• 正文
    • 什么是濾波器?
    • TF-SAW濾波器的由來(lái)
    • MAX-SAW濾波器被指侵權(quán)細(xì)節(jié)
    • TF-SAW專(zhuān)利摩擦早有跡象
    • TF-SAW專(zhuān)利圍剿下是“技術(shù)寄生”的無(wú)奈?
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村田起訴卓勝微,TF-SAW專(zhuān)利圍剿下是“技術(shù)寄生”的無(wú)奈?

原創(chuàng)
04/22 19:24
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近日,株式會(huì)社村田制作所(以下簡(jiǎn)稱“村田制作所”)在中韓兩國(guó)同步起訴江蘇卓勝微電子股份有限公司(以下簡(jiǎn)稱“卓勝微”),直指其MAX-SAW濾波器(業(yè)界普遍稱為T(mén)F-SAW)技術(shù)侵犯五項(xiàng)核心專(zhuān)利。

什么是濾波器?

濾波器是現(xiàn)代電子系統(tǒng)中不可或缺的“信號(hào)守護(hù)者”,它是一種能夠選擇性地通過(guò)特定頻率信號(hào),同時(shí)抑制其他頻率信號(hào)的電子元件,廣泛應(yīng)用于信號(hào)處理、通信、音頻、電源等多個(gè)領(lǐng)域,以提升信號(hào)質(zhì)量、去除干擾并優(yōu)化系統(tǒng)性能。

濾波器按實(shí)現(xiàn)原理可分為聲波濾波器(如SAW/BAW)、電磁濾波器(如LC/介質(zhì))、有源濾波器和特殊類(lèi)型(如MEMS/空腔濾波器)四大類(lèi)。

其中,表面聲波(SAW)濾波器根據(jù)技術(shù)類(lèi)型的不同又可以分為三類(lèi):SAW、溫度補(bǔ)償型SAW(TC-SAW)和多層堆疊型SAW(ML-SAW),此外還有堆疊式SAW濾波器。

SAW濾波器通常以鉭酸鋰(LiTaO?或LT)或鈮酸鋰(LiNbO?或LN)等壓電材料作為基底。多數(shù)情況下,基底僅采用LT或LN材料;部分設(shè)計(jì)會(huì)將LT/LN基底與硅基鍵合,例如壓電層-絕緣體(POI)結(jié)構(gòu)。

不同企業(yè)在三大技術(shù)領(lǐng)域各有側(cè)重,其中傳統(tǒng)SAW市場(chǎng)玩家以京瓷(Kyocera)、Wisol等亞洲企業(yè)為主,而TC-SAW與ML-SAW市場(chǎng)則由五大廠商主導(dǎo)——Skyworks、Qorvo,以及近年布局ML-SAW的三家企業(yè)(村田Murata于2018年、高通Qualcomm于2020年、博通Broadcom最新加入)。

TF-SAW濾波器的由來(lái)

前面提到了ML-SAW、TF-SAW和MAX-SAW,可能看著這么多名字,有些小伙伴會(huì)有些暈乎。

事實(shí)上,這些名字有不同的側(cè)重點(diǎn),而最終可以折射在同一產(chǎn)品上,其中ML-SAW側(cè)重于多層集成,而TF-SAW側(cè)重于薄膜工藝本身,即通過(guò)引入薄膜壓電層(如AlN)和聲學(xué)反射層(如SiO?),將聲波能量束縛在薄膜內(nèi),來(lái)降低插損,改善高頻特性。

因此,不管是卓勝微的MAX-SAW,村田制作所的IHP SAW,還是高通的Ultra SAW,都可以被歸到TF-SAW的范疇。

關(guān)于TF-SAW的由來(lái),Skyworks、Qorvo兩家大廠在BAW、TC SAW高端濾波器領(lǐng)域長(zhǎng)期保持市場(chǎng)領(lǐng)先地位,作為后來(lái)者,村田制作所和高通試圖打破該固有格局,組成了全新的TF SAW陣營(yíng)。如今,在全球的SAW濾波器市場(chǎng)份額中,村田制作所占主導(dǎo)地位。

TF-SAW,是村田制作所于2018年業(yè)界首次推出的新工藝SAW,村田稱其為IHP SAW(Incredible High Performance SAW),是通過(guò)在壓電基板層下方增加功能層和載體襯底(Si和SiO2)來(lái)減少能量耗散,使表面聲波的能量聚焦在襯底表面上,從而使波在襯底上的無(wú)損耗傳播。

據(jù)悉,在1.9GHz頻段,諧振單元Qmax達(dá)到3000以上,而傳統(tǒng)SAW濾波器的諧振單元Qmax在1000左右。

與此同時(shí),IHP SAW通過(guò)優(yōu)化基板材料的熱膨脹系數(shù)和聲速,將溫度系數(shù)(TCF)控制在±8ppm/°C以內(nèi),顯著優(yōu)于傳統(tǒng)SAW(約40ppm/°C)和普通BAW(-20~30ppm/°C),成為目前溫度穩(wěn)定性最優(yōu)的聲波濾波器解決方案。

此外,IHP SAW濾波器可以將電極產(chǎn)生的熱量高效的消散到基板上,散熱性會(huì)更好,結(jié)合其優(yōu)異的低TCF特性,可顯著提升其高溫環(huán)境下的頻率響應(yīng)穩(wěn)定性。

在頻帶特性方面,IHP SAW濾波器工作頻率范圍覆蓋800MHz-3.5GHz,突破了傳統(tǒng)SAW的高頻限制,在3.5GHz以下頻段實(shí)現(xiàn)接近BAW的性能,可適配下一代高速通信終端的發(fā)展需求。其獨(dú)特的帶寬可調(diào)特性可為工程師提供靈活的頻帶設(shè)計(jì)自由度,即可根據(jù)需求在窄帶寬帶之間自由優(yōu)化。

在成本方面,基于改進(jìn)的SAW工藝,僅需增加1層薄膜,整體掩膜數(shù)量在3層以內(nèi),大批量生產(chǎn)下成本雖有所增加,但仍低于BAW。

MAX-SAW濾波器被指侵權(quán)細(xì)節(jié)

正因?yàn)門(mén)F-SAW在2 GHz -3.5 GHz頻段比BAW更具性價(jià)比,在2G以下又比傳統(tǒng)SAW擁有更高的Q值等特性,因此TF-SAW市場(chǎng)被看好。當(dāng)然,隨著5G技術(shù)的普及,加上6G頻段的逐漸商用,BAW在更高頻段的需求量也會(huì)大幅增加。

言歸正傳,我們來(lái)看一下此次卓勝微被村田制作所訴訟五連發(fā)的具體細(xì)節(jié)情況。

在韓國(guó)首爾中央地方法院送達(dá)的訴訟中,涉及發(fā)明專(zhuān)利:韓國(guó)第10-2142866號(hào)。在在上海知識(shí)產(chǎn)權(quán)法院送達(dá)的四起訴訟中,涉及四件發(fā)明專(zhuān)利:ZL201480066958.9(彈性波裝置以及濾波器裝置)、ZL201580059165.9(彈性波裝置)、ZL201680030389.1(濾波器裝置)、ZL201680046210.1(彈性波裝置、高頻前端電路以及通信裝置)。

(一)ZL201680046210.1(彈性波裝置、高頻前端電路以及通信裝置)(授權(quán)號(hào):CN 107852145 B)

該專(zhuān)利的申請(qǐng)日是2016年08月31日,授權(quán)日是2021年10月26日,到期時(shí)間為2036年,距離失效還有11年。專(zhuān)利是關(guān)于TF SAW的疊層設(shè)計(jì),用于高階模態(tài)雜波抑制的關(guān)鍵專(zhuān)利。

專(zhuān)業(yè)人士稱,該專(zhuān)利是TF SAW在產(chǎn)品拓展到多工器之后的一個(gè)自然延伸,也是高階POI襯底疊層設(shè)計(jì)的關(guān)鍵,多工器設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。

卓勝微目前量產(chǎn)的TF-SAW襯底來(lái)源于Soitec,Soitec銷(xiāo)售范圍基本都在此基礎(chǔ)疊層專(zhuān)利覆蓋以內(nèi),因此基本所有TF-SAW產(chǎn)品都涉及到該專(zhuān)利問(wèn)題。

(二)ZL201480066958.9(彈性波裝置以及濾波器裝置)(授權(quán)號(hào):CN 105814794 B)

該專(zhuān)利的申請(qǐng)日是2014年12月19日,授權(quán)日是2019年05月17日,到期時(shí)間為2034年,距離失效還有將近10年。專(zhuān)利是關(guān)于TF-SAW中橫向雜波抑制的關(guān)鍵專(zhuān)利——傾斜IDT電極。

專(zhuān)業(yè)人士稱,該專(zhuān)利是村田制作所IHP的標(biāo)志性設(shè)計(jì),而對(duì)于企業(yè)來(lái)說(shuō),若要避開(kāi)此專(zhuān)利,只能采用設(shè)計(jì)更為復(fù)雜的Piston方案,但國(guó)際大廠在Piston結(jié)構(gòu)方面的布局非常全面,短時(shí)恐難突破。

(三)?ZL201580059165.9(彈性波裝置)(授權(quán)號(hào):CN 107112975 B)

該專(zhuān)利的申請(qǐng)日是2015年10月22日,授權(quán)日是2020年11月17日,到期時(shí)間為2035年,距離失效還有10年。專(zhuān)利是關(guān)于TF SAW中,用于橫向雜波抑制Piston結(jié)構(gòu)細(xì)化的關(guān)鍵專(zhuān)利?——?匯流條Busbar中開(kāi)孔。

專(zhuān)業(yè)人士稱,該專(zhuān)利是也是村田制作所IHP的標(biāo)志性設(shè)計(jì),是對(duì)其經(jīng)典錘頭形狀Piston結(jié)構(gòu)的補(bǔ)充,能夠有效地抑制橫向模式雜波的強(qiáng)度,進(jìn)而提高Q值。同時(shí),該結(jié)構(gòu)不需要額外的光刻及沉積步驟,制造工序簡(jiǎn)單,可以有效節(jié)省成本。

(四)ZL201680030389.1(濾波器裝置)(授權(quán)號(hào):CN 107615654 B)

該專(zhuān)利的申請(qǐng)日是2016年06月13日,授權(quán)日是2020年08月21日,到期時(shí)間為2036年,距離失效還有11年。專(zhuān)利是關(guān)于TF SAW中,用于橫向雜波抑制Piston結(jié)構(gòu)?+?傾斜電極混合使用的關(guān)鍵專(zhuān)利——DMS使用Piston結(jié)構(gòu)抑制雜波。

專(zhuān)業(yè)人士稱,一般的諧振器使用傾斜電極,所以村田并未在實(shí)際產(chǎn)品中使用該專(zhuān)利,而是全部使用傾斜電極(無(wú)DMS設(shè)計(jì)),或者全部使用Piston結(jié)構(gòu)。背后的原因可能是混合的情況面積利用不高,會(huì)增加成本。

然而,村田制作所還是在專(zhuān)利角度給其他廠商布下了技術(shù)障礙,這一舉措凸顯了其在 TF-SAW 技術(shù)路線上實(shí)施的復(fù)雜交叉保護(hù)策略 —— 后來(lái)者難以規(guī)避其憑借先發(fā)優(yōu)勢(shì)構(gòu)建的系統(tǒng)化專(zhuān)利網(wǎng)絡(luò)。

據(jù)悉,村田在中國(guó)每起案件索賠金額為 30 萬(wàn)元,在韓國(guó)索賠金額達(dá) 1 億韓元(折合人民幣約 50.4 萬(wàn)元),合計(jì)約 170.4 萬(wàn)元。如此大費(fèi)周章的背后,顯然并非表面賠償金額這般簡(jiǎn)單,其深層意圖耐人尋味。

據(jù)《企業(yè)專(zhuān)利觀察》分析,村田起訴的核心目的并非單純獲取經(jīng)濟(jì)賠償,更像是試圖通過(guò)法律手段阻止被告使用侵權(quán)技術(shù),或迫使侵權(quán)產(chǎn)品退出市場(chǎng)。這一策略與其過(guò)去幾年先后起訴無(wú)錫好達(dá)電子、深圳順絡(luò)電子的做法一脈相承。

對(duì)于以上訴訟,卓勝微方面發(fā)布公告稱:公司將積極應(yīng)訴,維護(hù)公司正當(dāng)權(quán)利。作為國(guó)內(nèi)射頻前端領(lǐng)域的創(chuàng)新企業(yè),公司始終尊重并高度重視知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù),堅(jiān)持自主創(chuàng)新研發(fā),沉淀自有技術(shù)。上述案件僅涉及公司兩款型號(hào)的濾波器產(chǎn)品,其占公司主營(yíng)業(yè)務(wù)收入比例較低。因此,本次訴訟事項(xiàng)對(duì)公司本期利潤(rùn)或期后利潤(rùn)的影響較小,最終實(shí)際影響以法院

判決為準(zhǔn)。

然而,專(zhuān)業(yè)人士卻透露出了不同的觀點(diǎn):村田制作所在國(guó)內(nèi)和韓國(guó)針對(duì)卓勝微濾波器基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的訴訟恐將會(huì)波及到所有TF-SAW,卓勝微的高端濾波器及所有模組的出海無(wú)疑將會(huì)面臨前所未有的挑戰(zhàn)。

TF-SAW專(zhuān)利摩擦早有跡象

村田制作所和卓勝微在TF-SAW相關(guān)專(zhuān)利方面的摩擦其實(shí)早有跡象,卓勝微在其投資者關(guān)系活動(dòng)中對(duì)此也有記載。

2024年7月,卓勝微發(fā)出對(duì)村田制作所“彈性波裝置”專(zhuān)利的無(wú)效請(qǐng)求,該專(zhuān)利涉及卓勝微高端濾波器MAX-SAW的POI襯底材料。國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局于2025年1月23日發(fā)布《無(wú)效宣告請(qǐng)求審查決定書(shū)》(第584544號(hào)),正式宣告“彈性波裝置”(專(zhuān)利號(hào):ZL201610512603.9)專(zhuān)利權(quán)全部無(wú)效。

卓勝微方面表示,MAX-SAW濾波器作為公司重點(diǎn)技術(shù)和產(chǎn)品之一,此次專(zhuān)利無(wú)效宣告成果穩(wěn)固支撐了公司MAX-SAW技術(shù)發(fā)展路徑,有利于進(jìn)一步鞏固公司在SAW濾波器領(lǐng)域的技術(shù)布局和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

對(duì)此,專(zhuān)業(yè)人士結(jié)合此次專(zhuān)利訴訟五連發(fā),也發(fā)表了他的觀點(diǎn):該被宣告無(wú)效的關(guān)于TF-SAW的疊層專(zhuān)利(CN 106209007 B),著重于Q值的提升,而ZL201680046210.1(彈性波裝置、高頻前端電路以及通信裝置)專(zhuān)利著重在更加細(xì)化的雜波抑制提方發(fā)面,通過(guò)將疊層分單晶硅晶向、氧化硅厚度、LiTaO3厚度三個(gè)層面進(jìn)行了細(xì)化,降低高階模態(tài)相應(yīng)強(qiáng)度。

至于為什么村田制作所在除了中國(guó)的四起訴訟外,還在韓國(guó)向卓勝微同步發(fā)起訴訟。原因可能是,韓國(guó)不僅是村田制作所的關(guān)鍵市場(chǎng),更是卓勝微拓展海外業(yè)務(wù)的核心陣地。尤其在大客戶三星的持續(xù)采購(gòu)?fù)苿?dòng)下,卓勝微營(yíng)收中近六成已來(lái)自海外市場(chǎng)。

圖 | 2021-2024年卓勝微營(yíng)收境內(nèi)境外分布情況;來(lái)源:iFind

TF-SAW專(zhuān)利圍剿下是“技術(shù)寄生”的無(wú)奈?

前面提到,卓勝微量產(chǎn)的TF-SAW襯底來(lái)源于法國(guó)Soitec公司。事實(shí)上,在當(dāng)前 TF-SAW 的兩大主流玩家中,村田的襯底源于與日本 NGK 公司的聯(lián)合開(kāi)發(fā),且由后者獨(dú)家供應(yīng);高通的襯底則來(lái)自Soitec 。

值得注意的是,NGK 和 Soitec 的襯底均具備獨(dú)特的Know-How,來(lái)保障襯底的大規(guī)模量產(chǎn),同時(shí)也帶來(lái)了相應(yīng)的技術(shù)壁壘和高昂成本。

以 Soitec 為例,為確保 POI 結(jié)構(gòu)各層的高均勻度及高質(zhì)量批量生產(chǎn)能力,該公司采用鍵合剝離(Smart-Cut)技術(shù)來(lái)制備超薄的單晶壓電薄膜,這一工藝大幅提升了襯底材料良率。然而,其使用的特殊設(shè)備單臺(tái)成本高達(dá)數(shù)千萬(wàn)元,導(dǎo)致襯底成本居高不下 —— 單片成本在 420-800 美元區(qū)間,給下游 TF-SAW 濾波器企業(yè)帶來(lái)顯著壓力。

POI 襯底的重要性日益凸顯,客觀上削弱了 TF-SAW 技術(shù)對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)與工藝加工的依賴度,這在一定程度上降低了行業(yè)入局門(mén)檻。換言之,TF-SAW 的技術(shù)核心聚焦于襯底層面 —— 若無(wú)法在 POI 襯底這類(lèi)核心技術(shù)上構(gòu)建差異化優(yōu)勢(shì),行業(yè)參與者將不可避免地陷入同質(zhì)化內(nèi)卷困局。

對(duì)此,一位國(guó)產(chǎn)濾波器生產(chǎn)商在被問(wèn)及傳統(tǒng)SAW 產(chǎn)線能否轉(zhuǎn)向 TF-SAW 生產(chǎn)時(shí),透露:“TF-SAW 和傳統(tǒng)SAW 的產(chǎn)線幾乎完全一致,甚至由于 TF-SAW 襯底中的 Si 支撐層提升了結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、降低了碎片風(fēng)險(xiǎn),實(shí)際生產(chǎn)難度反而更低。”

換言之,從傳統(tǒng)SAW轉(zhuǎn)向TF-SAW,對(duì)POI 襯底的依賴性是非常強(qiáng)的。而Soitec公司在售的POI襯底有大量技術(shù)落在村田制作所的專(zhuān)利布局范圍內(nèi)。

因此,當(dāng)年高通在決定進(jìn)入TF-SAW賽道時(shí),其公司法務(wù)部門(mén)在出具風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估時(shí)指出,該襯底存在侵犯村田制作所專(zhuān)利的風(fēng)險(xiǎn)。然而,由于高通是村田的重要客戶,村田對(duì)高通采取了選擇性不起訴的策略。

對(duì)此,專(zhuān)業(yè)人士認(rèn)為,Soitec 出售 POI 襯底時(shí)并不提供知識(shí)產(chǎn)權(quán)保障,濾波器公司需自行承擔(dān)潛在風(fēng)險(xiǎn)。這相當(dāng)于所有采購(gòu) Soitec POI 襯底的 TF-SAW 客戶,都需額外面對(duì)一層隱形成本與不確定性。

 

村田制作所

村田制作所

村田制作所是日本一家電子零件專(zhuān)業(yè)制造廠,總部設(shè)于京都府長(zhǎng)岡京市。村田制作所的客戶分布在PC、手機(jī)、汽車(chē)電子等領(lǐng)域。村田制作所的主要產(chǎn)品有:· 獨(dú)石陶瓷電容器· SAW濾波器· 陶瓷振蕩子· 壓電傳感器· 陶瓷濾波器· 壓電蜂鳴器· 近距離無(wú)線通信組件· 連接器· 隔離器· 介質(zhì)濾波器· 電源,電路組件· EMI靜噪濾波器· 電感· 傳感器· 電阻器等等

村田制作所是日本一家電子零件專(zhuān)業(yè)制造廠,總部設(shè)于京都府長(zhǎng)岡京市。村田制作所的客戶分布在PC、手機(jī)、汽車(chē)電子等領(lǐng)域。村田制作所的主要產(chǎn)品有:· 獨(dú)石陶瓷電容器· SAW濾波器· 陶瓷振蕩子· 壓電傳感器· 陶瓷濾波器· 壓電蜂鳴器· 近距離無(wú)線通信組件· 連接器· 隔離器· 介質(zhì)濾波器· 電源,電路組件· EMI靜噪濾波器· 電感· 傳感器· 電阻器等等收起

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