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特許拒絶査定不服審判

2019-016064

チップ配置、および接触接続部を形成する方法

審判番号
2019-016064
法域
特許
審判種別
拒絶査定不服審判(拒絶査定不服の審決)
出願番号
特願2017-548176外部サイト(J-PlatPat)へ移動します
請求日
2019年11月28日
審決日
2021年04月13日
公報発行日
2021年10月29日
結論
請求不成立
審判長/審判官
分類
P18 .121-WZ (H01L)
根拠条文(結論部分から自動抽出・参考)
特許法29条2項
条文(本文から自動抽出・参考)
特許法第29条第2項
データ出所
審決公報(SGML)

事件の表示

特願2017-548176「チップ配置、および接触接続部を形成する方法」拒絶査定不服審判事件〔平成28年 9月22日国際公開、WO2016/146323、平成30年 4月19日国内公表、特表2018-511175〕について、次のとおり審決する。

結論

【結 論】 本件審判の請求は、成り立たない。

理由

【理 由】 1.手続の経緯 本願は、2016年2月15日(パリ条約に基づく優先権主張外国庁受理 2015年3月16日 ドイツ(DE))を国際出願日とする出願であって、平成30年12月12日付け拒絶理由通知に対する応答時、平成31年3月14日に手続補正がなされたが、令和1年7月24日付けで拒絶査定がなされ、これに対して、同年11月28日に拒絶査定不服審判の請求及び手続補正がなされ、当審の令和2年10月26日付け拒絶理由通知に対する応答時、令和3年1月19日に手続補正がなされたものである。 2.本願発明 本願の請求項1ないし17に係る発明は、令和3年1月19日の手続補正により補正された特許請求の範囲の請求項1ないし17に記載された事項により特定されるとおりのものと認められるところ、請求項16に係る発明(以下、「本願発明」という。)は、次のとおりである。 「【請求項16】 チップ(18、47)と、導体材料トラック(14、45、46)が形成された非導電性基板(12、52)と、接触導体(30、53、54)とを備え、前記チップは、前記基板上、または導体材料トラック(15)上に配置された、チップ配置(10、38、44)であって、 前記チップのチップ接触面(25、48、49)および前記導体材料トラック(14、45、46)の各々に、銀ペースト(29)または銅ペーストが塗布され、 前記チップ接触面上の前記銀ペーストまたは前記銅ペースト内、および、前記導体材料トラック上の前記銀ペーストまたは前記銅ペースト内に、前記接触導体が埋められ、 前記接触導体(30、53、54)として撚り線が使用され、 前記接触導体(30、53、54)を前記銀ペーストまたは前記銅ペースト内に埋めることによって、銀粒子または銅粒子が撚り線に入り込み、前記焼結の際に、前記銀粒子または銅粒子と前記撚り線との間に密着した接続を形成可能とする、チップ配置。」 なお、下線を付した「前記焼結」なる記載について、かかる記載より前には焼結に関する記載はないことから、「焼結」の誤記と認める。 3.拒絶の理由の概要 本願の請求項16に対して令和2年10月26日付けで当審が通知した拒絶理由のうちの理由1は、次のとおりのものである。なお、当該拒絶理由通知時は、請求項17であった。 本件出願の請求項17に係る発明は、その出願前日本国内または外国において頒布された引用文献1に記載された発明及び周知の技術事項(引用文献2、3にそれぞれ記載の技術事項)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。 引用文献1:米国特許出願公開第2007/0018338号明細書 引用文献2:特開2014-225350号公報 引用文献3:特開2011-192686号公報 4.引用文献の記載および引用発明 引用文献1には、「CONNECTION ELEMENT FOR A SEMICONDUCTOR COMPONENT AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME」について、図面とともに以下の各記載がある(なお、当審による翻訳を付記する。)。 (1)「1. A connection element arranged on a connection area of a semiconductor component, the connection element comprising: at least one bonding wire portion fixed on the connection area; and an electrically conductive material covering the connection area, wherein the bonding wire portion is surrounded and/or embedded by the electrically conductive material. 2. The connection element as claimed in claim 1, wherein the electrically conductive material is a metal paste.」(claim1-2) (1.半導体素子の接続領域に配置された接続要素であって、 前記接続領域上に固定された少なくとも1つのボンディングワイヤと、 前記ボンディングワイヤの部分が取り囲まれ、および/または埋め込まれるように前記接続領域を覆う導電性材料と、から構成される接続要素。 2.前記導電性材料は金属ペーストである、請求項1に記載の接続要素。) (2)「[0013] An apparatus for producing a connection element includes a bonding apparatus with a bonding position and a position with a metal paste dispenser or a soldering device for applying a metal paste or a solder material to the fixed bonding wire portions for at least one connection element. ・・・・ [0014] A further position is advantageously provided for the bonding device, in which a metal paste of the connection element can be cured by heating. A laser beam unit it preferably provided for the curing position, the laser beam of the laser beam unit heating the metal paste of the connection element such that volatile solvents escape and a sintering process commences for the binders contained in the metal paste, which sintering process leaves a dense sintering metal matrix on the connection area with the bonding portions being embedded. 」 (「[0013] 接続要素を製造するための装置は、ボンディング位置にボンディング装置と、所定の位置に少なくとも1つの接続要素のための固定されたボンディングワイヤの部分に金属ペーストあるいは半田材料を供給するための金属ペーストディスペンサあるいは半田付け装置を含んでいる。・・・・ [0014] さらに、ボンディング装置は、接続要素の金属ペーストを加熱により硬化させることができるため有利である。レーザービームユニットが好ましくは硬化位置に設けられ、レーザービームユニットのレーザービームは、揮発性溶媒を逃散し、焼結プロセスが埋め込まれたボンディング部分を有する接続領域に密な焼結金属マトリックスが形成されるように金属ペーストに含まれるバインダーに対して焼結プロセスが開始されるように接続要素の金属ペーストを加熱する。) (3)「[0045] FIGS. 5 to 9 show schematic views of the semiconductor power chip 11 in accordance with FIG. 1 upon application of the connection element 1 of the first embodiment of the invention. For this purpose, the semiconductor power chip 11 has a source electrode S on the top side 38 and a drain electrode D on the rear side 33 of the semiconductor power chip 11. Furthermore, situated on the top side 38 is another small electrode in the form of the gate electrode G for the semiconductor power chip 11. [0046] FIG. 6 shows a schematic cross section through a partial region 32 of the semiconductor power chip 11 upon application of a bonding wire portion 6 in a bonding wire position 22 of a bonding apparatus. For this purpose, the bonding wire 28 is guided through the bonding wire feeding eye 29 under the bonding stylus 27 and the bonding wire portion 6 is fixed on the bonding area 30 via a thermosonic compression process. ・・・・ [0047] FIG. 7 shows a schematic cross section through the partial region 32 of the semiconductor power chip 11 in accordance with FIG. 6 upon application of a metal paste 25 in a metal paste position 23. In this implementation of the method, a metal paste 25 is applied rather than a solder, which metal paste may be fed from a metal paste dispenser 24, the metal paste dispenser 24 being movable in arrow directions A, B and C in order to cover the entire connection area 10 with the metal paste 25 and at the same time to embed the bonding wire portion 6 in the metal paste once the bonding wire 28 has already been fixed. [0048] FIG. 8 shows a schematic cross section through the partial region 32 of the semiconductor power chip 11 in accordance with FIG. 7 after the metal paste 25 has cured to form an electrically conductive material 9. For this purpose, the connection element 1 is heated to a temperature T where 100℃≦T≦25℃. 」 ([0045] 図5~9は、本発明の第1実施形態の接続要素1が適用される図1に従った電力用半導体チップ11の概略図を示す。この目的のために、電力用半導体チップ11は、表面38のソース電極Sと裏面33のドレイン電極Dを有する。さらに表面38には、電力用半導体チップ11のゲート電極Gの形態の別の小さな電極態が配置されている。 [0046] 図6は、ボンディング装置のボンディングワイヤ位置22において、ボンディングワイヤの部分6に適用時の電力用半導体チップ11の一部の領域32を通る概略断面図を示す。この目的のために、ボンディングワイヤ28はボンディングスタイラス27の下にボンディングワイヤ供給部29を介して案内されるとともに、ボンディングワイヤの部分6は超音波熱圧着プロセスによりボンディングエリア30に固定される。・・・・ [0047] 図7は、金属ペースト位置23の金属ペースト25が適用される図6に従った電力用半導体チップ11の一部の領域32を通る概略断面図を示す。本方法のこの実施形態では、半田ではなく金属ペースト25が塗布され、金属ペーストは金属ペーストディスペンサー24から供給してもよく、金属ペーストディスペンサー24は、金属ペースト25で全接続領域10を覆い、同時にボンディングワイヤ28がすでに固定されているボンディングワイヤの部分6を金属ペーストに埋め込むために矢印方向A,BおよびCに移動することができる。 [0048] 図8は、金属ペースト25を導電性材料9を形成するために硬化された後の図7に従った電力用半導体チップ11の一部の領域32を通る概略断面図を示す。この目的のために、接続要素1は、100℃≦T≦250℃の温度Tに加熱される。) 上記(1)ないし(3)から以下のことがいえる。 ・引用文献1に記載の「CONNECTION ELEMENT FOR A SEMICONDUCTOR COMPONENT AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME」(半導体素子およびその製造方法のための接続要素)のうちの「半導体素子のための接続要素」は、上記(1)の記載事項によれば、半導体素子の接続領域に配置され、前記接続領域上に固定された少なくとも1つのボンディングワイヤと、前記ボンディングワイヤの部分が埋め込まれるように前記接続領域を覆う導電性材料と、から構成されてなるものであり、前記導電性材料は金属ペーストである。 ・上記(3)の記載事項、及び図5~8によれば、半導体素子は電力用半導体チップ11であり、電力用半導体チップ11の接続領域は電極(ソース電極S)面からなるものである。 ・上記(2)、(3)の記載事項、及び図6~8によれば、接続要素は、まずボンディングワイヤの部分6すなわち端部を電力用半導体チップ11の電極面に固定した後に、その固定した端部を埋め込むように金属ペースト25を塗布し、金属ペースト25を加熱することにより、金属ペースト25に含まれる金属粒子の焼結を行って導電性材料9を形成することで製造されてなるものである。 以上のことから、電力用半導体チップ11は何らかの基材上に配置されることは自明なことであることも踏まえ、上記接続要素を備える電力用半導体チップ11が所定の基材上に配置された構成を「接続要素を備える電力用半導体チップ配置」の発明として捉えて、上記記載事項及び図面を総合勘案すると、引用文献1には、次の発明(以下、「引用発明」という。)が記載されている。 「電力用半導体チップと、所定の基材と、少なくとも1つのボンディングワイヤとを備え、前記電力用半導体チップは前記所定の基材上に配置された、接続要素を備える電力用半導体チップ配置であって、 前記電力用半導体チップの電極面にボンディングワイヤの端部を固定し、 固定した前記ボンディングワイヤの端部が埋め込まれるように金属ペーストを塗布し、 前記金属ペーストを加熱することにより、当該金属ペーストに含まれる金属粒子の焼結を行って前記ボンディングワイヤの端部が埋め込まれた導電性材料を形成するようにした、接続要素を備える電力用半導体チップ配置。」 5.対比 そこで、本願発明と引用発明とを対比する。 (1)引用発明おける「電力用半導体チップ」、「ボンディングワイヤ」は、それぞれ本願発明でいう「チップ」、「接触導体」に相当する。また、引用発明における「所定の基材」は、チップが配置されるものである点で、本願発明でいう「非導電性基板」と共通する。 そして、引用発明における「接続要素を備える電力用半導体チップ配置」は、チップと、所定の基材と、接触導体とを備えるものである点で、本願発明でいう「チップ配置」と共通するものである。 したがって、本願発明と引用発明とは、「チップと、所定の基材と、接触導体とを備え、前記チップは、前記所定の基材上に配置された、チップ配置」である点で共通する。 ただし、本願発明では、所定の基材が「導体材料トラックが形成された非導電性基板」であり、チップが「前記基板上、または導体材料トラック上」に配置される旨特定するのに対し、引用発明では、そのような明確な特定を有していない点で相違する。 (2)本願発明でいう「チップ接触面」について、本願明細書の段落【0017】には「チップ接触面は、チップ表面に銅片を適用することによって形成され得る。・・・銅片は、接触導体との電気的接触の形成を容易にすることもできる。」と記載されていることを踏まえると、接触導体と電気的接触を形成するための金属(銅)面を意味するものと解釈できることから、引用発明における電力用半導体チップの「電極面」は、本願発明でいうチップの「チップ接触面」に相当するといえる。 また、引用発明における「金属ペースト」は、電極面に固定したボンディングワイヤの端部が埋め込まれるように塗布されるものであり、当然、電極面にも塗布されるものであるといえ、本願発明と引用発明とは、「前記チップのチップ接触面に、金属ペーストが塗布され」るものである点で共通するということができる。 ただし、金属ペーストについて、本願発明では、「銀ペーストまたは銅ペースト」であり、「前記導体材料トラック」にも塗布される旨特定するのに対し、引用発明では、そのような特定を有していない点で相違する。 (3)上記(2)でも指摘したように、引用発明における「金属ペースト」は、電極面に固定したボンディングワイヤの端部が埋め込まれるように塗布されるものであるから、本願発明と引用発明とは、「前記チップ接触面上の前記金属前ペースト内に、前記接触導体が埋められ」てなるものである点で共通するといえる。 ただし、本願発明では、「前記導体材料トラック上の前記銀ペーストまたは前記銅ペースト内」にも接触導体が埋められる旨特定するのに対し、引用発明では、そのような特定を有していない点で相違する。 (4)引用発明にあっても、金属ペーストを加熱することにより、当該金属ペーストに含まれる金属粒子の焼結を行ってボンディングワイヤの端部が埋め込まれた導電性材料を形成するようにしていることから、焼結の際に、金属ペースト中の金属粒子とボンディングワイヤとの間に電気的な接続が形成されるといえる。 したがって、本願発明と引用発明とは、「前記接触導体を前記金属ペースト内に埋めることによって、焼結の際に、金属粒子と前記接触導体との間に接続を形成可能とする」ものである点で共通する。 ただし、本願発明では、接触導体として「撚り線」が使用され、「銀粒子または銅粒子が撚り線に入り込み」、焼結の際に、「前記銀粒子または銅粒子と前記撚り線との間に密着した」接続を形成可能とする旨特定するのに対し、引用発明では、そのような特定を有していない点で相違する。 よって上記(1)ないし(4)によれば、本願発明と引用発明とは、 「チップと、所定の基材と、接触導体とを備え、前記チップは、前記所定の基材上に配置された、チップ配置であって、 前記チップのチップ接触面に、金属ペーストが塗布され、 前記チップ接触面上の前記金属ペースト内に、前記接触導体が埋められ、 前記接触導体を前記金属ペースト内に埋めることによって、焼結の際に、金属粒子と前記接触導体との間に接続を形成可能とする、チップ配置。」 である点で一致し、次の点で相違する。 [相違点1] 金属ペーストについて、本願発明では、「銀ペーストまたは銅ペースト」である旨特定するのに対し、引用発明では、そのような特定を有していない点。 [相違点2] 本願発明では、所定の基材が「導体材料トラックが形成された非導電性基板」であり、チップが「前記基板上、または導体材料トラック上」に配置され、さらに、銀ペーストまたは銅ペーストが「前記導体材料トラック」にも塗布され、接触導体が「前記導体材料トラック上の前記銀ペーストまたは前記銅ペースト内」にも埋められる旨特定するのに対し、引用発明では、そのような特定を有していない点。 [相違点3] 本願発明では、接触導体として「撚り線」が使用され、「銀粒子または銅粒子が撚り線に入り込み」、焼結の際に、「前記銀粒子または銅粒子と前記撚り線との間に密着した」接続を形成可能とする旨特定するのに対し、引用発明では、そのような特定を有していない点。 6.判断 上記各相違点について検討する。 [相違点1]について 例えば当審の拒絶の理由に引用された特開2014-225350号公報に記載(段落【0001】、【0011】~【0012】を参照)のように、2つの部材同士を接着(接合)するために焼結させて用いられる金属ペーストとして、「銀」ペーストは周知といえるものであり、引用発明においても、金属ペーストとして銀ペーストを用いて、相違点1に係る構成とすることは当業者が適宜なし得たことである。 [相違点2]について 引用発明のボンディングワイヤにあっても、電力用半導体チップの電極面と接続する一端とは反対側の他端は、当然何らかの導体材料からなる部材に接続されるものであるところ、引用文献1の段落[0019]には、ボンディングワイヤと配線基板のコンタクトパッドとの接続も示唆されていることに加え、例えば当審の拒絶の理由に引用された特開2011-192686号公報に記載(段落【0011】、図3を参照)のように、ボンディングワイヤ(網み線状導体)の他端を基板上の電極に接続する構成は周知である。 したがって、引用発明においても、ボンディングワイヤの他端を、電力用半導体チップの電極面と接続する一端と同様の接続手段(ボンディングワイヤの他端が埋め込まれるように金属ペーストを基板上の電極に塗布し、これを焼結させるようにした接続手段)でもって基板上の電極に接続するようにし、相違点2に係る構成とすることは当業者であれば適宜なし得たことである。 [相違点3]について 例えば当審の拒絶の理由に引用された特開2003-37130号公報(【請求項1】、段落【0011】を参照)や特開平6-302640号公報(【請求項1】、段落【0003】~【0004】を参照)に記載のように、ボンディングワイヤとして撚り線を用いることは周知の技術事項であり、引用発明においても、ボンディングワイヤとして撚り線を用いるようにすることは当業者が適宜なし得ることである。そしてその場合には、ボンデングワイヤとしての撚り線の端部は金属ペーストに埋め込まれているのであるから、金属ペーストに含まれる金属粒子は多少なりとも撚り線を構成する各導線間に入り込み、焼結の際に当該金属粒子と撚り線との間により密着した接続が形成されることも自明といえることである。 よって、引用発明において上記周知の技術事項を採用することにより、相違点3に係る構成とすることは当業者が適宜なし得たことである。 そして、上記各相違点を総合勘案しても、本願発明が奏する効果は、引用発明及び周知の技術事項から当業者が予測できたものであって、格別顕著な効果があるとはいえない。 7.むすび 以上のとおり、本願の請求項16に係る発明は、引用文献1に記載された発明及び周知の技術事項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。 したがって、本願は、その余の請求項について論及するまでもなく拒絶すべきものである。 よって、結論のとおり審決する。

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2019-016064

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