发明创造名称:用于激光钻孔基材的牺牲覆盖层及其方法
外观设计名称:
决定号:185064
决定日:2019-07-26
委内编号:1F242653
优先权日:2012-11-29
申请(专利)号:201380071736.1
申请日:2013-11-27
复审请求人:康宁股份有限公司
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:遇抒
合议组组长:宫剑虹
参审员:刘巾娜
国际分类号:B23K26/18(2006.01);B23K26/38(2014.01);B23K26/402(2014.01)
外观设计分类号:
法律依据:中国专利法第22条第3款
决定要点
:如果一项权利要求相对于最接近的现有技术存在区别技术特征,该区别技术特征或者被其他现有技术公开,或者属于本领域的公知常识,且该区别技术特征的应用并未给该权利要求所要求保护的技术方案带来预料不到的技术效果,则该权利要求不具有突出的实质性特点和显著的进步,不具备创造性。
全文:
本复审请求涉及申请号为201380071736.1,名称为“用于激光钻孔基材的牺牲覆盖层及其方法”的PCT发明专利申请(下称本申请)。本申请的申请人为康宁股份有限公司,申请日为2013年11月27日,优先权日为2012年11月29日,进入中国国家阶段日为2015年07月29日,公开日为2016年01月06日。
经实质审查,国家知识产权局原审查部门于2017年10月10日发出驳回决定,驳回了本申请,其理由是:权利要求1-16不具备专利法第22条第3款规定的创造性。驳回决定所依据的文本为:2017年05月17日提交的权利要求第1-17项;2015年07月29日进入中国国家阶段时提交的国际申请文件中文文本中的说明书第1-196段(第1-29页)、说明书附图图1-29B(第1-30页)、说明书摘要以及摘要附图。
驳回决定引用的对比文件如下:
对比文件1:JP2002028799A,公开日为2002年01月29日;
对比文件2:US2012196071A1,公开日为2012年08月02日;
对比文件4:CN102485405A,公开日为2012年06月06日。
驳回决定所针对的权利要求书如下:
“1. 一种通过钻孔在基材中形成多个精密孔的方法,所述方法包括:
将牺牲覆盖层固定到所述基材的表面;
将激光束放置在相对于所述基材的预定位置,并且该预定位置对应于所述多个精密孔中的一个精密孔的所需位置;
通过在所述预定位置进行所述激光束的重复脉冲,在所述牺牲覆盖层中形成通孔;以及
在所述预定位置使得所述激光束脉冲进入所述牺牲覆盖层中形成的所述通孔,从而产生所述多个精密孔中的一个精密孔;通过所述多个精密孔中的一个精密孔的所需深度确定施加到所述基材的脉冲数量,
其中,所述牺牲覆盖层包括玻璃且具有不同于玻璃基材的组成。
2. 如权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述基材中形成了所述多个精密孔之后,去除所述牺牲覆盖层。
3. 如权利要求1所述的方法,该方法还包括用蚀刻溶液对所述基材进行蚀刻。
4. 如权利要求1所述的方法,该方法还包括向所述多个精密孔中的一个或多个精密孔施加导电材料。
5. 如权利要求1所述的方法,该方法还包括在所述牺牲覆盖层附着到所述基材的表面之前,向所述牺牲覆盖层和所述基材的表面的至少一个施涂流体。
6. 如权利要求1所述的方法,其特征在于,通过向所述基材的表面施涂液体聚合物材料,将所述牺牲覆盖层固定到所述基材的表面。
7. 如权利要求6所述的方法,该方法还包括通过向所述牺牲覆盖层施加溶剂,从所述基材的表面去除所述牺牲覆盖层。
8. 如权利要求1所述的方法,其特征在于,通过向所述基材的表面施加聚合物条,将所述牺牲覆盖层固定到所述基材的表面。
9. 如权利要求1所述的方法,其特征在于,通过范德华吸引将所述牺牲覆盖层固定到所述基材的表面。
10. 如权利要9所述的方法,其特征在于,通过范德华吸引提供的结合能是30-100mJ/m2。
11. 如权利要求9所述的方法,该方法还包括通过加热所述牺牲覆盖层和所述基材,从所述基材的表面去除所述牺牲覆盖层,从而使得所述牺牲覆盖层与所述基材分开。
12. 如权利要求1所述的方法,该方法还包括:在所述牺牲覆盖层固定到所述基材之后,将所述牺牲覆盖层和所述基材放入垫圈中。
13. 如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述激光束的波长是355nm,所述激光束的脉冲宽度是5-75ns,所述激光束的脉冲的重复频率是1-30kHz,以及所述激光束的脉冲能量是25-175μJ。
14. 如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述激光束的波长是355nm,所述激光束的数值孔径是0.02-0.4,以及所述激光束的聚焦位置是所述牺牲覆盖层的表面的100μm内。
15. 一种具有精密孔的工件,所述工件包括:
基材,所述基材具有形成在其中的所述精密孔,其中,各个精密孔的纵轴以所述基材的厚度方面延伸;以及
牺牲覆盖层,所述牺牲覆盖层可拆卸地固定到所述基材的表面,使得所述牺牲覆盖层降低了所述精密孔的不规则性,所述牺牲覆盖层包括通孔,每个通孔具有与对应的精密孔的所述纵轴对准的纵轴,
其中,所述牺牲覆盖层包括玻璃且具有不同于玻璃基材的组成。
16. 如权利要求15所述的工件,其特征在于,通过范德华吸引将所述牺牲覆盖层固定到所述基材。
17. 如权利要求15所述的工件,其特征在于,所述基材的表面不含激光诱发的微裂纹,所述微裂纹从所述多个精密孔中的一个精密孔延伸超过5μm。”
驳回决定认为,独立权利要求1与对比文件1的区别技术特征为:(1)通过多个精密孔中的一个精密孔的所需深度确定施加到基材的脉冲数量;(2)牺牲覆盖层包括玻璃且具有不同于玻璃基材的组成。然而,区别技术特征(1)已被对比文件4公开;区别技术特征(2)属于本领域的公知常识,因此权利要求1不具备专利法第22条第3款规定的创造性。其从属权利要求2-14的附加技术特征或者被对比文件1、对比文件2公开或者属于本领域的常规技术手段,因此也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
独立权利要求15与对比文件1的区别技术特征为:本申请的牺牲覆盖层是可拆卸的,对比文件1中的牺牲覆盖层是可清除的;牺牲覆盖层包括玻璃且具有不同于玻璃基材的组成。然而,上述区别技术特征属于本领域的常规技术手段或者公知常识。因此,权利要求15不具备专利法第22条第3款规定的创造性;其从属权利要求16的附加技术特征为本领域的常规技术手段,因此也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
申请人康宁股份有限公司(下称复审请求人)对上述驳回决定不服,于2018年01月16日向国家知识产权局提出了复审请求,同时修改了权利要求书,将原权利要求1中的特征“所述牺牲覆盖层包括玻璃且具有不同于玻璃基材的组成”修改为“所述牺牲覆盖层是玻璃”,并增加新的从属权利要求15,进一步限定牺牲覆盖层的组成不同于玻璃基材;同时将原独立权利要求15中的特征“所述牺牲覆盖层包括玻璃且具有不同于玻璃基材的组成”修改为“所述牺牲覆盖层是玻璃”,权利要求序号改为16,并增加新的从属权利要求19,进一步限定牺牲覆盖层的组成不同于玻璃基材。复审请求人认为:新的权利要求1相对于对比文件1至少具有以下两个区别技术特征:采用了牺牲覆盖层;牺牲覆盖层是玻璃。作为牺牲覆盖层,其在本申请中所起的作用是代替下方的玻璃基材形成裂纹;而对比文件1的颜料吸收激光能并在玻璃基材的表面上产生高温/高压等离子体状态,石英玻璃基材的表面层由于这种等离子体状态部分熔化,玻璃基材蒸发或消散形成凹陷,两者的机理完全不同。新的权利要求1的技术方案涉及的是玻璃基材-玻璃牺牲覆盖层的结构,《现代光学制造工程》没有公开或暗示玻璃牺牲层可用于玻璃基材,因此本申请具备创造性。
复审请求时新修改的权利要求书如下:
“1. 一种通过钻孔在基材中形成多个精密孔的方法,所述方法包括:
将牺牲覆盖层固定到所述基材的表面;
将激光束放置在相对于所述基材的预定位置,并且该预定位置对应于所述多个精密孔中的一个精密孔的所需位置;
通过在所述预定位置进行所述激光束的重复脉冲,在所述牺牲覆盖层中形成通孔;以及
在所述预定位置使得所述激光束脉冲进入所述牺牲覆盖层中形成的所述通孔,从而产生所述多个精密孔中的一个精密孔;通过所述多个精密孔中的一个精密孔的所需深度确定施加到所述基材的脉冲数量,
其中,所述牺牲覆盖层是玻璃。
2. 如权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述基材中形成了所述多个精密孔之后,去除所述牺牲覆盖层。
3. 如权利要求1所述的方法,该方法还包括用蚀刻溶液对所述基材进行蚀刻。
4. 如权利要求1所述的方法,该方法还包括向所述多个精密孔中的一个或多个精密孔施加导电材料。
5. 如权利要求1所述的方法,该方法还包括在所述牺牲覆盖层附着到所述基材的表面之前,向所述牺牲覆盖层和所述基材的表面的至少一个施涂流体。
6. 如权利要求1所述的方法,其特征在于,通过向所述基材的表面施涂液体聚合物材料,将所述牺牲覆盖层固定到所述基材的表面。
7. 如权利要求6所述的方法,该方法还包括通过向所述牺牲覆盖层施加溶剂,从所述基材的表面去除所述牺牲覆盖层。
8. 如权利要求1所述的方法,其特征在于,通过向所述基材的表面施加聚合物条,将所述牺牲覆盖层固定到所述基材的表面。
9. 如权利要求1所述的方法,其特征在于,通过范德华吸引将所述牺牲覆盖层固定到所述基材的表面。
10. 如权利要9所述的方法,其特征在于,通过范德华吸引提供的结合能是30-100mJ/m2。
11. 如权利要求9所述的方法,该方法还包括通过加热所述牺牲覆盖层和所述基材,从所述基材的表面去除所述牺牲覆盖层,从而使得所述牺牲覆盖层与所述基材分开。
12. 如权利要求1所述的方法,该方法还包括:在所述牺牲覆盖层固定到所述基材之后,将所述牺牲覆盖层和所述基材放入垫圈中。
13. 如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述激光束的波长是355nm,所述激光束的脉冲宽度是5-75ns,所述激光束的脉冲的重复频率是1-30kHz,以及所述激光束的脉冲能量是25-175μJ。
14. 如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述激光束的波长是355nm,所述激光束的数值孔径是0.02-0.4,以及所述激光束的聚焦位置是所述牺牲覆盖层的表面的100μm内。
15. 如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述牺牲覆盖层的组成不同于所述玻璃基材。
16. 一种具有精密孔的工件,所述工件包括:
基材,所述基材具有形成在其中的所述精密孔,其中,各个精密孔的纵轴以所述基材的厚度方面延伸;以及
牺牲覆盖层,所述牺牲覆盖层可拆卸地固定到所述基材的表面,使得所述牺牲覆盖层降低了所述精密孔的不规则性,所述牺牲覆盖层包括通孔,每个通孔具有与对应的精密孔的所述纵轴对准的纵轴,
其中,所述牺牲覆盖层是玻璃。
17. 如权利要求16所述的工件,其特征在于,通过范德华吸引将所述牺牲覆盖层固定到所述基材。
18. 如权利要求16所述的工件,其特征在于,所述基材的表面不含激光诱发的微裂纹,所述微裂纹从所述多个精密孔中的一个精密孔延伸超过5μm。
19. 如权利要求16所述的工件,其特征在于,所述牺牲覆盖层的组成不同于所述玻璃基材。”
经形式审查合格,国家知识产权局于2018年01月24日依法受理了该复审请求,并将其转送至原审查部门进行前置审查。
原审查部门在前置审查意见书中认为,首先,本申请说明书中仅记载了将牺牲覆盖层固定到基材表面,牺牲覆盖层能够防止在孔附近形成激光诱发的微裂纹和缺陷,从而改善精密孔的圆度,本申请并未具体说明牺牲覆盖层是如何防止微裂纹的缺陷,即没有记载申请人所说的“本申请中的牺牲覆盖层是通过自身产生裂纹,来避免裂纹在下方玻璃基材中形成”的内容。其次,本申请说明书中记载了一种可能的理论:“牺牲覆盖层中形成的孔可具有光制导或透镜的作用,可对激光束进行聚焦并改善束质量”,这与申请人所说的“本申请中的牺牲覆盖层是通过自身产生裂纹,来避免裂纹在下方玻璃基材中形成”也完全不一致。进一步地,《现代光学制造工程》一书中已经公开了牺牲层可以是玻璃材质,且对比文件1中公开的牺牲覆盖层是有机物的颜料,也就是不同于玻璃的组成,即牺牲层为玻璃或牺牲层为组成不同于玻璃的组成,这都已经被现有技术公开,且提出复审请求时提交修改的独立权利要求1、16中并未限定基材的材质为玻璃基材,因而坚持驳回决定。
随后,国家知识产权局成立合议组对本案进行审理。
合议组于2019年01月31日向复审请求人发出复审通知书,指出:独立权利要求1与对比文件1的区别技术特征为:(1)通过所述多个精密孔中的一个精密孔的所需深度确定施加到所述基材的脉冲数量;(2)所述牺牲覆盖层是玻璃。然而,区别技术特征(1)已被对比文件4公开;区别技术特征(2)属于本领域的公知常识,因此权利要求1不具备专利法第22条第3款规定的创造性。其从属权利要求2-15的附加技术特征或者被对比文件1、对比文件2公开或者属于本领域的常规技术手段,因此也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
独立权利要求16与对比文件1的区别技术特征为:(1)本申请中的牺牲覆盖层是可拆卸的,对比文件1中的牺牲覆盖层是可清除的;(2)所述牺牲覆盖层是玻璃。然而,上述区别技术特征属于本领域的常规技术手段或者公知常识。因此,权利要求16不具备专利法第22条第3款规定的创造性;其从属权利要求17-19的附加技术特征为本领域的常规技术手段,因此也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
针对复审请求人的意见陈述,合议组指出:本领域技术人员公知的是,在激光钻孔工艺中,使基材,例如玻璃中形成的微裂纹最小化是激光加工领域要解决的公知技术问题。对比文件1与本申请要解决的技术问题相同,都是避免激光钻孔时在基材中形成微孔或裂纹等缺陷,两者采用了相似的技术手段,对比文件1采用在石英玻璃基材的表面上涂布颜料,激光束加工装置在预定位置进行激光束脉冲,在颜料中形成通孔,并进一步进行基材打孔,加工过程中可减少基材中发生裂纹的现象。本申请与对比文件1的机理非常相似,且本申请的权利要求书中并未限定牺牲覆盖层如何防止微裂纹缺陷的具体机理,没有复审请求人所述的“本申请中的牺牲覆盖层是通过自身产生裂纹,来避免裂纹在下方玻璃基材中形成”的相关描述。在激光钻孔工艺中,在基材表面设置牺牲覆盖层属于本领域的常用技术手段,至于牺牲覆盖层的材质,价格低廉的玻璃属于一种常用的牺牲覆盖层,已被广泛应用。《现代光学制造工程》一书中已经公开了牺牲覆盖层可以是玻璃材质,且牺牲覆盖层与基材层并不发生相互作用,牺牲覆盖层的材质与基材材质并没有特定的技术相关性,本领域技术人员可以根据需要选择适当的牺牲覆盖层材质与基材材质。
复审请求人于2019年03月08日提交了意见陈述书,但未修改申请文件。复审请求人认为:对比文件1的原理在于颜料吸收激光并在下方玻璃基材的表面上产生等离子体,也就是说颜料发生完全熔化,因而对比文件1的颜料层无法在层中形成孔,也不可能提供光导或透镜作用;而本申请利用的是玻璃牺牲层中的孔作为光导或透镜,两者是完全不同的。《现代光学制造工程》中的玻璃层虽被称作牺牲层,但其是被用于蚀刻过程,用来防止下方玻璃基材发生蚀刻,而本申请是在激光加工过程中使用玻璃作为牺牲层,两者所起到的功能不同,因此本申请具备创造性。
在上述程序的基础上,合议组认为本案事实已经清楚,可以作出审查决定。
二、决定的理由
(一)审查文本的认定
复审请求人于2018年01月16日提出复审请求时提交了权利要求书的修改替换页,经审查,该修改符合专利法第33条及专利法实施细则第61条第1款的规定。本复审请求审查决定所依据的审查文本为:2015年07月29日提交的说明书第1-29页、说明书附图第1-30页、说明书摘要及摘要附图,以及2018年01月16日提交的权利要求第1-19项。
(二)关于创造性
专利法第22条第3款规定:创造性,是指与现有技术相比,该发明具有突出的实质性特点和显著的进步,该实用新型具有实质性特点和进步。
权利要求1-19不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
1. 权利要求1请求保护一种通过钻孔在基材中形成多个精密孔的方法,对比文件1(JP2002028799A,公开日为2002年01月29日)公开了一种采用激光进行微细加工的方法,并具体公开了如下技术特征(参见对比文件1的说明书第[0005]-[0040]段,附图1-5):上述方法是采用激光束加工装置在石英玻璃基材16上形成细孔,其中在石英玻璃基材16的全部表面上涂布颜料8,涂布颜料的方式可采用丝网印刷、喷墨打印等方式,涂布的颜料易于吸收照射其上的激光束,可用作牺牲覆盖层,颜料8的厚度均匀设置。当在石英玻璃基材16上加工若干细孔时,计算机5控制激光发生器1以便激光束可连续照射工件6,颜料8会吸收激光能量,在玻璃基材表面产生高热高压等离子体,基材表面层会部分熔化蒸发,形成凹陷部9,连续加热工件后可在玻璃基材中形成通孔,加工过程中可减少基材中发生裂纹的现象。如说明书附图3所示,激光束加工装置在预定位置进行激光束脉冲,在颜料8中形成通孔,在预定位置使得激光束脉冲进入颜料8中形成的通孔。
权利要求1所要求保护的技术方案与对比文件1相比,区别技术特征是:(1)通过所述多个精密孔中的一个精密孔的所需深度确定施加到所述基材的脉冲数量;(2)所述牺牲覆盖层是玻璃。基于上述区别技术特征可以确定权利要求1相对于对比文件1实际要解决的技术问题是:如何根据需要精确控制孔的加工深度。
针对区别技术特征(1),对比文件4(CN102485405A,公开日为2012年06月06日)公开了一种用来制造用于安全气囊的单层覆盖物的方法,并具体公开了如下技术特征(参见对比文件4的说明书第[0031]-[0050]段):用于在安全气囊的、由一个具有正面和背面的基底构成的覆盖物中制造弱化线的方法中,将由激光器发出的脉冲激光射线对准基底的背面,沿规定的线图案相对引导;一个系列的盲孔分别借助一个激光脉冲序列制造,直到分别有一部分激光射线穿过在盲孔底部之下仍存在的剩余材料被传输穿过覆盖物并且击中设置在覆盖物后面的传感器并且生成用于关断激光器的传感器信号。首先必须通过在模型上进行实际试验来为具体的基底求出每个盲孔需要多少数量的长激光脉冲,该合适的数量的选择还要考虑到每个盲孔接下来尚且需要至少一个短激光脉冲,以便能够借助在盲孔处设置在正面这一侧上的传感器探测到传感器信号。上述技术特征在对比文件4中所起的作用与其在本申请中为解决其技术问题所起的作用相同,都是用于控制盲孔的加工深度,实现精准加工,也就是说对比文件4给出了将上述技术特征用于对比文件1以解决其技术问题的启示。
针对区别技术特征(2),在激光钻孔工艺中,在基材表面设置牺牲覆盖层属于本领域的常用技术手段,至于牺牲覆盖层的材质,玻璃属于一种常用的牺牲覆盖层,已被广泛应用。具体可参见《现代光学制造工程》一书(杨力著,北京科学出版社,2009年1月,第284-285页):“在SiO2上沉积的多晶硅当在其上继续沉积SiO2时,多晶硅作为牺牲层材料可以用基于F的等离子体去除;而在Si基片上先后沉积多晶硅和硅磷玻璃(PSG)时,用HF溶液腐蚀时,牺牲层材料是硅磷玻璃(PSG)”。
综上所述,在对比文件1的基础上结合对比文件4以及本领域的公知常识,得出该权利要求1的技术方案,对所属技术领域的技术人员来说是显而易见的,该权利要求1不具有突出的实质性特点和显著的进步,不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.从属权利要求2对权利要求1作了进一步限定。对比文件1进一步公开了以下技术特征(参见对比文件1的说明书第[0005]-[0036]段):在基材中形成了若干细孔之后,去除牺牲覆盖层。因此在其引用的权利要求1不具备创造性时,从属权利要求2也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
3.从属权利要求3对权利要求1作了进一步限定。对比文件2(US2012196071A1,公开日为2012年08月02日)进一步公开了以下技术特征(参见对比文件2的说明书第 [0047]段):采用激光对基材进行钻孔后,用蚀刻溶液对基材进行蚀刻。因此在其引用的权利要求1不具备创造性时,从属权利要求3也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
4.从属权利要求4对权利要求1作了进一步限定。对比文件2进一步公开了以下技术特征(参见对比文件2的说明书第 [0057]段):向多个精密孔中的一个或多个孔施加导电材料。因此在其引用的权利要求1不具备创造性时,从属权利要求4也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
5.从属权利要求5对权利要求1作了进一步限定。对比文件1进一步公开了以下技术特征(参见对比文件1的说明书第[0005]-[0036]段):在施加牺牲覆盖层之前,在玻璃基材表面涂覆一层流体。因此在其引用的权利要求1不具备创造性时,从属权利要求5也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
6.从属权利要求6对权利要求1作了进一步限定。对本领域技术人员来说,在基材表面施涂液体聚合物材料,将牺牲覆盖层固定到基材表面是本领域的常规技术手段,并未取得意想不到的技术效果,因此在其引用的权利要求1不具备创造性时,从属权利要求6也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
7.从属权利要求7对权利要求6作了进一步限定。对比文件1进一步公开了以下技术特征(参见对比文件1的说明书第[0005]-[0036]段):还包括通过向基材的表面施加溶剂,从基材表面去除牺牲覆盖层。因此在其引用的权利要求6不具备创造性时,从属权利要求7也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
8.从属权利要求8对权利要求1作了进一步限定。对本领域技术人员来说,为了将牺牲覆盖层固定在基材表面,本领域技术人员容易想到在基材表面施加粘结力强的聚合物条以固定牺牲覆盖层,这属于本领域的常规技术手段,因此在其引用的权利要求1不具备创造性时,从属权利要求8也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
9.从属权利要求9-11分别对其引用的权利要求作了进一步限定。对本领域技术人员来说,通过范德华吸引力将牺牲覆盖层固定到基材表面是本领域常规的技术手段,而采用范德华吸引的结合能,本领域技术人员可通过有限次试验、推理计算得出;对于去除牺牲覆盖层的方法,采用加热的方法将牺牲覆盖层与基材分开,这也是本领域的常规技术手段。因此在其引用的权利要求不具备创造性时,从属权利要求9-11也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
10.从属权利要求12对权利要求1作了进一步限定。对本领域技术人员来说,在牺牲覆盖层固定到基材之后,将牺牲覆盖层和基材放入垫圈进行固定以便于实施激光加工,这是本领域的常规技术手段,因此在其引用的权利要求1不具备创造性时,从属权利要求12也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
11.从属权利要求13-14分别对其引用的权利要求1作了进一步限定。对比文件1进一步公开了以下技术特征(参见对比文件1的说明书第[0005]-[0036]段):激光波长是532nm,脉冲宽度为0.06ms,脉冲频率10kHz,激光束功率为3.8mJ。根据加工需要选取适当的激光参数,这属于本领域的常规技术手段,选取波长为355nm的激光,脉冲宽度约为5-75ns,激光束脉冲能量约为25-175μJ属于本领域的常规选择;此外,对激光束的孔径和聚焦位置的选取也是本领域技术人员经过有限次的试验可得出的。因此在其引用的权利要求1不具备创造性时,从属权利要求13-14也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
12.从属权利要求15对权利要求1作了进一步限定。对比文件1公开了石英玻璃基材,而牺牲覆盖层采用玻璃属于本领域的公知常识,在此基础上,根据激光钻孔工艺的具体情况对基材和牺牲覆盖层的具体材质进行相应选择属于本领域技术人员的常规技术手段,两者采用不同种类的玻璃并未带来预料不到的技术效果。因此在其引用的权利要求1不具备创造性时,从属权利要求15也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
13. 权利要求16请求保护一种具有精密孔的工件,对比文件1(JP2002028799A,公开日为2002年01月29日)公开了一种采用激光进行微细加工生产的工件,并具体公开了如下技术特征(参见对比文件1的说明书第[0005]-[0040]段,附图1-5):采用激光束加工装置在石英玻璃基材16上形成细孔,其中在石英玻璃基材16的全部表面上涂布颜料8,涂布颜料的方式可采用丝网印刷、喷墨打印等方式,涂布的颜料易于吸收照射其上的激光束,可用作牺牲覆盖层,颜料8的厚度均匀设置。当在石英玻璃基材16上加工若干细孔时,计算机5控制激光发生器1以便激光束可连续照射工件6,颜料8会吸收激光能量,在玻璃基材表面产生高热高压等离子体,基材表面层会部分熔化蒸发,形成凹陷部9,连续加热工件后可在玻璃基材中形成通孔,加工过程中可减少基材中发生裂纹的现象。如说明书附图3所示,在颜料8中包括通孔,每个通孔具有与对应的精密孔的所述纵轴对准的纵轴。
权利要求16所要求保护的技术方案与对比文件1相比,区别技术特征是:(1)本申请中的牺牲覆盖层是可拆卸的,对比文件1中的牺牲覆盖层是可清除的;(2)所述牺牲覆盖层是玻璃。基于上述区别技术特征可以确定权利要求16相对于对比文件1实际要解决的技术问题是:限定适合的牺牲覆盖层材质。
针对区别技术特征(1),对本领域技术人员来说,对比文件1中的牺牲覆盖层的作用与本申请中的牺牲覆盖层的作用相同,都是为了提高精密孔的加工精度,避免精密孔加工的瑕疵,将牺牲覆盖层设置为可拆卸的或可清除的,是根据牺牲覆盖层材质的不同而进行的相应选择,这是本领域的常规技术手段。
针对区别技术特征(2),在激光钻孔工艺中,在基材表面设置牺牲覆盖层属于本领域的常用技术手段,至于牺牲覆盖层的材质,玻璃属于一种常用的牺牲覆盖层,已被广泛应用。具体可参见《现代光学制造工程》一书(杨力著,北京科学出版社,2009年1月,第284-285页):“在SiO2上沉积的多晶硅当在其上继续沉积SiO2时,多晶硅作为牺牲层材料可以用基于F的等离子体去除;而在Si基片上先后沉积多晶硅和硅磷玻璃(PSG)时,用HF溶液腐蚀时,牺牲层材料是硅磷玻璃(PSG)”。
综上所述,在对比文件1的基础上结合本领域的公知常识,得出该权利要求16的技术方案,对所属技术领域的技术人员来说是显而易见的,该权利要求16不具有突出的实质性特点和显著的进步,不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
14.从属权利要求17对权利要求16作了进一步限定。对本领域技术人员来说,通过范德华吸引将牺牲覆盖层固定到基材上是本领域的常规技术手段。因此在其引用的权利要求16不具备创造性时,从属权利要求17也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
15.从属权利要求18对权利要求16作了进一步限定。对比文件1与本申请相同,也是解决激光钻孔过程中在基材表面易于产生裂纹的技术问题,并且采用了与本申请近似的技术方案,客观上也能达到相似的技术效果,在此基础上,使基材表面不含微裂纹,微裂纹从多个精密孔中的一个精密孔延伸超过5μm属于本领域的公知常识。因此在其引用的权利要求16不具备创造性时,从属权利要求18也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
16.从属权利要求19对权利要求16作了进一步限定。对比文件1公开了石英玻璃基材,而牺牲覆盖层采用玻璃属于本领域的公知常识,在此基础上,根据激光钻孔工艺的具体情况对基材和牺牲覆盖层的具体材质进行相应选择属于本领域技术人员的常规技术手段,两者采用不同种类的玻璃并未带来预料不到的技术效果。因此在其引用的权利要求16不具备创造性时,从属权利要求19也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
(三)对复审请求人相关意见的评述
复审请求人在意见陈述书中认为:(1)对比文件1的原理在于颜料吸收激光并在下方玻璃基材的表面上产生等离子体,也就是说颜料发生完全熔化,因而对比文件1的颜料层无法在层中形成孔,也不可能提供光导或透镜作用,即对比文件1没有公开或暗示玻璃牺牲覆盖层,更没有公开或暗示在玻璃牺牲覆盖层中形成通孔;而本申请利用的是玻璃牺牲层中的孔作为光导或透镜,两者是完全不同的。(2)《现代光学制造工程》中的玻璃层虽被称作牺牲层,但其是被用于蚀刻过程,用来防止下方玻璃基材发生蚀刻,而本申请是在激光加工过程中使用玻璃作为牺牲层,两者所起到的功能不同,因此本申请具备创造性。
对此,合议组认为:(1)首先,本领域技术人员公知的是,透明脆性材料特殊稳定的化学和物理特性,使其具有重要的使用价值,但是同时也带来了加工工艺方面的难题,在激光钻孔工艺中,使基材,例如玻璃中形成的微裂纹最小化是激光加工领域要解决的公知技术问题。对比文件1也是解决现有技术中存在的激光打孔过程中,在激光热处理部分的区域上容易因热应变而产生裂缝的技术问题(参见对比文件1的说明书第[0005]段),可见对比文件1与本申请要解决的技术问题相同,都是避免激光钻孔时在基材中形成微孔或裂纹等缺陷。同时两者采用了相似的技术手段,对比文件1采用在石英玻璃基材的表面上涂布颜料,涂布的颜料易于吸收照射其上的激光,可在玻璃基板的表面产生等离子体状态,激光束加工装置在预定位置进行激光束脉冲打孔,从而减少基材中发生裂纹的现象。虽然本申请修改后的权利要求1将牺牲覆盖层限定为玻璃,但根据本申请说明书的描述可知,本申请的牺牲覆盖层可选自玻璃、聚合物材料、或颜料等多种材料。其次,复审请求人称“对比文件1中的颜料发生完全熔化,因此无法在层中形成孔”,对此合议组持不同意见,根据对比文件1说明书第[0027]段的描述,“颜料8可以施加到石英玻璃基板16的整个表面上,或者可以仅施加到处理部分的周边,例如,如果处理孔的直径为30-50μm,则可以将直径涂覆至100μm的范围”,可见即便颜料吸收激光能量以在玻璃基板上产生等离子体状态,但在激光处理过程中,由于激光束是在空间上高度集中的光子流束,激光仅聚焦于玻璃基板被照射部位处,为实现在玻璃基板中打孔,颜料层中也是相应形成通孔的。进一步根据本申请说明书第[0102]段的描述,“激光束可以与玻璃通过非线性吸收机制发生相互作用,使得玻璃材料蒸发并产生从玻璃喷射出材料的等离子体,从而形成孔”,可见对比文件1与本申请的机理相似,由于颜料层中存在通孔,其客观上可以改善光的分散现象。最后,本申请的权利要求书中并未限定牺牲覆盖层如何防止微裂纹缺陷的具体机理,而“玻璃牺牲层中的孔作为光导或透镜”是本申请两个非限制性理论中的一个可能原理(参见本申请的说明书第[0130]段)。(2)在激光钻孔工艺中,在基材表面设置牺牲覆盖层属于本领域的常用技术手段,至于牺牲覆盖层的材质,本领域技术人员可以根据激光加工工艺需要选择适当的牺牲覆盖层材质,而价格低廉的玻璃属于一种常用的牺牲覆盖层,已被广泛应用。《现代光学制造工程》一书中描述(杨力著,北京科学出版社,2009年1月,第284-285页):“在SiO2上沉积的多晶硅当在其上继续沉积SiO2时,多晶硅作为牺牲层材料可以用基于F的等离子体去除;而在Si基片上先后沉积多晶硅和硅磷玻璃(PSG)时,用HF溶液腐蚀时,牺牲层材料是硅磷玻璃(PSG)”,即《现代光学制造工程》一书中已经公开了牺牲覆盖层可以是玻璃材质。对本领域技术人员来说,牺牲覆盖层是出于保护待加工基材的目的而设置的材料层,其不局限于激光打孔过程中抑制基材产生裂纹的材料层,采用玻璃牺牲覆盖层的方案并未产生预料不到的技术效果。
综上所述,合议组对复审请求人的主张不予以支持。
基于上述理由,本案合议组作出如下复审请求审查决定。
三、决定
维持国家知识产权局于2017年10月10日对本申请作出的驳回决定。
如对本复审请求审查决定不服,根据专利法第41条第2款的规定,复审请求人可以自收到本决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。
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