高温可靠的无铅并且无锑的锡焊料-复审决定


发明创造名称:高温可靠的无铅并且无锑的锡焊料
外观设计名称:
决定号:188007
决定日:2019-08-22
委内编号:1F257710
优先权日:2012-10-09
申请(专利)号:201380003661.3
申请日:2013-10-09
复审请求人:阿尔法组装解决方案公司
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:宋卫华
合议组组长:黄振山
参审员:路志芳
国际分类号:B23K35/26(2006.01);B23K35/02(2006.01)
外观设计分类号:
法律依据:专利法实施细则第63条第2款
决定要点
:复审请求人答复复审通知书时,删除了在驳回决定和复审通知书中指出的涉及驳回缺陷的所有权利要求,仅保留不涉及驳回缺陷的权利要求,则该修改后的权利要求书已消除了驳回决定和复审通知书中指出的缺陷,应予以撤销原驳回决定。
全文:
本复审请求涉及申请号为201380003661.3,名称为“高温可靠的无铅并且无锑的锡焊料”的PCT发明专利申请(下称本申请)。本申请国际申请号为PCT/GB2013/052624,申请人为阿尔法组装解决方案公司,国际申请日2013年10月09日,优先权日为2012年10月09日,进入中国国家阶段的日期为2014年04月25日,在中国国家阶段的公开日为2014年06月25日。
经实质审查,国家知识产权局原审查部门于2018年04月25日以本申请权利要求16、18不具备专利法第22条第3款规定的创造性为由作出驳回决定,驳回决定所针对的文本是:2014年04月25日进入中国国家阶段时提交的说明书附图图1-12(第1-9页)、说明书摘要、摘要附图;以及2017年08月10日提交的权利要求第1-18项、说明书第1-141段(第1-20页)。
驳回决定所引用的对比文件如下:
对比文件4:CN101801588A,公开日2010年08月11日;
对比文件5:US6365097B1,公告日2002年04月02日;
对比文件7:JP特开2005-153007A,公开日2005年06月16日。
驳回决定所针对的权利要求书如下:
“1. 一种无铅、无锑焊接合金,由以下元素组成:
3-4.5wt.%的银
2.7-4.5wt.%的铋
0.4-1.0wt.%的铜
0.05-0.5wt.%的镍
0.005-1wt.%的钛
余量为锡,连同任何不可避免的杂质一起。
2. 根据权利要求1所述的焊接合金,其中所述合金中钛的含量是从0.005到0.5wt.%。
3. 根据权利要求1或2所述的焊接合金,其中所述合金具有从195到222℃的熔点。
4. 根据权利要求1或2所述的焊接合金,为以下形式:棒、棍、固体或助焊剂芯焊丝、箔或条带、或粉末或糊状物,或用于球格栅阵列接头或芯片级封装的焊接球,或预成形的焊片,这些形式具有或不具有助焊剂芯或助焊剂涂层。
5. 根据权利要求1所述的焊接合金,其中所述合金中铋的含量是从2.8到4.5wt.%。
6. 根据权利要求1所述的焊接合金,其中所述合金中铜的含量是从0.5到0.9wt.%。
7. 根据权利要求6所述的焊接合金,其中所述合金中铜的含量是从0.6到0.8wt.%。
8. 根据权利要求1所述的焊接合金,其中所述合金中镍的含量是从0.07到0.4wt.%。
9. 根据权利要求1所述的焊接合金,其中所述合金中钛的含量是从0.01到0.05wt.%。
10. 根据权利要求3所述的焊接合金,其中所述合金具有从207到220℃的熔点。
11. 根据权利要求10所述的焊接合金,其中所述合金具有从209到218℃的熔点。
12. 一种包含根据权利要求1至11中任一项所限定的合金的焊接接头。
13. 一种形成焊接接头的方法,包括:
(i)提供有待连接的两个或更多个工件;
(ii)提供根据权利要求1到11中任一项所限定的焊接合金;以及
(iii)在有待连接的所述工件附近加热所述焊接合金。
14. 根据权利要求1至11中任一项所限定的焊接合金在焊接方法中的用途。
15. 根据权利要求14所述的用途,其中所述焊接方法为波峰焊接、表面安装技术(SMT)焊接、芯片粘接焊接、热界面焊接、手工焊接、激光焊接或RF感应焊接,或返修焊接、层压。
16. 一种无铅、无锑焊接合金,包括:
3-4.5wt.%的银
2.7-4.5wt.%的铋
0.4-1.0wt.%的铜
0.05-0.5wt.%的镍
0.01-0.6wt.%的钴
余量为锡,连同任何不可避免的杂质一起。
17. 一种无铅、无锑焊接合金,包括:
3-4.5wt.%的银
2.7-4.5wt.%的铋
0.4-1.0wt.%的铜
0.05-0.5wt.%的镍
0.005-1.0wt.%的锰
余量为锡,连同任何不可避免的杂质一起。
18. 一种无铅、无锑焊接合金,包括:
3-4.5wt.%的银
2.7-4.5wt.%的铋
0.4-1.0wt.%的铜
0.05-0.5wt.%的镍
0.005-1.0wt.%的锗
余量为锡,连同任何不可避免的杂质一起。”
驳回决定指出:权利要求16与对比文件7的区别技术特征在于:焊接合金中Bi含量为2.7-4.5wt%,然而,对比文件7的说明书第22段还记载了Bi含量为0.1-5wt%,由此进一步将Bi含量限定为2.7-4.5wt%是本领域的常规选择,因此权利要求16相对于对比文件7和本领域常规技术手段的结合不具备专利法第22条第3款规定的创造性;权利要求18与对比文件4的区别技术特征在于:焊接合金中Bi含量为2.7-4.5wt%,而在对比文件4已公开Bi含量为2.5-5wt%的基础上,进一步限定Bi为2.7-4.5wt%是本领域的常规选择,因此权利要求18相对于对比文件4和本领域常规技术手段的结合不具备专利法第22条第3款规定的创造性;另外,权利要求18与对比文件5的区别技术特征在于:焊接合金中Ag为3-4.5 wt%,Bi为2.7-4.5wt%,然而,对比文件5的其他部分还公开了Ag含量为4质量%或更少,上述Bi含量是本领域的常规选择,因此权利要求18相对于对比文件5和本领域常规技术手段的结合也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
针对申请人的意见陈述,驳回决定进一步指出:Bi具有降低Sn基钎料熔点,改善其力学性能和工艺性能的作用,是本领域的公知常识,将焊接合金中Bi含量限定为2.7-4.5 wt%以获得抗蠕变性能符合要求的钎料合金,是本领域的常规选择,并且对比文件4已公开了利用Bi固溶体与过饱和固溶体的析出相互作用,显著改善耐热循环性;对比文件4已公开了本申请中Ni和Ge的组合,而本申请未记载、也没有试验可以表明钎料合金蠕变性能的改善是由Ni和Ge的特定组合带来的。
申请人(下称复审请求人)对上述驳回决定不服,于2018年08月06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,具体修改是:将权利要求16、18中“包括”修改为“由以下元素组成”。复审请求人认为:(1)对比文件7要求在合金中包含Fe,而本申请权利要求16不含有Fe,将焊接合金中Bi含量限定为2.7-4.5wt%不是常规选择,本申请中指定含量的Bi可通过固体溶液强化,用于改善机械性能,Bi还可以起到改善抗蠕变性、润湿性和铺展性的作用,该效果是本领域技术人员无法预期的;(2)对比文件4没有给出本申请权利要求18中Bi含量2.7-4.5wt%的启示,也未公开Ni和Ge的组合使得合金具有改善的机械性能和抗蠕变性。
经形式审查合格,国家知识产权局于2018年08月10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:对比文件7说明书表1中的实施例S42的焊料合金中不含有铁,且对比文件7的说明书第22段已给出了Bi含量在0.1-5wt%范围内取值的启示,对比文件5也给出了Bi含量在2或7.5或21质量%附近取值的启示,改变Sn-Ag-Cu-Bi钎料中Bi含量将显著影响钎料抗蠕变性能,是本领域技术人员所公知的,由此将钎料合金中Bi的含量限定为2.7-4.5wt%是本领域的常规选择;尽管本申请权利要求16中保护的钎料还含有微量Ni元素,但本领域技术人员能够预期Bi含量的改变将影响含有微量Ni元素的Sn-Ag-Cu-Bi钎料的抗蠕变性能;对比文件4已公开了本申请中Ni和Ge的组合,而本申请未记载、也没有试验可以表明钎料合金蠕变性能的改善是由Ni和Ge的特定组合带来的;另外,对比文件4已公开了Bi元素含量过多或过少都会降低钎料合金的抗蠕变性能,并指出Bi含量优选为2.5-5.5质量%,更优选为2.5质量%以上小于5质量%,在此基础上,将钎料合金中Bi的含量限定为2.7-4.5wt%是本领域的常规选择;因而坚持原驳回决定。
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06月28日向复审请求人发出复审通知书,指出:权利要求16与对比文件7的区别技术特征仅在于:焊接合金中铋为2.7-4.5wt%,然而,对比文件7还公开了无铅焊料中含有Bi可进一步改善焊料的机械强度,优选Bi含量 0.2-3wt%,可见该方案给出了如何选择Sn-Ag-Cu-Bi系焊料合金中Bi含量的技术启示,由此权利要求16相对于对比文件7和本领域公知常识的结合不具备专利法第22条第3款规定的创造性;权利要求18与对比文件4的区别技术特征在于:焊接合金中铋 2.7-4.5wt%、镍 0.05-0.5wt%和锗 0.005-1.0wt%,然而,对比文件4还公开了Bi含量优选2.5wt%以上且小于5wt%可显著改善耐热循环性,添加0.005-0.05wt%的从Ni、Fe、Co构成的组中选择一种以上,也可添加总量为0.0002-0.02wt%的从有P、Ge、Ga构成的组中选择的1种以上,由此本领域技术人员可通过常规的有限试验优选得出Bi含量范围为2.7-4.5wt%,并具体选择Ni和Ge组合替代一部分Sn,其效果也是可预料得到的,因此权利要求18相对于对比文件4和本领域常规选择的结合不具备专利法第22条第3款规定的创造性。针对复审请求人的意见陈述,合议组进一步指出:对比文件7的说明书表1中试料S42的成分中不含有Fe,该特征不构成本申请权利要求16与对比文件7的区别,且对比文件7已公开了本申请权利要求16所限定的Bi含量,Bi所起的主要作用和本申请相同,而Bi还可改善抗蠕变性、润湿性和铺展性,是Bi在Sn基固溶析出的作用,是本领域可预期的;本申请权利要求18中所限定的Bi 2.7-4.5wt%落入对比文件4公开的Bi含量范围内,是本领域的常规选择,且对比文件4也是利用Bi的固溶析出强化作用改善耐热循环性和高温强度,与本申请中Bi作用机理实质上相同,而从对比文件4公开的组中具体选择相应含量的Ni和Ge的组合,也是本领域的常规选择,其效果也是可预期的。
针对上述复审通知书,复审请求人于2019年08月02日提交了意见陈述书和修改后的权利要求书,具体修改为:删除了原权利要求16和18,相应修改了原权利要求17的编号。复审请求人认为:修改后的权利要求克服了复审通知书所指出的各项缺陷。
修改后的权利要求书如下:
“1. 一种无铅、无锑焊接合金,由以下元素组成:
3-4.5wt.%的银
2.7-4.5wt.%的铋
0.4-1.0wt.%的铜
0.05-0.5wt.%的镍
0.005-1wt.%的钛
余量为锡,连同任何不可避免的杂质一起。
2. 根据权利要求1所述的焊接合金,其中所述合金中钛的含量是从0.005到0.5wt.%。
3. 根据权利要求1或2所述的焊接合金,其中所述合金具有从195到222℃的熔点。
4. 根据权利要求1或2所述的焊接合金,为以下形式:棒、棍、固体或助焊剂芯焊丝、箔或条带、或粉末或糊状物,或用于球格栅阵列接头或芯片级封装的焊接球,或预成形的焊片,这些形式具有或不具有助焊剂芯或助焊剂涂层。
5. 根据权利要求1所述的焊接合金,其中所述合金中铋的含量是从2.8到4.5wt.%。
6. 根据权利要求1所述的焊接合金,其中所述合金中铜的含量是从0.5到0.9wt.%。
7. 根据权利要求6所述的焊接合金,其中所述合金中铜的含量是从0.6到0.8wt.%。
8. 根据权利要求1所述的焊接合金,其中所述合金中镍的含量是从0.07到0.4wt.%。
9. 根据权利要求1所述的焊接合金,其中所述合金中钛的含量是从0.01到0.05wt.%。
10. 根据权利要求3所述的焊接合金,其中所述合金具有从207到220℃的熔点。
11. 根据权利要求10所述的焊接合金,其中所述合金具有从209到218℃的熔点。
12. 一种包含根据权利要求1至11中任一项所限定的合金的焊接接头。
13. 一种形成焊接接头的方法,包括:
(i)提供有待连接的两个或更多个工件;
(ii)提供根据权利要求1到11中任一项所限定的焊接合金;以及
(iii)在有待连接的所述工件附近加热所述焊接合金。
14. 根据权利要求1至11中任一项所限定的焊接合金在焊接方法中的用途。
15. 根据权利要求14所述的用途,其中所述焊接方法为波峰焊接、表面安装技术(SMT)焊接、芯片粘接焊接、热界面焊接、手工焊接、激光焊接或RF感应焊接,或返修焊接、层压。
16. 一种无铅、无锑焊接合金,包括:
3-4.5wt.%的银
2.7-4.5wt.%的铋
0.4-1.0wt.%的铜
0.05-0.5wt.%的镍
0.005-1.0wt.%的锰
余量为锡,连同任何不可避免的杂质一起。”
在上述程序的基础上,合议组认为本案事实已经清楚,可以依法作出审查决定。

二、决定的理由
审查文本的认定
复审请求人于2019年08月02日提交了修改后的权利要求书,经核实,该修改符合专利法实施细则第61条第1款和专利法第33条的规定,因此本复审请求审查决定所针对的文本为:2014年04月25日进入中国国家阶段时提交的说明书附图图1-12(第1-9页)、说明书摘要、摘要附图; 2017年08月10日提交的说明书第1-141段(第1-20页);以及2019年08月02日提交的权利要求第1-16项。
关于专利法实施细则第63条第2款
专利法实施细则第63条第2款规定:专利复审委员会进行复审后,认为原驳回决定不符合专利法和本细则有关规定的,或者认为经过修改的专利申请文件消除了原驳回决定指出的缺陷的,应当撤销原驳回决定,由原审查部门继续进行审查程序。
复审请求人于2019年08月02日答复复审通知书提交的权利要求书中,删除了在驳回决定以及复审通知书中指出的涉及驳回缺陷的所有权利要求16、18,而仅保留了在驳回决定以及复审通知书中指出的不涉及驳回缺陷的权利要求,消除了复审通知书所指出的权利要求16、18不具备创造性的缺陷,也消除了驳回决定、前置审查意见中所指出的权利要求16、18不具备创造性的缺陷,根据专利法实施细则第63条第2款的规定,应当撤销原驳回决定,由原审查部门继续进行审查程序。
基于以上事实和理由,本案合议组依法作出如下决定。

三、决定
撤销国家知识产权局于2018年04月25日对本申请作出的驳回决定。由国家知识产权局原审查部门在本决定针对的文本基础上对本申请继续进行审查。
如对本复审决定不服,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复审决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。


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