发明创造名称:功率PCB板及其加工方法
外观设计名称:
决定号:186358
决定日:2019-08-06
委内编号:1F269229
优先权日:
申请(专利)号:201410609458.7
申请日:2014-11-04
复审请求人:广东明路电力电子有限公司
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:王宏雨
合议组组长:卢静
参审员:芦婧
国际分类号:H05K1/02,H05K3/00
外观设计分类号:
法律依据:专利法第22条第3款
决定要点:如果一项权利要求请求保护的技术方案与一篇对比文件相比存在多个区别特征,其中,两个区别特征分别被其他两篇对比文件公开,其余区别特征属于本领域的公知常识,并且上述区别特征在现有技术中所起到的作用与在本申请中所起到的作用相同,则现有技术整体上给出了将上述区别特征应用到该篇对比文件以解决该项权利要求请求保护的技术方案所解决的技术问题的技术启示,因此,该项权利要求的技术方案不具有突出的实质性特点和显著的进步,从而不具备创造性。
全文:
本复审请求审查决定涉及申请号为201410609458.7,名称为“功率PCB板及其加工方法”的发明专利申请(下称本申请)。申请人为广东明路电力电子有限公司。本申请的申请日为2014年11月04日,公开日为2015年03月11日。
经实质审查,国家知识产权局实质审查部门于2018年09月04日发出驳回决定,以本申请权利要求1-3不具备专利法第22条第3款规定的创造性为由做出驳回决定。驳回决定所依据的文本为:申请日2014年11月04日提交的说明书第1-36段(即第1-4页)、说明书附图第1-7页、说明书摘要和摘要附图;2018年06月19日提交的权利要求第1-3项。驳回决定所针对的权利要求书内容如下:
“1. 一种功率PCB板,其特征在于:由散热体、绝缘导热层和导电薄层构成,绝缘导热层烧结在散热体表面上,导电薄层设置在绝缘导热层上;
所述导电薄层与绝缘导热层烧结固定;
所述导电薄层的厚度为0.35mm至0.5mm;
所述绝缘导热层为烧结前呈粉状或浆状的绝缘导热材料;
所述散热体呈槽钢型,散热体外表面设有散热翅面/散热齿面,绝缘导热层烧结在散热体内底面上;或者,所述散热体呈板状,散热体底面设有散热翅面/散热齿面,绝缘导热层烧结在散热体顶面上。
2. 根据权利要求1所述功率PCB板,其特征在于:所述散热体表面或内部设有水流通道。
3. 一种根据权利要求1所述功率PCB板的加工方法,其特征在于:
第一步,将散热体放置在模框内;
第二步,往散热体表面放置绝缘导热材料、并将其铺平;
第三步,在铺平的绝缘导热材料顶部放置导电薄层,并将导电薄层按规定排布成所需线路;
第四步,将放置有绝缘导热材料、导电薄层的散热体以及模框一同送入烤炉,使绝缘导热材料烧结形成绝缘导热层,绝缘导热层上下两侧同时与导电薄层和散热体烧结在一起;所述烤炉中充注防止导电薄层和散热体氧化的保护气体。”
驳回决定中引用了以下对比文件:
对比文件1:CN101894762A,公开日为2010年11月24日;
对比文件2:CN201081166Y,授权公告日为2008年07月02日;
对比文件3:CN102781164A,公开日为2012年11月14日;
对比文件4:CN102365733A,公开日为2012年02月29日。
驳回决定主要指出:权利要求1第一个技术方案与对比文件1的区别在于:(1)散热体底面设有散热翅面/散热齿面,(2)导电薄层的厚度为0.35mm至0.5mm;上述区别特征(1)被对比文件3公开,上述区别特征(2)是本领域的常规设置。权利要求1第二个技术方案与对比文件1的区别在于:绝缘导热层烧结前呈粉状;上述区别特征是本领域的常规设置。权利要求1的第三个方案与对比文件1的区别在于:散热体呈槽钢型,散热体外表面设有散热翅面/散热齿面,绝缘导热层烧结在散热体内底面上;上述区别特征被对比文件2公开。权利要求1的第四个方案与对比文件1的区别在于:绝缘导热层烧结前呈粉状,散热体呈槽钢型,散热体外表面设有散热翅面/散热齿面,绝缘导热层烧结在散热体内底面上;上述部分区别特征被对比文件2公开,而特征“绝缘导热层烧结前呈粉状”是本领域的常规选择。因此,权利要求1相对于对比文件1与公知常识的结合、对比文件1与对比文件2的结合、对比文件1与对比文件2和公知常识的结合、或者对比文件1与对比文件3和公知常识的结合不具备创造性,不符合专利法第22条第3款的规定。权利要求2的附加特征是本领域的常规设置,因此不具备创造性,不符合专利法第22条第3款的规定。权利要求3与对比文件1的区别在于:第一步,将散热体放置在模框内;第三步,在铺平的绝缘导热材料顶部放置导电薄层;第四步,将放置有绝缘导热材料、导电薄层的散热体以及模框一同送入充注有放置导电薄层和散热体氧化的保护气体的烤炉,使绝缘导热材料烧结形成绝缘导热层,绝缘导热层上下两侧同时与导电薄层和散热体烧结在一起,即将各层烧结在一起的工序不同。对比文件4公开了将三层材料通过炉内煅烧的方式烧结在一起,教导本领域技术人员可以根据实际需要选择将散热体层、绝缘导热材料层以及导电薄层通过一次烧结结合在一起,其余区别特征是本领域的常规操作流程或惯用技术手段,因此,权利要求3相对于对比文件1、4以及本领域常规操作流程和惯用手段的结合不具备创造性,不符合专利法第22条第3款的规定。
申请人(下称复审请求人)对上述驳回决定不服,于2018年12月19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。其中,主要修改为:删除原权利要求1、2,将原权利要求3的主题修改为“一种功率PCB板的加工方法”,将原权利要求1的内容加入原权利要求3中以对“PCB板”进行限定,形成新的权利要求1。修改后权利要求书的内容如下:
“1. 一种功率PCB板的加工方法,所述功率PCB板包括由散热体、绝缘导热层和导电薄层构成,绝缘导热层烧结在散热体表面上,导电薄层设置在绝缘导热层上;所述导电薄层与绝缘导热层烧结固定;所述导电薄层的厚度为0.35mm至0.5mm;所述绝缘导热层为烧结前呈粉状或浆状的绝缘导热材料;所述散热体呈槽钢型,散热体外表面设有散热翅面/散热齿面,绝缘导热层烧结在散热体内底面上;或者,所述散热体呈板状,散热体底面设有散热翅面/散热齿面,绝缘导热层烧结在散热体顶面上;其特征在于:
第一步,将散热体放置在模框内;
第二步,往散热体表面放置绝缘导热材料、并将其铺平;
第三步,在铺平的绝缘导热材料顶部放置导电薄层,并将导电薄层按规定排布成所需线路;
第四步,将放置有绝缘导热材料、导电薄层的散热体以及模框一同送入烤炉,使绝缘导热材料烧结形成绝缘导热层,绝缘导热层上下两侧同时与导电薄层和散热体烧结在一起;所述烤炉中充注防止导电薄层和散热体氧化的保护气体。”
复审请求人坚持在实质审查程序中的各次意见陈述,并进一步认为:首先,对比文件1、2、3、4中并没有公开导电薄层与绝缘导热层烧结固定的结构及工艺,这种烧结不是指:绝缘导热层以烧结的形式成型后,再在其上面烧结导电薄层,而是两者均在没有定型的状态下一起烧结至定型;其次,本申请除了解决导电薄层与绝缘导热层烧结固定的技术问题,还解决了上述烧结过程中绝缘导热层同时与散热体固定的技术问题。
经形式审查合格,国家知识产权局于2018年12月25日依法受理了该复审请求,并将其转送至实质审查部门进行前置审查。
实质审查部门在前置审查意见书中坚持驳回决定。
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04月26日向复审请求人发出复审通知书,复审通知书针对的文本为:申请日2014年11月04日提交的说明书第1-4页、说明书附图第1-7页、说明书摘要及摘要附图;2018年12月19日提交的权利要求第1项。本次复审通知书所引用的对比文件为驳回决定中所引用的对比文件1、2、4,即:
对比文件1:CN101894762A,公开日为2010年11月24日;
对比文件2:CN201081166Y,授权公告日为2008年07月02日;
对比文件4:CN102365733A,公开日为2012年02月29日。
复审通知书主要指出:权利要求1与对比文件1的区别在于:(1)导电薄层的厚度为0.35mm至0.5mm;(2)绝缘导热层还可以为烧结前呈粉状的绝缘导热材料;(3)在放置绝缘导热材料前,先将散热体放置在模框内;(4)散热体还可以为槽钢型,散热体外表面设有散热翅面/散热齿面,绝缘导热层在散热体内底面上;或当散热体呈板状时,散热体底面设有散热翅面/散热齿面;(5)放置绝缘导热材料后,在绝缘导热材料层顶部放置导电薄层;将放置有绝缘导热材料、导电薄层的散热体连同模框一同送入烤炉,使绝缘导热材料烧结形成绝缘导热层,绝缘导热层上下两侧同时与导电薄层和散热体烧结在一起。其中,区别特征(1)、(2)、(3)属于本领域的公知常识;对比文件2公开了区别特征(4);对比文件4公开了在不存在氧化性气体的耐热性容器内将含有两层粉状或浆状的金属组合物层的三层材料以煅烧的方式烧结在一起,同时通过调整金属组合物的成分比例的手段防止粉末状或浆状材料在加工过程中的流动迁移,即对比文件4给出了将其公开的特征应用于对比文件1以形成包含区别特征(5)的方案。因此,权利要求1相对于对比文件1、对比文件2、对比文件4以及公知常识的结合不具备创造性,不符合专利法第22条第3款的规定。并针对复审请求人的意见陈述进行了答复。
复审请求人于2019年06月10日提交了意见陈述书,同时提交了权利要求书全文修改替换页,根据说明书的内容,在权利要求中增加特征“所述散热体为铝板”、“所述绝缘导热材料为环氧粉末料或陶瓷浆料”。提交的权利要求书内容如下:
“1. 一种功率PCB板的加工方法,所述功率PCB板包括由散热体、绝缘导热层和导电薄层构成,绝缘导热层烧结在散热体表面上,导电薄层设置在绝缘导热层上;所述导电薄层与绝缘导热层烧结固定;所述导电薄层的厚度为0.35mm至0.5mm;所述绝缘导热层为烧结前呈粉状或浆状的绝缘导热材料;所述散热体呈槽钢型,散热体外表面设有散热翅面/散热齿面,绝缘导热层烧结在散热体内底面上;或者,所述散热体呈板状,散热体底面设有散热翅面/散热齿面,绝缘导热层烧结在散热体顶面上。其特征在于:
第一步,将散热体放置在模框内,所述散热体为铝板;
第二步,往散热体表面放置绝缘导热材料、并将其铺平,所述绝缘导热材料为环氧粉末料或陶瓷浆料;
第三步,在铺平的绝缘导热材料顶部放置导电薄层,并将导电薄层按规定排布成所需线路;
第四步,将放置有绝缘导热材料、导电薄层的散热体以及模框一同送入烤炉,使绝缘导热材料烧结形成绝缘导热层,绝缘导热层上下两侧同时与导电薄层和散热体烧结在一起;所述烤炉中充注防止导电薄层和散热体氧化的保护气体。”
复审请求人在意见陈述书中主要认为:(1)本申请的导电薄层是预先裁剪好的,可以快速备料,提高生产效率;对比文件1的金属电路层需要激光烧蚀,如果需要增加厚度,则需要多次激光烧蚀,生产效率低,不适合大量生产;(2)本申请的烧结只有一次,对比文件1需要二次烧蚀;(3)本申请的导电薄层厚度可以达到0.5mm,对比文件中均没有公开。此外,复审请求人还结合说明书的内容将权利要求中的特征“散热体”进一步限定为“所述散热体为铝板”,特征“绝缘导热材料”进一步限定为“环氧粉末料或陶瓷浆料”。
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2019年06月10日提交了意见陈述书,同时提交了权利要求书全文修改替换页。经审查,上述修改文本的修改之处符合专利法第33条的规定。本次复审请求审查决定所针对的文本为:申请日2014年11月04日提交的说明书第1-4页、说明书附图第1-7页、说明书摘要及摘要附图;2019年06月10日提交的权利要求第1项。
(二)关于专利法第22条第3款
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。
本次复审决定通知书所引用的对比文件为前次复审通知书所引用的对比文件,与驳回决定所引用的对比文件1、2、4相同,即:
对比文件1:CN101894762A,公开日2010年11月24日;
对比文件2:CN201081166Y,授权公告日2008年07月02日;
对比文件4:CN102365733A,公开日2012年02月29日。
权利要求1请求保护一种功率PCB板的加工方法。对比文件1(参见说明书第[0040]-[0078]段,附图1-2)公开了一种金属导热基板的制作方法,具体公开了以下内容:在金属基板110(相当于散热体)上使用印刷和激光烧蚀熔融方法制造金属导热基板100,金属导热基板100即为导热PCB基板(相当于功率PCB基板),金属基板110如图2、3所示为平板状(相当于散热体呈板状),金属基板的种类不限,常用铝(相当于散热体为铝板)、铜、钢、钛、钼、钨中的一种或其合金,不锈钢,或者,可伐合金,在金属基板110表面上设置有绝缘介质层120(相当于绝缘导热层),绝缘介质层120为陶瓷玻璃混合物介质层,是通过采用激光烧蚀方法熔融陶瓷玻璃混合物绝缘介质浆料(相当于绝缘导热层为烧结前呈浆状的绝缘导热材料、绝缘导热材料为陶瓷浆料)而形成的与金属基板110紧密结合的绝缘介质层120(相当于绝缘导热层烧结在散热体表面上,绝缘导热层烧结在散热体顶面上),绝缘介质层120上设置有金属电路层130(相当于导电薄层,导电薄层设置在绝缘导热层上),金属电路层130是通过激光烧蚀方法对陶瓷玻璃混合物绝缘介质层上的金属电路浆料进行激光熔融所形成的(相当于导电薄层与绝缘导热层烧结固定),金属电路层130的厚度按需任意控制,最佳厚度为4um-200um;在制作过程中,在金属基板上印刷绝缘介质浆料层(相当于往散热体表面放置绝缘导热材料,并将其铺平),通过采用激光烧蚀方法熔融陶瓷玻璃混合物绝缘介质浆料而形成的与金属基板110紧密结合的绝缘介质层120(相当于使绝缘导热材料烧结形成绝缘导热层),然后,在绝缘介质层上印刷金属电路浆料层(相当于将导电薄层按规定排布成所需线路),通过采用激光烧蚀方法形成绝缘介质层上的金属电路层;在上述步骤中的激光烧蚀方法的激光烧结工艺过程可采用在氮气气氛保护中进行(相当于充注防止导电薄层和散热体氧化的保护气体)。
可见,权利要求1与对比文件1相比,其区别在于:(1)导电薄层的厚度为0.35mm至0.5mm;(2)绝缘导热层还可以为烧结前成粉状的绝缘导热材料,可以为环氧粉末料;(3)在放置绝缘导热材料前,先将散热体放置在模框内;(4)散热体还可为槽钢型,散热体外表面设有散热翅面/散热齿面,绝缘导热层在散热体内底面上;或当散热体呈板状时,散热体底面设有散热翅面/散热齿面;(5)在放置绝缘导热材料后,在绝缘导热材料层顶部放置导电薄层;将放置有绝缘导热材料、导电薄层的散热体连同模框一同送入烤炉,使绝缘导热材料烧结形成绝缘导热层,绝缘导热层上下两侧同时与导电薄层和散热体烧结在一起。
基于上述区别所能达到的技术效果可以确定,本申请实际解决的技术问题是如何减少污染、加固材料的相对位置、防止粉末状或浆状材料在加工过程中流动迁移、简化功率PCB板的加工流程,并提升功率PCB板的散热效率。
对于区别特征(1)、(2)、(3),根据实际的电路设计和散热需求设置导电薄层的具体厚度、根据需要选择粉状如环氧粉末等的绝缘导体材料进行烧结以及为加固材料相对位置、防止粉末状或浆状材料在加工过程中流失而设置模框来固定材料均属于本领域技术人员为解决其技术问题的常用技术手段,属于本领域的公知常识,本领域技术人员能够在上述公知常识的启示下对对比文件1进行改进从而解决其技术问题。
对于区别特征(4),对比文件2(参见说明书第3页第17行-第4页第24行,附图1-3)公开了一种多通道散热的高功率LED器件,在图2所示的LED器件中,金属印刷电路板1和第二散热器3之间具有第一绝缘导热材料层(相当于绝缘导热层在散热体内表面上),第二散热器3设置在金属印刷电路板1的上方和侧面(相当于散热体呈槽钢型),使得金属印刷电路板1与第二散热器3之间构成嵌入式/嵌合式结构,第二散热器3的表面设置有沟槽式、沟道式或翼片式散热结构5(相当于散热体外表面设有散热翅面/散热齿面)。同时,对比文件2图3所示的LED器件中,金属印刷电路板1和第一散热器11(相当于散热体呈板状)之间具有第二绝缘导热材料层6,第一散热器6设置在金属印刷电路板1的下方,第一散热器6的底面同第二散热器3一样设置有沟槽式、沟道式或翼片式散热结构(相当于散热体底面设有散热翅面/散热齿面)。可见,对比文件2通过在金属印刷电路板的多个表面设置第二散热器3以实现多个通道/方向的散热,并进一步在第二散热器3中设置沟槽式、沟道式或翼片式散热结构来增加散热面积,从而提高了散热效率;同时,对比文件2还通过在板式散热器11中设置沟槽式、沟道式或翼片式散热结构来提高散热效率。因此,其给出了将其公开的特征应用于对比文件1以解决其技术问题的启示。
对于区别特征(5),对比文件4(参见说明书第[0003]-[0005]、[0060]-[0066]、[0097]-[0125]段,附图3)公开了一种制造金属化基板的方法,该金属化基板用于搭载半导体器件,具体方法如下:在第三技术方案中,第一金属糊剂组合物包含铜粉、银粉、氧化钛粉,此外还包含粘合剂、分散剂、溶剂是优选的,第二金属糊剂组合物包含铜粉、银粉,此外还包含粘合剂、分散剂、溶剂是优选的;首先,分别准备第一金属糊剂组合物和第二金属糊剂组合物,在氮化物陶瓷烧结体基板10上依次涂布该第一金属糊剂组合物和第二金属糊剂组合物,形成第一金属糊剂层52和第二金属糊剂层54,制作第二前体基板112,将该第二前体基板112煅烧,从而形成金属化基板102;氮化钛层20、22包含氮化钛等成分,金属层30、32包含钛等成分,并为了使钛成分向金属层30、32的表面方向的移动受到限制,可通过在耐热性容器内、在不存在氧化性气体的污染的条件下进行煅烧,为了防止煅烧时生成的液相的湿润度过度提高而使相液成分超出布线图案,会根据需要减少钛含量的范围;其中,第一金属糊剂组合物和第二金属糊剂组合物所分别烧结成的金属层30、32的厚度下限优选为3um以上或5um以上,上限优选为100um以下或200um以下。可见,在对比文件4中,第一金属组合物和第二金属组合物可以分别为粉状或浆状组合物,呈粉状或浆状的第一金属组合物和第二金属组合物依次涂布在氮化物陶瓷烧结基板10上,在不存在氧化性气体的耐热性容器内将三层材料以煅烧的方式烧结在一起,简化了三层材料的烧结方式;同时由于该方式不需要粘结剂,减少了污染;且对比文件4还考虑到为防止煅烧时相液成分超出布线图案,采取了调整金属组合物的成分比例的手段,从而防止了粉末状或浆状材料在加工过程中的流动迁移;即对比文件4给出了将其公开的上述特征应用于对比文件1以解决其技术问题的启示,如,在采取相应的防止浆料层的相液成分超出布线图案的手段后,将具有流动性的金属电路浆料层放置于具有流动性的、尚未烧结的绝缘介质浆料层再进行统一烧结。
因此,在对比文件1的基础上结合对比文件2、4以及本领域的公知常识得到权利要求1的方案对本领域技术人员来说是显而易见的,权利要求1的方案不具有突出的实质性特点和显著的进步,从而不具备创造性,不符合专利法第22条第3款的规定。
(三)针对复审请求人的意见陈述的说明
针对复审请求人于2019年06月10日提交的陈述意见,合议组认为:
第一,首先,本申请权利要求中并未限定导电薄层是裁剪成型;其次,根据电路设计及实际需求选择适宜的导电薄层的厚度值是本领域技术人员能够做出的常规选择,同时,对比文件1说明书第[0078]段也明确表示金属电路层的厚度可按需任意控制;因此,当根据实际需求设计了导电薄层的厚度后,本领域技术人员就可以根据设计需求铺设材料,而后进行烧蚀,从而制作出厚度适宜的金属电路,并不需要多次烧蚀。
第二,对比文件1中绝缘介质浆料层和金属电路浆料层的确为依次烧结,而绝缘介质浆料层和金属电路浆料层没有采用同时烧结,是因为同时烧结虽能简化加工流程,但会存在浆状材料在加工过程中流动迁移的问题;但对比文件4中明确给出了解决该问题的结合启示,即可以根据材料的特性,通过调整相邻两层的组合物成分比例,达到需要的效果,从而在同时烧结两个浆料层时既简化了加工流程,又解决了浆状材料在加工过程中流动迁移的问题;
第三,导电薄层用于形成电路,而对本领域技术人员来说,根据电路设计以及实际需求选择适宜的导电薄层的厚度值是本领域技术人员能够做出的常规选择,具体而言,导电薄层的厚度,可以薄至纳米级,也可以厚至500um即0.5mm,这属于本领域的公知常识,同时,在对比文件1说明书第[0078]段中也明确表示金属电路层的厚度按需任意控制。
此外,对于复审请求人对权利要求1的修改:其中,“所述散热体为铝板”已被对比文件1第[0044]、[0072]段的内容“金属基板的种类不限,常用铝、铜、钢、钛、钼、钨中的一种或其合金”公开;“所述绝缘导热材料为陶瓷浆料”已被对比文件1第[0070]段的内容“绝缘介质层120为陶瓷玻璃混合物介质层”、“通过采用激光烧蚀方法熔融陶瓷玻璃混合物绝缘介质浆料”公开;并且对比文件1的上述参考段落已在复审通知书中明确告知过复审请求人。而对于将绝缘导热材料具体限定为“环氧粉末料”的并列技术方案,在绝缘的粉末状材料中选择环氧粉末料为材料属于本领域技术人员的常规选择,这是本领域的公知常识。
综上,合议组对陈述意见不予支持。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年09月04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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