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　特願２００２−２４２７８５「錫−亜鉛系鉛フリーはんだ合金」拒絶査定不服審判事件〔平成１６年　３月１８日出願公開、特開２００４−　８２１３４〕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、２００２年（平成１４年）８月２３日に出願されたものであって、その発明は、平成１６年５月２８日付の手続補正により補正された明細書の記載からみて、その特許請求の範囲の請求項１〜２に記載されたとおりであり、その請求項１に係る発明は次のとおりのものである。
　「６〜１０重量％の亜鉛および０．００１５〜０．１重量％のマグネシウムを含有し、残部が錫からなることを特徴とする、錫−亜鉛系鉛フリーはんだ合金。」
（以下、請求項１に係る発明を「本願発明」という。）
　
２．引用例に記載の事項
　これに対して、原査定の拒絶の理由に引用された刊行物である特開２０００−１５４７８号公報（以下、引例１という。）、及び、先願である特願２００１−５１６２１号（特開２００２−２４８５９６号公報）の願書に最初に添付された明細書（以下、引例２という。）には、下記の事項が記載されている。
　
（１）引例１：特開２０００−１５４７８号公報
（１ａ）「【特許請求の範囲】
【請求項１】  錫と、錫に対して３〜２１重量％の割合の亜鉛と、常温常圧において固体であり亜鉛より蒸気圧が高い添加成分とを含有し、該添加成分はハンダ材全量に対して０．５重量％以下の割合で含まれることを特徴とするハンダ材。
【請求項２】  前記添加成分は、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、マンガン、ガリウム、インジウム、タリウム、燐、アンチモン、ビスマス、硫黄、セレン、テルル及びポロニウムからなる群より選択される請求項１記載のハンダ材。」
　
（１ｂ）「【０００１】【発明の属する技術分野】本発明は、電気、電子又は機械部品を接合するための鉛を含有しないハンダ材に関する。詳細には、回路基板等の電気又は電子部品やステンレス等の汎用性の高い金属材料の接合が可能な錫及び亜鉛を含有するハンダ材に関する。・・・
【００１８】錫及び亜鉛は汎用性の高い金属であるので、錫−亜鉛ハンダは経済的に非常に有利な接合材料であるが、ソルダーペーストに調製した場合、保存性に問題があるので、錫−亜鉛ハンダの安定性の向上が必要である。詳細には、従来の錫／鉛ハンダに用いられるフラックスを用いて錫−亜鉛ハンダのソルダーペーストを調製すると、錫／鉛ハンダの場合に比べて急激にソルダーペーストの粘度が上昇し、調製後約１カ月にはほぼ硬化して使用困難となる。つまり、ソルダーペーストの保存性が低い。この原因としては、ハンダ成分とフラックスの有機成分との反応・結合、溶剤等に混入している少量の酸素によるハンダの酸化などが考えられる。錫−亜鉛ハンダは、溶融したハンダが固化する際に表面に亜鉛が濃縮した薄膜が形成されるため、ハンダ粒子表面の反応性の高い亜鉛がフラックスと反応し易く、ソルダーペーストの安定性が低いと考えられる。」
　
（１ｃ）「【００２１】ソルダーペーストの保存性を向上させるためには、添加成分（以後、第１の添加成分とも称する）として、亜鉛より蒸気圧の高い固体成分が用いられる。具体的には、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、マンガン、ガリウム、インジウム、タリウム、燐、アンチモン、ビスマス、硫黄、セレン、テルル、ポロニウム等が挙げられる。これらの添加成分を錫−亜鉛ハンダに添加すると、添加成分は、ハンダを溶融した際に溶融ハンダの表面に浸出し易く、表面に濃縮した亜鉛の外側を覆ったり亜鉛と共存するようになり、反応性の高い亜鉛とフラックスとの反応が遅延することによりハンダの安定性及びソルダーペーストの保存性が増すと考えられる。第１の添加成分の添加によるソルダーペーストの保存性を向上する効果は０．１重量％程度で明らかであり、・・・」
　
（１ｄ）「【００３１】
【実施例】以下、実施例により本発明を詳細に説明する。
【００３２】（実施例１）酸素濃度１００ppm 以下の窒素雰囲気中で、純度９９．９８％の錫９１．０重量部、純度９９．９９％の亜鉛８．５重量部及び純度９９．９７％のマグネシウム０．５重量部を溶融槽に投入し、加熱溶融して均一にした。これを、直径５０μｍのノズルを通して断続的に放出させて液滴を形成し、窒素雰囲気中で冷却固化させることにより、ハンダ粉末を調製した。これを分級して粒経が約１０〜５０μｍのハンダ粉末を得た。
【００３３】他方、重合ロジン（松脂）４６重量部、溶剤（主成分：テルピネオール）４４．５重量部、硬化ヒマシ油（チキソ剤）８重量部、活性剤（主成分：ジフェニルグアニジン臭化水素酸塩）０．９重量部、パルミチン酸０．３重量部及びエチルアミン塩酸塩０．３重量部を混合しながら加熱した後に冷却して均質のフラックスを調製した。このフラックス１０重量部と前述のハンダ粉末９０重量部とを窒素雰囲気中で攪拌混合してソルダーペーストを得た。
【００３４】このソルダーペーストを冷蔵庫中（５℃）で６０日保存した後に取り出して粘度を測定したところ、初期の粘度から５％の増加に留まり十分に使用可能な状態であった。
【００３５】更に、このソルダーペーストを用いて５mm×０．５mmの銅製パッド上でのＩＣ部品のハンダ付けを下記のリフロー条件で行ったところ、リフロー温度２００〜２０５℃でハンダが溶融した。冷却直後にハンダ付け部位について下記のようなヒートサイクル試験を実施したところ、１０００サイクル経過後も何等問題はなかった。」
　
（２）引例２：特願２００１−５１６２１号（特開２００２−２４８５９６号公報）
（２ａ）「【特許請求の範囲】
【請求項１】Ｃｒ、Ｎｂ、Ｍｎ、Ｂ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｂａ、Ｌｉ、Ｃａ、Ｃｅ、Ｓｒ、Ｍｇ、Ａｌの少なくとも１種を含有し、かつ、最表面からの深さで１〜１００ｎｍが実質的に該含有元素の酸化物からなることを特徴とするＳｎ−Ｚｎ系半田ボール
・・・
【請求項３】含有元素の合計が、０．００１〜５wt％であることを特徴とする請求項１記載のＳｎ−Ｚｎ系半田ボール」
　
（２ｂ）「【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ＰｂレスであるＳｎ―Ｚｎ系半田は、Ｚｎが存在するため極めて酸化し易くなっており、従来の半田製造工程で許容された酸素不純物量であって容易に酸化物を形成し、・・・
【０００８】
【課題を解決する手段】半田表面に酸化に対して安定であって、かつ極めて薄い均一な酸化物層を形成することによって酸素の内部への拡散を抑制すると共に、
【０００９】酸化物が表面を覆っているため、保存時には酸素の拡散を抑制し、使用時には球体内部半田が溶融することによって、機械的強度が低い半田表面の酸化物は容易に破壊されるため接合を阻害せず、半田母材による接合が極めて強固に行われるものである。
【００１０】また、含有元素の合計が０．００１wt％未満では半田球の表面に均一に酸化物層を形成できず、５wt％より多くては半田そのものの特性値、例えば融点等が大きく変化するために０．００１wt％以上５wt％以下と定めた。
【００１１】半田の必須の構成元素であるＺｎ含有量は、１wt%未満では半田自体の濡れ性向上が十分に作用せず、４０wt%よりおおくては半田特性が劣化するため、１wt%以上４０wt%以下と定めた。」
　
（２ｃ）「【００２９】【実施例】
【実施例１】加熱した合金の表層部が不活性ガスで置換されるようにガス注入口を上部に有する半田溶解層の中に、組成比が錫９０．４wt％以上、亜鉛９wt％、添加金属元素含有量が０．６wt％の共融物質としての合金のインゴット・・・」
　
３．特許法第２９条第２項についての判断
３−１．本願発明
　本願発明は、はんだの濡れ性を良好にし、併せてクリームはんだの長期の保存性にも優れた錫−亜鉛系鉛フリーはんだ合金を提供するため、錫−亜鉛系はんだに、亜鉛より酸化傾向の高い極微量のマグネシウムを所定組成配分だけ添加することにより、クリームはんだの亜鉛とフラックスとの反応を抑えて保存性が高められる一方、はんだ溶融時には、良好な濡れ性が保持されることを見出した（本願明細書段落【０００９】、【００１０】）もので、本願発明の錫−亜鉛系鉛フリーはんだ合金は、上記特許請求の範囲に記載のように、化学組成が、６〜１０重量％の亜鉛および０．００１５〜０．１重量％のマグネシウムを含有し、残部が錫からなる。
　本願発明でマグネシウムの所定量を選択した理由は、はんだ粉末表面に生成されるマグネシウム酸化物の保護皮膜が、クリームはんだの冷蔵保存時には内部を保護する一方で、はんだを溶融させる昇温時には、マグネシウムの酸化保護皮膜は、濡れ性を保持すべく破壊されやすい状態にするためであり（本願明細書段落【００１６】，【００１７】）、マグネシウム添加量の下限については、０．００１５重量％未満だと、粉末表面に、亜鉛とフラックスの反応を低減させるに十分な酸化皮膜が形成されないためであり、上限については、０．１重量％を越えると、はんだ付け時にマグネシウム酸化物が破壊されず残存し、さらには、はんだ粉末の製造時に使用する合金溶湯の粘度が上昇するためである。（本願明細書段落【００２０】，【００２１】）
　要するに、本願発明は、６〜１０重量％亜鉛および０．００１５〜０．１重量％のマグネシウムを含有し、残部が錫からなる鉛フリーはんだ合金であって、所定量のマグネシウムを添加することにより、錫−亜鉛系鉛フリーはんだ合金のはんだ保存性とはんだ付け時の濡れ性の両特性を確保するのである。
　
３−２．引例１に記載される発明
　引例１には、「【請求項１】  錫と、錫に対して３〜２１重量％の割合の亜鉛と、常温常圧において固体であり亜鉛より蒸気圧が高い添加成分とを含有し、該添加成分はハンダ材全量に対して０．５重量％以下の割合で含まれることを特徴とするハンダ材。
【請求項２】  前記添加成分は、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、マンガン、ガリウム、インジウム、タリウム、燐、アンチモン、ビスマス、硫黄、セレン、テルル及びポロニウムからなる群より選択される請求項１記載のハンダ材。」（摘示１−１）と記載されているから、請求項１の添加成分として、請求項２の中からマグネシウムを選択すると、引例１には、「錫と、錫に対して３〜２１重量％の割合の亜鉛と、マグネシウムとを含有し、マグネシウムはハンダ材全量に対して０．５重量％以下の割合で含まれることを特徴とするハンダ材。」の発明が記載されている。
　
３−３．本願発明と引例１に記載される発明の対比　
　引例１には、汎用性の高い金属材料の接合が可能な、鉛を含有しない錫及び亜鉛を含有する錫−亜鉛はんだは経済的に非常に有利な接合材料であるが、ソルダーペーストに調製した場合、はんだ成分中の反応性の高い亜鉛がフラックスと反応し易く、ソルダーペーストの安定性が低く、保存性に問題があること（１ｂ）、その対策として、亜鉛を錫に対して３〜２１重量％含有する錫−亜鉛系はんだに０．５重量％以下のマグネシウムを添加すれば亜鉛とフラックスとの反応が遅延してハンダの安定性及びソルダーペーストの保存性が増すこと、マグネシウム添加によるソルダーペーストの保存性向上効果は０．１重量％程度でみられること（１ｃ）、そして、実施例として、錫９１．０重量部、亜鉛８．５重量部及びマグネシウム０．５重量部からなるはんだ合金とフラックスを用いたソルダーペーストは保存性及びはんだ付け性が良好であること（１ｄ）が示されている。
　しかして、引例１に記載される錫−亜鉛系鉛フリーはんだは活性な亜鉛成分のため保存性に劣るという問題認識は本願発明のそれと同じであり、その解決策として錫−亜鉛系鉛フリーはんだに少量のマグネシウムを添加する点でも共通している。
　そして、引例１の実施例には、錫９１．０重量部、亜鉛８．５重量部及びマグネシウム０．５重量部からなるはんだ合金が示されており、この引例１の実施例に記載されるはんだ合金の亜鉛及び錫の含有量は、本願発明の規定（亜鉛６〜１０重量％、残部錫）を満足している。
　また、マグネシウム含有量に関しても、引例１では、０．５重量％以下であるのに対し、本願発明では０．００１５〜０．１重量％であるから、本願発明のマグネシウム含有量は、引例１の規定内に入るものではあるが、本願発明はマグネシウム含有量を引例１より厳密に極微量範囲に規定している点で一応の相違がみられる。
　
３−４．以下、この相違点について検討する。
　マグネシウム添加量が、０．００１５重量％未満だと、表面に亜鉛とフラックスの反応を低減させるに十分な酸化被膜が形成されず、０．１重量％を超えると、はんだ付け時にマグネシウム酸化物が破壊されず残存する、さらには、はんだ粉末製造時に合金溶湯の粘度が上昇する（本願明細書段落【００２０】，【００２１】）。
　したがって、本願発明では、保存時にマグネシウムの酸化保護被膜によって反応を抑制し、且つ、はんだを溶融させる昇温時には、マグネシウムの酸化保護皮膜が濡れ性を保持すべく破壊されやすい状態にするため（本願明細書段落【００１６】）に、亜鉛を所定量含む錫−亜鉛系鉛フリーはんだ合金のマグネシウム添加量を０．００１５〜０．１重量％と規定して、はんだ保存性とはんだ付け時の濡れ性の両特性を確保したのである。
　これに対し、引例１では、本願発明と同様な組成の錫−亜鉛系鉛フリーはんだにおいて、マグネシウムを０．１重量％程度添加すれば錫−亜鉛ペーストはんだの保存性が向上する（１ｃ）と記載されているが、マグネシウム添加量と濡れ性の関係については具体的に記載されていない。
　しかして、マグネシウムのような酸化されやすい成分を多く添加すると酸化膜が厚くなり、膜が破壊されにくくなることは容易に予測されるところであり、また、はんだの用途及びはんだ付けの作用を考慮すると、加熱時にははんだ全体が溶け酸化膜が破れはんだが流れて濡れなければならないものである、この点は、引例１にも、「ハンダ材が酸化すると溶融温度が急激に上昇し濡れ性や強度等も極端に低下する」（【００２３】）と記載されているように、はんだ付けに際しはんだの濡れ性は当然に要求される特性であるから、はんだの保存性と共に、はんだの使用時には酸化保護膜が適宜に破れて濡らし、はんだとして機能するように添加量を定めることは当然に考慮される事項である。
　そして、はんだの保存性と濡れ性の両方を保証するためのマグネシウムの適正添加量は、はんだ合金組成だけでなく、はんだ合金粉末と混合するフラックス組成、はんだペーストの保存状態、或いは、ハンダ付け条件等、種々の要因により異なるものであるから、引例１で規定するマグネシウム添加量０．５％以下の範囲の中から、上記各ケースに応じた最適値を選択することは当業者が適宜になし得ることである。
　そして、引例１には、マグネシウム添加によるソルダーペーストの保存性向上効果は０．１重量％程度でみられる（１ｃ）旨示されているのであるから、本願発明のようにマグネシウム添加量を、０．１％に隣接する値である０．００１５〜０．１％に規定することに格別の困難性があったものとは認められない。
　
４．特許法第２９条の２についての判断
４−１．本願発明
　上記３−１．に記載のとおり、本願発明は、はんだの濡れ性を良好にし、併せてクリームはんだの長期の保存性にも優れた錫−亜鉛系鉛フリーはんだ合金を提供するため、錫−亜鉛系はんだに、亜鉛より酸化傾向の高い極微量のマグネシウムを所定組成配分だけ添加することにより、クリームはんだの亜鉛とフラックスとの反応を抑えて保存性が高められる一方、はんだ溶融時には、良好な濡れ性が保持されることを見出した（本願明細書段落【０００９】、【００１０】）もので、本願発明の錫−亜鉛系鉛フリーはんだ合金は、上記特許請求の範囲に記載のように、化学組成が、６〜１０重量％の亜鉛および０．００１５〜０．１重量％のマグネシウムを含有し、残部が錫からなる。
　本願発明でマグネシウムの所定量を選択した理由は、はんだ粉末表面に生成されるマグネシウム酸化物の保護皮膜が、クリームはんだの冷蔵保存時には内部を保護する一方で、はんだを溶融させる昇温時には、マグネシウムの酸化保護皮膜は、濡れ性を保持すべく破壊されやすい状態にするためであり（本願明細書段落【００１６】，【００１７】）、マグネシウム添加量の下限については、０．００１５重量％未満だと、粉末表面に、亜鉛とフラックスの反応を低減させるに十分な酸化皮膜が形成されないためであり、上限については、０．１重量％を越えると、はんだ付け時にマグネシウム酸化物が破壊されず残存し、さらには、はんだ粉末の製造時に使用する合金溶湯の粘度が上昇するためである。（本願明細書段落【００２０】，【００２１】）
　要するに、本願発明は、６〜１０重量％亜鉛および０．００１５〜０．１重量％のマグネシウムを含有し、残部が錫からなる鉛フリーはんだ合金であって、所定量のマグネシウムを添加することにより、錫−亜鉛系鉛フリーはんだ合金のはんだ保存性とはんだ付け時の濡れ性の両特性を確保するのである。
　
４−２．引例２に記載される発明
　引例２の【特許請求の範囲】には、「【請求項１】Ｃｒ、Ｎｂ、Ｍｎ、Ｂ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｂａ、Ｌｉ、Ｃａ、Ｃｅ、Ｓｒ、Ｍｇ、Ａｌの少なくとも1種を含有し、かつ、最表面からの深さで１〜１００ｎｍが実質的に該含有元素の酸化物からなることを特徴とするＳｎ−Ｚｎ系半田ボール
・・・
【請求項３】含有元素の合計が、０．００１〜５wt％であることを特徴とする請求項１記載のＳｎ−Ｚｎ系半田ボール」（２ａ）と記載されているから、請求項１において、含有元素としてＭｇを選択し、請求項３の記載と併せると、引例２には、「マグネシウムが０．００１〜５wt％であるＳｎ−Ｚｎ系半田ボール」の発明が記載されている。
　
４−３．本願発明と引例２に記載される発明の対比　
　引例２には、ＰｂレスであるＳｎ―Ｚｎ系半田は、Ｚｎが存在するため極めて酸化し易い等の問題に対する解決策として、（含有元素を添加することにより）半田表面に酸化に対して安定であって、かつ極めて薄い均一な酸化物層を形成することによって保存時には酸素の内部への拡散を抑制し、使用時には球体内部半田が溶融することによって、機械的強度が低い半田表面の酸化物は容易に破壊され、接合を阻害せず、半田母材による接合が極めて強固に行われる（２ｂ）ようにしている。
  この引例２に記載される問題点と解決策は、本願発明の「保存時にマグネシウムの酸化保護被膜によって反応を抑制し、且つ、はんだを溶融させる昇温時には、マグネシウムの酸化保護皮膜が濡れ性を保持すべく破壊されやすい状態にして、はんだの保存性と濡れ性を確保する」ことと同等である。
　次に、発明の具体的な構成についてみると、引例２に記載される発明である上記「含有元素であるマグネシウムが０．００１〜５wt％であるＳｎ−Ｚｎ系半田ボール」は、本願発明でいう錫−亜鉛系鉛フリーはんだ合金に属することは明らかであり、引例２には、はんだの必須の構成元素である「Ｚｎ含有量は、１wt％未満では半田自体の濡れ性向上が十分に作用せず、40wt%よりおおくては半田特性が劣化するため、１wt％以上４０wt％以下」、添加金属である「含有元素の合計が０．００１wt％未満では半田球の表面に均一に酸化物層を形成できず、５wt％より多くては半田そのものの特性値、例えば融点等が大きく変化するために０．００１wt％以上５wt％以下」（２ｂ）と記載され、引例２の実施例には、組成比が錫９０．４重量％以上、亜鉛が９重量％、添加金属元素含有量が０．６重量％のはんだ合金（２ｃ）が示されている。
　してみれば、引例２には、「１〜４０重量％の亜鉛および０．００１〜５重量％のマグネシウムを含有し、残部が錫からなる錫−亜鉛系鉛フリーはんだ合金」或いは「９重量％の亜鉛および０．００１〜５重量％のマグネシウムを含有し、残部が錫からなる錫−亜鉛系鉛フリーはんだ合金」が記載されているということができ、これは本願発明の「６〜１０重量％の亜鉛および０．００１５〜０．１重量％のマグネシウムを含有し、残部が錫からなることを特徴とする、錫−亜鉛系鉛フリーはんだ合金」という構成と重複する部分があるから、重複部分において、本願発明は、引例２に記載された発明と同一であると認められる。
　
５．むすび
　したがって、本願発明は、上記刊行物（引例１）に記載された発明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認められるから、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。
　また、本願発明は、先願（引例２）の願書に最初に添付された明細書に記載された発明と同一であり、しかも、本願発明の発明者が上記先願明細書に記載された発明者と同一であるとも、また、本願の出願時に、その出願人が上記他の出願の出願人と同一であるとも認められないので、特許法第２９条の２の規定により特許を受けることができない。
　よって、結論のとおり審決する。