Tu Xiang Zheng (涂向真)
十年前,我回到北京度假,由于在微机电研发中做出了成绩,有点名气,加上诸多好友捧场,招来不少访客。其中就有一家做喷墨打印机的公司找上门来,委托我帮他 们开发喷墨打印头。这家公司的总经理告诉我,他们的喷墨打印机用的墨盒,是美国惠普公司原用于淘汰的喷墨打印机上的。他们被告诉,这种墨盒即将停产,他们的产品面临无米之炊。我对他们的要求感到有些意外,尽管我同情他们的处境,但我对喷墨打印头的确是丈二和尚摸不着头脑。无奈,他们情真意切,我实在不好意 思推辞,只好实话对他说,我从未接触过喷墨打印头,虽然有人把喷墨打印头说成是微机电系统的应用范畴,但我的工作却从未涉及到这类研发。请他们容我先做文 献调研,再给他们一个准确答复。
不调研还不知道深浅,调研后我吓了一跳。喷墨打印机的创始人,是日本的佳能和美国的惠普,这都是信息产业的世界巨人。喷墨打印机如同其它的信息产品一样,从它诞生的那一刻开始就快速发展,产品不停地更新换代,新技术层出不穷。为了维护领先地位,这两家公司几乎每隔2-3天就有一项喷墨打印头的专利问世,我当时查到惠普公司的专利就有169项,佳能公司的喷墨打印头专利也不会少于这个数目。
我仔细分析了惠普公司的专利,发现他们的核心专利实际上只有2-3份,其它专利都是保护性的专利,用来保护他们的核心专利,不至于被其它公司申请的专利所取代。让我惊叹的是,惠普公司的保护性专利构建起来的保护网,竟是那么严严实实和密密麻麻,真的是做到了针插不进和水泼不入的程度。
难怪台湾比较正规的喷墨打印机墨盒公司,宁愿接受惠普公司的专利技术转让,而不去独自开发喷墨打印头的制造技术。也有一些山寨墨盒公司,受丰厚利润的驱使, 见利忘义,盗用惠普公司的专利仿制和造假,抢占主流市场,惠普公司忍无可忍,告上法庭。在法律制裁下,不少山寨墨盒公司损失惨重,有的一蹶不振,退出市场。
在 我深入研究了惠普专利的基本特征后,顿时感到眼前一亮。我发现惠普的专利并不是完美无缺,不可跨越。最明显的缺点是,惠普的专利虽然用到微机械技术,但没有充分发挥微机电的优势,采用的主要制造手段还是老一套的贴片技术,而不是最先进的集成技术。我感到有底气了,挑战惠普的喷墨打印头不是梦想,只要在微机 电上好好做文章,完全可能绕过惠普专利的限制,另辟蹊径,设计出既可在应用上取代惠普的喷墨打印头,又可在制造技术上与惠普有所区别。有了这些认知后,我给委托公司的答复是:“我原意接受你们的委托,但从制造打 印头到组装成墨盒需要二年时间,恐怕难解你们的燃眉之急。我可以提供掩膜版图和制造工艺流程,但承担实施的代工单位要由你们在国内找,并由你们提供研发资 金。”。委托公司欣然表示同意,让我尽快着手设计。
经过一个多月的努力,我设计出喷墨打印头。我的设计与惠普的打印头的主要区别,可以形象化比喻为,惠普的打印头是火车,我的打印头是地铁,惠普的在地上跑,我的在地下跑。这里所说的地上和地下,是比喻硅片的表面和硅片表面的下面,惠普的和我的是上下有别,界限分明,不可能混淆在一起。从技术角度看来,我设计的打印头的最大特点,是充分利用微机械钻洞挖槽的绝招,在硅片内雕刻出三维空间结构。恰恰在 这点上,惠普的打印头没有体现出来。归结起来,我挑战惠普的策略是,避开对手的强项,找出其薄弱环节,转化为我方的优势,充分发挥,攻而破之。
经我推荐,打印头的试制由我 以前工作过的研究所承担。我离开这个所已经十多年了,但一直充满着怀念之情。我大学毕业后就来到这个所,在这里摸爬滚打度过了二十多个春秋。恩师的教导, 同事的友情,实验的苦乐,论文的推敲,许多往事,一幕幕就象放映电影一样在眼前晃动,我的心情感受是甜蜜无比和感慨万分。研究所不负重托,半年时间内就把打印头芯片做出来了。可惜的是,委托公司缺乏后劲,没有继续资助完成第二期和第三期工程。第一期工程是,在打印头芯片上增加CMOS开关阵列,第二期工程是,将集成的打印头芯片组装到墨盒上。
我回到美国后,继续挤时间,查资料,补充和修改我设计的喷墨打印头。在国内实施的过程中,发现不少问题,比如,有的工艺条件不合适,有的加工设备不恰当等,都需要调整和优化。
大慨又过了半年多,我提交了发明专利申请,最后获得美国专利局的发明专利授权。专利名称:High efficiency monolithic thermal ink jet print head,专利号:6,622,373,授权日期:September 23, 2003。
伴随着这项专利,衍生出不少故事,就说发生在台湾的两个吧。我有四项美国发明专利转让给台湾的一家微机电公司,为此我要经常去台湾,指导这家公司实现专利产 业化。有一家打印机公司和一家墨盒公司都找到微机电公司,要求替他们开发和制造打印头。微机电公司知道我还有很多专利,特别是喷墨打印头专利,原先也是想要的,只是我怕他们做不过来,没有同意。这次有用户,想用我的打印头专利做样品,征求我的意见。虽然没有签转让协议,但彼此经过一段时间的合作,已经建立 起一定的默契,也就表示同意。微机电公司用我的专利,很快就试制出打印头芯片。可是不久,不愉快的事情就接二连三地出现了。
打印机公司说,他们是大公司,不能用外来的专利,要我与他们共同申请一份专利。他们利用实施所收集的数据和结果,编写了一份专利申请,要我作为合作发明人的 身份与他们共同签名。他们为了得到我的专利,采用占而有之,取而代之的做法,让我感到非常气愤,我毫不留情地揭露他们卑鄙行径,义正词严地拒绝了他们的无 理要求。并且警告他们,休想打我的专利的歪主意,否则,我将告上美国法庭。
墨盒公司是很想继续做下去,并愿提供他们设计的CMOS电路模版,但由于两家公司在开发费分担和加工费用计算问题上分歧太大,
长时间得不到解决,我作调解也无用,最后这个项目就不了了之了。