隨著高效能運算（HPC）與人工智慧（AI）晶片的算力呈指數級成長，單一晶片上的電晶體整合度已達到高度整合水準。然而，隨之而來的熱管理挑戰也從整體的「總功耗控制」，轉向更具挑戰性的「局部熱點排除」（Hotspots）。在 AI 運算的負載下，晶片表面不同區域的功率密度存在劇烈差異，這種非均勻的熱產生率使得傳統規則排列的微通道散熱器逐漸面臨效能瓶頸。當冷卻液以固定速率流經規則通道時，對於高熱點區域往往供冷不足，而對於低功耗區域則造成過度冷卻與壓損浪費。
在此一技術演進的臨界點上，由瑞士商科林堤斯（CORINTIS）所提出的最新專利佈局，包含台灣專利 TW 202543089 A 及其國際專利家族 WO 2025/201879 A1（以下統稱「該專利家族」），為微流體冷卻（Microfluidic cooling）開闢了一條由演算法驅動的新路徑。該技術的核心價值在於突破了傳統「規則幾何」的限制，透過高度靈活且非均勻分佈的鰭片網路（Interconnected channel network），在專利權利範圍中強調，讓「流道設計」能精準對準晶片上的「局部熱點」。
全球專利佈局：從優先權日看科林堤斯的技術防線
觀察該專利家族的申請軌跡(圖1)，可以發現科林堤斯在微通道液冷領域的嚴密佈局。該家族最早於2024年3月27日向歐洲專利局（EPO）提交申請(EP-Priority 24386035.0)，隨即在隔日於德國(DE)提出申請（DE-10 2024 109 004.9）。這種連續的優先權主張，顯示了該技術在歐洲工業體系中的戰略地位。隨後，該公司透過 PCT 國際申請路徑（WO 2025/201879 A1）向全球延伸，並同步在台灣佈局TW 202543089 A，其PCT國際專利申請案和台灣專利申請案之優先權日、申請日與專利公開日請參見圖1。這種「一案多投」且迅速推進的策略，反映出該公司深知在 AI 伺服器供應鏈中，台灣作為全球先進封裝與代工重鎮的地位。透過該專利家族，科林堤斯建立跨區域的專利佈局，確保其「非均勻流道優化技術」在下一代異質整合晶片冷卻市場中建立先行者優勢。
申請專利範圍主要特徵之異同
配合專利說明書中圖示編號說明。WO2025-201879 A1與TW 202543089 A兩件專利的申請專利範圍的請求項1(claim 1)，都包含下列限制條件：至少一個容積(volume) (5)，於與待散熱元件(1)傳熱接觸狀態下，液體冷卻劑可在該容積(5)內流動，特別是從至少一個入口(13)流向至少一個出口(15)以使熱可被散發。該容積(5)內設置「互連通道網路(7)」用以導引液體冷卻劑。容積(5)內設置兩個以上鰭片(fins) (9)，且這些鰭片共同構成上述通道的邊界。鰭片數量「大於 10」。至少有10片這類鰭片，在冷卻元件的一個橫截面上具有不同的橫截面形狀。這些鰭片至少部分不均勻地分佈在該容積內。對於互連通道網路中的至少一段（優選兩段以上），可識別出兩個以上鰭片共同參與形成該段流道的邊界。
WO2025-201879 A1與TW 202543089 A兩件專利的claim 1 在「核心結構要件」基本相同，但WO2025-201879 A1的claim 1除了上述結構與配置要件外，還接續加入「等效直徑參數 Dₑ」相關的數值範圍作為進一步限定：對每一特定鰭片定義一個等效直徑參數(equivalent-diameter parameter Dₑ)，該Dₑ與其表面參數Se相關。每一Dₑ介於約1 µm–1500 µm，特別優選7 µm–1300 µm。
具體而言，TW 202543089 A的claim 1：限定在「互連通道網路＋>10片鰭片＋截面形狀不同＋不均勻分布＋特定段落由多片鰭片共同形成邊界」這些結構與配置特徵，並沒有對鰭片尺寸或等效直徑給出定量範圍。相較之下，WO2025-201879 A1的claim 1：在上述相同的結構限制之外，進一步加入鰭片等效直徑Dₑ的「單一值範圍」與「平均值範圍」等數值限制，並以多個統計變數諸如平均值(mean value)、中位數(median value)、眾數值(mode value)、標準差(standard deviation)等數值區間作為權利主張限制條件，使權利範圍在尺寸與幾何參數上更窄、更具定量特徵。也就是說，WO2025-201879 A1 的請求項 1 在結構要件之後，疑似因應 PCT 進入各指定國之前所出具之國際檢索報告（International Search Report，PCT/EP2025/056702）所載相關先前技術，而將原本可能屬於附屬請求項的「統計變數與其數值範圍」部分上移並納入請求項 1，以進一步限縮其保護範圍。
從規則幾何到「拓撲優化」：散熱結構的範式轉移
過去四十年間，微通道液冷技術（Microchannel cooling）多依循對稱、平行或規則網格的物理邏輯。然而，該專利家族指出，最有效的冷卻效率來自於對待散熱元件局部熱產生率變化的精準回應。其技術特徵不再強調通道的統一寬度，而是主張鰭片在容積內必須呈現「不均勻分佈（Unevenly distributed）」。這項技術轉向的背後，代表著從「結構工程」向「演算法設計」的典範轉移。透過該專利所描述的優化演算法，冷卻元件的設計過程不再是人工繪圖，而是將晶片表面的熱源強度、幾何約束與物理特性作為輸入參數，由電腦演算出最佳的鰭片形狀、數量與分佈。這種「精準導流、按需分配」的冷卻控制能力，改善傳統散熱器「冷熱不均」的問題，並針對下一代異質整合晶片的散熱需求，提供關鍵技術方案。
依據該專利家族申請專利範圍主張之技術特徵，可歸納為以下具前瞻意義的三大層面：
- 演算法驅動的「非均勻」鰭片佈陣(Specific Fins)
該專利主張在冷卻元件的容積內設置大量（優選為 10 個以上）的鰭片，且這些鰭片在橫截面上具有不同的幾何形狀。這項宣示打破了傳統散熱器「對稱即美」的迷思。在此專利家族的權利要求中，明確指出這些「特定鰭片」的排列與形狀並非隨機，而是隱含地基於待散熱元件表面熱產生率的局部變化。這意味著每一根鰭片的大小與角度，都是為了導引冷卻劑流向最需要的「救火區域」。
- 互連通道網路與模糊邊界定義
不同於傳統微通道擁有明確且單一的路徑，該專利定義了一種「互連通道網路（Interconnected channel network）」。在這種結構中，單一個別通道可能難以被唯一識別，因為多個區段會相互匯流或分流。由兩個或更多鰭片共同決定通道邊界，這種網路狀結構能有效分散壓力，並於局部熱源波動時，提供流體動態補償的彈性，從而在物理上緩解傳統長流道後端因熱積聚而導致的冷卻效能衰減的問題。
- 以統計參數定義的幾何特徵：演算法打造的異形鰭片
科林堤斯在該專利家族中展現了極高明的法律策略，不再試圖定義「每一根」鰭片的長寬高，而是定義「這群」鰭片的集體幾何特徵，例如圓整度（Roundness）及其標準差。該專利家族拋棄了傳統整齊劃一的圓柱或方柱設計，改用演算法生成一種高度扭曲、形狀奇特的「異形鰭片」。在專利語言中，這被量化為圓整度參數。簡單來說，「圓整度」數值愈低，代表鰭片長得愈不像規律的幾何體，反而更像具有茂密分支的樹幹或曲折的海岸線。這種「不規則」並非隨機，而是為了在極小的晶片空間內，盡可能增加冷卻液與金屬的接觸面積，並透過曲折的邊界強制攪動液體，打破阻礙傳熱的「靜止邊界層（Boundary layer）」。從法律層面來看，這項宣示極其高明：它直接避開了傳統規則形狀（如圓柱的圓整度接近1.0），轉而將「高效能、高複雜度」的形狀區間據為己有。未來，任何試圖透過電腦優化出的高效能散熱結構，只要其幾何特徵落入這片「不規則森林」的統計範圍，都將難以規避其專利紅線。
演算法驅動的熱阻極限：局部精準冷卻的專利疆域與挑戰
從技術演進觀之，微通道液冷已由規則幾何最佳化，邁向以演算法驅動的非均勻拓撲設計；而「流道邊界」的定義亦由物理形狀，轉為在法律上可被專利權利主張「局部精準冷卻」的專利疆域。在AI與高效能運算競逐下，誰能掌控每微米熱阻邊界，即掌握算力競賽底層話語權。
責任編輯：吳碧娥
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