发明创造名称:用于监测湿度和/或环境酸度/碱度和/或腐蚀的集成电子设备
外观设计名称:
决定号:188326
决定日:2019-08-28
委内编号:1F262070
优先权日:2013-03-29
申请(专利)号:201480018992.9
申请日:2014-03-28
复审请求人:意法半导体股份有限公司
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:丁芃
合议组组长:丁长林
参审员:淡美俊
国际分类号:G01N27/22
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作为最接近的现有技术的对比文件相比,存在区别技术特征,上述区别技术特征中的部分区别技术特征未被其他对比文件公开,也没有证据表明其属于本领域的公知常识,且该部分区别技术特征给该权利要求请求保护的技术方案带来了有益的技术效果,则该权利要求具备创造性。
全文:
本复审请求涉及申请号为201480018992.9、发明名称为“用于监测湿度和/或环境酸度/碱度和/或腐蚀的集成电子设备”的PCT发明专利申请(下称本申请),本申请的申请人为意法半导体股份有限公司,申请日为2014年03月28日,优先权日为2013年03月29日,进入中国国家阶段日为2015年09月28日,公开日为2015年11月25日。
国家知识产权局专利实质审查部门以本申请权利要求1-24不符合专利法第22条第3款的规定为由于2018年06月22日驳回了本申请。驳回决定中引用了如下对比文件:
对比文件1:US8079256B2,公告日为2011年12月20日;
对比文件2:CN102249681A,公开日为2011年11月23日;
对比文件3:WO2012/084295A1,公开日为2012年06月28日。
驳回决定针对的文本为:2015年09月28日进入中国国家阶段时提交的原始国际申请的中文译文的权利要求第1-24项、说明书第1-19页、说明书附图第1-11页、说明书摘要、摘要附图。
驳回决定所针对的权利要求书如下:
“1. 一种集成电子设备(1),用于检测与所述设备周围的环境的湿度和/或水的存在和/或酸度/碱度相关的至少一种参数,所述集成电子设备包括:
-与周围环境的分隔层(14),所述分隔层(14)包括绝缘材料(14)的至少一部分;
-由导电材料制成的第一传导性构件(11)和第二传导性构件(12),所述第一传导性构件(11)和所述第二传导性构件(12)相对于所述周围环境被布置在所述分隔层(14)的内部,并且通过所述分隔层(14)与所述周围环境分隔;
-测量模块(15),所述测量模块(15)具有分别与所述第一传导性构件(11)和所述第二传导性构件(12)电连接的两个测量端子(151、152),所述测量模块(15)被配置为提供在所述第一传导性构件(11)和所述第二传导性构件(12)之间的电势差;
-电极装置(13),所述电极装置(13)被配置为充当电极,所述电极装置(13)相对于所述第一传导性构件(11)和所述第二传导性构件(12)被布置在所述分隔层(14)的外部,所述电极装置(13)被布置成与所述第一传导性构件(11)和所述第二传导性构件(12)形成电磁电路(71-73),所述电磁电路(71-73)具有基于对具有可变水平的湿度和/或酸度/碱度的环境状况的暴露而可变的电磁电路总阻抗;
其中所述测量模块(15)被配置为测量存在于所述测量端子(151、152)之间的所述电磁电路总阻抗,并且基于所述电磁电路总阻抗来确定所述至少一种参数。
2. 根据权利要求1所述的设备(1),其中所述至少一种参数中的每种参数是湿度的水平、或者酸度/碱度的水平、或者pH水平、或者对水的存在的指示、或者存在于所述设备周围的所述环境内的金属结构的腐蚀的程度。
3. 根据前述权利要求中任一项所述的设备(1),其中所述分隔层(14)是完全由绝缘和钝化材料组成的钝化和电流绝缘层。
4. 根据前述权利要求中任一项所述的设备(1),其中所述电极装置(13)包括由导电材料制成的第三传导性构件(13),所述第三传导性构件(13)充当外部电极,,所述第三传导性构件(13)被布置成与所述第一传导性构件(11)形成具有相应的第一电容(C1)的第一电容器(C1)并且与所述第二传导性构件(12)形成具有相应的第二电容(C2)的第二电容器(C2),
所述第三传导性构件(13)通过相应的外部阻抗(Z)连接所述第一电容器(C1)和所述第二电容器(C2),使得所述电磁电路包括所述第一电容器(C1)、所述外部阻抗(Z)和所述第二电容器(C2)的串联,并且所述电磁电路(71-73)的所述总阻抗包括所述第一电容(C1)、所述外部阻抗(Z)和所述第二电容(C2)的串联。
5. 根据权利要求4所述的设备(1),其中:
-所述第一传导性构件(11)和所述第二传导性构件(12)包括在所述分隔层(14)中开放的相应连接金属焊盘(111、121),所述连接金属焊盘(111、121)与所述第三传导性构件(13)接触,
-所述电磁电路(72)的所述总阻抗包括所述第三传导性构件(13)的所述外部阻抗(Z)。
6. 根据权利要求4或5所述的设备(1),其中:
-所述第三传导性构件(13)包括由导电材料制成的至少一个条带(130-136),所述至少一个条带(130-136)被布置在所述分隔层(14)上以便形成包括多个条带伸展和在所述条带伸展之间包括的多个间隙空间的几何图案;
-所述条带几何图案中的至少一个第一部分靠近所述第一传导性构件(11),与它重叠并且通过所述分隔层(14)与其间隔开;
-所述条带几何图案中的至少一个第二部分靠近所述第二传导性构件(12),与它重叠并且通过所述分隔层(14)与其间隔开。
7. 根据权利要求6所述的设备(1),其中所述第三传导性构件(13)包括互相基本上平行的多个传导性分段(13),或者按互相交叉配置布置的两组传导性条带(132、133),或者分别沿着两个相似多边形的周界延伸的两个传导性条带(134、135),所述两个相似多边形中的一个在另一个的内部。
8. 根据前述权利要求中任一项所述的设备(1),其中:
-所述电极装置(13)包括由与所述分隔层(14)接触或者接近存在的水和/或湿气(90)形成的等效电极装置(13),以便与所述第一传导性构件(11)形成具有相应的第一等效电容(C1)的第一等效电容器(C1)并且与所述第二传导性构件(12)形成具有相应第二等效电容(C2)的第二等效电容器(C2),
-所述电极装置(13)充当具有相应的等效外部阻抗的值的等效外部阻抗,
-所述电磁电路(73)包括所述第一等效电容器(C1)、所述等效外部阻抗(Z)和所述第二等效电容器(C2)的串联,并且
-所述电磁电路(73)的所述总阻抗包括所述第一等效电容(C1)、所述等效外部阻抗(Z)和所述第二等效电容(C2)的串联。
9. 根据前述权利要求中任一项所述的设备(1),所述设备(1)适于当被埋在待监测的固体材料的结构(300)中时进行操作,所述设备周围的所述环境是由所述设备周围的建筑材料中的固体形成的环境,所述设备(1)被配置为检测所述固体材料的湿度和/或酸度/碱度的水平,并且还被配置为检测在待监测的所述固体材料内包含的金属结构的腐蚀的程度。
10. 根据权利要求6至9中任一项所述的设备(1),其中所述第三传导性构件(13)的所述间隙空间(160)被布置成在所述设备(1)已经被埋入并且其处于操作状况之后被待监测的所述固体材料填充。
11. 根据权利要求9或10中任一项所述的设备(1),其中待监测的所述结构是钢筋混凝土的,待监测的所述固体材料是混凝土并且待监测的所述金属结构是所述钢筋混凝土的金属杆。
12. 根据前述权利要求中任一项所述的设备(1),所述设备适于在外部环境中操作,并且其中待监测的所述周围环境是大气环境,所述设备(1)还包括介电和/或聚合的吸收材料(19)的一部分,所述吸收材料(19)的一部分适于以指示所述大气环境的所述湿度和所述酸度/碱度的方式从所述周围大气环境中吸收所述湿气和/或水。
13. 根据权利要求6至8中任一项所述并且根据权利要求12的设备(1),其中所述吸收材料(19)被布置为与所述分隔层和所述第三传导性构件两者接触,以便填充所述第三传导性构件的所述间隙空间,并且所述第三传导性构件被至少部分地包含在吸收材料(19)中。
14. 根据权利要求8至13中任一项所述的设备,其中所述电磁电路(71-73)的所述总阻抗取决于被包含在所述第三传导性构件(13)的所述间隙空间(160)中的所述吸收材料或所述固体材料的所述湿度水平和/或所述水的存在和/或所述酸度/碱度的水平。
15. 根据前述权利要求中任一项所述的设备,其中所述第一传导性构件(11)和所述第二传导性构件(12)包括按双梳的形状布置的传导性分段(115、116)。
16. 根据前述权利要求中任一项所述的设备,其中所述第一传导性构件(11)和所述第二传导性构件(12)通过内部绝缘材料(18)而被分隔并且被布置在通过所述内部绝缘材料(18)不生成寄生电容的距离处。
17. 根据前述权利要求中任一项所述的设备,其中所述测试模块(15)被配置为生成具有预设频率的交流电压。
18. 根据前述权利要求中任一项所述的设备,其中所述测试模块(15)包括被配置为以下项的电路:
-存储初始校准数据,
-进行相关于待检测的所述参数的测量,
-存储执行的所述测量,并且
-基于存储的所述初始校准数据、执行的所述测量和与先前测量相关的存储的所述数据来估计待检测的所述参数。
19. 根据前述权利要求中任一项所述的设备(1),还包括:
-集成天线(20),所述集成天线(20)在功能电路装置(16)内与所述测量模块(15)操作连接,以接收与执行的测量和检测相关的数据,并且在无线模式中发送所述数据;
-用于电磁膨胀/集中的电磁装置(2),所述电磁装置(2)在无线模式中连接到所述集成天线(20),以接收由其发送的所述数据并且在无线模式中重新发送所述数据;
-支撑体(30),所述检测设备(1)和所述电磁装置(2)被定位在其上并且保持互相完整。
20. 一种对与固体结构(300)内部的多个点中的湿度和/或水的存在和/或酸度/碱度相关的至少一种参数的监测系统(200),所述监测系统(200)包括:
-位于所述固体结构(300)内的内部监测子系统(210);
-关于所述固体结构(300)位于外部并且远离的外部控制和数据收集子系统(220);
其特征在于:
-所述内部监测子系统(210)包括穿过所述固体结构(300)内部的待监测的所述点的支撑结构(211),并且还包括根据权利要求19所述的多个检测设备(1),所述多个检测设备(1)中的每个检测设备在已知和预定位置处被相应的支撑体固定到所述支撑结构(211),
所述外部控制和数据收集子系统(220)包括:
-外部天线(221),所述外部天线(221)能够与所述检测设备(1)的所述电磁装置(2)电磁地进行通信;
-数据收集、存储和处理装置(222),所述数据收集、存储和处理装置(222)适于接收、存储和处理表示待监测的参数的来自多个检测设备(1)的数据,所述装置(222)包括处理器,所述处理器被配置为存储初始校准数据,进行相关于待检测的所述参数的测量,存储执行的所述测量并且基于存储的所述初始校准数据、执行的所述测量和与先前测量相关的存储的所述数据来估计待检测的所述参数。
21. 根据权利要求20所述的系统(200),包括湿度和/或pH的另外的外部传感器(223、224),所述外部传感器被连接到所述处理器以传送与测量的所述参数相关的数据,并且其中由所述处理器执行的所述处理考虑到由所述另外的外部传感器测量的所述数据。
22. 一种用于检测与环境的湿度和/或水的存在和/或酸度/碱度相关的至少一种参数的方法,所述方法包括:
a)提供集成电子检测设备(1),所述集成电子检测设备(1)包括:与周围环境的分隔层(14),所述分隔层(14)至少部分地由绝缘材料形成;由导电材料制成的第一传导性构件(11)和第二传导性构件(12),所述第一传导性构件(11)和所述第二传导性构件(12)相对于所述周围环境被布置在所述分隔层(14)内部,并且通过所述分隔层(14)与所述周围环境分隔;测量模块(15),所述测量模块(15)具有分别与所述第一传导性构件(11)和所述第二传导性构件(12)电连接的两个测量端子(151、152);
b)测量在所述测量端子(151、152)之间的参考阻抗;
c)在待监测的所述环境内布置所述设备(1);
d)由所述测量模块(15)提供在所述第一传导性构件(11)和所述第二传导性构件(12)之间的电势差;
e)由所述测量模块(15)测量存在于所述测量端子(151、152)之间的总阻抗,所述总阻抗被称为等效电磁电路(71-73),所述等效电磁电路(71-73)相对于所述第一传导性构件(11)和所述第二传导性构件(12)至少部分地在所述分隔层(14)的外部延伸;
f)基于测量的所述总阻抗和测量的所述参考阻抗来确定所述至少一种参数。
23. 根据权利要求22所述的方法,还包括以下步骤:在所述设备(1)中还提供被配置为充当电极的电极装置(13),所述电极装置(13)相对于所述第一传导性构件(11)和所述第二传导性构件(12)被布置在所述分隔层(14)外部,所述电极装置(13)被布置成与所述第一传导性构件(11)和所述第二传导性构件(12)形成所述等效电磁电路(71-73),其中所述等效电磁电路(71-73)具有基于对具有可变水平的湿度和/或酸度/碱度的环境状况的暴露而可变的总阻抗。
24. 根据权利要求22或23所述的方法,其中所述检测设备(1)是根据权利要求1至19中任一项所述的设备,并且其中所述步骤f)包括:
-基于所述总阻抗的电容部分的值相对于被称为已知湿度水平的初始校准的值的变化来确定湿度水平;
-基于所述总阻抗的相对最小/最大峰值的出现与否来确定水的存在或者不存在;
-如果检测到水的所述存在,则基于所述总阻抗的所述相对最小/最大峰值的测量的所述值与被称为已知pH水平的所述初始校准值和/或与在先前检测的峰值处测量的相对最小/最大峰值的比较来确定存在的所述水的pH值;
-在不存在水的情况下在测量的所述总阻抗的所述值超过预设阈值时,确定存在于待监测的所述环境中的金属的严重或者完全腐蚀的状态的发生;
-如果已经确定严重或者完全腐蚀的状态,则确定在其中测量的所述总阻抗没有超过所述预设阈值并且达到相对最小/最大峰值的时刻的水的所述存在。”
驳回决定的具体理由是:1、权利要求1要求保护一种集成电子设备。对比文件1公开了一种空气传感器,权利要求1与对比文件1的区别技术特征在于:(1)权利要求1要求保护一种集成电子设备,用于检测与集成电子设备周围的环境的湿度和/或水的存在和/或酸度/碱度相关的至少一种参数,且电磁电路具有基于对具有可变水平的湿度和/或酸度/碱度的环境状况的暴露而可变的电磁电路总阻抗;(2)第一传导性构件和第二传导性构件相对于周围环境被布置在分隔层的内部,并且通过分隔层与周围环境分隔;(3)测量模块,测量模块具有分别与第一传导性构件和第二传导性构件电连接的两个测量端子,测量模块被配置为提供在第一传导性构件和第二传导性构件之间的电势差。区别技术特征(1)是本领域技术人员在对比文件1的基础上容易想到的;对于区别技术特征(2),对比文件1另一实施例给出了技术启示;区别技术特征(3)是本领域技术人员基于本领域的公知常识容易想到的。因此,权利要求1相对于对比文件1和本领域的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。2、权利要求2-19的附加技术特征或被对比文件1进一步公开,或被对比文件2、3公开且给出了技术启示,或为本领域的公知常识。因此,当其引用的权利要求不具备创造性时,权利要求2-19不具备专利法第22条第3款规定的创造性。3、权利要求20要求保护一种对与固体结构内部的多个点中的湿度和/或水的存在和/或酸度/碱度相关的至少一种参数的监测系统,对比文件3公开了一种用于检测和监视固体结构内的一个或者多个局部参数的设备,权利要求20与对比文件3的区别技术特征在于:(1)监测系统用于对与固体结构内部的多个点中的湿度和/或水的存在和/或酸度/碱度相关的至少一种参数进行监测,并包含权利要求19所述的多个监测设备;(2)处理器被配置为存储初始校准数据,进行相关于待检测的参数的测量,存储执行的测量并且基于存储的初始校准数据、执行的测量和与先前测量相关的存储的数据来估计待检测的参数。当权利要求19所述的设备不具备创造性时,区别技术特征(1)是本领域技术人员容易想到的;区别技术特征(2)是本领域常用的技术手段。因此,当权利要求19不具备创造性时,权利要求20不具备专利法第22条第3款规定的创造性。4、权利要求22要求保护一种用于检测与环境的湿度和/或水的存在和/或酸度/碱度相关的至少一种参数的方法,其与对比文件1的区别技术特征在于:(1)权利要求22要求保护一种用于检测与环境的湿度和/或水的存在和/或酸度/碱度相关的至少一种参数的方法;(2)在集成电子检测设备中,第一传导性构件和第二传导性构件相对于周围环境被布置在分隔层的内部,并且通过分隔层与周围环境分隔;(3)集成电子测量设备包括测量模块,测量模块具有分别与第一传导性构件和第二传导性构件电连接的两个测量端子,测量模块被配置为提供在第一传导性构件和第二传导性构件之间的电势差;(4)权利要求22包含步骤:a)提供集成电子检测设备;b)测量在测量端子之间的参考阻抗;c)在待监测的环境内布置电子检测设备;d)由测量模块提供在第一传导性构件和第二传导性构件之间的电势差;e)由测量模块测量存在于测量端子之间的总阻抗;f)基于测量的总阻抗和测量的参考阻抗来确定所述至少一种参数。区别技术特征(1)是本领域技术人员在对比文件1的基础上容易想到的;对于区别技术特征(2),对比文件1另一实施例给出了技术启示;区别技术特征(3)是本领域技术人员基于本领域的公知常识容易想到的;区别技术特征(4)是本领域常用的技术手段。因此,权利要求22相对于对比文件1和本领域的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。5、权利要求21的附加技术特征是是本领域常用的技术手段;权利要求23的附加技术特征是本领域技术人员在对比文件1的基础上容易想到的;权利要求24的附加技术特征是本领域技术人员在权利要求1-19任一项所述的设备不具备创造性的基础上容易想到的。因此,当其引用的权利要求不具备创造性时,权利要求21、23、24不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
申请人(下称复审请求人)对上述驳回决定不服,于2018年09月30日向国家知识产权局提出了复审请求,未修改申请文件。复审请求人认为本申请具备创造性:(1)对比文件1中传感器主体4的第一和第二空腔太小,水滴无法通过。因此,不可能使用对比文件1检测与湿度和/或水的存在和/或设备周围环境的酸碱度相关的参数。 因此,本领域技术人员没有动机基于对比文件1想到特征“一种集成电子设备,用于检测与所述设备周围的环境的湿度和/或水的存在和/或酸度/碱度相关的至少一种参数,以及电磁电路具有基于对具有可变水平的湿度和/或酸度/碱度的环境状况的暴露而可变的电磁电路总阻抗”。(2)对比文件1在图2b中公开了电极2从顶部和侧面被绝缘层5a包围。此外,注意到电极2的底部与衬底1接触。可以看出,根据对比文件1,不需要绝缘层5a来完全包围电极。因此,本领域技术人员不容易基于对比文件1想到特征“所述第一传导性构件和所述第二传导性构件相对于所述周围环境被布置在所述分隔层的内部,并且通过所述分隔层与所述周围环境分隔”。(3)对比文件1中气敏层4的复阻抗被气体改变,然后被检测。然而第二导电层3的复阻抗不可改变并且不被接触。与此不同,在本申请权利要求1中,检测第一导电构件11和第二导电构件12之间的电势差,因为包含在第三导电构件13的间隙空间160中的吸收材料的阻抗可通过从周围吸收水等来改变。因此,本领域技术人员没有动机会想到利用特征“测量模块具有分别与所述第一传导性构件和所述第二传导性构件电连接的两个测量端子,所述测量模块被配置为提供在所述第一传导性构件和所述第二传导性构件之间的电势差”来替换对比文件1的检测布置方式以得到权利要求1。否则将违背对比文件1的教导,并且不会得到对比文件1的技术优势。(4)上述区别技术特征不属于本领域的公知常识。没有证据表明这些特征是本领域已知的或曾经使用过的。如果审查员坚持认为上述区别技术特征属于本领域的公知常识,则复审请求人恳请审查员提供相应的证据加以证明。因此,即使考虑本领域的常识,本领域的技术人员也不会有动机从对比文件得到权利要求1的技术方案。基于该区别技术特征,权利要求1的技术方案可以获得诸多技术优势。例如,第三导电构件13可以由固体材料填充,并且在装置1已经被掩埋并且处于操作条件下之后,可以监测固体材料的湿度和/或水的存在和/或酸性/碱性(参见说明书第[0073]-[0076]段)。现有技术不能达到同样的技术效果。
经形式审查合格,国家知识产权局于2018年10月11日依法受理了该复审请求,并将其转送至原专利实质审查部门进行前置审查。
原专利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06月28日向复审请求人发出复审通知书,指出:1、权利要求1要求保护一种集成电子设备。对比文件1公开了一种空气传感器,权利要求1与对比文件1的区别技术特征在于:(1)集成电子设备,用于检测与集成电子设备周围的环境的湿度和/或水的存在和/或酸度/碱度相关的至少一种参数,且电磁电路具有基于对具有可变水平的湿度和/或酸度/碱度的环境状况的暴露而可变的电磁电路总阻抗;(2)第一传导性构件和第二传导性构件相对于周围环境被布置在分隔层的内部,并且通过分隔层与周围环境分隔;(3)测量模块,测量模块具有分别与第一传导性构件和第二传导性构件电连接的两个测量端子,测量模块被配置为提供在第一传导性构件和第二传导性构件之间的电势差。区别技术特征(1)是本领域的惯用技术手段;对于区别技术特征(2),对比文件1另一实施例给出了技术启示;区别技术特征(3)是本领域技术人员基于本领域的公知常识容易想到的。因此,权利要求1相对于对比文件1和本领域的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。2、权利要求2-19的附加技术特征或被对比文件1进一步公开,或被对比文件2、3公开且给出了技术启示,或为本领域的公知常识。因此,当其引用的权利要求不具备创造性时,权利要求2-19不具备专利法第22条第3款规定的创造性。3、权利要求20要求保护一种对与固体结构内部的多个点中的湿度和/或水的存在和/或酸度/碱度相关的至少一种参数的监测系统,对比文件3公开了一种使用用于检测和监视固体结构内参数的设备的监测系统,权利要求20与对比文件3的区别技术特征在于:(1)权利要求20的系统用于对与固体结构内部的多个点中的湿度和/或水的存在和/或酸度/碱度相关的至少一种参数进行监测,并包含权利要求19所述的多个监测设备;(2)处理器被配置为存储初始校准数据,进行相关于待检测的参数的测量,存储执行的测量并且基于存储的初始校准数据、执行的测量和与先前测量相关的存储的数据来估计待检测的参数。当权利要求19所述的设备不具备创造性时,区别技术特征(1)是本领域技术人员容易想到的;区别技术特征(2)是本领域的惯用技术手段。因此,当权利要求19不具备创造性时,权利要求20不具备专利法第22条第3款规定的创造性。4、权利要求22要求保护一种用于检测与环境的湿度和/或水的存在和/或酸度/碱度相关的至少一种参数的方法,其与对比文件1的区别技术特征在于:(1)集成电子设备,用于检测与集成电子设备周围的环境的湿度和/或水的存在和/或酸度/碱度相关的至少一种参数;(2)在集成电子检测设备中,第一传导性构件和第二传导性构件相对于周围环境被布置在分隔层的内部,并且通过分隔层与周围环境分隔;(3)集成电子测量设备包括测量模块,测量模块具有分别与第一传导性构件和第二传导性构件电连接的两个测量端子,测量模块被配置为提供在第一传导性构件和第二传导性构件之间的电势差;(4)测量方法包含步骤:a)提供集成电子检测设备;b)测量在测量端子之间的参考阻抗;c)在待监测的环境内布置电子检测设备;d)由测量模块提供在第一传导性构件和第二传导性构件之间的电势差;e)由测量模块测量存在于测量端子之间的总阻抗;f)基于测量的总阻抗和测量的参考阻抗来确定所述至少一种参数。区别技术特征(1)是本领域的惯用技术手段;对于区别技术特征(2),对比文件1另一实施例给出了技术启示;区别技术特征(3)是本领域技术人员基于本领域的公知常识容易想到的;区别技术特征(4)是本领域的常规技术手段。因此,权利要求22相对于对比文件1和本领域的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。5、权利要求21的附加技术特征是本领域的惯用技术手段;权利要求23的附加技术特征是本领域技术人员在对比文件1的基础上容易想到的;权利要求24的附加技术特征是本领域技术人员在权利要求1-19任一项所述的设备不具备创造性的基础上容易想到的。因此,当其引用的权利要求不具备创造性时,权利要求21、23、24不具备专利法第22条第3款规定的创造性。6、合议组针对复审请求人的意见陈述进行了回应。
复审请求人于2019年07月24日提交了意见陈述书和权利要求书全文修改替换页,复审请求人对权利要求书的修改涉及:在独立权利要求1中增加技术特征 “其中所述电磁电路总阻抗是复数,其中所述集成电子设备响应于所述电磁电路总阻抗的虚部的减小而确定已发生周围环境的湿度增加,其中所述集成电子设备响应于所述电磁电路总阻抗的实部的减小而确定已发生周围环境中存在的水的增加,并且其中所述集成电子设备响应于所述电磁电路总阻抗的实部的增加而确定已发生周围环境中存在的金属结构的腐蚀”;在独立权利要求22中增加技术特征“其中所述总阻抗是复数,其中所述集成电子设备响应于所述总阻抗的虚部的减小而确定已发生周围环境的湿度增加,其中所述集成电子设备响应于所述总阻抗的实部的减小而确定已发生周围环境中存在的水的增加,并且其中所述集成电子设备响应于所述总阻抗的实部的增加而确定已发生周围环境中存在的金属结构的腐蚀”。复审请求人认为:对比文件1中没有提到阻抗的实部或虚部,更不用说测得的阻抗的实部或虚部与气体参数之间的关系,而修改后的权利要求1记载了周围环境湿度的增加、周围环境中水的存在增加以及周围环境中存在的金属结构的腐蚀可以基于电磁回路整体阻抗的实部或虚部的变化而被确定。对比文件1涉及一种含有气体敏感材料的气体传感器,该气体传感器专用于测量气体的相关参数,不能用于测量液体或固体的腐蚀,并且对比文件1中的气敏层是气体敏感层,其复阻抗由气体浓度或气体量而不是水或金属结构的腐蚀而改变,而权利要求1记载了集成电子设备确定响应于电磁电路总阻抗的实部的减少而发生了周围环境中水的存在增加,并且其中集成电子设备装置确定响应于电磁电路总阻抗的实部的增加而发生周围环境中存在的金属结构的腐蚀。因此,对比文件1没有公开或教导上述增加的特征。对比文件2和3也没有公开或教导上述增加的特征,且没有证据表明该特征是本领域的公知常识。基于该特征,权利要求1的技术方案可以获得诸多技术优势。例如,确定电极装置的腐蚀状态提供了关于腐蚀状态的非常可靠的信息,这几乎与结构的金属部分所经历的腐蚀状态相同,该结构的腐蚀的金属部分被相同结构的相同材料包围并暴露于与该装置的电极装置类似的条件,并且当该装置的保护层外部的部分被腐蚀时,可以获得有关腐蚀实际状态的有用信息,并且甚至可以提供检测水的存在和酸度/碱度的功能。现有技术不能达到同样的技术效果。因此,本申请权利要求具备创造性。
复审请求人提交的修改后的权利要求1和22如下:
“1. 一种集成电子设备(1),用于检测与所述设备周围的环境的湿度和/或水的存在和/或酸度/碱度相关的至少一种参数,所述集成电子设备包括:
-与周围环境的分隔层(14),所述分隔层(14)包括绝缘材料(14)的至少一部分;
-由导电材料制成的第一传导性构件(11)和第二传导性构件(12),所述第一传导性构件(11)和所述第二传导性构件(12)相对于所述周围环境被布置在所述分隔层(14)的内部,并且通过所述分隔层(14)与所述周围环境分隔;
-测量模块(15),所述测量模块(15)具有分别与所述第一传导性构件(11)和所述第二传导性构件(12)电连接的两个测量端子(151、152),所述测量模块(15)被配置为提供在所述第一传导性构件(11)和所述第二传导性构件(12)之间的电势差;
-电极装置(13),所述电极装置(13)被配置为充当电极,所述电极装置(13)相对于所述第一传导性构件(11)和所述第二传导性构件(12)被布置在所述分隔层(14)的外部,所述电极装置(13)被布置成与所述第一传导性构件(11)和所述第二传导性构件(12)形成电磁电路(71-73),所述电磁电路(71-73)具有基于对具有可变水平的湿度和/或酸度/碱度的环境状况的暴露而可变的电磁电路总阻抗;
其中所述测量模块(15)被配置为测量存在于所述测量端子(151、152)之间的所述电磁电路总阻抗,并且基于所述电磁电路总阻抗来确定所述至少一种参数,
其中所述电磁电路总阻抗是复数,
其中所述集成电子设备响应于所述电磁电路总阻抗的虚部的减小而确定已发生周围环境的湿度增加,
其中所述集成电子设备响应于所述电磁电路总阻抗的实部的减小而确定已发生周围环境中存在的水的增加,并且
其中所述集成电子设备响应于所述电磁电路总阻抗的实部的增加而确定已发生周围环境中存在的金属结构的腐蚀。
22. 一种用于检测与环境的湿度和/或水的存在和/或酸度/碱度相关的至少一种参数的方法,所述方法包括:
a)提供集成电子检测设备(1),所述集成电子检测设备(1)包括:与周围环境的分隔层(14),所述分隔层(14)至少部分地由绝缘材料形成;由导电材料制成的第一传导性构件(11)和第二传导性构件(12),所述第一传导性构件(11)和所述第二传导性构件(12)相对于所述周围环境被布置在所述分隔层(14)内部,并且通过所述分隔层(14)与所述周围环境分隔;测量模块(15),所述测量模块(15)具有分别与所述第一传导性构件(11)和所述第二传导性构件(12)电连接的两个测量端子(151、152);
b)测量在所述测量端子(151、152)之间的参考阻抗;
c)在待监测的所述环境内布置所述设备(1);
d)由所述测量模块(15)提供在所述第一传导性构件(11)和所述第二传导性构件(12)之间的电势差;
e)由所述测量模块(15)测量存在于所述测量端子(151、152)之间的总阻抗,所述总阻抗被称为等效电磁电路(71-73),所述等效电磁电路(71-73)相对于所述第一传导性构件(11)和所述第二 传导性构件(12)至少部分地在所述分隔层(14)的外部延伸;
f)基于测量的所述总阻抗和测量的所述参考阻抗来确定所述至少一种参数,
其中所述总阻抗是复数,
其中所述集成电子设备响应于所述总阻抗的虚部的减小而确定已发生所述周围环境的湿度增加,
其中所述集成电子设备响应于所述总阻抗的实部的减小而确定已发生所述周围环境中存在的水的增加,并且
其中所述集成电子设备响应于所述总阻抗的实部的增加而确定已发生所述周围环境中存在的金属结构的腐蚀。”
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
1、审查文本的认定
复审请求人于2019年07月24日答复复审通知书时提交了权利要求书全文修改替换页,经查,复审请求人对权利要求书的修改符合专利法第33条的规定。本复审请求审查决定所依据的审查文本为:2019年07月24日提交的权利要求第1-24项;2015年09月28日进入中国国家阶段时提交的原始国际申请的中文译文的说明书第1-19页、说明书附图第1-11页、说明书摘要、摘要附图。
2、关于专利法第22条第3款规定的创造性
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。
如果一项权利要求请求保护的技术方案与作为最接近的现有技术的对比文件相比,存在区别技术特征,上述区别技术特征中的部分区别技术特征未被其他对比文件公开,也没有证据表明其属于本领域的公知常识,且该部分区别技术特征给该权利要求请求保护的技术方案带来了有益的技术效果,则该权利要求具备创造性。
具体到本案:
1)权利要求1要求保护一种集成电子设备。对比文件1公开了一种空气传感器,并具体公开了如下内容(参见说明书第2栏第48行至第3栏第13行、第5栏第21-29行、第6栏第28行至第8栏第36行,图4-6):该空气传感器用于检测大气的湿度(参见说明书第2栏第48行至第3栏第6行、第7栏第37行至第53行,图4);该空气传感器包括绝缘层5c、5d(相当于分隔层),绝缘层必然包括绝缘材料;两个电传导层2a、2b(相当于第一、第二传导性构件),形成在绝缘基板1上,它们必然由导电材料制成,绝缘层5c、5d被制作在电传导层2a和2b上,绝缘层5c、5d上为通过溶胶-凝胶技术制作的气体敏感层形成的传感器主体4;作为覆盖电极的电传导层3a(相当于电极装置),设在传感器主体4上,气体传感器所基于的电容是通过以电传导层2a和2b形式的两个电极、气体传感溶胶-凝胶层4,以及它们之间的绝缘层5c和5d所形成(参见说明书第8栏第9-12行),根据图6的气体传感器的结构可知,电传导层3a与电传导层2a、2b形成电磁电路,且电磁电路具有基于对气体环境湿度的变化而可变的电磁电路总阻抗;电传导层2a、2b分别包括接触区域6a、6b(相当于测量端子),通过测量接触区域6a、6b之间的电容的阻抗来检测环境中的湿度(参见说明书第6栏第48行至第67行、第8栏第6-22行,图5、6)。
权利要求1与对比文件1相比,区别技术特征在于:(1)为集成电子设备,集成电子设备检测周围环境的参数;(2)第一传导性构件和第二传导性构件相对于周围环境被布置在分隔层的内部,并且通过分隔层与周围环境分隔;(3)测量模块,测量模块具有分别与第一传导性构件和第二传导性构件电连接的两个测量端子,测量模块被配置为提供在第一传导性构件和第二传导性构件之间的电势差;(4)检测周围的环境的湿度和/或水的存在和/或酸度/碱度相关的至少一种参数,且电磁电路具有基于对具有可变水平的湿度和/或酸度/碱度的环境状况的暴露而可变的电磁电路总阻抗,其中所述电磁电路总阻抗是复数,响应于所述电磁电路总阻抗的虚部的减小而确定已发生周围环境的湿度增加,响应于所述电磁电路总阻抗的实部的减小而确定已发生周围环境中存在的水的增加,响应于所述电磁电路总阻抗的实部的增加而确定已发生周围环境中存在的金属结构的腐蚀。权利要求1实际解决的技术问题是:(1)提高检测装置的集成度;(2)如何保护电极不受环境影响;(3)如何测量电磁电路总阻抗;(4)如何监测周围环境的多种参数。
对于区别技术特征(1),在传感器作为检测元件主体的基础上加上其他元件而制作成集成度高的集成电子设备来检测集成电子设备周围的环境的参数是本领域的惯用技术手段。
对于区别技术特征(2),对比文件1公开了(参见说明书第7栏第5-9行,图2b):图2b为另一个实施例,其中绝缘层5a包围电极2的侧面,从而更好地保护第一电极不受周围环境影响。该特征在对比文件1另一实施例中所起作用与其在本申请中为解决上述技术问题所起作用相同,都是用于保护电极不受环境影响,因此,对比文件1的另一个实施例给出了将其公开的上述特征用于对比文件1图5、6所示的实施例中的技术启示。在图5、6所示的实施例的基础上结合上述另一实施例时,因图6中电传导层2a、2b形成在绝缘基板1上,结合另一实施例后电传导层2a、2b即电极则完全被绝缘层所包围,而不必与气体敏感层以及周围环境接触,即第一传导性构件和第二传导性构件相对于周围环境被布置在分隔层的内部,并且通过分隔层与周围环境分隔。
对于区别技术特征(3),通过电连接电极并提供电势差以获得电极间电容是本领域的公知常识,因此本领域技术人员容易想到设置一个包含分别与第一传导性构件和第二传导性构件电连接的两个测量端子的测量模块,并使测量模块提供在第一传导性构件和第二传导性构件之间的电势差,从而对两个测量端子之间的等效阻抗进行检测。
对于区别技术特征(4),该区别技术特征限定了周围环境湿度的增加、周围环境中存在的水的增加以及周围环境中存在的金属结构的腐蚀可以基于电磁回路整体阻抗的实部或虚部的变化而被确定。对比文件1中公开了:通过测量气体传感器中的接触区域6a、6b之间的电容的阻抗来检测环境中的湿度。对比文件1中的气体传感器只能通过其中的等效电容的阻抗的变化检测环境湿度的变化,在确定环境参数时没有提及阻抗的实部、虚部,更没有通过测量阻抗实部的变化来确定周围环境中存在的水的增加以及存在的金属结构的腐蚀。且对比文件1的气体传感器中的材料层为气体敏感层,该气体敏感层只能用于感测湿气,本领域技术人员基于对比文件1的气体传感器的整体结构,没有动机将其设计为也可用于监测存在的水的增加以及存在的金属结构的腐蚀,因此,对比文件1的气体传感器不能给出检测湿度的同时还能检测存在的水的增加和存在的金属结构的腐蚀的技术启示。
对比文件2公开了一种用于环境传感的传感器系统(参见说明书第[0041]-[0073]段、图1-6B),其实施例1中的电阻传感器2与基底4联合操作,当电阻传感元件2随着它的基底一起被腐蚀时,测量的电阻增加,其中电阻传感元件可适应于具有曲折设计(例如,不规则,不具有特定方向或图案),或蛇形设计或类似的,以提供对传感元件的材料性质中的任何变化的增加的传感器响应,在一些实施例中电阻传感元件可采用从蛇形、十字形、环形、矩形、正方形、线形、不规则或这些形状的任意组合选择的形状配置,实施例2中的电容传感元件中的电绝缘基底被侵蚀后,因介电材料发生变化而导致传感器的电容减小。
对比文件3公开了一种用于检测和监视固体结构中的局部参数的监测设备100(参见说明书第8页第10行至第9页第12行、第13页第12行至第14页第8行、第21页第17行至第24页第11-15行,图1、3),参数是压强和/或温度和/或机械应力,监测设备100包括集成天线11、电磁装置2和支撑3。
对比文件2和3都没有公开上述区别技术特征(4),更没有给出关于获得上述区别技术特征(4)以解决相关问题的技术启示,同时没有证据证明该区别技术特征(4)属于本领域的公知常识。基于该区别技术特征(4),权利要求1请求保护的技术方案可以同时监测周围环境的湿度、水的存在以及金属结构的腐蚀这些参数,整体上取得了使用单个集成电子设备就能对周围环境湿度、水的存在以及金属结构的腐蚀进行全面监测的有益的技术效果。
因此,权利要求1相对于对比文件1、2、3具有突出的实质性特点和显著的进步,因而具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2)权利要求22要求保护一种用于检测与环境的湿度和/或水的存在和/或酸度/碱度相关的至少一种参数的方法。对比文件1公开了一种空气传感器,并具体公开了如下内容(参见说明书第2栏第48行至第3栏第13行、第5栏第21-29行、第6栏第28行至第8栏第36行,图4-6):该空气传感器用于检测大气的湿度(参见说明书第说明书第2栏第48行至第3栏第6行、第7栏第37行至第53行,图4);该空气传感器包括绝缘层5c、5d(相当于分隔层),绝缘层必然包括绝缘材料;两个电传导层2a、2b(相当于第一、第二传导性构件),形成在绝缘基板1上,它们必然由导电材料制成,绝缘层5c、5d被制作在电传导层2a和2b上,绝缘层5c、5d上为通过溶胶-凝胶技术制作的气体敏感层形成的传感器主体4;作为覆盖电极的电传导层3a(相当于电极装置),设在传感器主体4上,气体传感器所基于的电容是通过以电传导层2a和2b形式的两个电极、气体传感溶胶-凝胶层4,以及它们之间的绝缘层5c和5d所形成,根据图6的气体传感器的结构可知,电传导层3a与电传导层2a、2b形成电磁电路,且电磁电路具有基于对具有可变水平的湿度的气体环境暴露而可变的电磁电路总阻抗(即等效电磁电路相对于第一、第二传导性构件至少部分地在分隔层的外部延伸);电传导层2a、2b分别包括接触区域6a、6b(相当于测量端子),通过测量接触区域6a、6b之间的电容的阻抗来检测传感器主体中的气体浓度变化从而检测环境中的湿度。
权利要求22与对比文件1相比,区别技术特征在于:(1)为集成电子设备,集成电子设备检测周围环境的参数;(2)在集成电子检测设备中,第一传导性构件和第二传导性构件相对于周围环境被布置在分隔层的内部,并且通过分隔层与周围环境分隔;(3)集成电子测量设备包括测量模块,测量模块具有分别与第一传导性构件和第二传导性构件电连接的两个测量端子,测量模块被配置为提供在第一传导性构件和第二传导性构件之间的电势差;(4)测量方法包含步骤:a)提供集成电子检测设备;b)测量在测量端子之间的参考阻抗;c)在待监测的环境内布置电子检测设备;d)由测量模块提供在第一传导性构件和第二传导性构件之间的电势差;e)由测量模块测量存在于测量端子之间的总阻抗;f)基于测量的总阻抗和测量的参考阻抗来确定所述至少一种参数;(5)检测与环境的湿度和/或水的存在和/或酸度/碱度相关的至少一种参数,其中所述总阻抗是复数,响应于所述总阻抗的虚部的减小而确定已发生周围环境的湿度增加,响应于所述总阻抗的实部的减小而确定已发生周围环境中存在的水的增加,响应于所述总阻抗的实部的增加而确定已发生周围环境中存在的金属结构的腐蚀。权利要求22实际解决的技术问题是:(1)提高检测装置的集成度;(2)如何保护电极不受环境影响;(3)如何测量电磁电路总阻抗;(4)如何通过传感器检测周围环境参数;(5)如何监测周围环境的多种参数。
对于区别技术特征(1),在传感器作为检测元件主体的基础上加上其他元件而制作成集成度高的集成电子设备来检测集成电子设备周围的环境的参数是本领域的惯用技术手段。
对于区别技术特征(2),对比文件1公开了(参见说明书第7栏第5-9行,图2b):图2b为另一个实施例,其中绝缘层5a包围电极2的侧面,从而更好地保护第一电极不受周围环境影响。该特征在对比文件1另一实施例中所起作用与其在本申请中为解决上述技术问题所起作用相同,都是用于保护电极不受环境影响,因此,对比文件1的另一个实施例给出了将其公开的上述特征用于对比文件1图5、6所示的实施例中的技术启示。在图5、6所示的实施例的基础上结合上述另一实施例时,因图6中电传导层2a、2b形成在绝缘基板1上,结合另一实施例后电传导层2a、2b即电极则完全被绝缘层所包围,而不必与气体敏感层以及周围环境接触,即第一传导性构件和第二传导性构件相对于周围环境被布置在分隔层的内部,并且通过分隔层与周围环境分隔。
对于区别技术特征(3),通过电连接电极并提供电势差以获得电极间电容是本领域的公知常识,因此本领域技术人员容易想到设置一个包含分别与第一传导性构件和第二传导性构件电连接的两个测量端子的测量模块,并使测量模块提供在第一传导性构件和第二传导性构件之间的电势差,从而对两个测量端子之间的等效阻抗进行检测。
对于区别技术特征(4),在对待测环境进行测量前提供集成电子检测设备、测量在测量端子之间的参考阻抗作为测量阻抗的参考、以及在待监测的环境内布置电子检测设备进行环境参数检测都是本领域的常规技术手段。同时,由测量模块提供在第一传导性构件和第二传导性构件之间的电势差,并由测量模块测量存在于测量端子之间的总阻抗,然后基于测量的总阻抗和测量的参考阻抗来确定所述至少一种参数是也均为进行环境参数测量时的常规技术手段。
对于区别技术特征(5),参见评述权利要求1中区别技术特征(4)的理由,对比文件1的气体传感器不能给出检测湿度的同时还能检测存在的水的增加和存在的金属结构的腐蚀的技术启示。对比文件2和3都没有公开上述区别技术特征(5),更没有给出关于获得上述区别技术特征(5)以解决相关问题的技术启示,同时没有证据证明该区别技术特征(5)属于本领域的公知常识。基于该区别技术特征(5),权利要求22请求保护的技术方案可以同时监测周围环境的湿度、水的存在以及金属结构的腐蚀这些参数,整体上取得了使用单个集成电子设备就能对周围环境湿度、水的存在以及金属结构的腐蚀进行全面监测的有益的技术效果。
因此,权利要求22相对于对比文件1、2、3具有突出的实质性特点和显著的进步,因而具备专利法第22条第3款规定的创造性。
3)当权利要求1和22具备创造性时,引用权利要求1的从属权利要求2-19以及引用权利要求22的从属权利要求23、24也具备专利法第22条第3款规定的创造性。
4)权利要求20要求保护的监测系统包括权利要求19所述的设备,当引用的权利要求19具备创造性时,权利要求20及其从属权利要求21也具备专利法第22条第3款规定的创造性。
根据以上事实和理由,本案合议组作出如下决定。
三、决定
撤销国家知识产权局于2018年06月22日对本申请作出的驳回决定。由国家知识产权局原专利实质审查部门在本复审请求审查决定所针对的文本的基础上对本申请继续进行审查。
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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