Однофотонный лавинный диод (SPAD) относится к ЛФД с рабочим напряжением выше напряжения пробоя, также известным как ЛФД в режиме Гейгера. SPAD стал лучшим выбором для обнаружения одиночных фотонов во многих гражданских областях благодаря своим преимуществам, таким как высокий лавинный коэффициент усиления, быстрая скорость отклика, низкое энергопотребление, низкая стоимость, легкая интеграция со схемами КМОП и простое формирование двумерных массивов областей. . Интеграция массива SPAD и схем измерения времени, таких как время-цифровые преобразователи (TDC) и схемы временного стробирования, позволяет массиву SPAD не только иметь возможности обнаружения одиночных фотонов, но и точно измерять время пролета (ToF ) фотонов, благодаря чему достигается высокоскоростное отслеживание объектов, что может расширить размеры изображения.
Оглядываясь назад, в 2020 году, новые iPad Pro и iPhone 12 Pro Max, выпущенные Apple, оснащены встроенными лидарными сканерами, в которые встроен 30-тысячный массив датчиков SPAD, разработанный Sony. Это первое в мире использование SPAD в планшетах и смартфонах, знаменующее выход детекторов одиночных фотонов на стадию массовой коммерциализации. Что касается автомобильного лидара, чисто твердотельная архитектура VCSEL+SPAD также очень конкурентоспособна и, как ожидается, станет основным решением для ближнего и среднего радиуса действия. SPAD добился таких впечатляющих результатов благодаря технологии производства КМОП и использованию пути развития традиционных КМОП-датчиков изображения.Благодаря таким технологиям, как задняя подсветка (BSI), 3D-наложение и фокусировка заряда, массиву SPAD и схемам обработки. интегрированы в больших масштабах для достижения более высокого разрешения пикселей, более высокой эффективности обнаружения фотонов и более богатых функций обнаружения фотонов.
Поскольку мировая индустрия SPAD находится на подъеме, очень важно понимать структуру патентов и патентный статус производителей SPAD и научно-исследовательских учреждений, а также выявлять новых участников в области SPAD и угрозы, которые они представляют. В этом отчете Memes Consulting провела углубленный анализ состояния и тенденций развития патентов SPAD в мире и Китае, выявила ведущих производителей, новых производителей и научно-исследовательские учреждения в области SPAD, а также провела статистику и анализ их деятельности по подаче патентных заявок SPAD. Это обеспечивает чрезвычайно ценные справочные материалы для специалистов-практиков, связанных со SPAD, в их технических исследованиях, инновациях в продуктах и сотрудничестве между промышленностью, университетами и исследованиями.
Обзор глобальных патентных заявок SPAD
Согласно статистике и анализу Memes Consulting, SPAD накопил более 2200 глобальных патентных заявок, в которых приняли участие более 300 патентных заявителей. Судя по тенденции глобальных патентных заявок SPAD, с 1984 по 2004 год она находилась в зачаточном состоянии, при этом ежегодное количество заявок не превышало 10. С 2005 года патентные заявки SPAD во всем мире в целом демонстрировали волнообразную тенденцию к росту, а после 2015 г. ускорился, вступив в период быстрого роста: ежегодное количество заявок в 2021 г. достигло 334. Следует отметить, что, за исключением патентных заявок, требующих раннего раскрытия, патентные заявки обычно раскрываются через 18 месяцев с даты подачи.Поэтому заявки в 2022 и 2023 годах могут быть раскрыты не полностью, а статистические данные предназначены только для справки.
Патентные заявки могут отражать уровень инвестиций страны или заявителя в НИОКР в конкретную технологию, одновременно давая представление о технологической зрелости ведущего заявителя. В этом отчете представлены статистические данные и анализ более чем 2200 патентов SPAD. На рисунке ниже компания Maimsi Consulting показывает 20 крупнейших заявителей с действующими патентами SPAD. В целом, Hamamatsu, STMicroelectronics (ST), Sony, Toshiba и TSMC имеют одинаковое простое число партнеров, общее количество патентных заявок, количество действующих патентов и количество ожидающих рассмотрения патентов. области и сосредоточить внимание на глобальной патентной структуре. Кроме того, нельзя недооценивать инновационные возможности компаний Canon, ON Semi, Panasonic и ams OSRAM, на которые имеется большое количество заявленных патентов.
Новые участники ускоряют развитие отрасли SPAD
К новым участникам патентных заявок SPAD относятся компании, организации или частные лица, которые впервые подали заявки на патенты SPAD в период с 2017 по 2023 год. Memes Consulting перечисляет 20 лучших новых участников по количеству простых аналогов. В последние годы заявители из материкового Китая, такие как Lingming Photonics, Wuhan Xinxin, Huawei, Jihua Laboratory, Hunan Normal University, Feixin Electronics и т. д., начали активно выдавать патенты на соответствующие технологии и конкурировать за выход в область SPAD. Среди других новых участников — onsemi, W&Wsens и GlobalFoundries из США, IRIS из Швейцарии, Egis Technology из Тайваня, X-FAB из Германии и Dongbu HiTek из Южной Кореи.
Конкурентная среда и стратегии размещения патентов основных заявителей
В этом отчете четко представлены активные заявители на получение патента в этой области, а также раскрыт их статус интеллектуальной собственности посредством анализа патентного портфеля основных заявителей на патент. В этом отчете представлен углубленный анализ патентных портфелей SPAD 10 ведущих производителей, 10 новых участников и 10 ведущих научно-исследовательских институтов, соответственно, представлен обзор их патентных заявок SPAD, активности патентных заявок, ключевых патентов и недавно поданных патентов. Кроме того, анализ передачи патентов показывает, что игроки выходят на рынок посредством приобретений.
Индекс патентной классификации SPAD
В этом отчете проводится техническая классификация и индексирование более 910 простых семейств патентов в этой области из трех звеньев производственной цепочки: проектирования, производства и упаковки/сборки SPAD. По результатам индексации количество патентных заявок SPAD на проектирование, производство, упаковку/сборку (на основе простых семейств) составляет 803, 319 и 70 (примечание: один патент может включать несколько звеньев отраслевой цепочки). Видно, что область исследований патентов SPAD в основном сосредоточена на проектировании и производстве. Кроме того, сегментированный анализ полей показывает направленность основных заявителей на патент и помогает понять их бизнес-стратегии.
Патентная база данных SPAD
Memes Consulting также предоставляет базу данных Excel, содержащую все патенты SPAD, проанализированные в этом отчете, поддерживая поиск по нескольким полям, включая номер публикации, название, дату подачи, дату приоритета, дату публикации (объявления), дату выдачи, предполагаемую дату поступления Дата, текущий заявитель (патентное право), адрес текущего заявителя (патентное право), первоначальный заявитель (патентное право), адрес первоначального заявителя (патентное право), изобретатель, правовой статус/событие, принимающая должность, классификационный номер МПК, количество цитирований, количество простых семейств члены, общее количество простых семейных цитат и т. д.
Каталог отчета:
1. Концепции SPAD и ключевые технологии
Содержание включает в себя концепции APD, SPAD, MPPC/SiPM, структуру SPAD, принцип, модель эквивалентной схемы и эволюцию технологии интеграции SPAD.
2. Запатентованный SPAD метод анализа.
Содержание включает процессы поиска и анализа, концепции, связанные с патентами, объекты патентных исследований SPAD, темы патентного анализа SPAD, стратегии патентного поиска SPAD и инструкции по классификации патентов SPAD.
3. Глобальный патентный анализ SPAD
Содержимое включает в себя глобальный анализ тенденций в патентных заявках SPAD, патентный анализ SPAD в стране/регионе-источнике технологий, патентный анализ SPAD в стране/регионе целевой технологии, анализ правового статуса патентов SPAD, анализ заявителей на получение патента SPAD, анализ патентного сегмента SPAD и анализ изобретателя SPAD. Патентная статистика SPAD достойна внимания.
4. Анализ патентов SPAD в Китае
Содержимое включает в себя анализ тенденций в заявках на патенты SPAD в Китае, анализ стран/регионов происхождения технологий SPAD в Китае, анализ правового статуса патентов SPAD в Китае, анализ заявителей на патенты в Китае, анализ сегментации патентов SPAD в Китае и недавнюю статистику заявок на патенты.
5. Патентный анализ ведущих производителей в области SPAD
Содержание включает в себя карту географического распределения ведущих производителей в области SPAD, содержащую представление каждого производителя, обзор патентов, текущие ключевые/действующие патенты и недавние патентные заявки.
6. Патентный анализ новых производителей в области SPAD
Содержимое включает в себя карту географического распределения новых производителей в области SPAD, содержащую представление каждого производителя, обзор патентов, текущие ключевые/действующие патенты и недавние патентные заявки.
7. Патентный анализ научно-исследовательских учреждений в области СПАД.
Содержимое включает в себя карту географического распределения научно-исследовательских учреждений, которые являются ведущими по количеству простых семейств патентов SPAD, а также содержит введение в каждое научно-исследовательское учреждение (включая название учреждения, связанные с ним отделы/лаборатории, профиль учреждения, и официальный сайт учреждения), обзор патентов, текущие ключевые/действующие патенты, недавние патентные заявки.
8. Анализ патентно-правовых событий SPAD
Содержимое включает анализ передачи патентов SPAD и анализ лицензирования патентов SPAD.