Золото переживает редкую эпоху ажиотажного спроса. Несмотря на существенное подорожание, потребление в электронике не уменьшается. По данным Всемирного Золотого Совета (World Gold Council) в 1-ом квартале 2025 г. спрос со стороны электроники вырос на 2% в годовом исчислении до 67 тонн, причём разработки, связанные с искусственным интеллектом, обеспечивают постоянную поддержку. О золоте мы и поговорим в сегодняшнем материале. Как обычно, нас интересует в первую очередь патентный аспект.

Золото в электронике: считаем патенты

На портале Google.Patents поиск по запросу Gold Electronics показывает более 100 000 документов. По международной патентной классификации лидируют следующие темы:

• полупроводниковые приборы H01L — 31%;

• печатные схемы; корпусы или детали электрических приборов H05K — 17,7%;

• разное оборудование Y10T — 16,9%;

• диагностика; хирургия; опознание личности A61B — 16%;

• исследование или анализ материалов путем определения их химических или физических свойств G01N — 14,4%;

• использование наноструктур B82Y — 12,6%;

• органические электрические твердотельные устройства H10K — 11,3%.

Видно, что первенствовали полупроводниковые приборы H01L с долей в мировых патентах 31%. Твёрдое второе место держат печатные схемы; корпусы или детали электрических приборов с долей 18%. 

Специальный поиск по запросу (Gold Electronics — H01L) Google.Patents выдал в мае 2025 года 60503 документов. Динамика по годам представлена на рис 1. 

Рисунок 1: Динамика мирового патентования изобретений на тему (Gold Electronics) (H01L)

Видно, что за последние 20 лет темпы патентования золотых изобретений в полупроводниковых устройствах носят экспоненциальный характер (при этом данные за 2025 г. еще не учтены полностью). Лидерами патентования по количества патентов являются:

1. Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. — 12,1%;

2. Samsung Electronics Co., Ltd. — 5,8%;

3. Infineon Technologies Ag — 1,6%;

4. International Business Machines Corporation — 1,4%;

5. Micron Technology, Inc. — 1,3%.

Как видно, лидирует знаменитая производственная компания из Тайваня. Названия других корпораций из нашего рейтинга говорят сами за себя.

Примеры патентов:

• US11574878B2 Semiconductor structure and manufacturing method thereof. In some embodiments, the via 102 includes a conductive material such as copper, silver, gold, aluminum, etc.

• US11295957B2 Package structure and method of manufacturing the same. The connector 16 includes solder bumps, gold bumps, copper bumps, copper posts, copper pillars, or the like.

Специальный поиск по запросу (Gold Electronics — H05K) Google.Patents выдал в мае 2025 года 48493. Динамика по годам представлена на рис 2. 

Рисунок 2: Динамика мирового патентования изобретений на тему (Gold Electronics) (H05K)

Пик патентования по теме «печатные схемы; корпусы или детали электрических приборов» пройден в начале 2000-х годов, то есть 20 лет назад. Лидеры в этой теме следующие:

1. Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. (삼성전기주식회사) — 7%;

2. Ibiden Co., Ltd. (イビデン株式会社) — 5,8%;

3. LG Innotek (엘지이노텍 주식회사) — 1,7%.

Пример: KR20190083538A Printed circuit board and camera module having the same. The circuit layers C1 and C2 are formed of circuit patterns formed on the respective insulating layers and are formed of copper (Cu), palladium (Pd), aluminum (Al), nickel (Ni), titanium (Ti), Gold (Au), platinum (Pt), or the like.

А что в России? 

Яндекс Патент показывает по Золото в электронике 5124 патентов на изобретения и полезные модели в период с 1948 по 2025 г. Активность патентования носила холмо-образный характер, в период с 1948 по 1960 гг. публиковалось по 1 патенту в год. Затем с 1989 г. произошёл экспоненциальный рост, в 2016 г. был пик в 327 документов, затем резкий спад до 35 документов в 2023 г. За 2024-2025 гг. Яндекс не выдаёт ни одного патента. Не все патенты касаются нашей темы, много цитирований, прототипов и информационного шума; есть просрочка (напомним, максимальный срок действия патентов 20 лет).

В базе ФИПС в рефератах на изобретения РФ по запросу “золото” 2051 патентов на изобретения. Поскольку нас интересует электроника, полупроводниковые устройства, гибридные гетероструктуры для больших баз данных и искусственного интеллекта, мы провели целенаправленные поиски. По запросу в базе ФИПС “H01L золото” обнаруживается 96 патентов РФ на изобретения, из которых 37 действующие. Общая динамика публикации действующих патентов представлена на рис. 3.

Рисунок 3: Динамика публикаций действующих патентов РФ на изобретения на тему H01L золото

Видно, что в 2009-2025 гг. открытое патентования шло рваным образом.

Мы проанализировали действующие патенты за последние 4 года, вот примеры отечественных патентов:

№2714538 (2020) Способ монтажа полупроводниковых кристаллов на покрытую золотом поверхность. АО "ОКБ-Планета" (Великий Новгород). Изобретение использует гальванические покрытия и припои. Оно обеспечивает возможность получения качественного и надежного соединения кристалла с основанием корпуса при температуре монтажа 300-320°С, что обеспечивает возможность монтажа полупроводниковых кристаллов большой площади, а также позволяет монтировать кремниевые и арсенид-галлиевые кристаллы полупроводниковых приборов и интегральных микросхем.

№2716036 (2020) Способ изготовления многоплощадочного кремниевого pin-фоточувствительного элемента с низким уровнем темновых токов. АО "НПО "Орион" (Москва). Способ включает создание двухслойных золотых омических контактов к фоточувствительным площадкам, охранному кольцу и тыльному слою р+-типа проводимости.

№2782184 (2022) Интегральная схема СВЧ. АО "Научно-производственное предприятие "Исток" имени А.И. Шокина" (Фрязино). Изобретение может быть широко использовано в электронной технике СВЧ, в частности в радиолокационных станциях с активными фазированными антенными решетками (АФАР). На контактных площадках кристалла активного элемента выполнен проводящий слой, содержащий олово и золото. Изобретение обеспечивает повышение коэффициента усиления, выходной мощности и уровня рабочей частоты при сохранении высокой интеграции элементов и надежности.

№2810691 (2023) Способ изготовления монолитной интегральной схемы СВЧ. АО "Научно-производственное предприятие "Исток" имени А.И. Шокина" (Фрязино). Формируют слой из последовательности компонентов: титан Ti, золото Au, толщиной 50-100 нм, 300-500 нм соответственно посредством процесса магнетронного напыления.

В базе ФИПС 32 патента РФ на полезные модели по нашей теме, действующих всего шесть, также приведем примеры:

№176010 (2017) Оптоволоконный сверхпроводниковый однофотонный детектор. Российская Федерация, от имени которой выступает ФОНД ПЕРСПЕКТИВНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ. Сущность полезной модели заключается в том, что сверхпроводниковый однофотонный детектор представляет собой оптический модуль на базе оптической розетки FC и включает криогенный предусилитель и сменный модуль с отрезком оптической ферулы с одномодовым волокном, при этом на боковых поверхностях модуля сформированы золотые контактные площадки.

№178061 (2018) Кремниевый pin-фотодиод с повышенным уровнем чувствительности к длине волны 1,06 мкм. АО "НПО "Орион". Кремниевый pin-фотодиод состоит из подложки, фоточувствительной области и области охранного кольца, выполненных в подложке со стороны воздействия излучения, контактного слоя, выполненного на другой стороне подложки, двухслойных контактов из слоя золота и подслоя хрома к фоточувствительной области и области охранного кольца, отражающей контактной системы, расположенной на контактном слое и состоящей из пленок хрома и золота.

№232279 (2025) Транзистор GaAs/AlGaAs с системой отвода тепла от канала и пассивирующим слоем на основе ZrO2. Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники. Наличие теплоотводящих стержней, состоящих из золота , которые находятся под омическими контактами. 

Имеется 26 топологий интегральных схем, в которых применено золото. Динамика по годам представлена на рис. 4.

Рисунок 4: Динамика российской регистрации топологий интегральных схем с золотом в 2013-2025 гг.

Видно, что более половины приходится на 2023-2025 гг. Приведём примеры:

№2019630066 Интегральная микросхема 100-ваттной транзисторной структуры ОВЧ диапазона частот с напряжением питания 50 В (2ПЕ311Б). Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли РФ и АО "Научно-исследовательский институт электронной техники" (АО "НИИЭТ"). Микросхема изготавливается на кремниевых эпитаксиальных структурах по DMOS технологии с проектными нормами 2 мкм. Золотая система металлизации на кристалле.

№2024630147 Усилитель мощности сверхширокополосный сверхвысокочастотный МС4000-2. АО "Микроволновые системы" (Москва). Интегральная схема выполнена на основе GaAs рНЕМТ процесса с топологической нормой 0,25 мкм. В качестве финишной металлизации контактных площадок и обратной стороны кристалла используется золото. Имеет защитное покрытие нитридом кремния. 

№2025630077 Сверхвысокочастотная монолитная интегральная схема 6-ти разрядного аттенюатора. Московский институт электронной техники. Микросхема изготавливается на GaAs подложке по технологии рНЕМТ с проектной нормой 0,5 мкм. Контактные площадки и обратная сторона пластины металлизированы золотом.

Заключение

Наш анализ показал, что золото тоннами в год применяется в разнообразных устройствах микроэлектроники – как в мире, так и в России. При этом практикуются разнообразные формы, в частности плёнки, покрытия, наночастицы, стержни, проволочки и т.д.

Патентная ситуация в РФ удовлетворительная. Примечательно, что изобретения патентуют реальные производители техники, в частности АО "Микроволновые системы" (Москва), АО "Научно-исследовательский институт полупроводниковых приборов" (Томск), АО "Научно-исследовательский институт электронной техники" (Воронеж), АО "Научно-производственное предприятие "Исток" имени А.И. Шокина" (Фрязино) и т.д. 

При этом освоены и продолжают совершенствоваться как надёжные, старые методы пайки и электрохимического осаждения из растворов содержащих золото  компонентов полупроводниковых устройств, так и сравнительно новые методы, например магнетронного распыления мишеней; вакуумного напыления, в частности методом термического испарения; взрывной (lift-off) литографии. 

Правда, как известно, существенная часть современного оборудования – импорт из стран Евросоюза, США, Южной Кореи и Японии, например Advantec Co., Ltd. (Нидерланды), SL International GmbH (Германия), IPG Photonics Corporation (США). В последнее время расходные материалы, в частности, золотые высокочистые мишени для магнетронного распыления, начали поставлять китайские производители и трейдеры, например Well-Life Enterprise Co., а также логистические компании из Южной Кореи, в частности, Dongjin Global Logistics Inc.

Насколько можно судить по патентам, на практике применяются технологии с проектными нормами 0,25-2 мкм. Формально, это существенное отставание от продвинутых иностранных производителей, некоторые из которых утверждают об освоении норм 7 нм. Иными словами, в России освоена золотая микроэлектроника, но не наноэлектроника.