4Q'24碳化矽專利數量增逾900項 重要創新持續出現

作者: 黃繼寬
2025 年 02 月 12 日

技術情報與智慧財產(IP)策略顧問公司KnowMade表示,在2024年第四季,其SiC專利監測報告(SiC Patent Monitor)顯示出強勁的增長,新增超過900個專利家族,並有400件新授權專利。在此期間,有超過100件專利到期或被放棄,並涉及7起重要的專利轉讓。

專利分析機構KnowMade近日發表追蹤報告,在2024年第四季,與碳化矽有關的專利數量增加超過900項。

 

SiC產業的不斷創新,特別是在大尺寸與裸晶圓領域,推動了基板技術的提升以及更可靠的功率元件的發展。例如,在,NGK Insulators公開了一種複合SiC基板,其具有雙軸取向SiC層,能夠透過控制拉曼位移值來減少翹曲,並透過調控基面差排(BDP)的體積密度,防止基板在製程中發生破裂與裂紋。此外,另一家值得關注的企業SICC發布了針對大直徑SiC晶圓(>150 mm)的發明,該技術可改善3D應力分布並降低內部應力。

在磊晶領域,住友電工(Sumitomo Electric)的IP活動依然活躍,在本季公開了四項新發明。這些專利解決的技術問題多種多樣,其中一項發明針對磊晶反應器(Epitaxial Reactor)中的問題,例如SiC顆粒附著於承載器(Susceptor),導致SiC外延晶圓的背面產生凹陷。另一項發明則專注於減少特定缺陷(如凸起、凹坑、胡蘿蔔狀缺陷、三角缺陷、異物沉降),並透過共焦掃描設備(Confocal Scanning Device)進行檢測。此外,還有一項發明與元件可靠性相關,其目標是提升載子復合效率,同時減少SiC外延層的必要厚度,以防止疊層缺陷(Stacking Faults)從緩衝層轉移至漂移層。

在元件(Devices)領域,值得注意的是蔚來和一汽等汽車業者在SiC技術上的專利布局活動。特別是蔚來,在第四季發表了一項歐洲專利,涉及SiC溝槽式MOSFET(Trench MOSFET)。此外,汽車供應鏈中的其他主要企業也積極在此領域申請專利,例如博世(Bosch)的專利重點在於提升SiC FET的短路耐受能力;安世(Nexperia)則針對SiC肖特基二極體(Schottky Diode)改進導通電阻(On-Resistance)和浪湧性能(Surge Performance)。

在模組與封裝(Modules & Packaging)領域, 安森美(onsemi)公開了一項適用於SiC元件的無電鍍方法與系統,而三菱電機(Mitsubishi Electric)則持續推出新技術,其中一項專利能夠在SiC MOSFET與Si IGBT並聯時抑制產生的熱量,且無需額外配置溫度檢測與電流檢測電路。另外,氮化鎵功率元件市場的領導者Navitas,正在加強其SiC功率元件的專利布局,其新發明針對SiC功率模組的電流平衡進行了最佳化。

在電路與應用(Circuits & Applications)領域,ZF亦持續投入研發,提出了一種驅動並聯SiC MOSFET和Si IGBT的方法,該方法能夠快速檢測導通元件的電流負載。此外,BMW與CSA Catapult及英國華威大學(University of Warwick)共同合作,發表了一項新專利,該技術能夠在高電流負載及嚴苛機械條件下(如強烈震動環境中的汽車應用),監測SiC元件的溫度與電流。

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