一种白光半导体照明模块的丝印封装方法-复审决定


发明创造名称:一种白光半导体照明模块的丝印封装方法
外观设计名称:
决定号:190278
决定日:2019-09-19
委内编号:1F268889
优先权日:
申请(专利)号:201610264377.7
申请日:2016-04-26
复审请求人:苏州瑞而美光电科技有限公司
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:徐颖
合议组组长:王文杰
参审员:张念国
国际分类号:H01L33/48,H01L33/50,H01L33/64
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现有技术的对比文件相比存在区别技术特征,但是该区别技术特征是本领域的常规技术手段,也未产生预料不到的技术效果,则该权利要求相对于该对比文件和本领域常规技术手段的结合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201610264377.7,名称为“一种白光半导体照明模块的丝印封装方法”的发明专利申请(下称本申请)。本申请的申请人为苏州瑞而美光电科技有限公司。申请日为2016年04月26日,公开日为2016年06月22日。
经实质审查,国家知识产权局原审查部门于2018年10月08日发出驳回决定,驳回了本申请,其理由是:权利要求1-6不具备专利法第22条第3款规定的创造性。驳回决定引用的对比文件1如下:
对比文件1:CN102956797A,公开日为2013年03月06日。
驳回决定认为:权利要求1请求保护一种白光半导体照明模块的丝印封装方法,对比文件1公开了一种白光LED发光器件的网印封装方法,该权利要求与对比文件1的区别技术特征为:(1)蓝光芯片与固定电路集成在同一散热基板上;(2)固定电路的具体结构;(3)当荧光粉浆料填满开口后,用刮刀将表面刮设平整并将多余荧光粉浆料刮除;(4)荧光粉浆料在25摄氏度的环境温度下,粘稠度为8000至14000CPS,浆料固化后邵氏硬度控制在30-70度;(5)UV固化或烘箱烘烤固化的具体参数。区别技术特征(1)属于本领域的惯用手段;区别技术特征(2)属于本领域公知常识;区别技术特征(3)属于本领域的惯用手段;区别技术特征(4)属于常规技术手段;区别技术特征(5)中UV固化方法属于本领域进行树脂固化的常规方法,根据实际需要调整固化参数属于本领域技术人员的常规能力,其技术效果可以预期。因此在对比文件1的基础上结合本领域的惯用手段从而得到权利要求1所要求保护的技术方案对本领域技术人员是显而易见的,权利要求1不具备创造性。
权利要求2的附加技术特征被对比文件1公开;荧光粉浆料覆盖引线属于LED的常规封装结构,GaN 基发光二极管、GaN激光二极管属于本领域常规二极管;树脂、陶瓷以及金属均属于形成散热基板的常规材料;采用电流可调的驱动电源也属于本领域的常规选择。因此权利要求2-6不具备创造性。
驳回决定所依据的文本为:申请日2016年04月26日提交的说明书第1-40段、说明书附图图1-4、说明书摘要、摘要附图;2018年05月22日提交的权利要求第1-6项。
驳回决定所针对的权利要求书如下:
“1. 一种白光半导体照明模块的丝印封装方法,其特征在于:包括以下步骤:
步骤1)将单颗或多颗蓝光半导体照明用发光芯片与设计好的固定电路集成在同一块散热基板上,其中发光芯片设置在固定电路表面设计好的芯片固定位置上;
步骤2)按照散热基板上设计好的芯片固定位置上所需覆盖荧光粉浆料的尺寸,在芯片固定位置相对应的钢网模板上开具开口;
步骤3)将开具好开口的钢网模板固定于固定电路正上方;
步骤4)将调制好的荧光粉浆料倒在钢网模板上,用刮刀将荧光粉浆料刮入钢网模板的开口内,当填满开口后,用刮刀将表面刮设平整并将多余荧光粉浆料刮除;
其中,荧光粉浆料在25摄氏度的环境温度下,粘稠度为8000至14000CPS;
步骤5)取下钢网模板,完成脱模;
步骤6)将散热基板上脱模后的荧光粉浆料进行固化,得到半导体白光照明模块;
所述步骤1中的固定电路包括金属互联电路层,所述金属互联电路层底部设置有下绝缘层,顶部设置有上绝缘层,所述上绝缘层上设置有芯片引线焊点和外接驱动电源接线焊点,所述芯片引线焊点和外接驱动电源接线焊点穿透上绝缘层并与金属互联电路层互联导通,所述芯片引线焊点通过引线与芯片电极连接,所述下绝缘层设置在散热基板表面;
所述浆料固化后的邵氏硬度控制在30至70度;
所述步骤6中的固化采用UV固化或烘箱烘烤固化,当采用UV固固化时,UV照射能量为500至1000mj/cm2,UV照射时间为3至10min,UV照射距离为20至40cm;当采用烘箱烘烤固化时,烘烤温度为90至180度,烘烤时间为30至60min。
2. 根据权利要求1所述的一种白光半导体照明模块的丝印封装方法,其特征在于:所述步骤2中开口大小与芯片固定位置一致。
3. 根据权利要求1所述的一种白光半导体照明模块的丝印封装方法,其特征在于:所述步骤4中荧光粉浆料覆盖引线设置。
4. 根据权利要求1所述的一种白光半导体照明模块的丝印封装方法,其特征在于:所述发光芯片为GaN基发光二极管或GaN基激光二级管。
5. 根据权利要求1所述的一种白光半导体照明模块的丝印封装方法,其特征在于:所述散热基板为树脂板、陶瓷板和金属板中的一种或多种。
6. 根据权利要求1所述的一种白光半导体照明模块的丝印封装方法,其特征在于:还包括电流可调的驱动电源。”
申请人(下称复审请求人)对上述驳回决定不服,于2018年12月17日向国家知识产权局提出了复审请求,同时提交了权利要求书的全文替换页,共4项权利要求。其中,复审请求人将原权利要求3、6与原权利要求1合并作为新的权利要求1。复审请求人认为:(1)本申请的散热基板不但充当芯片的承载器具,还起到散热的作用和金属电路互联导通的作用,明确具有集成封装结构,而对比文件1中并没有公开;(2)本申请采用的是荧光粉浆料,而对比文件1为荧光粉;(3)对比文件1需要在网印模板上涂覆保护层,而本申请不存在上述步骤,同时本申请无需采用保护层,不锈钢网板与刮刀面接触无缝隙,能够提高成型品质;(4)本申请所限定的荧光粉浆料粘稠度、邵氏硬度范围、光固化参数不是随意的编写创造,能够实现有益的效果;(5)对比文件1没有提及引线设置问题以及电流可调的驱动电源。
提交复审请求时修改的权利要求1如下:
“1. 一种白光半导体照明模块的丝印封装方法,其特征在于:包括以下步骤:
步骤1)将单颗或多颗蓝光半导体照明用发光芯片与设计好的固定电路集成在同一块散热基板上,其中发光芯片设置在固定电路表面设计好的芯片固定位置上;
步骤2)按照散热基板上设计好的芯片固定位置上所需覆盖荧光粉浆料的尺寸,在芯片固定位置相对应的钢网模板上开具开口;
步骤3)将开具好开口的钢网模板固定于固定电路正上方;
步骤4)将调制好的荧光粉浆料倒在钢网模板上,用刮刀将荧光粉浆料刮入钢网模板的开口内,当填满开口后,用刮刀将表面刮设平整并将多余荧光粉浆料刮除;
其中,荧光粉浆料在25摄氏度的环境温度下,粘稠度为8000至14000CPS;
步骤5)取下钢网模板,完成脱模;
步骤6)将散热基板上脱模后的荧光粉浆料进行固化,得到半导体白光照明模块;
所述步骤1中的固定电路包括金属互联电路层,所述金属互联电路层底部设置有下绝缘层,顶部设置有上绝缘层,所述上绝缘层上设置有芯片引线焊点和外接驱动电源接线焊点,所述芯片引线焊点和外接驱动电源接线焊点穿透上绝缘层并与金属互联电路层互联导通,所述芯片引线焊点通过引线与芯片电极连接,所述下绝缘层设置在散热基板表面;
所述浆料固化后的邵氏硬度控制在30至70度;
所述步骤6中的固化采用UV固化或烘箱烘烤固化,当采用UV固固化时,UV照射能量为500至1000mj/cm2,UV照射时间为3至10min,UV照射距离为20至40cm;当采用烘箱烘烤固化时,烘烤温度为90至180度,烘烤时间为30至60min;
所述步骤4中荧光粉浆料覆盖引线设置;
还包括电流可调的驱动电源。”
经形式审查合格,国家知识产权局于2018年12月26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:将金属电路和LED芯片共同集成在散热基板上属于本领域的常规设置;对比文件1包括荧光粉烘烤固化工艺,固化工艺是用作树脂、橡胶等胶体材料从液态变为固态,其与本申请中的浆料是相同的。对比文件1之所以在网印模板上涂覆保护层,是为了防止铁屑混入荧光粉,便于荧光粉的回收。当不需要回收荧光粉或者改进了网印模板工艺从而不会产生铁屑时,本领域技术人员自然会省略保护层。保护层的设置并不是必须的步骤,当省略了保护层时,刮刀也可以直接接触网印模板,从而达到与本申请一样的技术效果。本申请生产工艺中涉及一系列参数范围:包括荧光粉浆料的粘稠度、邵氏硬度、以及固化的时间、温度等。在本领域为了得到符合需求的产品,调整工艺参数属于本领域的常规手段,本领域技术人员根据其普通技术知识可以预期技术参数的调整可能带来何种技术效果。引线形成工序通常是在LED固晶之后荧光粉涂覆之前,根据芯片尺寸以及功率的大小选择电流可调的驱动电源属于常规选择。基于上述理由,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05月15日向复审请求人发出复审通知书,该复审通知书使用了驳回决定中的对比文件1,其中指出:权利要求1-4相对于对比文件1以及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。对于复审请求人提出的意见,合议组认为:(1)在LED领域,提高LED封装的散热性能是本领域的共识,是本领域技术人员很自然会考虑到的,同时金属互联电路也是实现LED电连接的必要结构,将金属互联电路和LED芯片共同集成在散热基板上属于本领域的常规设置。(2)对比文件1公开的并不是单纯的荧光粉,也是荧光粉与胶体的混合,与本申请中的浆料是相同的。(3)首先,本申请权利要求是开放式的,并不排除其他的步骤,其次,对比文件1之所以在网印模板上涂覆保护层,是为了防止铁屑等杂质混入荧光粉,便于荧光粉的回收再利用。当不需要回收荧光粉或者改进了网印模板工艺从而不会产生铁屑时,本领域技术人员自然会省略保护层。保护层的设置并不是必须的步骤,当省略了保护层时,刮刀也可以直接接触网印模板,从而达到与本申请一样的技术效果。无论是否设置保护层,对比文件1中丝网印刷的步骤均为依次进行安装网印模板、印刷荧光粉、脱模、烘烤固化,其在本质上与本申请是相同的。(4)本领域技术人员通过常规的实验手段和有限的试验即能够得到适当的荧光粉浆料粘稠度、硬度以及固化工艺参数,属于本领域技术人员的常规能力范围,其所带来的技术效果也是可以预期的。(5)引线形成工序通常是在LED固晶之后荧光粉涂覆之前进行,根据芯片尺寸以及功率的大小选择电流可调的驱动电源是本领域的常规技术手段,本申请的引线设置和驱动电源的设置并不能给本申请带来显著的进步。
针对上述复审通知书,复审请求人于2019年05月28日提交了意见陈述书,未对申请文件进行修改。复审请求人认为:(1)荧光粉浆料覆盖引线设置,对比文件1没有公开引线是如何设置的;(2)本申请的刮刀直接与钢网模板接触使用,对比文件1先在网印模板表面上涂布一层保护层;(3)本申请使用电流可调的驱动电源。
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
在复审程序中,复审请求人在答复复审通知书时未修改申请文件,本复审决定所针对的文本与复审通知书针对的审查文本相同,即:申请日2016年04月26日提交的说明书第1-40段、说明书附图图1-4、说明书摘要、摘要附图;2018年12月17日提交的权利要求第1-4项。
2、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。
如果一项权利要求请求保护的技术方案与作为最接近现有技术的对比文件相比存在区别技术特征,但是该区别技术特征是本领域的常规技术手段,也未产生预料不到的技术效果,则该权利要求相对于该对比文件和本领域常规技术手段的结合不具有突出的实质性特点和显著的进步,不具备创造性。
本复审决定仍引用驳回决定和复审通知书中所引用的对比文件1,即:
对比文件1:CN102956797A,公开日为2013年03月06日。
2.1权利要求1不符合专利法第22条第3款有关创造性的规定。
权利要求1请求保护一种白光半导体照明模块的丝印封装方法,对比文件1公开了一种白光LED器件的网印封装方法(说明书第[0026]-[0035]段,图1-12),并具体公开了以下技术特征:将分割好的多颗LED芯片100按顺序安装在PCB基板110上;PCB基板110上必然具有设计好的固定电路,并且LED芯片必然设置在固定电路表面设计好的芯片固定位置上,可见对比文件1隐含公开了“发光芯片设置在固定电路表面设计好的芯片固定位置上”这一特征;制造印刷用的网印模板120,网印模板材质为不锈钢(相当于钢网模板),在网印模板120上设置开孔区(对应于开口),开孔区在涂布荧光胶时荧光胶可穿过网印模板而填入下方的空隙中从而与LED芯片接合在一起,开孔区所在位置对应于芯片需要涂布荧光胶的位置;安装网印钢板120,将具有开孔区的网印钢板安装在基板110的对应位置上(图4);将预先混合有荧光粉的荧光胶140(相当于荧光粉浆料)置于网印钢板120上,并用刮刀300刮入网印钢板120的空隙121内;取下网印钢板120(相当于取下钢网模板,完成脱模);进行荧光胶140的固化烘烤,最后进行后续封装制程,完成封装工艺。
权利要求1请求保护的技术方案与对比文件1公开的内容相比,其区别技术特征为:(1)蓝光发光芯片与固定电路集成在同一块散热基板上;(2)固定电路的具体结构:固定电路包括金属互联电路层,金属互联电路层底部设置有下绝缘层,顶部设置有上绝缘层,上绝缘层上设置有芯片引线焊点和外接驱动电源接线焊点,芯片引线焊点和外接驱动电源接线焊点穿透上绝缘层并与金属互联电路层互联导通,芯片引线焊点通过引线与芯片电极连接,下绝缘层设置在散热基板表面;(3)当荧光粉浆料填满开口后,用刮刀将表面刮设平整并将多余荧光粉浆料刮除;(4)荧光粉浆料在25摄氏度的环境温度下,粘稠度为8000至14000CPS,浆料固化后的邵氏硬度控制在30至70度;UV固化或烘箱烘烤固化的具体参数;(5)步骤4中荧光粉浆料覆盖引线设置,还包括电流可调的驱动电源。
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实际所要解决的技术问题是:如何实现固定电路的连接及散热、如何利用荧光粉浆料进行更有效的封装、如何设置引线及驱动电源。
对于区别技术特征(1):对比文件1背景技术部分公开了目前成熟的白光LED技术是采用蓝光LED芯片表面涂敷能够激发出黄光的荧光粉,以蓝光与黄光混合的方式来制作白光LED;另外,由于LED在发光过程中会产生热量从而劣化LED的性能,将LED芯片和电路共同集成在散热基板上以提高照明模块的散热性能是本领域的常规技术手段。
对于区别技术特征(2):在金属互连电路层的顶部和底部分别设置绝缘层以防止短路,同时在顶部绝缘层上设置焊点以实现与外部器件和电源的电连接是本领域的常规技术手段。
对于区别技术特征(3):从对比文件1的图5、图6可见,荧光胶140填充于开口121内,且与网印钢板120的上表面平齐,为了达到这样的结构和效果,本领域技术人员很容易想到当荧光粉浆料填满开口后,用刮刀将表面刮设平整并将多余荧光粉浆料刮除,这是本领域的常规技术手段。
对于区别技术特征(4):荧光粉浆料的粘稠度以及浆料固化后的邵氏硬度对生产工艺、产品结构的影响属于本领域技术人员的公知常识,当荧光粉浆料的粘稠度过低时会不利于成型,粘稠度过高时会导致丝网印刷工艺的阻力过大及其他问题,因此本领域技术人员可以通过常规的实验手段和有限的试验对荧光粉浆料的粘稠度进行优化选择,其所带来的技术效果也是可以预期的。对于浆料固化后的硬度,本领域技术人员公知:硬度太软容易导致封装变形并且无法提供足够的保护,如果硬度太硬,会导致封装中积累过大的内应力,因此选择适当的邵氏硬度属于本领域的公知常识。本领域技术人员可以通过常规的实验手段和有限的试验对浆料固化后的邵氏硬度调整到合适的范围,其所带来的技术效果也是可以预期的。对比文件1已经公开了对荧光胶140进行烘烤固化,同时UV固化方法也属于本领域进行树脂固化的常规方法,本领域技术人员可以通过常规的实验手段和有限的试验对固化参数进行调整,选择合适的范围,其所带来的技术效果也是可以预期的。
对于区别技术特征(5):在本领域中,引线形成工序通常是在LED固晶之后荧光粉涂覆之前进行,采用荧光粉浆料覆盖引线是LED常规的封装结构,根据芯片尺寸和功率大小选择电流可调的驱动电源也是本领域的常规技术手段。
因此,在对比文件1的基础上结合本领域的常规技术手段得到该权利要求请求保护的技术方案,对本领域技术人员来说是显而易见的,因而权利要求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。
2.2权利要求2-4不符合专利法第22条第3款有关创造性的规定。
权利要求2对权利要求1作了进一步的限定,对比文件1(图2)公开了网印钢板120的开口大小与芯片100的固定位置一致。可见,权利要求2的附加技术特征已经被对比文件1公开,当其引用的权利要求不具备创造性时,权利要求2也不具备创造性。
权利要求3、4分别对权利要求1作了进一步的限定,发光芯片采用GaN基发光二极管或GaN基激光二极管都是本领域的常规技术手段;树脂、陶瓷以及金属均属于形成散热基板的常规材料,散热基板采用树脂板、陶瓷板或金属板也是本领域的常规技术手段。因此,当其引用的权利要求不具备创造性时,权利要求3、4也不具备创造性。
3、关于复审请求人的陈述意见,合议组认为:
(1)虽然对比文件1没有公开如何设置引线,但是在本领域中,引线形成工序通常是在LED固晶之后荧光粉涂覆之前进行,将LED与基板固定连接之后,涂覆荧光粉浆料,采用荧光粉浆料覆盖引线是LED常规的封装结构,然后进行固化封装,这是本领域的常规技术手段,本申请的引线设置方式并不能给本申请带来显著的进步。
(2)首先,本申请权利要求是开放式的,并不排除其他的工艺步骤,其次,对比文件1之所以在网印模板上涂覆保护层,只是为了防止铁屑等杂质混入荧光粉,便于荧光粉的回收再利用。当不需要回收荧光粉或者改进了网印模板工艺从而不会产生铁屑时,本领域技术人员自然会省略保护层。保护层的设置并不是必须的步骤,当省略了保护层时,刮刀也可以直接接触网印模板,从而达到与本申请一样的技术效果。并且,无论是否设置保护层,对比文件1中丝网印刷的步骤均为依次进行安装网印模板、印刷荧光粉、脱模、烘烤固化,其在本质上与本申请是相同的。
(3)通常LED基板上设置多个芯片,根据芯片尺寸以及功率的大小选择电流可调的驱动电源是本领域的常规技术手段,其技术效果也是可以预期的,本申请中驱动电源的设置并不能给本申请带来显著的进步。
综上,复审请求人的意见陈述不具备说服力,权利要求1-4不具备创造性。
基于上述事实和理由,合议组依法作出如下决定。

三、决定
维持国家知识产权局于2018年10月08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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