2019-006024

第１　手続の経緯

本願は、平成２７年３月１１日の出願であって、平成３０年１１月２１日付けで拒絶理由通知がされ、平成３１年１月２５日付けで意見書が提出され、同年２月４日付けで拒絶査定（原査定）がされ、これに対し、令和１年５月９日に拒絶査定不服審判の請求がされたものである。

第２　原査定の理由の概要

原査定の理由の概要は以下のとおりである。

１．（新規性）本願請求項１及び２に係る発明は、その出願前に日本国内又は外国において、頒布された下記の刊行物である引用文献１に記載された発明であるから、特許法第２９条第１項第３号に該当し、特許を受けることができない。

２．（進歩性）本願請求項１及び２に係る発明は、その出願前に日本国内又は外国において、頒布された下記の刊行物である引用文献１に記載された発明に基いて、その出願前にその発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者（以下、「当業者」という。）が容易に発明をすることができたものであるから、特許法第２９条第２項の規定により特許を受けることができない。

第３　本願発明

本願請求項１及び２に係る発明（以下、それぞれ「本願発明１」及び「本願発明２」といい、それらをまとめて「本願発明」という。）は、本願の特許請求の範囲の請求項１及び２に記載された事項により特定されるとおりのものであると認める。

「【請求項１】

セラミックス基板の一方の面に銅回路、他方の面に銅放熱板がチタン、ジルコニウム、ハフニウム、ニオブから選択される少なくとも一種の活性金属と錫とを含有するＡｇ－Ｃｕろう材を介して接合されてなるセラミックス回路基板であって、ろう材中のＡｇ成分の銅板への拡散距離が１０μｍ～８０μｍであり、且つ銅回路側と銅放熱板側の拡散距離の差が１０μｍ未満であることを特徴とするセラミックス回路基板。

【請求項２】

セラミックス基板が窒化アルミニウムまたは窒化ケイ素からなることを特徴とする請求項１記載のセラミックス回路基板。」

第４　引用文献１に記載された事項と引用発明

引用文献１には、以下の（ア）～（ウ）の事項が記載されている（当審注：下線は当審で付した。また、「・・・」は記載の省略を表す。以下、同様である。）。

（ア）「【請求項１】

セラミック基板の一方の面に銅回路、他方の面に銅放熱板が活性金属としてＴｉを含有するろう材により接合されてなるセラミック回路基板において、セラミック基板の鏡面光沢度が５．０以上、セラミック回路基板の接合ボイドが１０％以下であって、セラミック回路基板のろう材層がＡｇを含有する合金中にＣｕを含有する合金が分散した構造を有し、その厚みが１１～２４μｍであり、Ｔｉ化合物の厚みが０．４～０．６μｍで、その占有面積が１２～８５％であることを特徴とするセラミック回路基板。

・・・

【請求項３】

基板表面の鏡面光沢度５．０以上のセラミック基板を用い、ろう材金属成分がＡｇ及びＣｕを含有し、活性金属と成分としてＴｉＨ２の含有量が１～４質量％で、ろう材金属に含まれる酸素量が０．１５質量％以下（０を含まず）であるろう材を用いて、真空度１０－３Ｐａ以下、接合温度７８０～８１０℃、保持時間１０～３０分で接合することを特徴とする請求項１または２記載のセラミック回路基板の製造方法。」

（イ）「【００２２】

本発明に関わるセラミック回路基板の接合温度は、真空度１０－３Ｐａ以下の真空炉で７８０～８１０℃であることが好ましく、その保持時間は、いずれも１０～３０分であることが望ましい。接合温度がこれより低くかったり、保持時間を短かくした場合、Ｔｉ化合物の生成が十分にできないために部分的に接合できない場合があるためであり、逆に高温であったり、保持時間が長すぎる場合には、銅板へのろう材成分の拡散が進行し、ろう材層の厚みが薄くなり、応力緩和の効果が減ぜられ、セラミック基板にクラックを生じる場合があるためである。」

（ウ）「【実施例】

【００２５】

実施例１～１０ 比較例１～１０

Ａｇ粉末（比表面積０．６ｍ２／ｇ、酸素量０．１６質量％)、Ｃｕ粉末（比表面積０．７ｍ２／ｇ、酸素量０．０５質量％）、ＴｉＨ２粉末（特級試薬）、Ｓｎ粉末（特級試薬）を、表１に示す各種比率にて混合した。この粉末１００質量部に、テレピネオール１５質量部、ポリイソブチルメタクリレートのトルエン溶液を固形分として１．３質量部を三本ロールにて混合し、目開き２０μｍのナイロンメッシュを通過させ、ろう材ペーストを調整した。これを、厚み０．６３５ｍｍ×５２ｍｍ×４５ｍｍの窒化アルミニウム基板（熱伝導率１８０Ｗ／ｍＫ、３点曲げ強度５００ＭＰａ、鏡面光沢度１５．２）の表面及び裏面に、ろう材層の厚み（乾燥後の厚み）が所望の厚みとなるようロールコーターを用いて塗布した。その後、表面に回路形成用銅板を、裏面に放熱板形成用銅板（いずれも無酸素銅板）を重ね、６．５×１０－４Ｐａの真空炉中、４００℃まで昇温し、真空度が５．０×１０－３Ｐａになるまで保持した後、８００℃まで昇温し２０分保持した後、冷却速度５℃／ｍｉｎにて６００℃まで冷却し、４時間保持した後、１℃／ｍｉｎにて冷却し、銅板と窒化アルミニウム基板の接合体を製造した。

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【００２６】

接合体の回路形成用銅板に、スクリーン印刷によりＵＶ硬化型エッチングレジストを回路パターンに印刷し、ＵＶ硬化させた後、さらに放熱面形状を印刷しＵＶ硬化させた。これをエッチャントとして塩化第２銅水溶液にてエッチングをおこない、続いて６０℃のチオ硫酸アンモニウム水溶液とフッ化アンモニウム水溶液で随時処理し、回路パターンと放熱板パターンを形成し、ろう材の金属成分やろう材厚の異なった回路基板の中間体を種々製造した。

【００２７】

尚、比較例９では銅粉(比表面積２．１ｍ２／ｇ、酸素量０．３質量％)に、実施例７，８及び比較例８では鏡面光沢度の異なる窒化アルミニウム基板に、また、実施例９、１０及び比較例１０ではセラミック基板を鏡面光沢度の異なる窒化けい素(熱伝導率９０Ｗ／ｍ・Ｋ、抗折強度７１０ＭＰａ)に変更した以外は実施例１と同様の処理をし、回路基板の中間体を製造した。

【００２８】

ついで、無電解Ｎｉ－Ｐめっきを施した回路基板を製造し、以下の評価をおこなった。

・・・

【００３３】

各試験評価結果を表１に示す。

【００３４】

」

（エ）引用発明１

前記（ウ）において、セラミック回路基板の製法と表１の実施例１に注目すると、引用文献１には以下の発明（以下、「引用発明１」という。）が記載されているといえる。

「厚み０．６３５ｍｍ×５２ｍｍ×４５ｍｍの窒化アルミニウム基板（熱伝導率１８０Ｗ／ｍＫ、３点曲げ強度５００ＭＰａ、鏡面光沢度１５．２）の表面及び裏面に、ろう材をロールコーターを用いて塗布し、その後、表面に回路形成用銅板を、裏面に放熱板形成用銅板（いずれも無酸素銅板）を重ね、６．５×１０－４Ｐａの真空炉中、４００℃まで昇温し、真空度が５．０×１０－３Ｐａになるまで保持した後、８００℃まで昇温し２０分保持した後、冷却速度５℃／ｍｉｎにて６００℃まで冷却し、４時間保持した後、１℃／ｍｉｎにて冷却して銅板と窒化アルミニウム基板の接合体を製造し、当該接合体の回路形成用銅板に、スクリーン印刷によりＵＶ硬化型エッチングレジストを回路パターンに印刷し、ＵＶ硬化させた後、さらに放熱面形状を印刷しＵＶ硬化させ、これをエッチャントとして塩化第２銅水溶液にてエッチングをおこない、続いて６０℃のチオ硫酸アンモニウム水溶液とフッ化アンモニウム水溶液で随時処理し、回路パターンと放熱板パターンを形成して回路基板の中間体とし、ついで、無電解Ｎｉ－Ｐめっきを施して製造した回路基板であって、ろう材金属成分が、Ａｇ：８７質量％、Ｃｕ：９質量％、ＴｉＨ２：２質量％、Ｓｎ：２質量％、酸素量０．１４質量であり、ろう材層の厚みが１１μｍ、Ａｇ／Ｃｕピーク比が１．６であり、Ｔｉ化合物の厚みが０．５μｍ、占有面積が４２％であるセラミック回路基板。」

（オ）引用発明２

前記（ア）より、引用文献１には以下の発明（以下、「引用発明２」という。）が記載されているといえる。

「セラミック基板の一方の面に銅回路、他方の面に銅放熱板が活性金属としてＴｉを含有するろう材により接合されてなるセラミック回路基板において、セラミック基板の鏡面光沢度が５．０以上、セラミック回路基板の接合ボイドが１０％以下であって、セラミック回路基板のろう材層がＡｇを含有する合金中にＣｕを含有する合金が分散した構造を有し、その厚みが１１～２４μｍであり、Ｔｉ化合物の厚みが０．４～０．６μｍで、その占有面積が１２～８５％であるセラミック回路基板。」

第５　対比・判断

１　原査定の理由１（新規性）について

（１）本願発明１について

ア　本願発明１と引用発明１との対比

本願発明１と引用発明１とを対比すると、引用発明１における「窒化アルミニウム基板」、「回路形成用銅板」、「放熱板形成用銅板」、「ＴｉＨ２」は、それぞれ本願発明１における「セラミックス基板」、「銅回路」、「銅放熱板」、「チタン、ジルコニウム、ハフニウム、ニオブから選択される少なくとも一種の活性金属」に相当し、引用発明１のろう材はＡｇとＣｕとが主要な成分であるから、本願発明１における「Ａｇ－Ｃｕろう材」に相当し、更に錫を含有するものである。

そうすると、両者は以下の点で一致し、以下の点で一応相違する。

【一致点】

「セラミックス基板の一方の面に銅回路、他方の面に銅放熱板がチタン、ジルコニウム、ハフニウム、ニオブから選択される少なくとも一種の活性金属と錫とを含有するＡｇ－Ｃｕろう材を介して接合されてなるセラミックス回路基板。」である点。

【相違点】

本願発明１は「ろう材中のＡｇ成分の銅板への拡散距離が１０μｍ～８０μｍであり、且つ銅回路側と銅放熱板側の拡散距離の差が１０μｍ未満である」が、引用発明１は、当該発明の製法によって製造することで、セラミックス回路基板が係る構成を有するに至ったかが明らかではない点。

イ　引用発明１との相違点についての判断

以下、相違点について検討する。

引用発明１における、窒化アルミニウム基板への銅板の接合条件は、「６．５×１０－４Ｐａの真空炉中、４００℃まで昇温し、真空度が５．０×１０－３Ｐａになるまで保持した後、８００℃まで昇温し２０分保持した後、冷却速度５℃／ｍｉｎにて６００℃まで冷却し、４時間保持した後、１℃／ｍｉｎにて冷却し」たものである。

ここで、本願明細書の実施例には、以下の事項が記載されている。

（ア）「【実施例】

【００２７】

［実施例１］厚み０．３２ｍｍの窒化ケイ素からなるセラミックス基板に、銀粉末（福田金属箔粉工業（株）製：ＡｇＣ－ＢＯ）９０質量部および銅粉末（福田金属箔粉工業（株）製：ＳＲＣ－Ｃｕ－２０）１０質量部の合計１００質量部に対して、チタン（（株）大阪チタニウムテクノロジーズ製：ＴＳＨ－３５０）を３．５質量部及び錫（三津和薬品化学：すず(粉末)<-325mesh>）を３質量部含む活性金属ろう材を塗布し、回路面に厚み０．３ｍｍ、裏面に０．３ｍｍの無酸素銅板を１．０×１０－３Ｐａ以下の真空中にて８３０℃且つ６０分の条件で接合した。

・・・

【００３２】

［比較例５］放熱銅板の接合に使用するろう材の銀粉末と銅粉末の比率を８５質量部：１５質量部とした以外は実施例１と同様に行った。

」

（イ）「【００３３】

」

（ウ）「【００３４】

表１に示す通り、真空度１×１０－３Ｐａ以下、接合温度７８０℃～８５０℃且つ保持時間１０～６０分で接合した回路基板については、Ａｇ成分の銅板への拡散距離が１０～８０μｍであり、かつ銅回路側と銅放熱板側の拡散距離の差が１０μｍ未満であり、熱サイクル試験後の水平クラック発生率が１％未満となることを確認した。更に接合温度が７８０℃～８３０℃、保持時間１０～６０分で接合された回路基板は、Ａｇ成分の銅板への拡散距離が１０～６０μｍ範囲内であり、熱サイクル試験後の水平クラック発生率が０．５％未満となることが認められた。

【００３５】

一方、接合温度が７８０℃より小さい場合、または、接合時間が１０分より短い場合は、Ａｇ成分の銅板への拡散距離が１０μｍ未満となり、銅板とセラミックス基板との接合が不十分となることが確認された。また接合温度が８５０℃より高い場合、または、接合時間が６０分より長い場合は、Ａｇ成分の銅板への拡散距離が長くなる結果、銅板硬度が高くなり熱サイクル性が低下することを確認した。

【００３６】

また、比較例５については特性については問題なかったが、回路パターンの精度がその他の基板に対して悪化してしまった。

」

そうすると、前記（ア）～（ウ）から、以下の（ａ）及び（ｂ）のことが示されているといえる。

（ａ）実施例１～１３には、銀９０質量部、銅１０質量部の合計１００質量部に対し、チタン３．５質量部、錫３質量部を含むろう材の接合条件を、接合温度７８０℃～８５０℃且つ保持時間１０～６０分間の間で変化させたことが示され、実施例１～８では、接合時間を６０分で固定して接合温度を７８０℃から８５０℃の間で１０℃刻みに変化させた場合の接合後のＡｇの拡散距離の値が、実施例９～１３は接合温度を８３０℃で固定して接合時間を１０～５０分の間で１０分刻みに変化させた場合の接合後のＡｇの拡散距離の値がそれぞれ示されており、これらの各実施例を対比すると、接合温度が低くなるか、接合時間が短くなるほどＡｇ成分の銅板への拡散距離が短くなる。

（ｂ）【００３２】、【００３６】及び比較例５から、放熱銅板の接合に使用するろう材の銀粉末と銅粉末の比率を、９０質量％及び１０質量％から８５質量％及び１５質量％に変化させたことにより、銅回路側と銅放熱板側の拡散距離の差が１０μｍを超えるものとなり、回路パターンの精度が悪化した。

上記（ａ）を踏まえ、実施例１～１３の各実施例におけるＡｇ成分の銅板への拡散距離の変化の傾向から引用発明１におけるＡｇ成分の銅板への拡散距離について検討するに、実施例１～８の比較から推測される接合温度を低下させた場合のＡｇ成分の銅板への拡散距離に与える影響と、実施例９～１３から推測される接合時間を短縮した場合のＡｇ成分の銅板への拡散距離に与える影響とを、それぞれ接合温度が８３０℃で接合時間が２０分である実施例１０と、接合温度が８００℃で接合時間が６０分である実施例４に当てはめてみると、実施例１０の接合後のＡｇ拡散距離は銅回路側で２４μｍ、銅放熱板側で２５μｍであるが、実施例１～８の傾向からみて、接合温度を８００℃まで低下させた場合には、拡散距離は２４、２５μｍから相当低下するものと推定されるし、実施例４の接合後のＡｇ拡散距離は銅回路側で３９μｍ、銅放熱板側で４０μｍであるが、実施例９～１３の傾向からみて、同様に拡散距離は相当低下するものと推定される。

そして、実施例１～８または実施例９～１３で示されている拡散距離の変化量が、それぞれ接合時間及び接合温度が異なる場合にも同程度の挙動を示すかは判然としないが、接合温度または接合時間を低下させた際の拡散距離の低下の程度が、それぞれ実施例１０及び実施例４においても同程度であると仮定し、実施例１０及び実施例４から接合温度を８００℃かつ接合時間を２０℃とした場合のＡｇ成分の銅板への拡散距離に対する影響を推定すると、Ａｇ成分の銅板への拡散距離が１０μｍを超えることが自明であるいえるほど、拡散距離に及ぼす影響が小さいとまでは認められない。

同様に、接合温度が８３０℃、接合時間が６０分の実施例１と、接合温度が８３０℃、接合時間が２０分の場合の実施例１０との関係を、接合温度が８００℃、接合時間が６０℃である実施例４との関係に当てはめて、同程度のＡｇ成分の銅板への拡散距離の低下が生じると仮定し、接合温度を８００℃かつ接合時間を２０℃とした場合の拡散距離に対する影響を推定すると、Ａｇ成分の銅板への拡散距離が１０μｍを超えることが自明であるいえるほど、拡散距離に及ぼす影響が小さいとまでは認められない。

加えて、本願明細書の実施例及び比較例からは、真空度がＡｇ成分の銅板への拡散距離に与える影響は判然としないものの、引用発明１の接合温度である８００℃における真空度が５．０×１０－３Ｐａであって、本願発明において好ましいとされる１．０×１０－３を超えていることも勘案すると、引用発明１において、Ａｇ成分の銅板への拡散距離が１０μｍを超えていると認めるに足りる根拠が見いだせない。

つぎに、上記（ｂ）の点を踏まえ、銅回路側と銅放熱板側の拡散距離の差について検討するに、本願明細書の比較例５は、放熱銅板の接合に使用するろう材の銀粉末と銅粉末の比率を９０質量％及び１０質量％から、８５質量％及び１５質量％に変化させたこと、すなわち、銀の比率を下げて銅の比率を高めたことにより、銅回路側と銅放熱板側の拡散距離の差が１０μｍを超えたことを示す意図と認められる。

ここで、引用発明１の銀と銅の比率は８７質量％：９質量％であり、比率でみれば本願発明の９０：１０より銀の比率が高いものである（換算すると、銀９６．６：銅１０となる。）が、本願明細書や引用文献１の記載からでは、銀の比率が高い場合に、銅回路側と銅放熱板側の拡散距離の差が１０μｍ未満となるかは明らかではなく、また、そのような技術常識が存在したとも認められない。

さらに、本願発明１のろう材と引用発明１のろう材とは、銀と銅の絶対量や活性金属や錫の含有量についても相違し、本願明細書や引用文献１から、ろう材中の成分組成が銅回路側と銅放熱板側の拡散距離の差に及ぼす影響は明らかではなく、また、ろう材中の成分組成の差異が銅回路側と銅放熱板側の拡散距離の差に影響を及ぼさないという技術常識が存在したとも認められない。

そうすると、引用発明１において「銅回路側と銅放熱板側の拡散距離の差が１０μｍ未満」であると認めるに足りる根拠が見いだせない。

以上のとおりであるから、引用発明１が「ろう材中のＡｇ成分の銅板への拡散距離が１０μｍ～８０μｍであり、且つ銅回路側と銅放熱板側の拡散距離の差が１０μｍ未満である」とはいえない。

したがって、本願発明１は引用発明１ではなく、引用文献１に記載された発明であるとはいえない。

ウ　本願発明１と引用発明２との対比・判断

本願発明１と引用発明２とを対比すると、両者は以下の点で一致し、以下の点で相違する。

【一致点】

「セラミックス基板の一方の面に銅回路、他方の面に銅放熱板がチタン、ジルコニウム、ハフニウム、ニオブから選択される少なくとも一種の活性金属と錫とを含有するＡｇ－Ｃｕろう材を介して接合されてなるセラミックス回路基板。」である点。

【相違点】

本願発明１は「ろう材中のＡｇ成分の銅板への拡散距離が１０μｍ～８０μｍであり、且つ銅回路側と銅放熱板側の拡散距離の差が１０μｍ未満である」が、引用発明２は係る構成を有するものではない点。

したがって、本願発明１は引用発明２ではなく、引用文献１に記載された発明であるとはいえない。

（２）本願発明２について

本願発明２は、本願発明１のすべての発明特定事項を有し、さらに技術的事項を付加したものであるから、上記と同様の理由により、引用文献１に記載された発明であるとはいえない。

オ　小括

よって、本願発明１及び２は、引用発明１若しくは引用発明２ではないから、引用文献１に記載された発明ではない。

２　原査定の理由２（進歩性）について

事案に鑑み、まず、本願発明１と引用発明２との対比・判断を行う。

（１）本願発明１と引用発明２との対比・判断

前記１（１）ウでの検討のとおり、本願発明１は「ろう材中のＡｇ成分の銅板への拡散距離が１０μｍ～８０μｍであり、且つ銅回路側と銅放熱板側の拡散距離の差が１０μｍ未満である」が、引用発明２は係る構成を有するものではない点において相違する。

当該相違点について検討するに、前記第４（ア）の請求項３によれば、引用発明２に係るセラミックス回路基板の接合条件は、真空度１０－３Ｐａ以下、接合温度７８０～８１０℃、保持時間１０～３０分であって、第４（イ）から、接合温度が低いか保持時間が短い場合には接合が不十分となり、接合温度が高いか保持時間が長い場合には、銅板へのろう材成分の拡散が進行してろう材層の厚みが薄くなり、セラミック基板にクラックを生じることが理解される。

しかし、前記第４（ア）及び（イ）には、ろう材層の成分や接合条件が「ろう材中のＡｇ成分の銅板への拡散距離」や「銅回路側と銅放熱板側の拡散距離の差」に与える影響や、これらの発明特定事項がセラミックス回路基板の品質に与える影響について何ら記載ないし示唆がない。

そうすると、当業者といえども、引用文献１の記載によっては、本願発明２について「ろう材中のＡｇ成分の銅板への拡散距離が１０μｍ～８０μｍであり、且つ銅回路側と銅放熱板側の拡散距離の差が１０μｍ未満」となるような接合条件は理解し得ないし、そのような接合条件を採用する動機付けも見いだせない。

したがって、本願発明２は、引用発明２及び引用文献１に記載された事項に基づいて、当業者が容易に発明をすることできたものであるとはいえない。

（２）本願発明１と引用発明１との対比・判断

前記１（１）イでの検討のとおり、本願発明１は「ろう材中のＡｇ成分の銅板への拡散距離が１０μｍ～８０μｍであり、且つ銅回路側と銅放熱板側の拡散距離の差が１０μｍ未満である」が、引用発明１は、当該発明の製法によって製造することで、係る構成を有するに至ったかが明らかではない点において相違する。

当該相違点について検討するに、前記２（１）での検討のとおり、引用文献１には、ろう材層の成分や接合条件が「ろう材中のＡｇ成分の銅板への拡散距離」や「銅回路側と銅放熱板側の拡散距離の差」に与える影響や、これらの発明特定事項がセラミックス回路基板の品質に与える影響について何ら記載ないし示唆がないのであるから、前記２（１）と同様の理由により、本願発明１は、引用発明１及び引用文献１に記載された事項に基づいて、当業者が容易に発明をすることできたものであるとはいえない。

（３）本願発明２について

本願発明２は、本願発明１のすべての発明特定事項を有し、さらに技術的事項を付加したものであるから、前記２（１）及び（２）と同様の理由により、当業者が容易に発明をすることできたものであるとはいえない。

（４）小括

よって、本願発明１及び２は、引用発明１若しくは引用発明２及び引用文献１の記載に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものとはいえない。

第６　むすび

以上のとおり、本願請求項１及び２に係る発明は、引用文献１に記載された発明ではなく、当業者が引用文献１に記載された発明に基づいて容易に発明をすることができたものでもない。

したがって、原査定の理由によっては、本願を拒絶すべきものとすることはできない。

また、他に本願を拒絶すべき理由を発見しない。

よって、結論のとおり審決する。