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審決分類 審判 査定不服 5項独立特許用件 特許、登録しない。 H01L
審判 査定不服 2項進歩性 特許、登録しない。 H01L
管理番号 1201399
審判番号 不服2007-12237  
総通号数 117 
発行国 日本国特許庁(JP) 
公報種別 特許審決公報 
発行日 2009-09-25 
種別 拒絶査定不服の審決 
審判請求日 2007-04-26 
確定日 2009-07-30 
事件の表示 特願2001-273600「絶縁回路基板およびそれを用いた半導体パワーモジュール」拒絶査定不服審判事件〔平成15年 3月20日出願公開、特開2003- 86747〕について、次のとおり審決する。 
結論 本件審判の請求は、成り立たない。 
理由 1.手続の経緯
本願は、平成13年9月10日に特許出願されたものであって、平成18年12月1日付けの拒絶理由通知に対して、平成19年2月1日付けで手続補正がされたが、同年3月22日付で拒絶査定がされ、これに対し、同年4月26日に拒絶査定不服審判がされるとともに、同年5月28日付で手続補正がされたものである。

2.平成19年5月28日付の手続補正についての補正却下の決定
[補正却下の決定の結論]
平成19年5月28日付の手続補正(以下、「本件補正」という。)を却下する。

[理由]
(2-1)補正の概略
本件補正は、特許請求の範囲及び発明の詳細な説明についてするもので、特許請求の範囲については、補正前の請求項1に、
「【請求項1】半導体パワー素子が搭載される回路板、第1のセラミックス板、熱拡散板、第2のセラミックス板および放熱板の順に積層された積層体からなる絶縁回路基板であって、前記第1のセラミックス板と前記第2のセラミックス板の厚さがほぼ同じあるいは前記第2のセラミックス板の厚さが前記第1のセラミックス板よりも薄く、前記第1のセラミックス板と前記第2のセラミックス板の厚さがいずれも前記熱拡散板の厚さの50%以下であり、前記積層体の全体の厚さが2mm以上であることを特徴とする絶縁回路基板。」
とあったものを、
「【請求項1】半導体パワー素子が搭載される回路板、第1のセラミックス板、熱拡散板、第2のセラミックス板および放熱板の順に積層された積層体からなる絶縁回路基板であって、前記回路板、前記熱拡散板および前記放熱板がCu、Cu合金、AlまたはAl合金からなり、前記第1のセラミックス板および前記第2のセラミックス板が窒化ケイ素または窒化アルミニウムからなり、前記第1のセラミックス板と前記第2のセラミックス板の厚さをほぼ同じとし、前記第1のセラミックス板と前記第2のセラミックス板の厚さがいずれも前記熱拡散板の厚さの50%以下であり、前記積層体の全体の厚さが2mm以上であることを特徴とする絶縁回路基板。」
と補正しようとする事項を含むものである。

すると、本件補正における、特許請求の範囲の請求項1についてする補正は、補正前の請求項1に「半導体パワー素子が搭載される回路板、第1のセラミックス板、熱拡散板、第2のセラミックス板および放熱板の順に積層された積層体からなる絶縁回路基板であって」とあったところを、「半導体パワー素子が搭載される回路板、第1のセラミックス板、熱拡散板、第2のセラミックス板および放熱板の順に積層された積層体からなる絶縁回路基板であって、前記回路板、前記熱拡散板および前記放熱板がCu、Cu合金、AlまたはAl合金からなり、前記第1のセラミックス板および前記第2のセラミックス板が窒化ケイ素または窒化アルミニウムからなり」と限定し、さらに、「前記第1のセラミックス板と前記第2のセラミックス板の厚さがほぼ同じあるいは前記第2のセラミックス板の厚さが前記第1のセラミックス板よりも薄く」とあったところを、「前記第1のセラミックス板と前記第2のセラミックス板の厚さをほぼ同じとし」と限定するものであるから、特許法第17条の2第4項第2号に掲げる事項を目的とするものである。

そこで、本件補正後における特許請求の範囲に記載されている事項により構成される発明が特許出願の際独立して特許を受けることができるものであるか否かを、請求項1に係る発明(以下、「本願補正発明」という。)について以下に検討する。

(2-2)引用例
原査定の拒絶の理由に引用された、本願出願前に頒布された刊行物である、特開平3-261672号公報(以下、「引用例1」という。)、特開平10-65292号公報(以下、「引用例2」という。)、特開2000-183212号公報(以下、「引用例4」という。)には、図面とともに以下の技術事項が記載されている。

(2-2-1)引用例1
(a)「金属基板と、この金属基板の表面にロウ材を介して積層された窒化アルミニウム層と、この窒化アルミニウム層の上にロウ材を介して積層された金属層とからなり、前記窒化アルミニウム層の厚みを前記金属基板及び金属層の合計厚みよりも非常に小さくしたことを特徴とする窒化アルミニウムと金属材とからなる接合体の構造。」(特許請求の範囲)
(b)「具体的にいえば、この窒化アルミニウムと金属材とからなる接合体は、例えば、ICパッケージやパワーダイオード等の基板として用いられるものである。」(第1ページ左下欄第18行-同ページ右下欄第1行)
(c)背景技術として、第2図を参照して、
「第2図は、従来におけるAlN基板11と銅板13の接合構造を示す図である。・・・しかして、この銅板はAlN基板と一体となってヒートシンクとして働き、AlN基板の放熱性をより良好にし、また配線パターンとしても使用できる。」(第1ページ右下欄第14行-第2ページ左上欄第3行)
(d)「本発明にあっては、・・・ICパッケージ等を実装するための基板として用いることができる。」(第2ページ右上欄第8-12行)
(e)実施例として、第1図を参照して、
「次に、上記接合体6の製造方法を説明する。まず、AlN層3を、シート成形法により作成する。すなわち、AlN原料に、・・・ドクターブレード法によってシート成形する。・・・このAlNグリーンシートを・・・焼成し、厚さl00μm・・・のAlN層3の焼結体を得る。このAlN層3は、次のようにして金属基板l及び金属層5と接合される。厚さ400μmの銅板からなる金属基板1の表面(両面)にTi-Cu-Ag系のロウ材2のペーストを塗布し、この上に上記の厚さ100μmのAlN層3を重ねる。さらに、同じくTi-Cu-Ag系のロウ材4のペーストを厚さ250μmの銅板からなる金属層5の一方表面に塗布し、金属層5のペースト塗布面をAlN層3側となるようにして両AlN層3の上にそれぞれ重ねた。この状態で真空中において850℃で10分間熱処理を施し、ロウ材2、4を溶融させてAlN層3と金属基板lを接合させると共にAlN基板3と金属層5を接合させた。熱処理後の接合体6は、クラックもなく接合強度も高かった。」(第2ページ右下欄第3行-第3ページ左上欄第7行)
(f)「本発明の接合体は、・・・残留応力が大幅に軽減され、熱処理時等における接合体の割れを防止し、接合体の信頼性を向上させることができる。」(第3ページ右上欄第1-10行)
(g)「また、この接合体は、・・・表裏間の絶縁も図られているので、パワーダイオード等を実装するメタライズ基板として好適である。」(第3ページ右上欄第11-14行)

上記引用例1の記載事項及び図面を総合勘案すると、引用例1には、次の発明(以下、「引用例1発明」という。)が記載されていると認められる。
「パワーダイオード等を実装するメタライズ基板として好適である、表裏間の絶縁が図られた接合体であって、金属層、窒化アルミニウム層、金属基板、窒化アルミニウム層、金属層の順にロウ材を介して積層された構造を備え、前記金属層及び前記金属基板が銅からなり、前記窒化アルミニウム層の厚さがいずれも100μmであり、前記金属基板の厚さが400μmであり、前記金属層の厚さがいずれも250μmであり、前記窒化アルミニウム層の厚みを前記金属基板及び前記金属層の合計厚みよりも非常に小さくしたことを特徴とする接合体」

(2-2-2)引用例2
(h)「さらに窒化アルミニウムのように熱伝導率が大きいセラミックス基板を使用して回路基板を製造した場合においても、ある程度の強度値および絶縁耐性を確保するために、厚さが大きい窒化アルミニウム基板を用いる必要があった。」(【0010】)

(2-2-3)引用例4
(i)「本発明は、電力用半導体装置に関し、特に複数の絶縁性セラミックス層を有する絶縁基板、その製造方法およびその絶縁基板を用いたモジュール型半導体装置に関する。」(【0001】)
(j)「また、大電流化と共に高耐圧化も進んでおり、現在のモジュール型半導体装置の耐圧は5kV程度であるが、将来的には10kV以上の耐圧が要求されている。」(【0003】)
(k)「また、モジュール型半導体装置65の絶縁耐圧は半導体チップ57の絶縁耐圧であるが、この半導体チップ57の絶縁耐圧は絶縁基板51で維持されている。したがって、モジュール型半導体装置65の絶縁耐圧を向上させるためには、絶縁基板51の絶縁耐圧を向上させる必要がある。絶縁基板51の絶縁耐圧を向上させるためには、絶縁性セラミックス層52の厚さを厚くすることで達成できる。また、絶縁性セラミックス材料としては絶縁性に優れた酸化アルミニウム(Al_(2)O_(3))や窒化アルミニウム(AlN)が用いられている。」(【0007】)
(l)「絶縁性セラミックス材料の絶縁耐圧は厚さ1mm当たり10kV以上である」(【0011】)

(2-3)対比
本願補正発明を引用例1発明と比較する。
引用例1発明の「パワーダイオード」は、本願補正発明の「半導体パワー素子」に相当する。また、引用例1の上記摘記事項(b)、(c)、(d)等の記載を参酌すれば、引用例1発明の「金属層」のうち、一方の「金属層」が、本願補正発明の「半導体パワー素子が搭載される回路板」に、他方の「金属層」が、本願補正発明の「放熱板」に相当すると認められる。また、引用例1発明の、窒化アルミニウム層に挟まれて存在する「金属板」が、熱を拡散する機能を有していることは明らかであるから、引用例1発明の「金属板」は、本願補正発明の「熱拡散板」に相当する。そして、引用例1発明に存在する2層の「窒化アルミニウム層」のうち、引用例1発明において本願補正発明の「回路板」に相当する金属層と金属板との間に位置する「窒化アルミニウム層」は、本願補正発明の「第1のセラミックス層」に、また、他方の「窒化アルミニウム層」は、本願補正発明の「第2のセラミックス層」に相当する。そして、引用例1発明の各窒化アルミニウム層の厚さはいずれも100μmとされているから、引用例1発明の窒化アルミニウム層の厚さは本願補正発明の「前記第1のセラミックス板と前記第2のセラミックス板の厚さをほぼ同じとし」という条件を満たすといえる。また、引用例1発明の各窒化アルミニウム層の100μmという厚さと金属基板の400μmという厚さは、本願補正発明の「前記第1のセラミックス板と前記第2のセラミックス板の厚さがいずれも前記熱拡散板の厚さの50%以下」という条件を満たすものである。さらに、引用例1発明の「接合体」は、表裏間の絶縁が図られた、パワーダイオード等を実装するメタライズ基板として好適な接合体であるから、引用例1発明の「接合体」は、本願補正発明の「絶縁回路基板」に相当する。

すると、本願補正発明と、引用例1発明とは、次の点で一致する。
<一致点>
半導体パワー素子が搭載される回路板、第1のセラミックス板、熱拡散板、第2のセラミックス板および放熱板の順に積層された積層体からなる絶縁回路基板であって、前記回路板、前記熱拡散板および前記放熱板がCu、Cu合金、AlまたはAl合金からなり、前記第1のセラミックス板および前記第2のセラミックス板が窒化ケイ素または窒化アルミニウムからなり、前記第1のセラミックス板と前記第2のセラミックス板の厚さをほぼ同じとし、前記第1のセラミックス板と前記第2のセラミックス板の厚さがいずれも前記熱拡散板の厚さの50%以下であることを特徴とする絶縁回路基板。

一方で、両者は、次の点で相違する。
<相違点>
本願補正発明では、「積層体の全体の厚さが2mm以上である」のに対して、引用例1発明では、積層体の全体の厚さが明らかでなく、ロウ材を除く積層体の各層の厚さの合計が1.1mmであることが示されているだけである点。

(2-4)判断
<相違点>について
引用例2には、窒化アルミニウム基板を使用して回路基板を製造する場合に、ある程度の強度値および絶縁耐性を確保するために、厚さが大きい窒化アルミニウム基板を用いる必要があることが示されている。

また引用例4には、絶縁性セラミックス層を有する絶縁基板を用いた電力用半導体装置において、大電流化と共に高耐圧化が進んでいること、絶縁性セラミックス材料の絶縁耐圧は厚さ1mm当たり10kV以上であること、及び、絶縁基板を構成する絶縁セラミックス層の厚さを厚くすることで絶縁耐圧の向上が達成されることが示されている。

そうすると、引用例2、引用例4に示されているように、絶縁性セラミックス層を備えた絶縁回路基板において、該絶縁性セラミック層の厚さを大きくすることで、該絶縁回路基板の強度及び絶縁耐圧を向上させることができることが知られているのであるから、厚さ100μmの窒化アルミニウム層を2層備えた引用例1発明に係る絶縁回路基板において、必要とされる強度及び絶縁耐圧に応じて前記窒化アルミニウム層の厚さを大きくし、同時に、引用例1発明の「窒化アルミニウム層の厚みを前記金属基板及び前記金属層の合計厚みよりも非常に小さくしたことを特徴とする」という条件を維持するために、引用例1発明の金属基板及び金属層の厚さをも併せて大きくして、「積層体の全体の厚さを2mm以上」とすることは、当業者が容易に想到し得たことである。また、その効果も当業者が予測し得たものに過ぎない。
なお、審判請求人は、回答書の2.2(1)-(4)において、セラミックス板、回路板および放熱板、熱拡散板のそれぞれについて、出願当時の通常の市場で容易に入手可能な量産品(窒化ケイ素板や窒化アルミニウム板の最小厚さが0.32mmであること等)を用いることを前提として個別に必要とされる厚さを見積もり、その後に、これら各部材の最小厚さを積算することで、本願発明の目的を全て達成するために必要不可欠とされる積層体全体の厚さが、2mm以上であることが技術的に一義的に導かれると主張する。しかしながら、積層体全体の厚さが、2mm以上であることは、必ずしも該積層体を構成する各部材の厚さが、回答書の2.2(1)-(4)において見積もられた最小厚さを満たしていることにつながらないことは明らかである。すなわち、例えば、回路板の厚さが1.5mm、熱拡散板の厚さが0.2mm、第1のセラミックス板、第2のセラミックス板および放熱板の厚さがいずれも0.1mmの場合には、積層体全体の厚さは2mm以上となり、また、各部材の厚さは本願補正発明の各条件を満たすものとなるが、このような積層体を構成する各セラミックス板の厚さは前記量産品の最小厚さよりも薄いものとなるから、回答書の2.2(1)-(4)の説明に照らして、このような積層体が本願発明の目的を全て達成するとは認められない。してみれば、積層体の全体の厚さが2mm以上という規定は、本願補正発明の効果との関係において、技術的に一義的に導かれるものとはいえない。したがって、審判請求人の前記主張は相当ではない。

したがって、本願補正発明は、引用例1、2、4に記載された発明に基づいて、当業者が容易に発明をすることができたものであるから、特許法29条2項の規定により特許出願の際独立して特許を受けることができないものである。

(2-5)本件補正についてのむすび
以上のとおり、本願補正発明は、特許法第29条第2項の規定により、特許出願の際独立して特許を受けることができないものであるから、本件補正は、平成18年法律第55号改正附則第3条第1項によりなお従前の例によるとされる同法による改正前の特許法第17条の2第5項において準用する同法第126条第5項の規定に違反するので、同法第159条第1項において読み替えて準用する同法第53条第1項の規定により却下すべきものである。

3.本願発明について
平成19年5月28日付の手続補正は上記のとおり却下されたので、本願の請求項1に係る発明(以下、「本願発明」という。)は、平成19年2月1日付の手続補正により補正された明細書の特許請求の範囲の請求項1に記載された事項により特定される、以下のとおりのものであると認める。
「半導体パワー素子が搭載される回路板、第1のセラミックス板、熱拡散板、第2のセラミックス板および放熱板の順に積層された積層体からなる絶縁回路基板であって、前記第1のセラミックス板と前記第2のセラミックス板の厚さがほぼ同じあるいは前記第2のセラミックス板の厚さが前記第1のセラミックス板よりも薄く、前記第1のセラミックス板と前記第2のセラミックス板の厚さがいずれも前記熱拡散板の厚さの50%以下であり、前記積層体の全体の厚さが2mm以上であることを特徴とする絶縁回路基板。」

(3-1)引用例
原査定の拒絶の理由に引用された引用例、及びその記載事項は、前記「(2-2)」に記載したとおりである。
(3-2)対比・判断
本願発明は、(2-4)で検討した本願補正発明から、「回路板、前記熱拡散板および前記放熱板」の限定事項である「Cu、Cu合金、AlまたはAl合金からなり」との構成を省き、「第1のセラミックス板および第2のセラミックス板」の限定事項である「窒化ケイ素または窒化アルミニウムからなり」との構成を省き、「第1のセラミックス板と第2のセラミックス板の厚さ」の限定事項である「厚さをほぼ同じ」との構成を「厚さがほぼ同じあるいは前記第2のセラミックス板の厚さが前記第1のセラミックス板よりも薄く」と択一的に記載される構成要件の要素を付加したものである。
そうすると、本願発明の、択一的に記載される構成要件のうちの要素の一つと、他の構成要件のすべて含み、さらに他の構成要件を付加したものに相当する本願補正発明が、前記(2-4)に記載したとおり、引用例1、2、4に記載された発明に基づいて、当業者が容易に発明をすることができたものであるから、本願発明も同様の理由により、引用例1、2、4に記載された発明に基づいて、当業者が容易に発明をすることができたものである。

(3-3)むすび
以上のとおり、本願発明は、引用例1、2、4に記載された発明に基づいて、当業者が容易に発明をすることができたものであるから、特許法第29条2項の規定により特許を受けることができない。

したがって、本願は、他の請求項について検討するまでもなく、拒絶すべきものである。

よって、結論のとおり審決する。
 
審理終結日 2009-05-27 
結審通知日 2009-06-02 
審決日 2009-06-15 
出願番号 特願2001-273600(P2001-273600)
審決分類 P 1 8・ 575- Z (H01L)
P 1 8・ 121- Z (H01L)
最終処分 不成立  
前審関与審査官 日比野 隆治  
特許庁審判長 徳永 英男
特許庁審判官 加藤 浩一
粟野 正明
発明の名称 絶縁回路基板およびそれを用いた半導体パワーモジュール  
代理人 ポレール特許業務法人  

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