化合物（寬能隙）半導體已成為未來各大產業發展舉足輕重的關鍵要件，其中不可或缺的便是氮化鎵 (GaN) 和碳化矽 (SiC) 功率元件，智慧局日前公布之「化合物半導體功率元件之產業專利分析」報告以化合物半導體之GaN和SiC功率元件做為分析目標，闡述兩種功率元件在未來扮演的角色，以及與矽基半導體功率元件之差異。
 

本次報告以3,398案專利家族及10,326件專利分別繪出趨勢圖並進行專利趨勢分析，分析項目有專利申請趨勢分析、前十大專利申請人分析、前十大申請地區分析、生命週期分析、技術分類分析、企業研發競爭力、核心專利判讀、國家別產業應用判讀分析、主要專利權人產業應用判讀分析，透過以上的分析項目，並施以交叉分析比對，以獲得更清晰的產業技術脈絡。
 

化合物半導體功率元件的專利家族申請至2007年都有逐步成長的趨勢，而2008年的專利家族申請量共96案，雖然在2008年金融海嘯的影響下，相較於2005年至2007年的106案、108案、113案略低，但2008年的專利申請人比2007年有些微成長（從101名增加為113名），代表2008年進入化合物半導體功率元件領域的競爭者反而變多。接著在2008年至2012年專利家族申請案件量與專利申請人數量快速地成長；從2012年至2016年，專利家族申請量從266案降至207案，共減少59案，然而在2017年和2018年專利家族申請量（268案）又恢復到2012年的水平（266案），而申請人數2017年132名、2018年115名卻比2012年的251名少了約一半，顯示出在2012至2018年這區段的技術發展與競爭者已達一個穩定狀態，在2017年總申請件數量為659件，比起2016年的578件多了81件，因為專利在其申請後經分割、優先權而成為專利家族，經由專利件數趨勢的分析可以窺其技術延伸擴展的趨勢。
 

化合物半導體GaN和SiC功率元件在前十大專利申請地區中，以美國2,337件為最多，其次是中國大陸1,854件、日本1,784件、WO830件（編按：應指PCT案）、韓國631件、歐洲622件、德國482件和臺灣444件。中國大陸在中美貿易糾紛時期全力推動化合物半導體GaN和SiC發展，使得在中國大陸的專利申請量在2016年後與美國地區的專利申請量並駕齊驅，足見中國大陸政府在推動化合物半導體GaN和SiC的決心。然而，透過專利家族在各國申請佈局，不難發現具有同時佈局美、日、WO的專利家族555案比同時佈局美、中、WO的專利家族441案多出114案，顯示出具有能力及企圖心進行專利佈局的申請人在日本進行專利佈局的意願較高；同時經由擴展資料的申請地區分析，美國依舊佔穩第一名地位（32,578件），第二名則為日本（25,202件），第三名為中國大陸（14,353件），隨著資料量體的擴增，日本不只是在排名上成為第二名，甚至在申請件數上比中國大陸多出75%，因此從宏觀的資料量體分析中，在中國大陸相關於化合物半導體GaN和SiC功率元件產業的專利申請量反而是少於在日本的申請量。
 

臺灣具有全球高度發展的半導體製造產業，其豐富的半導體製造經驗可作為後盾，未來在化合物半導體GaN和SiC功率元件製造及應用產業上將有更多發展的可能，可望帶動臺灣在能源議題上的蓬勃發展，透過專利佈局分析報告，提供國內產業相關技術佈局概況與未來發展方向建議之參考，以利國內產業了解技術整體發展趨勢，搶攻化合物半導體功率元件新藍海商機。

資料來源：化合物半導體功率元件之產業專利分析，智慧局，2022年8月17日。<https://www.tipo.gov.tw/tw/cp-85-913004-4b7b1-1.html>