電腦散熱產業專利分析

決定檢索條件後，針對美國專利資料庫查詢1985 年 6 月 8 日至 2005 年 6 月 8 日間申請且核準而公告之專利，搭配相關檢索技巧與隨機抽樣人工閱讀後，得 到符合主題之專利共2834 篇。本節以此進行專利件數分析、國家別分析、公司 別分析、引證率分析、UPC 分析等五大類專利地圖分析。

5.3.1 專利趨勢分析

專利趨勢分析主要是由歷年專利件數的變化、投入該領域之公司數、以及專 利發明人人數等來觀察產業技術領域之變化。統計全部2834 篇專利之申請日與 核淮公告日之差距，得到專利審核時間平均為21.24 個月，與圖 5-1 的趨勢吻合。

而電腦散熱產業之專利趨勢分析如表 5-9、圖 5-1 所示，1996 年提出申請

後來被核淮的專利有200 件，數量較 1995 年的 126 件大幅上升 58.73%，此後件 數一直維持在200 件以上。但 2003 年至 2005 年依次下滑為 129 件、2 件、0 件，

推論是因為專利的平均審核時間為21.24 個月，而且只有被核淮的專利會被收錄 進USPTO 資料庫、也才能查詢到該專利的申請日期，因而目前並無法得到完整 的數據，但相信以此趨勢觀察，未來其數字會進一步上升。

由專利公告日來看，1998 年的核淮件數較 1997 年大幅度上升 89.42%，應是 1996 年申請件大幅上升有關，而背後的原因應是 1995 年前後，美商 Intel 推出新 一代的奔騰（Pentium）中央處理器，其性能，運作時脈、功率與溫度都較上一 代80486 處理器提高許多，使得開發於 1980 年代的個人電腦 AT 規格平台遇到 瓶頸。1995 年推出的 ATX 規格平台在散熱設計有相當的改善，同時中央處理器 不斷進步，散熱風扇的使用漸漸成為必需，相關專利也就隨之增加。

另外2004 年核淮的專利數量較 2003 年下降了 14.10%，是 1997 年專利開始 大量增加後首見的衰退。推測原因是2001 至 2002 年的全球資訊業不景氣所造成 的影響。由圖 5-1 也可觀察到同時期提出申請後來被核淮的專利數下降了 8.23%，同樣是自 1995 年申請並核淮之專利大量增加起首見的衰退。

表 5-9 歷年專利件數

年 以申請日分析 以公告日分析 年 以申請日分析 以公告日分析

1985 16 0 1995 126 106

1986 49 3 1996 200 105

1987 43 35 1997 240 104 1988 44 41 1998 244 197 1989 47 45 1999 288 231 1990 68 42 2000 291 260 1991 85 59 2001 328 312 1992 113 76 2002 301 334 1993 105 97 2003 129 348 1994 115 109 2004 2 305

-- -- -- 2005 0 25

圖 5-1 歷年專利件數分析

資料來源：本研究整理

5.3.2 重要國家別分析

從專利申請人所屬國籍所進行的重要國家別分析，可以觀察產業的技術領先 國家、以及潛在的競爭者。如圖 5-2 與 圖 5-3 所示，其中，美國的資料為與加 拿大合併計算所得到的。原因是因為美國企業與加拿大企業密切難分，而且美國 專利資料庫中加拿大與美國加州的縮寫同為”CA”，無法明確分辨所致，例如美 商Intel、HP 位在美國加州，卻有多筆專利申請人國籍被登記為 CA(加拿大)。

圖 5-2 與 圖 5-3 表示專利數最多的美國與加拿大（1624 件）、日本（396）

件、台灣（394 件）、德國（104 件）、以色列（92 件）之專利件數分析。由分析 圖可以觀察到，美國與加拿大公司專利件數每年都佔有最多的數量。除了因為在 本國申請專利之傾向較高外，資訊產業發達而佔有明顯的技術優勢也是原因之

一。其中1998 年核淮公告的專利數較 1997 年大幅成長 79.71%，推測原因與前 述總專利件數之變化相同，均和1995 年美商 Intel 推出新一代 Pentium 處理器與 ATX 平台有關。2004 年的件數減少也應是 2001 至 2002 年的全球資訊業不景氣 所造成。

而在同樣的大環境下，由圖 5-2 可知美國與加拿大在 1998 年核淮公告的專 利大幅成長，而日本、台灣在則分別在2000 年與 2001 年也觀察到此情況。根據 推論應是本產業的技術擴散所造成的時間差。美國執先進技術之牛耳，而日本與 台灣則快速跟進，因此時間上有延後反應的現象。

圖 5-2 前五名國家別歷年公告專利件數分析 Ⅰ

資料來源：本研究整理

由圖 5-3 可看出每年前五名國家所佔的專利件數比例，日本與德國在相關技 術深耕已久，每年專利的申請一直維持相當的比例。值得注意的是台灣企業所獲 得的專利，自1993 年開始件數逐漸增加，近年所佔比率甚至超越德國、日本，

比重逐年增加，技術日漸提升有關。另外分佔六、七名的法國（40 件）與南韓

（33 件）則因件數與前五名有段差距，故未在圖中列出，但可看出法國每年都 有少量專利產出，而同為新興工業化國家的南韓，其專利產出則與台灣同樣是集 中在近十年，但數量上相對較低。

圖 5-3 前五名國家別歷年公告專利件數分析 Ⅱ

資料來源：本研究整理 5.3.3 美國專利分類號分析

美國專利局的專利審查委員在閱讀專利說明書後，會依該專利的技術特徵賦 予一個或多個專利分類，除了IPC 分類外，還有美國專利分類號（United States Patent Classfication；UPC）。UPC 是美國專利局自行制定，用來對專利技術內容 所進行的分析與歸類，每個分類號都代表了特定的技術範圍。

前述國際專利分類IPC（International Patent Classification）是世界貿易組織 WTO（World Trade Organization）國際協定的一環，初始於 1971 年斯特拉斯堡 協定（Strasbourg Agreement），此後陸續改版，目前為世界智慧財產權組織WIPO

（World Intellectectual Property Organization）所採用的分類方式。

兩者的主要差別在於 UPC 每個月更新一次，並遡及先前核淮的專利。因此 UPC 更能對快速變動的科技作出適切的分類。並且兩者的原則也有所不同，IPC 僅依專利的宣告範圍（claim）來分類，而 UPC 則針對所有的專利資訊來辨別，

強調其在產品、製程的功能與內在特質(Jung，2003)。因此分析專利所屬的 UPC 類別更能掌握其技術內容。

圖 5-4 UPC 一階分類

資料來源：本研究整理

每個專利得到的UPC 分類號有六個左右，總累積次數約有 16,800 次。由圖 5-4 可以明顯看出專利分類次數集中在四大類，分別是 UPC 分類號 361（8142 次）、257（5329 次）、165（2852 次）、174（1561 次）。

表 5-10 主要 UPC 二階分類內容說明 分類 次數 說明

165 2852 HEAT EXCHANGE

165/80.3 933 With Retainer for Removeable Article, Electrical component, Air cooled including fins

165/104.33 302

Intermediate Fluent Heat Exchange Material Receiving and Discharging Heat, Liquid fluent heat exchange material, Cooling electrical device

165/185 670 Heat Transmitter

174 1561 ELECTRICITY: CONDUCTORS AND INSULATORS

174/16.3 687

With Fluids or Vacuum, With cooling or fluid feeding,

circulating or distributing, By ventilation or gas circulation, With heat sink

257 5329 ACTIVE SOLID-STATE DEVICES (E.G., TRANSISTORS, SOLID-STATE DIODES)

257/719 384

Housing or Package, With provision for cooling the housing or its contents, Heat dissipating element held in place by

clamping or spring means, Pressed against semiconductor element

257/E23.086 356

Packaging, Interconnects, and Markings for Semiconductor or Other Solid-state Devices (EPO):Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation;

temperature-sensing arrangements (EPO):Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements; fixed by friction, plugs or springs (EPO):Snap-on arrangements, e.g., clips (EPO) 361 8142 ELECTRICITY: ELECTRICAL SYSTEMS AND DEVICES

361/687 334

Housing or Mounting Assemblies with Driverse Electrical Components, For electronic systems and devices, Computer related support, With cooling means

361/690 302 Under 687, Fluid, Air 361/695 437 Under 690, Fan or blower

361/697 301 Under 695, With heat sink or cooling fins 361/704 1143 Under 687, Thermal conduction

361/707 453 Under 704, Through support means

361/719 611 Under 704, For active solid state devices, For integrated circuit, Circuit board mounted

資料來源：USPTO、本研究整理

進一步展開UPC 的二階分類，如圖 5-5 所示。累積次數超過 300 者共有 13 類，其次數與分類意義如上表 5-10 所示。

圖 5-5 UPC 二階分類

資料來源：本研究整理

由於某些UPC 的第二階分類彼此間存有上下關係，例如 361/707 和 361/709 都是 361/704 這項分類下的進一步分類，因此可以依 UPC 分類的繼承關係，進 一步將各項累積次數較多的分類歸納為相同的技術領域。如表 5-11 所示。

表 5-11 主要 UPC 技術領域歸納

257/E23.086 165/80.3

資料來源：USPTO、本研究整理

5.3.4 重要公司別分析

美國專利說明書所包含的專利書目資料中，「引證資料（US Reference）」提 供了專利與專利間關係判斷的依據。引證資料是指該專利所引用的先前技術

Compaq Computer Corporation 40 46 11 250 31 60 8 Thermal Technologies 是專業的熱傳導設計及製造商，Aavid 於 1999 年 10 月併購 Thermalloy，不久更名為 Aavid Thermalloy，在業界有不可忽視的地位。

由表 5-11 所歸納出之主要技術領域，配合相對研發能力的計算，可以得到 Research Corp.

4 62 2 36 Foxconn 36 59 6 45

Whitaker Corp. 3 60 2 35 Compaq 18 61 3 38 Sun Micro 13 41 6 30 Motorola 24 53 7 38

HP 17 23 2 21 Hitachi 14 60 0 35

資料來源：本研究整理

5.3.5 公司引證率分析

Thermalloy, Incorporated 9.655 0.096 Aavid Thermal Technologies, Inc. 8.133 0.016 Dell USA, LP 7.739 0.135 Digital Equipment Corporation 7.105 0.007 Hitachi, Ltd. 6.529 0.045 Compaq Computer Corporation 6.109 0.110 NCR Corporation 6.000 0.000 Nortel Networks Limited 5.654 0.068 Unisys Corporation 4.944 0.022 Motorola Inc. 4.000 0.095 Intel Corporation 3.587 0.279 Kabushiki Kaisha Toshiba 3.350 0.127 Sun Microsystems, Inc. 3.295 0.085 Hewlett-Packard Co. 3.228 0.148 IBM Corporation 3.129 0.156 Fujitsu Limited 3.069 0.163 NEC Corporation 2.585 0.038 Foxconn Precison Components Co. 2.441 0.167 Lucent Technology Inc. 2.190 0.076 Hon Hai Precision Ind. Co. Ltd. 1.683 0.246 資料來源：本研究整理

由表 5-14 的引證率分析及技術獨立性分析，發現在這 20 家公司之中，

Thermalloy 與 AAVID 的引證率最高，表示其專利數量雖然不是最多但品質相當 不錯，廣為各企業所引證，表現與其業界地位相符。而引證率較低的Foxconn、

Lucent、Hon Hai 可能是因為專利活動年期較短，加上 Lucent 以網路通訊設備、

有母子公司關係的 Foxconn 與 Hon Hai 以組裝代工製造方面的技術為主，不若 1994/5/17 Packaging structure of small-sized computer

US5208731 47 International Electronic

Research Corporation 2 46 26 1993/5/4 Heat dissipating assembly

US5513070 46 Intel Corporation 16 30 20 1996/4/30 Dissipation of heat through keyboard using a heat pipe

US5598320 46 AST Research, Inc. 0 46 20 1997/1/28 Rotable and slideble heat pipe apparatus for reducing heat build up in

electronic devices

US5339214 41 Intel Corporation 6 35 26 1994/8/16 Multiple-fan microprocessor cooling through a finned heat pipe US5621613 38 Intel Corporation 16 22 13 1997/4/15 Apparatus for dissipating heat in a hinged computing device

US4716494 36 AMP Incorporated 0 36 23 1987/12/29 Retention system for removable heat sink

US5285347 35 Digital Equipment

Corporation 0 35 20 1994/2/8 Hybird cooling system for electronic components

US5448449 34 The Whitaker Corporation 0 34 20 1995/9/5 Retainer for securing a heat sink to a socket

US5467251 33 Nortel Networks Limited 3 31 29 1995/11/14 Printed circuit boards and heat sink structures

US5646822 33 Intel Corporation 13 20 13 1997/7/8 Heat pipe exchanger system for cooling a hinged computing device 資料來源：本研究整理

專利相對被引證率指標（Relative Citation Index；RCI）之定義為：

100 tanh(ln( / ))

專利活動指標（Patent Activity；PA）之定義為：

100 tanh(

)