亞迪的IGBT研發比日本落後20多年！基礎薄弱，只能快速跑。我在哪裏趕上的？
◆比亞迪的技術水平如何？
比亞迪於2005年成立了IGBT團隊，並於2008年收購了資不抵債宣布破產的寧波中威集成電路。這筆交易之後，比亞迪開始自主研發IGBT芯片。
2015，比亞迪IGBT工藝技術攻克非穿通(NPT)技術，2018，推出車規IGBT4.0技術。基於非穿通技術，增加了復合場終止層，進壹步減小了芯片厚度。
在2018年9月公布的壹項專利中，比亞迪提出了深溝槽柵極的技術方案；在2019年3月和4月公布的兩個專利中，提出了場終止層(電場截止)的技術方案。
芯片，大家都愛講哪壹代技術，代數越高，水平越高。芯片技術水平的代數劃分沒有壹定的規律。對比壹個被廣泛采用的壹代標準，我們可以發現比亞迪IGBT芯片整體上還處於第四代，而近兩年來，我們試圖在第五代甚至第六代技術上有所突破。
國際上，2018年，IGBT芯片已經進入“微溝槽柵+場截止”7代技術，引進了三菱電機、富士電機、英飛淩的產品。比亞迪的技術叠代還處於跟隨追趕的狀態。
◆比亞迪專註於什麽？
我們用兩種方法來看比亞迪IGBT的關鍵領域。
第壹個是簡單明了的專利索引和德溫特手動代碼排序。
德溫特的人工代碼排序顯示，除了關鍵的MOS柵雙極晶體管，無機材料沈積(金屬氧化物)，柵電極、電極和互連層的加工，半導體熱處理(退火等。)、散熱(包括芯片和模塊散熱等。)、矽基材料、電動汽車控制系統等。，也是比亞迪IGBT專利布局的集中技術領域。
第二種方法是專利文本挖掘。
借助incoPat專利數據平臺，對比亞迪IGBT專利數據進行聚類，繪制技術研發關鍵專利地形圖。地圖中的深色輪廓線代表比亞迪專利技術研發密集區。
從這張專利圖，如果妳是技術硬核，可以了解到比亞迪的IGBT專利主要有:IGBT結構、散熱、IGBT芯片、IGBT模組、覆銅陶瓷基板(DBC？基板)、電子控制技術等。
模塊研發其實是比亞迪在2010之前重點做的，還屬於比較低的水平。比亞迪最近三年都在做什麽？
近三年來，比亞迪最關註的技術課題是基板制造、IGBT芯片封裝和散熱。此外，公司還關註IGBT芯片制造技術、加工設備、過程控制和電子控制系統(包括電機故障定位)。其中，目前IGBT制造技術的研究重點是光刻、溝道絕緣層和擴散金屬摻雜。
此外，比亞迪已投入第三代半導體材料SiC(碳化矽)的布局，願景是2023年用SiC基半導體完全取代矽基半導體。
◆比亞迪有哪些核心專利？
專利的實力可以說明專利的重要性。
知識提示:專利實力(專利？實力)是Innography公司提出的核心專利評價指標。整合了超過10個影響專利價值的變量，包括:專利權利要求數量、引用在先技術文獻數量、專利引用數量、專利家族規模、專利申請時間、專利年齡、專利訴訟情況等。專利實力取值範圍為0-100。專利強度值越高，專利越重要(是公司的核心專利)。
比亞迪所有專利家族的實力分析顯示，專利實力超過60的專利家族有10個。是的，這些是比亞迪的核心IGBT技術專利，也是比亞迪“不可侵犯”的專利小鎮。這些專利的保護內容涉及過流保護、過溫保護、電子控制系統和故障檢測、IGBT制造技術等。
我們已經友好地給出了這十項專利的公開號。通過公眾號，可以找到專利說明書全文進行學習。我們只能幫妳到這裏。
◆在國際上是什麽水平？
說了這麽多(大多數人不了解)，比亞迪IGBT芯片是什麽水平？作為壹個“後進生”，與在IGBT領域盤踞多年的國際巨頭相比，比亞迪需要重點做哪些功課？
先直接上圖吧——
位於第三象限的比亞迪，與意法半導體、半導體的競爭地位大致相當，在技術競爭力和運營實力上遠遠落後於英飛淩等龍頭企業。
英飛淩、日立、電裝位於I象限，綜合實力最強；富士和三菱電機處於IV象限，技術競爭力較強，運營實力略遜壹籌；瑞薩電子處於II象限，說明經營實力較強，技術實力略落後。
技術差距在哪裏？
利用德溫特的手工代碼，分析了比亞迪和英飛淩、日立、電裝、富士、三菱電機五家頭部公司的IGBT專利技術布局。可以看出，其他五家公司的專利布局更加全面；二、MOS柵雙極晶體管、雙極晶體管和二極管、雙極晶體管制造、襯底上金屬氧化物沈積等無機材料、雙極晶體管和柵電極是6家公司關註的技術領域。
值得註意的是，英飛淩在沈積金屬氧化物和柵電極領域的專利數量已經超過制造，這說明英飛淩在柵極加工技術上的布局更多，是五家公司中最先進的。
此外，比亞迪在絕緣柵場效應晶體管(MOSFET)領域的R&D布局目前相對較弱。MOSFET是低功率半導體，無法在高電壓、大電流下工作，這符合比亞迪重點發展車用級IGBT芯片的戰略。
◆敲黑板？焦點
從2005年團隊成立至今，比亞迪做芯片已經15年了。目前在國內汽車IGBT領域獲得了壹定的話語權，初步形成了涉及材料、散熱、制造工藝、電路保護、電控系統等方面的專利布局體系。
但與英飛淩、富士電機、三菱電機等領先的IGBT巨頭相比，比亞迪還有很長的路要走，研發的深度和廣度仍需進壹步提高。
比亞迪IGBT芯片雖然已經涉及到5代和6代技術，但是量產的還是4代產品。三菱電機2009年推出6代產品，富士電機從2015開始供應7代產品的樣品。英飛淩、富士電機、三菱電機都在2018生產了7代產品。2018年底，比亞迪宣布可以將晶圓薄至120μm，而英飛淩的IGBT芯片最低可以薄至40μ m...
在商業化方面，比亞迪半導體在全球IGBT市場的市場份額不到2%。即使在國內市場，比亞迪汽車IGBT的市場份額也只有20%左右，外資企業仍然把持著最大的蛋糕。例如，英飛淩在2019年向中國新能源汽車市場供應了63萬套IGBT模塊，占58%的市場份額。
所以，IGBT“馴化”了電，比亞迪也在“馴化”IGBT。接下來的問題是，多渠道資本加持後，比亞迪能否抓緊時間搶下英飛淩的蛋糕。
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