半导体芯片专利技术的创造性

2020-07-24 18:48:41
技术理性与法律制度理性二者完美结合,才能使法律制度更加理性。

1595818047456446


技术理性与法律制度理性二者完美结合,才能使法律制度更加理性。
作者 | 龚泉洲 北京中知律师事务所 



弁言一觞


半导体芯片是近期的热议话题,频频登上“热搜”。这个领域技术创新如“逆水行舟,不进则退”,其中的争议纠纷也引起知产人的关注。借用“逆水行舟”以自勉,笔者用逆向的方式,从半导体芯片的技术效果出发,分析评价专利的创造性。



实证分析


半导体产业常见有三种业界样态:


一、集设计、制造、封装于一体的集成器件制造;


二、为其他芯片制造电路芯片;


三、设计和晶圆(wafer)加工[1],也就是用光刻机(如:近期热议的荷兰ASML光刻机)在已经形成二氧化硅(覆化)的光导纤维晶圆表面,利用紫外(或极紫外)光刻上“电路图”。本文列举的实例归属于第一种类型——集成器件,更具体地是变换器自供电控制电路。


分析评价半导体芯片领域的专利创造性,通常遵从《专利审查指南》指明的“三步法”,即,先确定最接近的现有技术,再确定发明的区别特征和发明实际解决的技术问题,最后,判断要求保护的发明对本领域的技术人员来说是否显而易见。考虑到“三步法”是判断创造性的一种方法,笔者尝试在确定最接近现有技术后,从技术效果出发,以不同的技术效果作为起点,“逆向”确定区别技术特征和发明实际要解决的技术问题。基于这个目的,试举如下实例:


专利技术:专利权人通过发明专利权要求保护如下技术方案:一种变换器自供电控制电路,包括输入电路、变换器、输出电路、K1开关、K2开关、K3开关、电容和控制电路,控制电路控制K1开关、K2开关和K3开关的接通和断开,输入电路通过变换器与输出电路连接,变换器连接K1开关,K1开关连接K2开关,K2开关接地,K1开关连接K3开关,K3开关连接电容,电容接地,控制电路连接电容。本变换器自供电控制电路,省去了变换器的反馈供电电路,而是利用电容给控制电路供电(由控制电路控制K1开关、K2开关和K3开关的通断时间而直接从输入电路提取能量)。对应的电路拓扑图如下:


1595818047228437


现有技术:


公开了如下电路设计方式,包括由变压器初级侧绕组、电容和二极管构成的输入电路,变压器,由变压器次级绕组、电感器、电阻、电容C1及二极管构成的输出电路,JFET管M0(相当于K1开关),开关管M2(相当于K2开关),开关管M3(相当于K3开关),电容C1及高压功率开关管M1。外接电容C1为功率芯片提供工作电压。变换器连接JFET管M0,JFET管M0连接开关管M2,开关管M2接地,JFET管M0连接开关管M3,开关管M3连接电容C1,电容C1接地。电流采样电路有两种工作状态,功率开关管M1导通时,开关管M2和M4的支路导通,开关管M3的支路关断,JFET管M0工作在线性区;功率开关管M1关断时,开关管M2和M4支路关断,开关管M3支路导通,高压JFET管M0夹断,此时JFET管M0以饱和电流ISAT对电容进行充电,以提供功率集成电路工作所需的电压。其对应的电路拓扑图绘制如下:


1595818047535658


启示一:电路结构设计带来的技术效果


现有技术的晶体管121、123、125与专利技术相比连接关系不同,导致开关的耐压能力不同,使得电路器件的成本上升,经济价值差异巨大。现有技术中,晶体管123(K1)、晶体管121(K2)都要连接高压变换器,所以晶体管123(K1)、晶体管121(K2)都需采用高压开关器件,成本高,产品经济价值低。相比之下,专利技术仅K1开关连接高压变换器,所以仅K1需要采用高压开关器件,K2、K3采用低压开关器件;实际应用只需要一个高压开关器件,成本低,产品经济价值高。


1595818047545729


启示二:电路器件选型带来的技术效果


现有技术使用JFET管作为开关。但是,JFET作为常规的电子元器件,其工作在三个工作区:可变电阻区、恒流区和夹断区[2]。工作在夹断区时,电路开路;工作在可变电阻区,JFET管相当于可变电阻,不具有开关功能,其能耗是变化不定的;工作在恒流区,JFET管相当于恒流源,也不具有开关功能,产生极高的能耗,导致“自供电”效率低下。


由此可见,相比现有技术,专利技术在电路结构设计和器件选型两个方面,都存在技术进步,是具有创造性的。故,在半导体芯片领域,先比较现有技术与专利技术在技术效果上的差异;再“逆向”评价专利技术的发明高度;最后,得出专利技术相对于现有技术是否具有技术进步。这样,从技术效果出发,寻根溯源找到技术手段的差异,暗合专利法立法宗旨——提高创新能力,促进科学技术进步和经济社会发展。



抛砖引玉


半导体芯片领域技术发展迅猛,才有了著名的“摩尔定律”[3],加上本身还存在细分领域,如本文所讨论的集成器件,所以,需要技术理性与法律制度理性二者完美结合,才能相得益彰,使得法律制度在重构中,实现激励创新、规制风险的制度理性。


注释

1.《芯片制造——半导体工艺制程实用教程》(美)Peter Van Zant著,韩郑生、赵树武译,电子工业出版社2010年8月出版,第9页  

2.《模拟电子技术基础(第三版)》童诗白、华成英主编,高等教育出版社2003年2月出版,第37、38页 3.英特尔公司的创始人之一Gordon Moore在1965年预言在芯片的晶体管数量会以每18月翻一番,这个预言立即被称为摩尔定律。业界观察家们已经使用这个定律预测未来芯片上的密度。 
(本文仅代表作者观点,不代表知产力立场)
+1
1

好文章,需要你的鼓励

参与评论
评论千万条,友善第一条
后参与讨论
评论区

    下一篇

    赋予国务院专利行政部门以处理在全国有重大影响的专利纠纷案件的行政裁决的权力后,还有些值得进一步探讨的问题。

    2020-07-21 18:38:19