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　特願２００６−２６１８３４号「パワーモジュール」拒絶査定不服審判事件〔平成２０年　４月１０日出願公開、特開２００８−　８２５９６号〕について、次のとおり審決する。
【結　論】
　本件審判の請求は、成り立たない。
【理　由】
１．手続の経緯
　本願は、平成１８年９月２７日の出願であって、平成２４年２月７日付けで拒絶査定がなされ（発送：２月１４日）、これに対し、平成２４年４月２５日に拒絶査定不服審判の請求がなされるとともに、その審判請求と同時に手続補正がなされたものであり、さらに、平成２４年１０月３０日付けで当審において拒絶理由が通知され（発送：１１月６日）、これに対して、同年１２月２７日に意見書及び手続補正書が提出されたものである。
　
２．本願発明
　本願の特許請求の範囲の請求項１に係る発明（以下「本願発明」という。）は、平成２４年１２月２７日の手続補正書で補正された特許請求の範囲の請求項１に記載された事項により特定される次のとおりのものである。
　
「【請求項１】
　パワーデバイス（１０１）が実装された回路基板（１０２）を密閉状に収容する電装品ケース体（１０３）を備え、パワーデバイス（１０１）の実装位置に対応する電装品ケース体（１０３）の外部にパワーデバイス（１０１）を冷却するための冷却用配管（１０４）が配置されるパワーモジュール（１００）において、
　前記電装品ケース体（１０３）が、樹脂で形成されたケース主体部（１０５）と、前記ケース主体部（１０５）と一体に組付けられ、前記電装品ケース体（１０３）の一部を形成すると共に前記ケース主体部（１０５）の樹脂よりも高い熱伝導性を有する熱伝導性部材からなる放熱ケース部（１０６）とを備え、
　前記放熱ケース部（１０６）は、前記電装品ケース体（１０３）内に位置する内側面が前記回路基板（１０２）に対応する平面形状とされると共に、回路基板（１０２）に電気的絶縁状態で少なくともパワーデバイス（１０１）の実装位置対応領域で接触され、電装品ケース体（１０３）外に位置する外側面における前記冷却用配管（１０４）の配置位置対応部分に冷却用配管（１０４）に対応する凹み形状の凹溝部（１０７）が設けられ、該凹溝部（１０７）に冷却用配管（１０４）が嵌め込み状態で配置され、前記放熱ケース部（１０６）は前記パワーデバイス（１０１）に対応する部分にのみ備え、
　前記放熱ケース部の前記外側面は、前記冷却用配管のうち前記パワーデバイスから最も離れた部分よりも、前記パワーデバイス側に退いている、パワーモジュール（１００）。」
　
３．引用刊行物とその記載事項
（１）当審における平成２４年１０月３０日付けの拒絶理由（以下「当審拒絶理由」という。）において引用した、本願の出願前に頒布された刊行物である特開平８−２１３５４７号公報（以下「刊行物１」という。）には、図面と共に以下の事項が記載されている。
　
ア．「【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前述のように複数個のパワー半導体チップ素子をパッケージに組み込んでモジュールを構成する場合に、従来のパッケージ構造のままではチップ素子の搭載数の増加とともに次記のような問題点が派生する。すなわち、
パッケージ内に組み込むチップ素子数が増えると、これに相応して各チップ素子を一括搭載する金属ベース板（銅板）の面積が増加する。このために、実使用時のヒートサイクルに伴う金属ベース板自身の熱的変形（熱膨張）量が大きくなり、この結果として金属ベース板との熱膨張率の差から半導体チップ素子，絶縁基板，樹脂ケースに大きな機械的応力が加わってクラック割れなどのトラブルが生じ易くなる
【０００６】本発明は上記の点にかんがみなされたものであり、複数のパワーチップ素子を搭載したパワートランジスタモジュールなどを対象に、前記課題を解決してヒートサイクルに起因する半導体チップ素子，絶縁基板，樹脂ケースなどのクラック割れを防いで信頼性の向上が図れるようにした半導体装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために、
本発明のパッケージ組立構造によれば、金属ベース板を複数枚に分割してそれぞれに絶縁基板，半導体チップ素子を振り分けて載置するとともに、各金属ベース板をその底面が外部に露呈するよう樹脂ケースの底壁を貫通させてケースに固着して構成する
　
イ．「【００１１】
【実施例】以下、本発明の実施例を図１（ａ),（ｂ）に基づいて説明する。なお、実施例の図中で図２（ａ),（ｂ）に対応する同一部材には同じ符号が付してある。すなわち、図示実施例においては、金属ベース板１を符号＃１，＃２で示す２枚の金属ベース板に二分割した上で、
各金属ベース板＃１，＃２が有底樹脂ケース２の底壁部２ｃに並置結合されており、かつ各金属ベース板ごとに絶縁基板４を介してパワートランジスタチップ素子（ＩＧＢＴ）５，およびフライホイールダイオードチップ素子６がそれぞれ２個ずつ搭載されている。ここで、各金属ベース板＃１，＃２はチップ素子５，６を２個ずつ合計４個のチップをマウントした絶縁基板４よりも一回り大きなサイズに設定し、その底面が樹脂ケース２の裏面側に露呈するよう、樹脂ケース２の底壁部２ｃを貫通して組み込まれている
樹脂ケース２の底壁部２ｃの四隅には半導体装置を放熱フィンに取付けるためのねじ穴２ｄが開口している
【００１２】また、図２（ｂ）における
電極１２，１３に相応する内部配線用の電極板１４，１５が、それぞれ十分な厚みを持った電極板として金属ベース板１の領域から外れた位置に並べて樹脂ケース２の底壁部２ｃの上面に固着
樹脂ケース２の内部には図２と同様にシリコーンゲル１０を充填し、その上層部をエポキシ樹脂９で封止している
【００１３】前記したパッケージ構造のように、複数のパワー半導体チップ素子を分割した金属ベース板に振り分けて搭載することにより、個々の金属ベース板の所要面積は図２における１枚の金属ベース板よりも小サイズでヒートサイクルに伴う個々の金属ベース板の熱的変形量が小さくなり、これにより熱膨張率の差に起因して半導体チップ素子，絶縁基板，樹脂ケースに加わる機械的応力を低めてクラック割れなどのトラブルを回避できる。また、内部配線用の電極板を絶縁基板から分離して樹脂ケースの底壁部上に直接敷設することにより、金属ベース板の所要面積の縮小化が一層進むほか絶縁も確保され、さらに当該電極板を十分な板厚にすることで電極の抵抗，インダクタンスの低減化が可能となる。」（段落【００１１】〜【００１３】）
　
ウ．図１には、以下の事項が図示されている。
・有底樹脂ケース２と金属ベース板♯１、♯２から、パワートランジスタチップ素子５及びフライホイールダイオードチップ素子６を組み込むパッケージが構成されていること
・絶縁基板４と一回り大きなサイズの金属ベース板♯１、♯２は、平板形状で互いに隙間なく接して図示され、前記金属ベース板♯１、♯２がパッケージ内に位置する内側面が前記絶縁基板４に対応する平面形状とされると共に、絶縁基板４にパワートランジスタチップ素子５及びフライホイールダイオードチップ素子６の搭載位置対応領域で接触されていること
　
エ．「樹脂ケース２の内部にシリコーンゲル１０を充填し、その上層部をエポキシ樹脂９で封止している」（摘記事項イ段落【００１２】）ことから、絶縁基板４はパッケージ内に密閉状に収容されているものと認められる。
　また「各金属ベース板ごとに絶縁基板４を介してパワートランジスタチップ素子（ＩＧＢＴ）５，およびフライホイールダイオードチップ素子６がそれぞれ２個ずつ搭載されている。ここで、各金属ベース板＃１，＃２はチップ素子５，６を２個ずつ合計４個のチップをマウントした絶縁基板４よりも一回り大きなサイズに設定し、その底面が樹脂ケース２の裏面側に露呈するよう、樹脂ケース２の底壁部２ｃを貫通して組み込まれている。」（摘記事項イ段落【００１１】）こと、及び、「樹脂ケース２の底壁部２ｃの四隅には半導体装置を放熱フィンに取付けるためのねじ穴２ｄが開口している」（摘記事項イ段落【００１２】）ことから、パワートランジスタチップ素子５及びフライホイールダイオードチップ素子６の搭載位置に対応するパッケージの外部に、パワートランジスタチップ素子５及びフライホイールダイオードチップ素子６を冷却するための放熱フィンが、ケースにねじ止めされることにより金属ベース板♯１、♯２のパッケージ外に位置する外側面に配置されるものと認められる。
　さらに「金属ベース板♯１、♯２」が有底樹脂ケース２の樹脂よりも高い熱伝導性を有すること、および、絶縁基板４に電気的絶縁状態で接触していることは明らかである。
　
　以上の記載事項ア、イ、図示事項ウ、認定事項エを総合すると、刊行物１には、図１に対応する発明として、次の発明（以下「刊行物１記載の発明」という。）が記載されているものと認められる。
　
「パワートランジスタチップ素子５及びフライホイールダイオードチップ素子６が搭載された絶縁基板４を密閉状に収容するパッケージを備え、パワートランジスタチップ素子５及びフライホイールダイオードチップ素子６の搭載位置に対応するパッケージの外部にパワートランジスタチップ素子５及びフライホイールダイオードチップ素子６を冷却するための放熱フィンが配置される半導体装置において、 
　前記パッケージが、有底樹脂ケース２と、前記有底樹脂ケース２の底壁部２ｃを貫通して組み込まれると共に有底樹脂ケース２の樹脂よりも高い熱伝導性を有する金属からなる金属ベース板♯１、♯２とを備え、
　前記金属ベース板♯１、♯２は、前記パッケージ内に位置する内側面が前記絶縁基板４に対応する平面形状とされると共に、絶縁基板４に電気的絶縁状態でパワートランジスタチップ素子５及びフライホイールダイオードチップ素子６の搭載位置対応領域で接触され、前記パッケージ外に位置する外側面に放熱フィンが配置され、前記金属ベース板♯１、♯２は前記パワートランジスタチップ素子５及びフライホイールダイオードチップ素子６をマウントした絶縁基板４よりも一回り大きなサイズに設定され、
　前記放熱フィンは、前記有底樹脂ケース２にねじで取り付けられている半導体装置。」
　
（２）当審拒絶理由において引用した、本願の出願前に頒布された刊行物である特開平１−１６５１５３号公報（以下「刊行物２」という。）には、第１図（ｈ）と共に、以下の記載がある。
　
オ．「
動作層領域の一方の面にめっき金属層によるヒートシンク（放熱電極）の形成されたプレーテッドヒートシンク構造の半導体装置
　
カ．「ガンダイオード，インパットダイオード，高出力電界効果トランジスタなどの
パワーデバイスでは
一方の面にめっき金属層によるヒートシンクを形成するPHS構造が採られている
　
キ．「本発明の製造法は、・・・、
ヒートシンクを
めっき金属層を充填して形成する方法
　
ク．「さらに、
めっきAu層が必要な部分のみ形成されるのでAu材料の節減
　
　以上の記載事項オ〜クを総合すると、刊行物２には、パワーデバイスにおけるヒートシンクの金属材料を節減するための発明として、次の発明（以下「刊行物２記載の発明」という。）が記載されているものと認められる。
　
　「ヒートシンクを必要な部分のみ形成したパワーデバイス。」
　
４．発明の対比
　本願発明と刊行物１記載の発明を対比すると、刊行物１記載の発明の「パワートランジスタチップ素子５及びフライホイールダイオードチップ素子６」は本願発明の「パワーデバイス」に相当し、以下同様に「搭載」は「実装」に、「絶縁基板４」は「回路基板」に、「パッケージ」は「電装品ケース体」に、「半導体装置」は「パワーモジュール」に、「有底樹脂ケース２」は「樹脂で形成されたケース主体部」に、「有底樹脂ケース２の底壁部２ｃを貫通して組み込まれる」は「ケース主体部と一体に組付けられ、前記電装品ケース体の一部を形成する」に、「金属からなる」は「熱伝導性部材からなる」に、「金属ベース板♯１、♯２」は「放熱ケース部」に、各々相当する。
　
　また、刊行物１記載の発明の「放熱フィン」も本願発明の「冷却用配管」も、共に「（パワーデバイスを冷却するために電装品ケース体の外部に配置された）冷却手段」といえ、同様に、「パワートランジスタチップ素子５及びフライホイールダイオードチップ素子６をマウントした絶縁基板４よりも一回り大きなサイズに設定され」も「放熱ケース部（１０６）は前記パワーデバイス（１０１）に対応する部分にのみ備え」も、共に「放熱ケース部は前記パワーデバイスに対応する部分に備えた」といえる。
　
　したがって、両者の一致点、相違点は、次のとおりである。
　
（一致点）
　パワーデバイスが実装された回路基板を密閉状に収容する電装品ケース体を備え、パワーデバイスの実装位置に対応する電装品ケース体の外部にパワーデバイスを冷却するための冷却手段が配置されるパワーモジュールにおいて、
　前記電装品ケース体が、樹脂で形成されたケース主体部と、前記ケース主体部と一体に組付けられ、前記電装品ケース体の一部を形成すると共に前記ケース主体部の樹脂よりも高い熱伝導性を有する熱伝導性部材からなる放熱ケース部とを備え、
　前記放熱ケース部は、前記電装品ケース体内に位置する内側面が前記回路基板に対応する平面形状とされると共に、回路基板に電気的絶縁状態で少なくともパワーデバイスの実装位置対応領域で接触され、電装品ケース体外に位置する外側面に前記冷却用手段を配置し、前記放熱ケース部は前記パワーデバイスに対応する部分に備えたパワーモジュール。
　
（相違点１）
 （パワーデバイスを冷却するために電装品ケース体の外部に配置された）冷却手段が、請求項１に係る発明においては「冷却用配管」であって、放熱ケース部の「電装品ケース体外に位置する外側面における前記冷却用配管の配置位置対応部分に冷却用配管に対応する凹み形状の凹溝部が設けられ、該凹溝部に冷却用配管が嵌め込み状態で配置され」、「前記放熱ケース部の前記外側面は、前記冷却用配管のうち前記パワーデバイスから最も離れた部分よりも、前記パワーデバイス側に退いている」と特定されているのに対し、刊行物１記載の発明においては冷却手段が「放熱フィン」であって、金属ベース板♯１、♯２の「パッケージ外に位置する外側面に放熱フィンが配置され」、「樹脂ケース２にねじで取り付けられている」点。
　
（相違点２）
　放熱ケース部が備えられる部分が、請求項１に係る発明においては「パワーデバイスに対応する部分のみ」であるのに対し、刊行物１記載の発明においては「パワートランジスタチップ素子５及びフライホイールダイオードチップ素子６をマウントした絶縁基板４よりも一回り大きなサイズに設定され」ている点。
　
５．判断
　そこで、上記各相違点につき検討する。
　
（相違点１について）
　半導体装置の技術分野におけるヒートシンクの放熱量を増大されるために電装品ケース体の外部に配置する冷却手段として、空冷による自然冷却（冷却フィン）及び冷媒による強制冷却（冷却用配管）は、共に、例示するまでもなく従来より広く採用されている冷却手段であるので、いずれを採用するかは、当業者が、必要となる冷却量に応じて適宜選択すべき事項である。
　
　また、「冷却用配管」を取り付けるに際して「放熱ケース部の外側面における冷却用配管の配置位置対応部分に冷却用配管に対応する凹み形状の凹溝部を設け、該凹溝部に冷却用配管を嵌め込み状態で配置」すると共に「放熱ケース部の外側面を、冷却用配管のうちパワーデバイスから最も離れた部分よりも、パワーデバイス側に退いて」構成することも、例えば、登録実用新案第３０８４０６０号公報（図４参照、以下「刊行物３」という。）、実願昭５７−１４９４４３号（実開昭５９−５４９５０号）のマイクロフィルム（第１〜３図参照、以下「刊行物４」という。）記載のように、従来より周知の技術手段である。
　
　よって、刊行物１記載の発明において、必要な冷却量を得るため、冷却手段を「冷媒による冷却（冷却用配管）」とし、冷却配管を取り付けるに際して、「放熱ケース部の外側面における冷却用配管の配置位置対応部分に冷却用配管に対応する凹み形状の凹溝部を設け、該凹溝部に冷却用配管を嵌め込み状態で配置」すると共に「放熱ケース部の外側面を、冷却用配管のうちパワーデバイスから最も離れた部分よりも、パワーデバイス側に退いて」構成することは、上記周知の技術手段に倣って、当業者が、容易になしえた事項である。
　
（相違点２について）
　相違点１の検討において述べたように電装品ケース体の外部に配置する冷却手段として冷媒による強制冷却である「冷却用配管」を採用した場合、その冷却能力は空冷による自然冷却である「冷却フィン」の場合より大きいものであるので、これに伴って同等の冷却を行うために必要となる放熱ケース部を小さくしうることは、当業者に明らかな事項である。
　
　また、ヒートシンクの金属材料を節減するために「ヒートシンクを必要な部分のみ形成」することは、刊行物２記載の発明として述べたとおりである。
　
　よって、刊行物１記載の発明に、冷却手段として「冷却用配管」を採用することにより、冷却のために必要な放熱ケース部を小さくできるため、放熱ケース部に要する費用を節減するために放熱ケース部を必要な部分のみとすべく「パワーデバイスに対応する部分のみ」とすることは、刊行物２記載の発明に倣って、当業者が、容易になしえた事項である。
　
　また、請求項１に係る発明により得られる効果も、刊行物１、２記載の発明及び刊行物３、４記載の技術手段から、当業者であれば、予測できる程度のものであって、格別なものとはいえない。 
　
（請求人の主張の検討）　
　請求人は、平成２４年１２月２７日付け意見書において「金属ベース板＃１，＃２は、放熱フィンと絶縁基板４との間に設けられます。かかる金属ベース板＃１，＃２は、パワートランジスタ５，６で発熱した熱を水平方向へと広げつつ、放熱フィンへと伝達する、いわゆるヒートスプレッダとして機能するもの」であって「（本願の）放熱ケース（に相当する）としたことは誤りである」（意見書第２頁〈新請求項１について〉）と主張している。
　
　しかしながら、刊行物１記載発明における「金属ベース板＃１，＃２」は「チップ素子５、６」の発熱を冷却部材である「放熱フィン」に伝える、「樹脂ケース２の底壁部２ｃを貫通して組み込まれている」金属製の部材であり、本願発明において「パワーデバイス（１０１）」の発熱を冷却部材である「冷却用配管（１０４）」に伝える、「ケース主体部（１０５）と一体に組付けられ」た「ケース主体部（１０５）の樹脂よりも高い熱伝導性を有する熱伝導性部材」からなる「放熱ケース部（１０６）」と比べて、作用、機能面からみて相違するところがない。
　
　よって、請求人の上記主張は認められない。
　
６．結び
　以上のとおりであるから、本願発明は、刊行物１、２記載の発明及び刊行物３、４記載の技術手段に基づいて、当業者が容易に発明をすることができたものであり、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から、本願の他の請求項に係る発明について検討するまでもなく、本願は拒絶すべきものである。
　
　よって、結論のとおり審決する。