1、針對半導體整合元件製造商專利針對半導體整合元件製造商專利進行分析與構建知識地圖進行分析與構建知識地圖南台科技大學南台科技大學 科技管理所科技管理所專題討論專題討論( (四四) )大綱大綱一、緒論一、緒論二、文獻探討二、文獻探討三、研究方法三、研究方法緒論緒論研究背景與動機研究背景與動機研究目的研究目的研究流程研究流程研究背景與動機研究背景與動機 隨著知識經濟時代的來臨，知識在現今社會中扮演相當重要的角色。 經濟合作與發展組織(OECD)在知識經濟報告中，指出知識為基礎的經濟將會影響全球的經濟發展型態，知識已成為提高生產力與經濟成長的主要動力。 Drucker (1993)認為知識經濟取代傳統資
2、產經濟的時代下，知識與智慧已經取代傳統土地，資本等資產，成為新的經濟體系中，真正具有決定性與支配性的資源。 企業對於無形資產的重視逐漸超越有形資產，組織企業更將無形資產中的智慧財產權視為一種競爭利器，其中代表技術能力的專利專利（Patent），可成為組織企業的績效指標之一。 專利是知識具體的產出之一，蘊含的知識即是無形的智慧財產權中的一部分，可轉化為實體的商品，或經由轉讓、授權取得的實質利益。 專利擁有寶貴的技術知識，且受到法律的保護又有豐富的經濟價值，在知識經濟時代中，專利扮演的舉足輕重的角色，在企業永續經營理想的過程中，成為一項無形卻非常重要的資產（趙幸儀，2005）。 半導體產業為一種同
3、時具備技術密集與資本密集的產業，其產業特性主要有兩種產品世代交替快速，生命週期短暫，深受景氣循環影響，造成嚴重的營產品世代交替快速，生命週期短暫，深受景氣循環影響，造成嚴重的營運不確定性運不確定性因為技術與設備不停的進步，必須長期而大量的持續投資因為技術與設備不停的進步，必須長期而大量的持續投資 半導體必須持續高度的創新活動，才能維持一定的進入障礙。廠商申請專利權主要的動機在於新產品開發成功將使得廠商有較多的獲利空間，或者是為了收取技術授權的權利金，以及做為談判的工具避免被排除在外（Cohen, Nelson and Walsh, 2000）2009年五十大半導體公司產值分佈年五十大半導體公司
4、產值分佈資料來源：工研院IEK 整合元件製造商(IDM) 是指從設計、製造、封裝測試到銷售自有品牌IC都一手包辦的半導體垂直整合型公司，擁有的專利數與總類比專業分工來的複雜許多，不易觀察出核心發展進路。 如果能將這些專利智慧資本加以運用的話，不管對於組織或企業，都能有效提升整理效率與獲利。 本研將究透過半導體產業IDM廠為例的專利核准數量為基礎建置出專利出知識地圖，藉以從智慧資本中更易了解IDM廠已發展的核心技術，以及未來進路，可提供產業研發參考。研究目的研究目的本研究是以半導體產業IDM廠為例的專利核准數量為基礎並結合知識地圖的概念，將半導體產業IDM廠申請之專利以視覺化的方式呈現出公司的知
5、識的圖，讓使用者瞭解公司發的重心與方向、某知識的研究與變遷。1.1.發展出一套衡量知識分佈與強度，建構知識地圖的方法發展出一套衡量知識分佈與強度，建構知識地圖的方法2.2.建構具時序概念知識地圖建構具時序概念知識地圖3.3.利用這套方法，分析企業所擁有的知識之強弱，作為知識管利用這套方法，分析企業所擁有的知識之強弱，作為知識管理的基礎理的基礎論文架構論文架構確認研確認研究主題究主題文獻探文獻探討討知識地知識地圖開發圖開發與架構與架構知識地知識地圖呈現圖呈現與實證與實證分析分析結論與結論與建議建議文獻探討文獻探討半導體產業結構與現況半導體產業結構與現況知識地圖知識地圖專利的相關文獻專利的相關文獻
6、文字探勘文字探勘半導體產業結構與現況半導體產業結構與現況半導體產業結構半導體產業結構 任何一個產業的發展，最初都是從垂直整合開始，高科技的半導體產業亦不例外 隨著產業的發展與市場的逐漸擴大、技術不斷地向前演進，同時在產品創新與市場時效的要求下，半導體產業也開始萌生新的價值產生時點，接著在因應機會而生的新的營運模式的廠商加入半導體產業後，開始產生專業分工全球半導體產業的分工歷程全球半導體產業的分工歷程目前半導體產業的垂直分工目前半導體產業的垂直分工 半導體生產可以分成設計、光罩、製造、封裝、測試與行銷等功能層級，組成一產業的價值鏈 垂直分工即是將產業價值鏈分成幾個價值區段，區段內的廠商只專業化做
7、 其所擅長的工作 台灣是半導體產業垂直分工的最佳典範，專業化做價值鏈上的一個區塊 美國半導體公司則分成兩類：一為從設計到行銷都包辦的垂直整合型公司，又稱為元件整合製造公司（IDM），另一為Fabless。 日本與韓國的半導體業者，則以IDM居多整合元件製造商整合元件製造商 整合元件製造廠（Ntegrated Device Manufacturer，IDM），定義可包括以下四點（蔡茂榮，2000）1.半導體的供應者，其銷售自有品牌產品2.擁有一個或多個晶圓製造廠，以提供其產品晶圓製造之需求3.可藉由採購其他公司的產出晶圓，來擴充自己內部的產能4.可以是半導體契約製造服務的購買者（委外代工），或半
8、導體契約製造服務的提供者（IDM Foundry）。全球前二十大半導體公司市佔率全球前二十大半導體公司市佔率排名排名 公司公司營收營收(億美億美元元)市佔率市佔率 分類分類1英特爾(Intel)225.9414.86% IDM2三星(Samsung)144.559.51%IDM3東芝(Toshiba)73.24.81%IDM4德儀(TI)69.024.54%IDM5台積電(TSMC)61.44.04%Foundry6意法半導體(ST) 58.963.88%IDM7高通(Qualcomm) 48.013.16%Fabless8瑞薩(Renesas)42.032.76%IDM9海力士(Hynix)
9、39.322.59%IDM10新力(Sony)38.552.54%IDM11 超微超微(AMD)37.572.47%Fabless12 美光(Micron)35.752.35%IDM13 英飛淩(Infineon)35.22.31%IDM14 恩益禧(NEC)30.822.03%IDM15 博通(Broadcom)29.881.96%Fabless16 松下(Panasonic)28.91.90%IDM17 聯發科(MediaTek) 25.991.71%Foundry18 富士通(Fujitsu)24.731.63%IDM19 恩智浦(NXP)24.721.63%IDM20 飛思卡爾(Fre
10、escale)24.321.60%IDM1,098.8672.26%台灣台灣IC IC 產業發展現況產業發展現況 垂直分工的產業結構是我國 IC 產業與其他國家最大的不同點，在產業環境快速變遷之下及資本設備投資額日益擴大，我國獨特的專業分工模式，確實符合半導體產業趨勢的需求知識地圖知識地圖知識的圖的定義知識的圖的定義 知識地圖(Knowledge Map)，或稱為知識分佈圖，是經由專家所整理的一種知識索引 Davenport & Prusak (1998) 認為知識地圖，不管它是否真的是張地圖、知識黃頁簿還是精心建立的資料庫，都只是告訴人們知識的所在位置，並不包含知識的內容本身。 Gartne
11、r Group(2000)認為知識地圖就是一種知識指南，顯示哪些資源可以用，幫助使用者在最短時間內找尋到所需的知識，讓管理者知道缺少哪些知識，通常是利用圖形來呈現出各種知識的來源。 知識地圖是呈現出知識的一個整體架構，並表達出該領域內知識與知識彼此之間的關係，可以幫助使用者尋找與理解專業領域的知識（陳年興、謝盛文、黃琬婷，2007） Tiwana (2000)將知識地圖看作可用以瞭解組織本身與產業整體間的策略定位。透過對組織本身的評估和競爭者的評估，將可為組織本身策略做一有效的調整，為組織帶來競爭優勢。 Hosapple（2002）表示以圖形化的方法呈現出知識地圖，能讓使用者更加瞭解知識且進一
12、步利用知識來源。 Jung et al.（2008）知識地圖能在知識建立者與使用者之間由文字、模型、數字、或符號來呈現，以及能夠呈現簡單、清楚視覺化且有價值的資訊。 綜合以上文獻可得知，知識地圖是一種知識搜尋之概念，此方法可應用至各產業小至各企業組織，以圖形化的方式來呈現出知識的來源，知識結構，專家所擁有的知識及強度值，甚至組織間的產業整體定位等。 本研究是利用Tiwana (2000)對於知識的圖的定義，將知識地圖看作可用以瞭解組織本身與產業整體間的策略定位，可為組織本身策略做一有效的調整，為組織帶來競爭優勢。知識地圖分類知識地圖分類知識地圖分類知識地圖分類知識地圖類別說明知識地圖類別說明知
13、識來源圖(Knowledge Source Maps)主要依據一些相關的準則，建構專家的知識分佈圖，而這些準則包含有專家的知識領域、資深程度、知識專長領域相似性的相關研究等等。知識資產圖 (Knowledge Asset Maps)主要利用圖形化的方式呈現，描述個人、團隊、或整個企業組織所擁有的知識資產或稱智慧資本知識結構圖 (Knowledge Structure Maps)呈現某個知識領域的整體架構，以及該領域內各主題、技能或知識彼此之間的關係為何知識應用圖 (Knowledge Application Maps)主要在描述要完某一項工作時，其需要哪些步驟，而在不同的步驟中，需要利用到哪些
14、知識以及哪些專家。知識發展圖 (Knowledge Development Maps)主要描述個人、團體、組織要發展某個領域的知識。Epller (2004)將知識地圖以其不同的目的分為五類： 從上述瞭解到知識地圖分類有很多，由於知識地圖因使用在不同的領域中，而有不同的名稱。 知識資產地圖能夠清楚呈現現有企業組織的知識資產或產業定位。 本研究是以公司專利建置出知識地圖作為探討，而專本研究是以公司專利建置出知識地圖作為探討，而專利可謂公司現有的知識資產，將利用知識地圖中的知利可謂公司現有的知識資產，將利用知識地圖中的知識資產地圖。識資產地圖。專利相關文獻專利相關文獻專利的定義專利的定義 專利是政
15、府藉由法律的力量，保護個人或企業研發與創造，其中包含研發創造的技術、產品、方法等等，都可向該國政府主管機關提出書面申請予以保護。 中華民國專利法第一章第一條即明白表示：為鼓勵、保護、利用發明與創作，以促進產業發展，特制定本法（中華民國專利法，2004）。 專利所有權人除可在防止他人以同樣技術、方法在產業界內競爭，還可以經由收取權利金的方式，授權他人使用，藉以獲得商業交易以外的收入來源（陳達仁、黃慕萱，2002）。 政府經由專利所賦予的力量，亦即獨佔該發明創造成果的權利，保護發明人的成果避免遭他人盜用與冒用，也間接刺激產業界不斷精進發明創造的進展（王璽欽，2007）。專利要件專利要件 專利要件(
16、patentability)通常必須符合新穎性(novelty)、非顯而易性或稱進步性(non-obviousness)、產業利用性或稱有用性(utility)、適度揭 (adequate disclosure) （明德，2006；蔡明誠，2006） 新穎性、實用性、非顯著性這三件要件，讓每一專利上所紀錄的資訊有其技術價值。而第四項要件適度揭，讓專利成為可利用的研究資料，進而產生研究價值。專利檢索專利檢索 專利文獻屬於公開資訊，具有容易取得的特性，透過專利檢索可以從專利公報中獲得相關技術的資訊 根據世界智慧財產權組織（World Intellectual Property Organizati
17、on, WIPO）統計，專利文獻包含全世界90%-95%的研發技術成果，在研發初期能有效運用專利資訊可縮短60%的研發時間，節40%的研究經費（夏文，1998）中華民國專利檢索中華民國專利檢索 本研究專利檢索資料庫採用中華民國專利檢索系統為主 從97年7 月1 日起提供免費的專利資訊檢索平台，涵蓋歷年核准專利公報、核准專利說明書全文影像資訊，包含完整的專利權利態查詢功能，以方取得最新專利資訊及相關領域技術發展況（黃毓，2009）。 專利文件中，所需包含之資訊，隨著各國專利法規而有所不同，唯彼此差異不大或順序排列不同 中華民國專利資訊檢索系統大致包含以下資訊：專利編號、申請案號、國際/物品分類號
18、、專利名稱、摘要、發名人、申請人、申請日、申請案號、專利代理人、優先權、國家、專利權利範圍等等 本研究利用摘要資訊欄位進行資料的擷取。本研究利用摘要資訊欄位進行資料的擷取。文字探勘文字探勘文字探勘之定義文字探勘之定義 文字探勘可說是資料探勘(Data Mining)的延伸(Fayyad, 1996; Simoudis, 1996)。 一般的資料探勘僅能從結構化的資料庫中萃取出資訊，因此對於半結構化(Semi-structured)和非結構化(Non-structured)的文字等資料不易處理，因此發展出文字探勘的方法。 Sullivan(2001)定義文字探勘為一種編輯、組織及分析大量文件的方
19、法和過程，為了可提供特定使用者特定的資訊，以及發現特定資訊的特徵之間的關聯。 巫啟台(2002)表示文件探勘是近年來興起的一個文件分析的研究課題，它主要的定義是從非結構化的文字中發掘出有用的或是有趣的片段、模型、方向、趨勢或規則。 文件資料大多不具結構性，必須先對資料預先做處理，擷取出適當的資訊後才能進行，文字探勘需整合一些傳統的資訊檢索技術，如：關鍵資訊擷取、全文檢索、文件自動分類等，經由對文字資料提供更多的處理，讓使用者更能方地的從文件資料中取得其所需的資訊。 本研究之研究對象為專利檢索資料，正屬於半結構化的文件資本研究之研究對象為專利檢索資料，正屬於半結構化的文件資料專利資料的內容，並沒
20、有關鍵字詞彙欄位資訊，可以來代表料專利資料的內容，並沒有關鍵字詞彙欄位資訊，可以來代表該專利的研究主題，將利用文字探勘來擷取專利資料中關鍵字該專利的研究主題，將利用文字探勘來擷取專利資料中關鍵字的部份。的部份。特徵詞篩選特徵詞篩選 中文斷詞是將一的中文字，轉換成 詞的組合，其中每個詞是由一個字或者多個字所組成，將由字所組成的子割成一個個的詞，是中文斷詞的主要任務(楊珮菁，2007)。 中文斷詞的常方法可分為：目前最常使用的詞庫式斷詞法(Dictionary Methods) （Chen and Kiu, 1992）、統計式斷詞法(Statistical Methods) （Sproat and
21、 Shih, 1990）與混合式斷詞法(Hybrid Methods) （Nie et al., 1996）。 本研究利用的中文斷詞為詞庫式斷詞法本研究利用的中文斷詞為詞庫式斷詞法詞庫式斷詞法詞庫式斷詞法 詞庫式斷詞法必須配合詞庫方能進行斷詞的處理，是最早運用在文件斷詞的方法，是目前普遍使用的斷詞方式 利用事先建立的詞庫，對文件中的詞彙進行比對即可完成斷詞處理 本研究利用中央研究院詞庫小組所發展的CKIP斷詞系統，進行專利資訊的擷取。TFIDF 利用Salton所提出TFIDF(Term FrequencyInverse Document Frequency)，找出代表性的關鍵字。 TFIDF
22、是由TF詞彙頻率與IDF文件頻率所組成 TF指某一詞彙在一篇文件中出現的詞彙次數其值越高代表該詞彙在文件中越重要。 IDF指某一詞彙在文件集的所有文件中出現的文件次數，其值越低代表該詞彙越能將某文件與其他文件區別，越具代表性，又稱逆向文件頻率 本研究利用本研究利用TFIDF篩選出專利資料中的重要關鍵字篩選出專利資料中的重要關鍵字研究方法研究方法研究架構研究架構樣本收集樣本收集 首先本研究在中華民國專利資料庫為基礎，進行專利的蒐尋，而蒐尋的資料有兩類，一類是使用IDM公司作為關鍵字，取得該公司的專利，另一類使用半導體垂直分工的公司作為關鍵字，取得專業分工公司專利。關鍵字詞彙分析關鍵字詞彙分析 在
23、學術論文中，常常以摘要與關鍵字最能簡單明要代表一篇論文之研究主題。論文撰寫者在選擇關鍵字詞彙時，會優先選擇與該論文研究主題最相關的詞彙，因此，該關鍵字詞彙亦隱含了論文指導教授的研究專業領域資訊（陳年興、謝盛文、黃婉婷，2007） 本研究以搜尋來的專利資訊，代表該公司所擁有的技術資產，唯專利資訊內，並沒有關鍵字詞彙欄位，可來代表該主題 利用使用專利摘要欄位來尋找特徵詞彙。專利關鍵詞篩選專利關鍵詞篩選文件蒐文件蒐集集以以專利摘專利摘要為例要為例中研院中研院CKIP斷斷詞程式詞程式CKIPCKIP斷斷詞後文詞後文件件計算計算TFTF* *IDFIDF關鍵詞關鍵詞篩選篩選關鍵字分群關鍵字分群 本研究分群方式是用IC製程來分群，並為其分類命名，名稱分別為設計、光罩、製造、封裝、測試。 為了確立IDM公司專利技術分群正確，本研究先以無晶圓公司和專業代工公司之專利摘要進行關鍵詞擷取，將每個IC製程擷取出關鍵代表詞。 接著再把擷取出的關鍵代表詞與IDM公司專利技術之關鍵詞加以比對，確保每個專利得以正確分類。公司知識地圖形成公司知識地圖形成 最後利用公司專利技術強度搭配顯示出數值，實體建構出公司專利技術知識地圖。期望藉由知識地圖讓使用者清楚得知公司所擁有的技術項目分布情形。謝謝大家的聆聽謝謝大家的聆聽
