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商业秘密还是专利?以存储芯片为例讲述芯片知识产权布局策略
发布时间:2020/7/28 18:31:38     点击: ( 45 )

      近日,美光与台湾联华电子(简称“联电”)之间的商业秘密纠纷案的结果公开出炉,相关机构和人员被法院裁定判处罚金及其有期徒刑。
      从2017年起,美光与福建晋华和联电之间历经多起专利侵权、商业秘密等不同知识产权的纷争。在这之中,各方竭力利用法律所赋予的权利彼此之间利用知识产权“武器”,进行了多回合的“拼杀”。不光使美光的产品被禁售,还导致福建晋华的生产受阻。不仅造成了大量人力财力的损失,更是给国内相关产业的发展造成了巨大的阴影和创伤。
      由此可见,对于半导体芯片来说,知识产权的布局策略是多么的重要,它对于现代商业经济的发展有着多么巨大的战略影响。
      与半导体芯片相关的知识产权主要包括专利、商业秘密以及集成电路布图登记等,下面进行简单的介绍:专利:专利的初衷是“以专换利”,是政府给予专利权人一段时间内的垄断权,特点是以公开换保护。通俗的讲就是专利权人公开自己的技术方案,经过政府的审批授权后,进而得到对该技术方案的垄断权。对于专利权人所拥有的垄断权,任何人使用该技术都得支付相应的对价,专利因而保护创新者的利益。专利能有效保护的一个非常重要前提的是专利技术被他人不正当使用后能够容易判断侵权,也就是要容易判断别人是否非法使用了专利技术,切记!这也是专利行权的必要步骤。
       商业秘密:本文中的商业秘密主要指技术秘密,是指公司拥有的采取保密措施的任何技术信息,不被他人所公知且不容易被他人用正当的手段取得。它的一个重要特点是保密性。技术秘密没有时限限制。如果技术秘密被侵犯,最终是否被认定为“技术秘密”,需要通过诉讼来确认和判定。
       集成电路布图登记:集成电路布图是用以制造集成电路的电子元件在半导体材料中的几何图形排列和连接的布局设计,实质上是一种图形设计。权利人通过将上述图形设计申请注册后,依法获得布图设计相应的专有权。
       对于半导体芯片来说,它的诞生主要分为以下几个步骤,芯片设计、晶圆生产、芯片封装与测试。每个步骤中都涉及到不同的知识产权布局策略。
       通常电路可以分为模拟电路和数字电路,因此在不考虑分立器件的前提下芯片也可简单分为模拟芯片和数字芯片,当然也存在模拟电路和数字电路兼有的数模混合芯片。而且随着技术的发展和需求的提高,数模混合芯片的趋势和需求愈发增多。从另一个角度,半导体芯片还可以按功能分为微处理器、存储器、电源管理芯片、通信芯片等。
      存储器作为数模混合芯片,同时作为我国需求量巨大且国产化程度很低,又容易被人卡脖子的产品领域,它的知识产权布局具有紧迫性。为了便于说明,这里就以极具代表性的存储器为例进行介绍说明。存储器芯片大致可以分为以下几个部分,存储阵列部分、数字控制部分、电源电压供给部分。存储器芯片的这几部分又可以与其它芯片中的特殊器件部分、模拟电路部分、数字电路部分相对应。
      下面分别对这几部分的知识产权布局策略进行介绍说明。
   特殊器件部分(对应于存储器芯片的存储阵列部分):
在存储器芯片中的作用是通过对存储单元进行操作(DRAM存储器为对电容进行充放电荷、NAND存储器为对浮栅进行充放电荷)实现数据的存取。对于存储单元与结构相关的部分,因为可以通过芯片的反向分析(拆解、去层等)方式检测到技术方案,容易判断是否侵权专利,所以应该通过采取专利的方式进行保护。存储器阵列除了结构的特殊性,最大的特点就是与工艺联系非常紧密。这是因为,为了提高存储阵列的性能,缩小单个存储单元的面积,不同晶圆厂会在生产工艺上竭尽全力。例如不同性质的介质层、不同浓度的离子注入层、不同时长的曝光刻蚀步骤、不同温度的退火工艺等都决定了存储阵列的性能。而这些工艺步骤与材料和处理方式有关,很难通过对芯片的反相分析判断出技术方案,别人依据芯片也很难抄袭和进行模仿。所以对于这样的技术(know-how)通过技术秘密的方式进行保护是更为合适的。即:易判断侵权的结构相关部分以专利形式进行保护;难判断侵权的工艺相关部分以技术秘密的形式进行保护。
      当然,上述的保护策略,并不局限于存储器的存储阵列部分,同样也适用于微处理器、SOC等包含有存储单元的各类芯片。更进一步的,对于与工艺及其相关的电路都适用。例如FPGA的擦写单元、电源管理等模拟芯片中特殊器件(例如高耐压器件)、通信芯片中的射频信号处理器件等,这些既具有特殊的结构,同时又与工艺及其相关的模块都适宜采用上述的知识产权保护策略。
      数字电路部分(对应于存储器芯片的数字控制部分):在存储器芯片中的作用是在一定的工作频率下对存储芯片的工作状态、数据读写等进行控制和处理。对于数字电路,主要的特点是时序信号的工作方式。因为时序的工作方式很大程度上与电路结构无关,这也在很大程度上决定了难于通过芯片反向分析的方式检测到技术方案。如果通过专利的方式进行保护的话,很难进行侵权判断,所以它们更多的应该以技术秘密的方式进行保护是更为合适的。当然与电路结构改进相关的部分还是应该通过专利方式进行保护。但是凡事总有例外。很多芯片,尤其是与数字信号进行交互处理的芯片,为了提高信号或数据处理的效率和通用性,业界通常会定义各种各样的协议。例如通信相关的IEEE协议、存储相关的JEDEC协议等,这也相应的会滋生出一种杀伤力很强的专利——标准必要专利(SEP:Standard Essential Patent)。标准必要专利的最大特点是只要是符合相应标准的芯片必定会用到相应的标准必要专利。例如一款标准的DDR4 DRAM芯片,它一定是符合JEDEC中相应的DDR4标准的,因此它也必定会用到JEDEC中DDR4标准相关的标准必要专利。这样的结果是标准必要专利的所有权人就不需要寻找非法使用者存在是否侵权的证据,而直接认定为侵权。由此,可见对于这样的技术,更多的应该是围绕标准进行申请专利。即使专利不完全与标准一致,在侵权判定是也相对容易很多,专利行权成本也会低很多。尤其是对于接口的数据的交互处理模块,更可能涉及到标准相关的技术,更需要关注。
      同时作为相关的技术人员,应该更多的关注相应标准的变化趋势以及技术发展的可能。在标准没有确定的早期就应该进行更多的专利挖掘和布局。这样,不仅可以获得更高商业价值的专利,而且更可以高效的占据技术的制高点同时还能遏制竞争对手的发展。
      模拟电路部分(对应于存储器芯片的电源电压供给部分):在存储器芯片中的作用是类似于电源管理芯片,为存储芯片的不同模块提供不同的工作电压。
      模拟电路更多的是通过其特殊的连接方式和结构对信号进行放大、对驱动能力进行改变以及对抗干扰能力等方面的处理。以连接方式和结构为主要技术方案,侵权判断相对容易,这样的话,通过专利的进行保护是非常的必要的。当然,模拟电路中还有很多特殊器件与工艺相关,如前述它们判断侵权困难应该以技术秘密加于保护。对于模拟电路的专利保护,从笔者的经验看,因为模拟电路的结构很多时候较为复杂,功能划分和上位概括比较困难,所以确定合适的保护范围层次是比较困难的。
       测试分析与集成电路布图登记
       测试分析部分:除了上述从电路功能角度的介绍。在芯片制造出来之后还需要大量的测试分析工作。而在测试分析过程中往往又会产生大量技术(Know How)产生。测试技术不仅对测试时间、方式等测试成本有很大影响,合适的测试技术还有助于芯片的后期优化与改进,从而改变芯片的良率、性能等,对经济效益会产生很大的直接影响。同时测试技术又很难反映在芯片本身上,尤其是芯片的结构上。因此测试技术更多的应该作为技术秘密进行保护关于测试分析相关技术商业秘密的保护。跟这有关的更多细节,可以关注近期公开的一起典型案例:江波龙与晶存科技关于LPDDR3 DRAM存储芯片的测试方案技术秘密的纠纷。
      集成电路布图登记:很多人因为对集成电路布图(Layout)不了解,会觉得它是比较神秘和高大上的事情。其实集成电路布图登记作为一种登记,决定了它的申请相对容易。随着技术的更新,芯片的规模越来越大,集成电路布图登记对于侵权判定也变得越来越困难,很难在动辄几百上千万门的布图中比对出侵权的部分。这也或许是欧美等知识产权成熟国家中,集成电路布图登记申请量越来越少的原因之一吧。不过对于面积相对较小,布图技巧又十分重要的模拟电路来说,集成电路布图登记还是有十分重要意义的。

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