发明创造名称：一种多通道阵列气体传感器的制备方法
外观设计名称：
决定号：198809
决定日：2019-12-27
委内编号：1F279710
优先权日：
申请（专利）号：201510329597.9
申请日：2015-06-15
复审请求人：江苏智闻智能传感科技有限公司
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：张艳艳
合议组组长：王艳妮
参审员：崔英颖
国际分类号：G01N27/04
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，其中部分区别技术特征没有被现有技术公开，也没有证据表明该部分区别技术特征属于本领域的公知常识，同时该部分区别技术特征使得本申请具有有益的技术效果，则该项权利要求请求保护的技术方案具有突出的实质性特点和显著的进步，具备创造性。
全文：
本复审请求涉及申请号为201510329597.9，名称为“一种多通道阵列气体传感器的制备方法”的发明专利申请（下称本申请）。申请人为江苏智闻智能传感科技有限公司。本申请的申请日为2015年06月15日，公开日为2015年09月30日。
经实质审查，国家知识产权局专利实质审查部门于2019年01月11日发出驳回决定，驳回了本申请，其理由是：权利要求1-8不具备专利法第22条第3款规定的创造性。驳回决定所针对的文本是：申请日2015年06月15日提交的说明书第1-15页、说明书附图第1-7页、说明书摘要及摘要附图，2018年04月10日提交的权利要求第1-8项。
驳回决定中引用的对比文件如下：
对比文件1：CN1749745A，公开日为2006年03月22日；
对比文件2：CN101334405A，公开日为2008年12月31日；
对比文件3：CN101726465A，公开日为2010年06月09日。
驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 一种多通道阵列气体传感器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、制备多通道阵列气体传感芯片，将一个或多个所述传感芯片固定在基板上，多通道阵列气体传感芯片为一个PCB或者硅基传感芯片上设有多个传感通道，通过任意喷点敏感材料，制备成多个传感器，每个多通道阵列气体传感芯片上具有多个气体传感单元，每一气体传感单元具有一个敏感位点，用于在所述敏感位点处施加敏感材料溶液；
S2、配制敏感材料溶液，敏感材料溶液的配置是将不同气体敏感材料溶解在易挥发溶剂中；
S3、将所述敏感材料溶液移置入孔板中并进行编号，采用点样喷针吸取孔板中的所述敏感材料溶液，并按照编号顺序逐一将敏感材料溶液阵列式地喷滴到传感芯片相应的位置上；
S4、将喷滴了敏感材料的传感芯片进行老化处理；
所述步骤S3具体包括以下步骤：
步骤301、采用点样喷针吸取所述敏感材料溶液后确定第一个点样位置；
步骤302、根据同一敏感材料在传感芯片上的点样位置确定点间间距和阵间间距，机械臂根据所述点间间距和阵间间距控制点样喷针的移动路径，进而完成同一敏感材料的点样；
步骤303、重复步骤301和步骤302，完成另一敏感材料的点样直至完成所有敏感材料的点样。
2. 根据权利要求1所述的多通道阵列气体传感器的制备方法，其特征在于，所述步骤302中的移动路径为根据点间间距由第一个点样位置向其相邻的下一个点样位置依次点样，根据阵间间距确定下一个传感芯片的起始点样位置，并向相邻的下一个点样位置依次点样。
3. 根据权利要求2所述的多通道阵列气体传感器的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中还包括将一个或多个基板固定在等间距设置的容置槽内。
4. 根据权利要求3所述的多通道阵列气体传感器的制备方法，其特征在于，在所述步骤301中确定第一个点样位置包括以下步骤：
步骤一、采用点样喷针吸取敏感材料溶液后将点样喷针复位；
步骤二、选择其中一个基板作为起始基板；
步骤三、测量起始基板上敏感材料在传感芯片上的第一个位置与复位处的距离，通过调节点样喷针在X和Y方向移动的距离，确定第一个点样位置。
5. 根据权利要求1-4中任意一项所述的多通道阵列气体传感器的制备方法，其特征在于，在步骤S1中所述传感芯片等间距地固定在基板上。
6. 根据权利要求5所述的多通道阵列气体传感器的制备方法，其特征在于，在步骤302中同一敏感材料在传感芯片上的位置包括同一敏感材料在同一传感芯片上的位置和同一敏感材料在不同传感芯片上的位置。
7. 根据权利要求1-4中任意一项所述的多通道阵列气体传感器的制备方法，其特征在于，在步骤S2与S3之间还包括安装点样喷针，并将所述点样喷针进行清洗和干燥；
在步骤302和步骤303之间还包括清洗和干燥点样喷针的步骤；
所述点样喷针的针尖大小根据传感芯片上的用于置入敏感材料的敏感位点的大小进行选择。
8. 根据权利要求1所述的多通道阵列气体传感器的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中的易挥发溶剂选自乙醇、丙酮、乙醚、氯仿、二甲基 甲酰胺、乙酸乙酯和四氯化碳中的一种或多种的组合；所述步骤S1中的基板选自载玻片和硅片中的一种。”
驳回决定具体指出：（1）权利要求1请求保护一种多通道阵列气体传感器的制备方法，对比文件1公开了一种电热双参数阵列芯片的制备方法，权利要求1与对比文件1的区别在于：1)将一个或多个传感芯片固定在基板上，多通道阵列气体传感芯片为一个PCB或者硅基传感芯片上设有多个传感通道，可以任意喷点敏感材料，制备成多个传感器，每个多通道阵列气体传感芯片上具有多个气体传感单元，每一气体传感单元具有一个敏感位点，用于在所述敏感位点处施加敏感材料溶液；敏感材料溶液的配置是将不同气体敏感材料溶解在易挥发溶剂中；2)将所述敏感材料溶液移置入孔板中并进行编号，采用点样喷针吸取孔板中的所述敏感材料溶液，并按照编号顺序逐一将敏感材料溶液阵列式地喷滴到传感芯片相应的位置上,具体包括如下步骤：步骤301、采用点样喷针吸取所述敏感材料溶液后确定第一个点样位置；步骤302、根据同一敏感材料在传感芯片上的点样位置确定点间间距和阵间间距，机械臂根据所述点间间距和阵间间距控制点样喷针的移动路径，进而完成同一敏感材料的点样；步骤303、重复步骤301和步骤302，完成另一敏感材料的点样直至完成所有敏感材料的点样；3）将喷滴了敏感材料的传感芯片进行老化处理。对于上述区别1），对比文件3公开了在一块芯片上沉积了多种不同敏感膜形成了多个传感器，其集成度较高，从而可以降低所使用芯片的尺寸，本领域技术人员在对比文件3公开的启示下，有动机对对比文件1的芯片加以改进，在其上集成设置多个气体传感单元，并保证每一气体传感单元都具有一个用于施加敏感材料的敏感位点，从而提高多通道芯片的集成度，降低芯片尺寸；上述区别1）的其他技术特征为本领域常规选择。对于上述区别2），对比文件2公开了一种生物芯片点样平台及其点样方法，在对比文件1公开了选用生物点样的方法将敏感材料溶液施加到芯片的基础上，本领域技术人员很容易想到选用对比文件2公开的方法来实现气体传感芯片敏感材料的点样，而在选用对比文件2公开的方法来进行多种传感材料的点样时，根据同一敏感材料在传感芯片上的位置来确定点样间距和阵间间距，进而确定机械臂的具体的移动路径也是本领域的常规手段；具体再将敏感材料移入孔板中后进行编号，并按编号顺序逐一将敏感材料阵列式的喷滴到芯片的对应位置只是本领域技术人员常规采用的点样程序。上述区别3）为本领域常用手段。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。（2）权利要求2-8是从属权利要求，其附加技术特征或被对比文件1或2公开，或属于本领域的常用技术手段。因此，权利要求2-8也不具备专利法第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2019年04月17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的理由为：（1）对比文件1中需要经过裂片封装，制得的芯片可组装为阵列芯片，其阵列芯片的尺寸至少是多个芯片相加的尺寸，尺寸较大。本申请的气体传感器芯片本身是阵列芯片，每个阵列芯片均是多个阵列排列在该芯片上的不同气体传感单元组成，每一气体传感单元上均具有一个敏感位点。本申请的多通道阵列气体传感器与对比文件1中芯片属于同一层级，而与阵列芯片属于不同层级；对比文件3中气敏传感阵列板的概念与本申请中阵列气体传感芯片的概念完全不同，两者属于完全不同的器件结构，并且两者体积相差较大；即使将对比文件3与对比文件1结合其只能在一定程度下降低芯片的尺寸，其结合后的体积仍然较大，不能达到本申请中的小型化目的；对比文件3与对比文件1的检测原理、技术路线完全不同，属于两条平行的技术线，两者之间是择一关系，即在达到同一测量目的前提下，不会既选择电测量，同时又选择光测量，对比文件1公开的是通过电和热的检测，对比文件3公开的是通过光的检测，两者之间没有结合桥梁，无法将对比文件1和对比文件3公开的内容放到同一体系下进行转用，因此，对比文件1与对比文件3不能结合。（2）本申请的核心改进点在于利用改进后生物自动化点样的技术实现对微型的集成度高的多通道阵列气体传感器的传感位点的高速自动化制备，该核心改进点涉及两个点：其一是，本申请需要制备获得多通道阵列气体传感芯片；其二是，需要利用点样喷针的方法来对制备获得的多通道阵列气体传感芯片进行敏感材料的施加。对比文件1没有给出“生物点样”是自动点样的启示，更没有给出将自动点样的技术应用在多通道阵列气体传感芯片的传感位点的高速自动化制备的技术启示。对比文件2也没有给出将其自动点样的技术应用在多通道阵列气体传感芯片的传感位点的高速自动化制备上的技术启示。
经形式审查合格，国家知识产权局于2019年04月24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。
复审请求人于2019年12月02日提交了权利要求书的全文修改替换页，修改包括：将权利要求1中的“一个或”删除，在权利要求1中增加技术特征“阵间间距为同一个基板上的相邻两个传感芯片上的同一敏感位点之间的距离”。修改后的权利要求书如下：
“1. 一种多通道阵列气体传感器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、制备多通道阵列气体传感芯片，将多个所述传感芯片固定在基板上，多通道阵列气体传感芯片为一个PCB或者硅基传感芯片上设有多个传感通道，通过任意喷点敏感材料，制备成多个传感器，每个多通道阵列气体传感芯片上具有多个气体传感单元，每一气体传感单元具有一个敏感位点，用于在所述敏感位点处施加敏感材料溶液；
S2、配制敏感材料溶液，敏感材料溶液的配置是将不同气体敏感材料溶解在易挥发溶剂中；
S3、将所述敏感材料溶液移置入孔板中并进行编号，采用点样喷针吸取孔板中的所述敏感材料溶液，并按照编号顺序逐一将敏感材料溶液阵列式地喷滴到传感芯片相应的位置上；
S4、将喷滴了敏感材料的传感芯片进行老化处理；
所述步骤S3具体包括以下步骤：
步骤301、采用点样喷针吸取所述敏感材料溶液后确定第一个点样位置；
步骤302、根据同一敏感材料在传感芯片上的点样位置确定点间间距和阵间间距，机械臂根据所述点间间距和阵间间距控制点样喷针的移动路径，进而完成同一敏感材料的点样，阵间间距为同一个基板上的相邻两个传感芯片上的同一敏感位点之间的距离；
步骤303、重复步骤301和步骤302，完成另一敏感材料的点样直至完成所有敏感材料的点样。
2. 根据权利要求1所述的多通道阵列气体传感器的制备方法，其特征在于，所述步骤302中的移动路径为根据点间间距由第一个点样位置向其相邻的下一个点样位置依次点样，根据阵间间距确定下一个传感芯片的起始点样位置，并向相邻的下一个点样位置依次点样。
3. 根据权利要求2所述的多通道阵列气体传感器的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中还包括将一个或多个基板固定在等间距设置的容置槽内。
4. 根据权利要求3所述的多通道阵列气体传感器的制备方法，其特征在于，在所述步骤301中确定第一个点样位置包括以下步骤：
步骤一、采用点样喷针吸取敏感材料溶液后将点样喷针复位；
步骤二、选择其中一个基板作为起始基板；
步骤三、测量起始基板上敏感材料在传感芯片上的第一个位置与复位处的距离，通过调节点样喷针在X和Y方向移动的距离，确定第一个点样位置。
5. 根据权利要求1-4中任意一项所述的多通道阵列气体传感器的制备方法，其特征在于，在步骤S1中所述传感芯片等间距地固定在基板上。
6. 根据权利要求5所述的多通道阵列气体传感器的制备方法，其特征在于，在步骤302中同一敏感材料在传感芯片上的位置包括同一敏感材料在同一传感芯片上的位置和同一敏感材料在不同传感芯片上的位置。
7. 根据权利要求1-4中任意一项所述的多通道阵列气体传感器的制备方法，其特征在于，在步骤S2与S3之间还包括安装点样喷针，并将所述点样喷针进行清洗和干燥；
在步骤302和步骤303之间还包括清洗和干燥点样喷针的步骤；
所述点样喷针的针尖大小根据传感芯片上的用于置入敏感材料的敏感位点的大小进行选择。
8. 根据权利要求1所述的多通道阵列气体传感器的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中的易挥发溶剂选自乙醇、丙酮、乙醚、氯仿、二甲基 甲酰胺、乙酸乙酯和四氯化碳中的一种或多种的组合；所述步骤S1中的基板选自载玻片和硅片中的一种。”
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
复审请求人在2019年12月02日提交了权利要求书全文修改替换页，经审查，其修改符合专利法第33条的规定。本复审请求审查决定所针对的审查文本为：申请日2015年06月15日提交的说明书第1-15页、说明书附图第1-7页、说明书摘要及摘要附图，2019年12月02日提交的权利要求第1-8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，其中部分区别技术特征没有被现有技术公开，也没有证据表明该部分区别技术特征属于本领域的公知常识，同时该部分区别技术特征使得本申请具有有益的技术效果，则该项权利要求请求保护的技术方案具有突出的实质性特点和显著的进步，具备创造性。
具体到本案：
1）权利要求1请求保护一种多通道阵列气体传感器的制备方法，对比文件1公开了一种电热双参数检测芯片的制备方法，并具体公开了如下技术特征（参见说明书第1页第6-8行，第2页第8行-第4页第18行、附图1-3）：该检测芯片可以检测空气中的易燃易爆气体、有毒气体等（参见说明书第1页第6-8行），即其也是一种气体传感器；检测芯片可组成阵列芯片（参见说明书第3页第15-16行），即对比文件1也公开了一种多通道阵列气体传感器的制备方法。传感器芯片的制备方法包括以下步骤： 准备衬底；制备支撑膜；制备铂电极及叉指电极；形成膜片结构；制备敏感膜：将有机聚合物溶于溶剂中并掺入适量碳纳米颗粒（即，配制敏感材料溶液），采用生物点样的办法将其沉积到芯片上；裂片、封装（参见说明书第3页第19行-第4页第2行）。
由此可见，本申请权利要求1请求保护的技术方案与对比文件1所公开的内容相比，其区别在于：①将多个传感芯片固定在基板上，多通道阵列气体传感芯片为一个PCB或者硅基传感芯片上设有多个传感通道，每个多通道阵列气体传感芯片上具有多个气体传感单元，每一气体传感单元具有一个敏感位点，用于在敏感位点处施加敏感材料溶液；敏感材料溶液的配置是将不同气体敏感材料溶解在易挥发溶剂中； ②将施加了敏感材料的传感芯片进行老化处理；③将敏感材料溶液移置入孔板中并进行编号，采用点样喷针吸取孔板中的敏感材料溶液，并按照编号顺序逐一将敏感材料溶液阵列式地喷滴到传感芯片相应的位置上；具体包括以下步骤：步骤301、采用点样喷针吸取敏感材料溶液后确定第一个点样位置；步骤302、根据同一敏感材料在传感芯片上的点样位置确定点间间距和阵间间距，机械臂根据点间间距和阵间间距控制点样喷针的移动路径，进而完成同一敏感材料的点样，阵间间距为同一个基板上的相邻两个传感芯片上的同一敏感位点之间的距离；步骤303、重复步骤301和步骤302，完成另一敏感材料的点样直至完成所有敏感材料的点样。
基于上述区别，可以确定权利要求1相对于对比文件1实际解决的技术问题为：①如何提高阵列气体传感器的集成化以及使其适用于同时检测多种不同的气体；②如何提高传感芯片的稳定性；③如何快捷、准确地制备阵列气体传感器。
对于上述区别①，集成化是传感器发展的一个主要方向，将多个功能相同或不同的敏感器件制作在同一个芯片上构成传感器阵列，例如，将不同气敏传感元件集成在一起，利用各种敏感元件对不同气体的交叉敏感效应，从而实现对混合气体的各种组成成分同时检测，属于本领域的公知常识（参见公知常识证据1：“传感器原理及工程应用”，郁有文 等，第35页，西安电子科技大学出版社，2014年05月31日），为了提高阵列气体传感器的集成化以及使其可同时检测多种不同的气体，在一个PCB或者硅基传感芯片上设置多个传感通道，使其具有多个气体传感单元，使每一气体传感单元具有一个敏感位点，在敏感位点处施加敏感材料溶液，以使传感芯片构成多通道阵列气体传感芯片，可以由本领域技术人员根据实际需要通过常规设计获得；将多个传感芯片固定在基板上，属于本领域的常用技术手段；本领域公知的是，在敏感材料中加入溶剂配成敏感材料溶液是为了便于将敏感材料均匀沉积在芯片上，在将敏感材料沉积到芯片上后需要将溶剂去除以形成敏感薄膜，选择易挥发的有机溶剂以便于后续溶剂的去除，属于本领域的常规选择。
对于上述区别②，为了提高气敏传感器中气敏材料的稳定性，在制备好敏感层后进行老化处理，属于本领域的常用技术手段。
对于上述区别③，驳回决定/前置意见中认为：对比文件1公开了将生物点样技术应用于气体传感器中敏感材料的施加，而生物点样技术中的人工点样及自动点样均是发展较为成熟的技术，在制备具有多个传感位点的阵列芯片时，为了保证敏感材料的快速、高效施加，本领域技术人员有动机选择生物点样技术中的“自动点样”这一方式来实现敏感材料的滴加；而对比文件2公开了一种“自动点样”技术，且对比文件2中公开的生物芯片的点样和本申请中的气体传感芯片的点样工作方式相同，均是将样品以微阵列的形式点放并固化在芯片载体上，然后设计点样模板并执行点样程序；而具体根据所点放的样品以及制备传感器的要求对点样平台做出相应改进，如在样品板中放入敏感材料，利用点样喷针吸取敏感材料将其喷滴至传感器的相应敏感位置上也属于本领域的常规手段，其效果也是可以预期的。
对此，合议组认为：
虽然对比文件1公开了采用生物点样的办法将敏感材料沉积到检测芯片上，但并未公开其所采用的生物点样技术的具体方法步骤，其仅是采用生物点样技术在一个检测芯片上沉积一个敏感膜，并不是采用生物点样技术在传感芯片上喷点陈列形式的敏感膜。 并且，对比文件1中的阵列气体传感器是由根据其公开的制备方法制备出的一个个独立的检测芯片排列组成的，在对比文件1公开内容的基础上，即使采用自动化的生物点样方式在检测芯片上沉积敏感膜，本领域技术人员容易想到的是先制备单个独立的检测芯片，然后将多个独立的检测芯片排列组成阵列气体传感器，并没有动机如本申请上述区别③一样先将多个传感芯片固定在基板上，设计自动化点样路径，然后点样喷针根据自动化点样路径移动，从而自动对固定在基板上的多个传感芯片依次进行每一种敏感材料的喷点，以快捷、准确地制备阵列气体传感器，也没有证据表明上述区别②属于本领域的常用技术手段。
对比文件2公开了一种生物芯片点样平台的使用方法，并具体公开了如下技术特征（参见说明书第4页第2段-第5页第4段、附图1-2）：启动计算机打开电控箱控制软件，将三维分配机械手的X轴、Y轴、Z轴分别归零复位；将安装有要进行点样的玻片17的玻片固定平台6放入到点样仪工作平台中对应的位置，将需要点样的样品加入样品板11中，并放入样品固定平台10中，然后设计点样模板并执行点样程序，在点样之前以及每完成一种样品的点样，则进行1～10次的点样针超声清洗程序，风干后再进行下一个样品的点样，直到完成所有芯片的点样，点样结束后再进行1～10次的点样针超声清洗程序。即对比文件2公开的是生物芯片的自动点样方式，其实现的是生物样品的点样，其并未涉及气体传感器的制备，其并未公开上述区别③中对固定在基板上的多个传感芯片自动喷点敏感材料的具体方法步骤，也未给出将其公开的生物样品的点样方式应用到阵列气体传感器制备的技术启示。
对比文件3公开了一种微型阵列式有毒气体检测仪，其既未公开上述区别③，也未给出相关的技术启示。
由此可见，现有技术均未公开上述区别③的技术特征，同时也没有证据表明上述区别③为本领域的公知常识，包含上述区别③的权利要求1的技术方案能够快捷、准确地制备阵列气体传感器，获得了有益的技术效果。因此，在对比文件1的基础上结合对比文件2-3以及本领域公知常识，不能显而易见地获得权利要求1请求保护的技术方案。因此，权利要求1相对于对比文件1-3和本领域公知常识的结合具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2）由于权利要求1具备创造性，因而直接或间接引用权利要求1的从属权利要求2-8也具备创造性，符合专利法第22条第3款的规定。
基于以上事实和理由，合议组作出如下决定。
三、决定
撤销国家知识产权局于2019年01月11日对本申请作出的驳回决定，由原专利实质审查部门在本复审请求审查决定针对的文本的基础上继续审查。
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复审请求审查决定之日起3个月内向北京知识产权法院起诉。
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