【事件の表示】
　特願２０００−２７００「パワーモジュール用基板」拒絶査定不服審判事件〔平成１３年５月２９日出願公開、特開２００１−１４８４５１〕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・本願発明
　本願は、平成１２年１月１１日（優先権主張　平成１１年３月２４日、平成１１年９月８日、日本）の出願であって、その請求項１〜５に係る発明は、平成１８年１０月１９日付け手続補正書により補正された明細書の特許請求の範囲の請求項１〜５に記載された事項により特定されるものと認められるところ、請求項１に係る発明（以下、「本願発明１」という）は、次のとおりのものである。
「絶縁基板(12)とヒートシンク(13,43,63)との間に前記絶縁基板(12)の熱膨張係数と前記ヒートシンク(13,43,63)の熱膨張係数の間の熱膨張係数を有する緩衝層(14,64)が介装接着されたパワーモジュール用基板において、
　前記絶縁基板(12)がＡｌＮ、Ｓｉ3Ｎ4又はＡｌ2Ｏ3により形成され、
　前記ヒートシンク(13,43,63)がＡｌ又はＣｕにより形成され、
　前記緩衝層(14,64)がＡｌＳｉＣにより形成され、
　前記緩衝層(14,64)は厚さが前記絶縁基板(12)の厚さの１．５〜５０倍であってかつ前記絶縁基板(12)の表面積の１〜３倍の表面積を有する
　ことを特徴とするパワーモジュール用基板。」
　
２．当審の拒絶理由の概要
　当審において通知した平成１８年８月１６日付け拒絶理由の概要は、平成１７年５月１１日付け手続補正書により補正された明細書の特許請求の範囲の請求項１〜５に記載された発明は、本願の優先日前に日本国内又は外国において頒布された刊行物１、２に記載された発明に基づいて、本願の優先日前に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、というものである。
　
３．引用刊行物とその主な記載事項
〔１〕刊行物１：欧州公開特許第９０１１６６号明細書（ＥＰ９０１１６６Ａ１、１９９９年３月１０日発行、その翻訳文として、以下では、パテントファミリーの特開平１１−１２１６９１号公報の記載を用いている。）
　摘示〔１ａ〕「【特許請求の範囲】
【請求項１】基板（６）の上部（６ａ）上に一体化して取り付けられた少なくとも１つの半導体チップ（３）を各々が有する複数のサブモジュールを有するパワー半導体モジュールであって、前記基板（６）は、電気的に絶縁しており、良好な熱伝導率を有し、且つ前記半導体チップ（３）にマッチした膨張係数を有していて、
ａ）１つのサブモジュール（２）は、良好な熱伝導率を有する材料で作られたヒートシンク（７）を有する１つの基板（６）を有し、且つ
ｂ）前記ヒートシンク（７）は、前記基板（６）の下側（６ｂ）と共にシールされていることを特徴とするパワー半導体モジュール。
【請求項２】前記ヒートシンク（７）は、冷却体（７ａ）と冷却構造（７ｂ）を有することを特徴とする請求項１に記載のパワー半導体モジュール。
【請求項３】　・・・・・
【請求項４】ａ）前記冷却体（７ａ）は、前記基板（６）にマッチした膨張係数を有する材料から構成され、及び／又は
ｂ）前記冷却構造（７ｂ）は、前記基板（６）にマッチした膨張係数を有する材料から構成され、或いは金属から構成されていることを特徴とする請求項２又は請求項３のいずれか１つに記載のパワー半導体モジュール。
【請求項５】ａ）前記基板（６）は、絶縁セラミックから構成され、
ｂ）前記冷却体（７ａ）は、金属／セラミックの複合体材料、特に炭化珪素から構成され、且つ
ｃ）前記冷却構造（７ｂ）は、同じ複合材料または関連金属から構成されていることを特徴とする請求項４に記載のパワー半導体モジュール。
【請求項６】　・・・・・
【請求項７】ａ）前記パワー半導体モジュール（１）は、前記ヒートシンク（７）と冷却媒体（１０）を囲むためのハウジングを有し、且つ
ｂ）前記冷却媒体（１０）は、液体、特に水、またはガスであることを特徴とする請求項６に記載のパワー半導体モジュール。
【請求項８】　・・・・・
【請求項９】ａ）前記サブモジュール（２）は、半導体チップ（３）、特にパワーダイオードを有するＩＧＢＴの最小の個数を有し、
ｂ）前記サブモジュール（６）は、ＡｌＮ、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＣ又はダイアモンドセラミックから構成され、
ｃ）前記冷却体（７ａ）は、ＡｌＳｉＣ、ＣｕＳｉＣ又はＡｌＳｉから構成され、及び/又は前記冷却構造は（７ｂ）は、ＡｌＳｉＣ、ＣｕＳｉＣ、ＡｌＳｉ、Ａｌ又はＣｕから構成され、且つ・・・」
　摘示〔１ｂ〕「【０００３】・・・・・今日の従来技術における主な故障のメカニズムの一つは、半導体チップ基板と熱を発散するベースプレート或いはヒートシンク間のはんだ層の疲労及び分離である。結果的に、チップはオーバヒートし、ボンディングワイヤは外れるようになり、最後には全体のパワー半導体モジュールが壊れる。はんだの疲労及び分離は、多くの負荷変動後に観察され、特定の温度条件ばかりでなくヒートシンクの効率に非常に依存する。したがって、ヒートシンクの構造及び形状を最適にすることは、そのために用いられる材料と同様にかなり重要なことである。
【０００４】ファイルレファレンス196 47 597.2のドイツ特許出願は、優先権主張して発行されていないが、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）から作られた共通のセラミック基板上に互いに隣り合って配列された多くのサブモジュールを、及び熱を発散する銅（Ｃｕ）のベースプレートを用いる後者を冷却するステップを開示している熱機械的ストレスを減少するために、炭化珪素アルミニウム（aluminum siliconcarbide (AlSiC)）や炭化珪素銅（copper silicon carbide (CuSiC)）の複合材料から作られた中間プレートが導入され、この中間プレートは、ＡｌＮと銅の熱膨張係数間の平均熱膨張係数を有している。この設計の欠点は、中間プレートが第２のはんだ層を必要とし、熱抵抗が増大することである。」
　摘示〔１ｃ〕「【００１０】
【発明の実施の形態】全図面をとおして、同じ参照番号は、同じか或いは対応するパーツを示す。図１は、本発明の主題に相当する、パワー半導体モジュール１の好適な実施形態を示す。サブモジュール２は、はんだ層４および銅又はアルミニウムから作られた金属化された領域５を介してＡｌＮ基板６の上部６ａに接続される少なくとも１つの半導体チップ３を有する。基板６は、その下側６ｂと共にシールされた、そしてAlSiCプレート状の冷却体７ａ及びAlSiCまたはアルミニウムから作られた小さなナブ或いはリブ形状の冷却構造７bを有するヒートシンク７を有する。多くのサブモジュール２は結合されて、パワー半導体モジュール１を形成する。この目的のために、それらは、プラスチックハウジング８の一方の上部８a上の窪み９に配列され、それらのヒートシンク７はハウジングの下側８b方向に向けられている。このプラスチックハウジング８aは、ヒートシンク７とオリフィス（図示されず）を介して供給され、排出される冷却媒体１０を包囲している。ハウジングの上部８aで、Oリング、厚いグルー接合などの形状のシール１１がサブモジュール２のエッジ領域に設けられる。好ましくは、シール１１は、ハウジングの上部８aと冷却体７aの間に配置される。
【００１１】このようなヒートシンクの設計は、熱負荷に耐えるように、その優れた能力によって特徴づけられる。熱機械的ストレスは、サブモジュール２に対する材料の選択によってもっぱら減少される。何故ならば、半導体材料３、ＡｌＮセラミックおよびAlSiCのヒートシンクの膨張係数は、互いに非常によく一致させられるからである。もし、冷却構造がアルミニウムからなっているならば、冷却体７aとの接触面積ができるだけ小さいナブやリブ７bを選択することによって、膨張係数の大きな増加が補償される。原理的には、上部から底部へ増加するアルミニウムの濃度を有する、したがって、増加する膨張係数を有するヒートシンク７を設けることも可能であり、冷却体７aには、大きな領域上に延び、そして純粋なアルミニウムから作られている冷却構造７bが備えられている。・・・・・」
　摘示〔１ｄ〕「【００１５】各々のサブモジュール２は、十分な熱伝導性の電気的絶縁材料、例えば絶縁セラミックからなる１つの基板６を有している。その熱膨張率は、半導体チップ３の熱膨張率、このましくは１０ｐｐｍ/ｋと一致されるべきである。ＡｌＮセラミックスに加えて、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）、炭化珪素（ＳｉＣ）或いはダイアモンドから作られたセラミックスも特に適している。メタライズされた領域５は、銅から構成されることができ、じゅうらいのほうほう、たとえばＤＣＢ（Direct Copper Bonding）を用いて基板の上部６ａに適用される。アルミニウムから作られタメタライズサレタ領域５は、それが自動的に不導体化され、したがって非常に長期間の安定性があるという利点を有する。メタライズされた領域５に代えて、例えば、チタンを含むはんだではんだ付けする銀を用いることも可能である。」
摘示〔１ｅ〕「【００１６】・・・・・ヒートシンク７は、金属/セラミック複合体の製造から公知の圧力浸透又は毛細管法を用いてセラミック基板６へ直接入れられる。この方法において、セラミック６は、ＳｉＣから作られた空の型に配置され、この空の型は液状のアルミニウム又は銅と共に浸透される。この浸透中に、強固な接合が金属とセラミックの間に形成される。」
　
〔２〕刊行物２：実願昭６０−９０６００号（実開昭６１−２０７０３８号）のマイクロフィルム
　摘示〔２ａ〕「実用新案登録請求の範囲
　放熱体に２段以上の掘り込み部を設け、前記放熱体と、半導体素子が搭載された絶縁板との間にはんだ付け可能な金属板を挿入してはんだ付けしてなることを特徴とする半導体装置の取付構造。」（明細書１頁４〜８行）
　摘示〔２ｂ〕「本考案は、・・・特にパワートランジスタ等の半導体装置の取付構造に関するものである。」（同１頁１１〜１４行）
　摘示〔２ｃ〕「熱ストレスにより生ずる応力を軽減させるためには接合材厚さを厚くすることにより可能である。」（同２頁４〜６行）
　摘示〔２ｄ〕「従来・・・パワー素子の取付構造は、・・・パワートランジスタなどのパワー素子１、ヒートシンク２、両面がメタライズ化された絶縁板３及び放熱体５を順次接着材としてのはんだ付けにて接着してある。」（同２頁６〜１１行）
　摘示〔２ｅ〕「金属板６は、絶縁板３と放熱体５の熱膨張率の中間の値、または中間でかつ絶縁板３に近似される値を有する一種のバッファ材であり、両部材３、５の熱膨張率の差を緩和することによってはんだに加わる熱収縮ストレスの低減がはかれる。」（同４頁１８行〜５頁３行）
　
４．当審の判断
４−１．刊行物１記載の発明
（１）刊行物１には、摘示〔１ａ〕の請求項１のとおりの、基板、ヒートシンク等を具備する「パワー半導体モジュール」が記載されているから、「パワー半導体モジュール用基板」も記載されているといえる。」
（２）摘示〔１ａ〕の請求項２には、ヒートシンクが冷却体（７ａ）と冷却構造（７ｂ）を有すること、同請求項９には、冷却体（７ａ）がＡｌＳｉＣ、ＣｕＳｉＣ又はＡｌＳｉから構成されたものである旨、及び、冷却構造（７ｂ）がＡｌＳｉＣ、ＣｕＳｉＣ、ＡｌＳｉ、Ａｌ又はＣｕから構成されたものである旨が記載されている。
（３）摘示〔１ｄ〕、及び、摘示〔１ａ〕の請求項９には、サブモジュールの基板は、ＡｌＮ、Ａｌ２Ｏ３等から構成されたものである旨が記載されている。
　
　以上の（１）〜（３）の事項を考慮し、基板が「ＡｌＮ又はＡｌ２Ｏ３」から構成された場合について整理すると、刊行物１には、次の発明（以下、「刊行物１発明」という。）が記載されていると認められる。
　　　刊行物１発明：「基板の上部上に一体化して取り付けられた少なくとも１つの半導体チップを各々が有する複数のサブモジュールを有するパワー半導体モジュールであって、前記基板は、ＡｌＮ又はＡｌ２Ｏ３から構成され、電気的に絶縁しており、良好な熱伝導率を有し、且つ前記半導体チップにマッチした膨張係数を有していて、
ａ）１つのサブモジュールは、良好な熱伝導率を有する材料で作られたヒートシンクを有する１つの基板を有し、且つ
ｂ）前記ヒートシンクは、ＡｌＳｉＣ、ＣｕＳｉＣ又はＡｌＳｉから構成された冷却体、及び、ＡｌＳｉＣ、ＣｕＳｉＣ、ＡｌＳｉ、Ａｌ又はＣｕから構成された冷却構造を有し、前記基板の下側と共にシールされているパワー半導体モジュール用基板。」
　 
４−２．本願発明１と刊行物１発明との対比
　本願発明１は、絶縁基板が「ＡｌＮ又はＡｌ2Ｏ3」により形成された態様を包含するから、そのような態様の本願発明１と刊行物１発明を対比すると、
（１）刊行物１発明における電気的に絶縁する「基板」は、本願発明１における「絶縁基板」に相当するといえる。
（２）刊行物１発明における、ＡｌＳｉＣ、ＣｕＳｉＣ、ＡｌＳｉ、Ａｌ又はＣｕから構成された「冷却構造」は、その配置や材料からみて、本願発明１における、Ａｌ又はＣｕにより形成された「ヒートシンク」に相当するといえる。
（３）刊行物１発明における、ＡｌＳｉＣ、ＣｕＳｉＣ又はＡｌＳｉから構成された「冷却体」と、本願発明１における、ＡｌＳｉＣにより形成された「緩衝層」とは、絶縁基板とヒートシンクの間に介在する層であって、その材料も一致しうるものであるから、どちらも「介在層」といえる。
　
　以上の（１）〜（３）の事項を考慮すると、両者は、
「絶縁基板とヒートシンクとの間に介在層が介装されたパワーモジュール用基板において、前記絶縁基板がＡｌＮ又はＡｌ2Ｏ3により形成されたパワーモジュール用基板。」である点で一致するが、次の点で相違する。
　　　相違点１：絶縁基板とヒートシンクとの間における介在層の介装が、本願発明１では、「介装接着」であるのに対し、刊行物１発明では、「介装接着」であることが不明である点
　　　相違点２：ヒートシンクが、本願発明１では、「Ａｌ又はＣｕ」により形成されたものであるのに対し、刊行物１発明では、「ＡｌＳｉＣ、ＣｕＳｉＣ、ＡｌＳｉ、Ａｌ又はＣｕ」から形成されたものである点
　　　相違点３：介在層が、本願発明１では、「ＡｌＳｉＣ」により形成され、「前記絶縁基板の熱膨張係数と前記ヒートシンクの熱膨張係数の間の熱膨張係数を有する緩衝層」であるのに対し、刊行物１発明では、「ＡｌＳｉＣ、ＣｕＳｉＣ又はＡｌＳｉ」により形成されたものであるが、「前記絶縁基板の熱膨張係数と前記ヒートシンクの熱膨張係数の間の熱膨張係数を有する緩衝層」であることが不明である点
　　　相違点４：本願発明１では、介在層は、「厚さが前記絶縁基板の厚さの１．５〜５０倍であってかつ前記絶縁基板の表面積の１〜３倍の表面積を有する」のに対し、刊行物１発明では、そのような事項が特定されていない点。
　 
４−３．相違点についての検討
（ｉ）相違点１について
　刊行物１の摘示〔１ｅ〕には、絶縁基板と介在層（ヒートシンク７）とを強固に接合する旨が記載されているし、また、パワーモジュール用基板を構成する層間をろう材等で接着することは、刊行物２の摘示〔２ｄ〕の記載等に見られるように、本願の優先日前において周知の事項であるから、上記相違点１は、実質的な相違でないか、仮に相違であるとしても、前示の周知事項に基づいて当業者が容易に想到し得たものというべきである。
　
（ｉｉ）相違点２、３について
　刊行物１発明は、ヒートシンク（冷却構造）の材料として「Ａｌ又はＣｕ」を、介在層（冷却体）の材料として「ＡｌＳｉＣ」を、それぞれ選択する態様を包含し、その場合には、介在層（冷却体）は、絶縁基板の熱膨張係数とヒートシンクの熱膨張係数の間の熱膨張係数を有すると認められるから、上記相違点２、３は、実質的な相違とはいえない。
　仮に、実質的な相違であるとしても、次の理由により当業者が容易に想到し得たものというべきである。すなわち、パワーモジュール用基板等の熱膨張係数が異なる複数の層を具備する積層物において、熱膨張係数の差による熱応力を緩和することを課題として、熱膨張係数が異なる２層間にそれらの中間の熱膨張係数を有する緩和層を介装することは、刊行物１の摘示〔１ｂ〕、刊行物２の摘示〔２ｅ〕、「溶接学会誌」第５５巻、第８号、社団法人溶接学会（昭和６１年１２月５日発行）４７５〜４８２頁（特に、４７８頁右欄参照）などの記載に見られるように、本願の優先日前において周知の事項であるから、刊行物１発明のパワーモジュール用基板において、ヒートシンク（冷却構造）の材料を「ＡｌＳｉＣ、ＣｕＳｉＣ、ＡｌＳｉ、Ａｌ又はＣｕ」から選択し、介在層（冷却体）の材料を「ＡｌＳｉＣ、ＣｕＳｉＣ又はＡｌＳｉ」から選択する際に、熱膨張係数の差による熱応力を緩和することを課題として、介在層（冷却体）が、「前記絶縁基板の熱膨張係数と前記ヒートシンクの熱膨張係数の間の熱膨張係数を有する緩衝層」となるように、ヒートシンクを「Ａｌ又はＣｕ」により形成されたものとし、介在層（冷却体）を「ＡｌＳｉＣ」により形成されたものとすることは、前示の周知事項に基づいて当業者が容易に想到し得たものというべきである。
　
（ｉｉｉ）相違点４について
　パワーモジュール用基板等の熱膨張係数が異なる複数の層を具備する積層物において、介在層の厚さを厚くすることにより、熱膨張係数の差による熱応力を緩和できることは、刊行物２の摘示〔２ｃ〕、特開昭６３−３１９２７４号公報、前記「溶接学会誌」第５５巻、第８号（特に、４７９〜４８０頁、図４参照）などの記載に見られるように、本願の優先日前において周知の事項である。また、介在層を厚くすれば、介在層に広い温度分布が形成され、熱応力が分散して緩和されることも、当業者であれば容易に予測できる程度の事項でもある。
　また、積層物のある層を別の層への熱移動により冷却する際に、該層から別の層への熱移動が空間で妨げられないように、それら層間にある介在層の平面の面積を該層の平面の面積より小さくしないことは、当業者が当然に考慮する程度の事項というべきである。
　そして、介在層の熱応力を緩和する機能や熱移動の機能は、その肉厚や平面の面積を極端に大きくしても、格別なものになるとは考えられないし、また、請求人が提出した平成１８年１０月３日付けの実験成績証明書を見ても、厚さに関する「１．５〜５０倍」や表面積に関する「１〜３倍」の数値限定に格別の臨界的意義が存在するとも認められない（前記実験成績証明書では、ＡｌＮの上下面にＡｌをロー付けしたものを「絶縁基板」としているが、本願発明１における「絶縁基板」がそのような積層構造のものであることは、本願明細書に全く記載されていない。仮に、該「ＡｌＮ」のみの層を本願発明１における「絶縁基板」であるとすると、厚さの数値限定が「１．５〜５０倍」を満足するものであっても、技術的意義を有さない場合があるから、前記実験成績証明書は、前記数値限定の臨界的意義を立証するものとはいえない）。
　してみれば、刊行物１発明のパワーモジュール用基板において、熱応力を緩和すると共に、熱移動が妨げられないように、介在層を「厚さが前記絶縁基板の厚さの１．５〜５０倍であってかつ前記絶縁基板の表面積の１〜３倍の表面積を有する」ように構成することは、当業者が介在層の発揮すべき機能を考慮し前示の周知事項に基づいて容易に想到し得たものというべきである。
　
（ｉｖ）相違点検討のまとめ
　上記（ｉ）〜（ｉｉｉ）の相違点検討のとおり、上記相違点１〜４は、いずれも、実質的な相違でないか、前示の周知事項に基づいて当業者が容易に想到し得たものである。
　そして、前示の周知事項を併せ考慮すると、本願発明１は、刊行物１、２の記載から予測できない格別に顕著な効果を奏するとは認められない。
　よって、本願発明１は、刊行物１、２に記載された発明及び周知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。
　
５．むすび
　以上のとおりであるから、本願発明１は、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、その余の発明について検討するまでもなく、拒絶されるべきものである。
　よって、結論のとおり審決する。