Nieuws: Microelectronics
11 december 2023
In een nieuw GaN-elektronica-intellectueel eigendom (IP)-rapport, uitgegeven door technologie-intelligentie en IP-strategieadviesbureau KnowMade, zijn de patentlandschappen voor zowel de power GaN- als de RF GaN-elektronicasector geanalyseerd om de wereldwijde IP-concurrentie over de hele toeleveringsketens te beschrijven en de lokale ecosystemen die ontstaan om de industrialisatie van GaN-technologieën te ondersteunen.
Meer spelers met een gemeenschappelijke IP-strategie voor Power GaN- en RF GaN-technologieën
Naast GaN- en RF GaN-octrooien op het gebied van vermogen, beschouwt KnowMade's GaN Electronics IP-rapport de impact van generieke GaN-elektronicapatenten, van toepassing op zowel stroom- als RF-toepassingen, op de wereldwijde IP-concurrentie (Figuur 1).
Figuur 1: Belangrijkste bedrijven in het GaN-patentlandschap voor elektronica.
Sommige bedrijven, zoals United Microelectronics Corp (UMC), beperken bijvoorbeeld de toepassingsmogelijkheden van de meeste van hun GaN-elektronica-uitvindingen niet, en laten een gemeenschappelijke IP-strategie zien voor zowel RF- als energiemarkten. Ook bezitten gevestigde spelers op de GaN-markt, zoals Infineon Technologies en Innoscience, een groot aantal generieke GaN-elektronicapatenten die de komende jaren kunnen worden gebruikt voor RF-toepassingen.
Power GaN-patentlandschap: een focus op nationale en regionale ecosystemen
De inventieve activiteit werd vroeger gedomineerd door Japanse spelers (2001-2015) totdat Chinese spelers in 2016 het leiderschap op het gebied van intellectuele eigendom overnamen. Als gevolg hiervan hebben Japanse en Chinese spelers gezamenlijk meer dan 70% van alle GaN-uitvindingen op energiegebied geproduceerd (Figuur 2). Dergelijke intensieve patentactiviteiten overschaduwen belangrijke IE-trends die zich in andere regio's (VS, Europa, enz.) voordoen. Het GaN Electronics-rapport van KnowMade onthult dergelijke IP-trends en biedt afzonderlijke analyses van de regionale ecosystemen in het GaN-octrooilandschap.
Figuur 2: Belangrijkste spelers in het GaN-octrooilandschap, opgesplitst per land.
Het GaN Electronics Patent Landscape-rapport wijst erop dat de meeste historische Japanse IP-spelers zich concentreren op het te gelde maken van hun macht GaN IP-portfolio's (Sharp, Furukawa Electric, NTT, Fujitsu). Slechts weinigen van hen dienen nog steeds actief patentaanvragen in om hun intellectuele-eigendomspositie te consolideren, behalve Fujitsu en Panasonic, in verschillende delen van de toeleveringsketen. Nieuwe Japanse IE-leiders zoals ROHM en Sumitomo Chemical streven er nu echter naar hun IE-leiderschap om te zetten in marktleiderschap.
Taiwanese spelers zijn in opkomst in het stroom-GaN IP-landschap, waarbij de meeste van de belangrijkste Taiwanese gieterijen hun activiteiten in de stroom-GaN-toeleveringsketen opvoeren, in navolging van TSMC. De Taiwanese IP-activiteiten benadrukken een versterking van de binnenlandse toeleveringsketen voor GaN-energietechnologie, waarbij grote spelers actief patenten indienen in de upstream-toeleveringsketen (bijvoorbeeld GlobalWafers) en hun patentaanvragen versnellen in de downstream-toeleveringsketen (bijvoorbeeld Delta Electronics). Bovendien hebben onlangs verschillende nieuwkomers het Power GaN IP-landschap in Taiwan betreden.
De handelsoorlog tussen de VS en China voegt een nieuwe dimensie toe aan de machtsgaN-IP-concurrentie, waardoor spelers worden aangespoord hun strategie aan te passen met het oog op het veiligstellen van de ontwikkeling van hun machts-GaN-activiteiten op internationaal niveau. In deze context breiden verschillende Chinese spelers zoals Innoscience en Huawei hun IE-activiteiten wereldwijd uit, waarbij ze willen concurreren op de Amerikaanse en Europese markten.
De meeste grote spelers op de Amerikaanse markt hebben geen volledige IP-dekking van de GaN-stroomvoorzieningsketen. In plaats daarvan maken Amerikaanse spelers gebruik van IP- en productiepartnerschappen en/of bestaande IP en knowhow die is ontwikkeld voor andere vermogenshalfgeleidertechnologieën (silicium, siliciumcarbide). Volgens hun eigen patentactiviteiten consolideren de belangrijkste Amerikaanse marktspelers hun eigen IP-positie in Azië en Europa, om de ontwikkeling van hun marktactiviteiten buiten de VS te ondersteunen.
Infineon is de belangrijkste verticaal geïntegreerde innovator in het Power GaN IP-landschap, met een mondiale IP-strategie die tot doel heeft de belangrijkste belangrijke regio's voor vermogenselektronica te bestrijken. Sinds 2015 heeft Infineon met succes gebruik gemaakt van meerdere overnames (GaN Systems, International Rectifier) en IP-partnerschappen (Panasonic) met het oog op het versnellen van zijn strategie op de GaN-energiemarkt. In Europa zijn grote onderzoeksorganisaties (CEA, imec, Fraunhofer) de drijvende kracht achter de oprichting van een binnenlandse toeleveringsketen, wat leidt tot de oprichting van nieuwe startende bedrijven en tot de opkomst van meer verticaal geïntegreerde innovators zoals STMicroelectronics.
RF GaN-patentlandschap: een kijkje in de IE-strategieën van belangrijke spelers in de toeleveringsketen
Het GaN Electronics Patent Landscape-rapport belicht verschillende opvattingen van RF GaN-marktspelers over welke innovatie van cruciaal belang is om te beschermen om de toekomstige RF GaN-toeleveringsketen te beïnvloeden (Figuur 3). Verschillende gevestigde spelers op de RF GaN-markt lijken bijvoorbeeld wafer- en epiwafer-IP als minder kritisch te beschouwen, terwijl anderen, zoals Sumitomo Electric, Raytheon en Mitsubishi Electric, nog steeds concurreren op deze IP-ruimte. De meeste verticaal geïntegreerde spelers die in het rapport worden genoemd, concentreren zich nog steeds op de IP die verband houdt met RF GaN-apparaten. In dit opzicht onderscheidt NXP zich doordat het zijn focus al snel verlegde naar de downstream supply chain. Het werd gevolgd door de meeste van de belangrijkste spelers op de RF GaN-markt, die nu hun IP-positie op het gebied van verpakkingen, modules, circuits en toepassingen consolideren.
De afgelopen jaren heeft Wolfspeed het IP-leiderschap overgenomen in de hele RF GaN-toeleveringsketen, met uitzondering van wafers en epiwafers (Figuur 3). Net als Wolfspeed heeft MACOM actief patenten aangevraagd in de hele RF GaN-toeleveringsketen. Maar in tegenstelling tot Wolfspeed vertaalde de IE-activiteit van MACOM zich niet in mondiaal IE-leiderschap. Met de overname van de RF-activiteiten van Wolfspeed wordt verwacht dat MACOM de concurrentie in het mondiale RF GaN IP-landschap zal inhalen. Interessant is dat deze overname MACOM virtueel positioneert als een onbetwistbare IP-leider voor circuits en toepassingen. Een andere opvallende speler die opkomt in het RF GaN-patentlandschap is Mitsubishi Electric: het is momenteel de enige verticaal geïntegreerde innovator die nog steeds concurreert in de hele RF GaN-toeleveringsketen.
In tegenstelling tot het power GaN-patentlandschap hebben Amerikaanse spelers een volledige IP-dekking van de RF GaN-toeleveringsketen gerealiseerd, en dit IP-ecosysteem is versterkt doordat veel startende bedrijven de afgelopen jaren actief patentaanvragen hebben ingediend in verschillende delen van de toeleveringsketen. decennium (Akoustis, Akash Systems, Eridan, Finwave, enz.). Uit de analyse van hun IP-strategieën blijkt dat Amerikaanse bedrijven hun patentactiviteiten nu uitbreiden buiten hun nationale grondgebied, vooral in Europa, China en Taiwan, om hun internationale ambities in de groeiende RF GaN-markt te ondersteunen.
Figuur 3: IP-leiderschap van octrooigerechtigden in het upstream-gedeelte (wafers, epiwafers, apparaten) en het downstream-gedeelte (verpakkingen, modules, circuits, toepassingen) van de RF GaN-toeleveringsketen.
In de wafer- en epiwafer-IP-ruimte neemt de concurrentie nu meerdere en verschillende richtingen: GaN-on-Si (IQE, Shin Etsu), GaN-on-diamond (RFHIC, Akash Systems), GaN-on-engineered substraten (Soitec , Qromis, Shin Etsu), GaN-on-AlN (Fujitsu), naast het reguliere GaN-on-SiC-platform (Sumitomo Electric, Sumitomo Chemical). Wat het GaN-on-Si-platform betreft, benadrukt het IP-rapport van GaN Electronics een vermindering van het aantal patentaanvragen van de meeste gevestigde IP-spelers. In deze context blijft Intel de concurrentie leiden in het RF GaN-on-Si IP-landschap, vooral voor RF GaN-on-Si-apparaten. Naast Intel zijn MACOM en TSMC de belangrijkste gevestigde IP-spelers die nog steeds actief patentaanvragen indienen voor RF GaN-on-Si-technologie. Interessant is dat de andere Taiwanese gieterijen het voorbeeld van TSMC volgen. Bovendien hebben veel Power GaN IP-spelers de laatste tijd RF GaN-patentaanvragen ingediend (Innoscience, Infineon, ST), wat wijst op de ontwikkeling van RF GaN-apparaten met het oog op het betreden van de RF-telecommarkt met GaN-on-Si en/of andere onconventionele platforms zoals engineered substraten (Qromis-VIS) of semi-isolerend SiC op geleidende SiC-substraten (ROHM).
Markt voor Power GaN-apparaten groeit met 59% CAGR tot 2 miljard dollar in 2027
Keerpunt in de patentering van RF GaN in de afgelopen twee jaar
De IP-dynamiek van Power GaN-apparaten luidt de toekomstige groei van de markt in
- Door SEO aangedreven content en PR-distributie. Word vandaag nog versterkt.
- PlatoData.Network Verticale generatieve AI. Versterk jezelf. Toegang hier.
- PlatoAiStream. Web3-intelligentie. Kennis versterkt. Toegang hier.
- PlatoESG. carbon, CleanTech, Energie, Milieu, Zonne, Afvalbeheer. Toegang hier.
- Plato Gezondheid. Intelligentie op het gebied van biotech en klinische proeven. Toegang hier.
- Bron: https://www.semiconductor-today.com/news_items/2023/dec/knowmade2-111223.shtml
