一种印刷模板法电镀多孔金属膜及其方法与应用-复审决定


发明创造名称:一种印刷模板法电镀多孔金属膜及其方法与应用
外观设计名称:
决定号:189269
决定日:2019-09-09
委内编号:1F263957
优先权日:
申请(专利)号:201710080889.2
申请日:2017-02-15
复审请求人:哈尔滨工业大学深圳研究生院
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:高瑜
合议组组长:黄丹萍
参审员:常莎莎
国际分类号:H01G11/84;H01G11/70;C25D5/02
外观设计分类号:
法律依据:专利法第22条第3款
决定要点:权利要求所要保护的技术方案与作为最接近的现有技术的对比文件相比具有区别技术特征,其中一部分区别技术特征被其他对比文件公开,且这些技术特征在上述其他对比文件中所起的作用与其在该权利要求中所起的作用相同,其余区别技术特征或者属于本领域公知常识,或者是本领域技术人员容易选择的,则在该作为最接近的现有技术的对比文件的基础上结合上述其他对比文件和本领域公知常识得到该权利要求请求保护的技术方案是显而易见的,因此该权利要求相对于这些对比文件和本领域公知常识的结合不具备创造性。
全文:
本复审请求涉及申请号为201710080889.2,名称为“一种印刷模板法电镀多孔金属膜及其方法与应用”的发明专利申请(下称“本申请”)。申请人为哈尔滨工业大学深圳研究生院。本申请的申请日为2017年02月15日,公开日为2017年06月30日。
经实质审查,国家知识产权局原审查部门于2018年08月22日发出驳回决定,驳回了本申请,其理由是:权利要求1、5-6不具备专利法第22条第3款规定的创造性。在驳回决定的其他说明部分,还指出权利要求2-4也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。驳回的具体理由为:1)对比文件1(KR10-2013-0096461A,公开日为2013年08月30日)是最接近的现有技术,权利要求1所要求保护的技术方案与对比文件1公开的内容相比,具有以下区别特征:还包括对硬性导体片的预处理:所述硬性导体片的预处理系将硬性导体片分别在无水乙醇和去离子水中清洗并干燥;印刷的是绝缘油墨;还包括印刷预处理步骤,所述印刷预处理步骤系将经过预处理后的硬性导体片固定在丝印台上;以及印刷绝缘油墨步骤,所述印刷绝缘油墨步骤系将刮板在丝网上以恒定的力沿直线刮动绝缘油墨;获得印有油墨点阵的印刷模版;金属膜的孔径由丝网印刷的目数控制,丝网目数为30-5000目。在对比文件1公开的形成具有多孔11的金属膜的基础上,本领域技术人员容易想到将掩膜图案30设置成对应的点阵结构。而采用丝网印刷工艺形成油墨点阵,丝网的目数控制多孔金属膜的孔径是本领域的惯用技术手段,选择丝网目数是30-5000目同样是本领域的常规选择。对比文件2(CN101304638A,公开日为2008年11月12日)公开了通过在孔以外的区域印刷绝缘油墨以形成绝缘层,以达到电镀时仅在孔内电镀的效果。在面对选择何种绝缘材料对印刷模版进行绝缘图案化的技术问题时,本领域技术人员容易想到使用对比文件2中绝缘油墨形成绝缘掩膜,使用丝网印刷机在硬性导体片上印刷绝缘油墨,以达到电镀时不在掩膜上沉积的效果。另外,为了形成稳定且均匀的油墨点阵,印刷前将预处理后的硬性导体片固定在丝印台上,印刷绝缘油墨时将刮板在丝网上以恒定的力沿直线刮动绝缘油墨,均是本领域中丝网印刷工艺的惯用技术手段。而在印刷绝缘油墨之前,将硬性导体片分别在无水乙醇和去离子水中清洗并干燥,电镀之前对步骤A中获得的印刷模版进行干燥处理,都是本领域中预处理的常规步骤。权利要求1相对于对比文件1、对比文件2以及公知常识的结合不具备创造性;2)对比文件1公开了一种多孔金属膜。权利要求1-4要求保护的技术方案不具备创造性,权利要求5相对于对比文件1、对比文件2以及公知常识的结合不具备创造性;3)本领域技术人员将多孔金属膜用作超级电容器的集流体是可预期的。权利要求6相对于对比文件1、对比文件2以及公知常识的结合不具备创造性。
驳回决定所依据的文本为:申请日2017年02月15日提交的说明书摘要、说明书第1-75段、说明书附图图1-10、摘要附图;2018年08月06日提交的权利要求第1-6项。驳回决定所针对的权利要求书如下:
“1. 一种印刷模版法电镀多孔金属膜的制备方法,其特征在于包括以下步骤:
步骤A:制备印刷模版,所述印刷模版系硬性导体片经丝网印刷后获得;
步骤B:制备多孔金属膜,所述多孔金属膜系在所述印刷模版上电镀金属膜后剥离获得;
其中,
所述步骤A包括以下分步骤,
步骤A1:硬性导体片的预处理;所述硬性导体片的预处理系将硬性导体片分别在无水乙醇和去离子水中清洗并干燥;
步骤A2:印刷步骤;所述印刷步骤系使用丝网印刷机在经过预处理后的硬性导体片上印刷绝缘油墨;
所述分步骤A2包括以下子步骤,
步骤A21:印刷预处理步骤,所述印刷预处理步骤系将经过预处理后的硬性导体片固定在丝印台上;
步骤A22:印刷绝缘油墨步骤,所述印刷绝缘油墨步骤系将刮板在丝网上以恒定的力沿直线刮动绝缘油墨;
步骤A23:获得印有油墨点阵的印刷模版;
所述步骤B包括以下分步骤,
步骤B1:电镀预处理步骤,所述电镀预处理步骤系对步骤A中获得的印刷模版进行干燥;
步骤B2:电镀步骤,所述电镀步骤系将步骤B1获得的印刷模版在电镀液中电镀金属膜;
步骤B3:制备自支撑多孔金属膜,所述自支撑多孔金属膜系将金属膜从印刷模版剥离后获得;
所述多孔金属膜的孔径由丝网的目数控制,所述丝网目数为30-5000目。
2. 根据权利要求1所述的印刷模版法电镀多孔金属膜的制备方法,其特征在于:所述丝网印刷机具有移动二维平台,所述移动二维平台的移动步长为2?m -200mm,所述移动二维平台的移动次数为0-10次。
3. 根据权利要求1所述的印刷模版法电镀多孔金属膜的制备方法,其特征在于:所述多孔金属膜系镍膜、铜模、金膜、银膜中的一种。
4. 根据权利要求1所述的印刷模版法电镀多孔金属膜的制备方法,其特征在于:所述硬性导体片为不锈钢片、铜片、铁片中的一种。
5. 一种印刷模版法电镀多孔金属膜,其特征在于:所述印刷模版法电镀多孔金属膜采用权利要求1-4中任意一种印刷模版法电镀多孔金属膜的制备方法制成。
6. 一种超级电容器,其特征在于:所述超级电容器采用权利要求5中的印刷模版法电镀多孔金属膜作为集流体。”
申请人(下称复审请求人)对上述驳回决定不服,于2018年10月18日向国家知识产权局提出了复审请求,同时修改了权利要求书,将原权利要求2的附加技术特征加入原权利要求1中,并适应性地修改了权利要求的编号。复审请求人认为:1)修改后的权利要求1中使用丝网印刷机在硬性导体片上印刷油墨,该丝网印刷机上设置了移动二维平台,与对比文件1相比,采用的设备不同;2)修改后的权利要求1实际解决的技术问题是:如何方便地控制金属膜的孔密度。对比文件1实际解决的技术问题是如何制备自支撑的多孔膜,两者取得的效果不同。在对比文件1的基础上,本领域技术人员更容易想到的是改变掩膜图案,得到不同尺寸的金属膜,而不容易直接想到设置移动二维平台的方式进行金属膜孔密度的控制。复审请求时新修改的权利要求1如下:
“1. 一种印刷模版法电镀多孔金属膜的制备方法,其特征在于包括以下步骤:
步骤A:制备印刷模版,所述印刷模版系硬性导体片经丝网印刷后获得;
步骤B:制备多孔金属膜,所述多孔金属膜系在所述印刷模版上电镀金属膜后剥离获得;
其中,
所述步骤A包括以下分步骤,
步骤A1:硬性导体片的预处理;所述硬性导体片的预处理系将硬性导体片分别在无水乙醇和去离子水中清洗并干燥;
步骤A2:印刷步骤;所述印刷步骤系使用丝网印刷机在经过预处理后的硬性导体片上印刷绝缘油墨;
所述分步骤A2包括以下子步骤,
步骤A21:印刷预处理步骤,所述印刷预处理步骤系将经过预处理后的硬性导体片固定在丝印台上;
步骤A22:印刷绝缘油墨步骤,所述印刷绝缘油墨步骤系将刮板在丝网上以恒定的力沿直线刮动绝缘油墨;
步骤A23:获得印有油墨点阵的印刷模版;
所述步骤B包括以下分步骤,
步骤B1:电镀预处理步骤,所述电镀预处理步骤系对步骤A中获得的印刷模版进行干燥;
步骤B2:电镀步骤,所述电镀步骤系将步骤B1获得的印刷模版在电镀液中电镀金属膜;
步骤B3:制备自支撑多孔金属膜,所述自支撑多孔金属膜系将金属膜从印刷模版剥离后获得;
所述多孔金属膜的孔径由丝网的目数控制,所述丝网目数为30-5000目;
所述丝网印刷机具有移动二维平台,所述移动二维平台的移动步长为2μm-200mm,所述移动二维平台的移动次数为0-10次。”
经形式审查合格,国家知识产权局于2018年11月02日依法受理了该复审请求,并将其转送至原审查部门进行前置审查。
原审查部门在前置审查意见书中认为:1)对比文件1公开了一种多孔金属膜的制备方法,其公开了本申请的发明构思,丝网印刷形成模板再进行电镀工艺,以简单地制备多孔金属膜。然而,在丝网印刷工艺中,选择网版固定,承印物移动的方式进行印刷是本领域的常规选择。为了形成一定的印刷图案,在丝网印刷机上设置移动二维平台以使承印物移动到预定的位置进行重复印刷是本领域的惯用技术手段,本领域技术人员能够根据印刷图案调整移动步长和移动次数,其技术效果也是能够预期的。因此修改后的权利要求1相对于对比文件1、对比文件2以及本领域的公知常识的结合仍然不具备专利法第22条第3款规定的创造性。2)本申请的丝网印刷是平面丝网印刷法,其工艺过程一般情况下是将承印物吸附在平台上进行印刷,承印物的输入、输出随着丝网印版的开闭或吸附台的移动进行。而且根据构造,丝网印刷设备可以分为印版固定,印刷台运动式;根据印刷台运动形式可以分为印刷台水平前后移动式丝印机(“丝网印刷原理与工艺”,武军,第7-9页,中国轻工业出版社,2010年02月)。可见,在对比文件1公开的丝网印刷工艺形成绝缘掩膜图案的基础上,选择网版固定,承印物移动的方式进行印刷是本领域的常规选择。而且在网版固定的情况下进行丝网印刷,本领域技术人员能够预期移动承印物进行多次印刷带来的油墨图案的变化。因此,为了形成一定图案的油墨点阵,本领域技术人员容易想到通过控制承印物即硬性导体片移动,以重复印刷得到相同密度或不同密度的油墨点阵。至于如何控制承印物移动,移动二维平台是现有技术中多种设备的常用工作台,用以控制X、Y两个方向的精密移动,将其应用在丝网印刷机上是本领域的常规设置。而且本领域技术人员能够根据印刷图案调整移动步长和移动次数,其技术效果也是能够预期的。
随后,国家知识产权局成立合议组对本案进行审理。
合议组于2019年04月04日向复审请求人发出复审通知书,指出:权利要求1-5不具备专利法第22条第3款规定的创造性。关于复审请求人的意见陈述,合议组认为:1)丝网印刷机是进行丝网印刷常用的工具,移动二维平台是丝网印刷机常见的部件,例如根据构造分,丝网印刷设备可以分为印刷台固定,印版运动式;印版固定,印刷台运动式。根据印刷台运动形式可以分为印刷台水平前后移动式丝印机,其印刷台按水平方向在版的下面运动(“丝网印刷原理与工艺”,第7-9页,武军 主编,北京:中国轻工业出版社,2010年02月)。2)虽然本领域技术人员容易想到的是改变掩膜图案得到不同尺寸的金属膜,但由于丝网印刷机中印刷台移动式、印版运动式都是常用的印刷方式,承印物与网版间的位置关系直接影响丝网印刷图案,例如在跑版定位印刷通过改变网版和承印物的相对位置获得多个相同的图案(“包装印刷设备”,第342-344页,郭凌华 主编,北京:中国轻工业出版社,2009年01月)。由此,在印刷大量规则分布的孔时,为了控制丝网印刷中孔的密度,本领域技术人员容易根据具体需要选择移动二维平台,并具体选择移动步长以及移动次数,其技术效果是可以预料的。
复审请求人于2019年05月17日提交了意见陈述书,同时修改了权利要求书,在原权利要求1中加入特征“通过改变丝网数目和印刷方式改变绝缘油墨的点阵从而实现改变多孔金属膜的孔径和孔密度的变化;多孔金属膜的孔径为1-500μm,孔密度为4-500000个/cm2”。复审请求人认为:1)权利要求1中在印刷绝缘油墨时,将刮板在丝网上以恒定的力沿直线利动绝缘油墨,而对比文件1、2中不具有该技术特征。2)对比文件1中是先制备掩膜图案(这个掩膜图案指的是将原始丝网图案化),然后用图案化的丝网进行印刷来得到用来电镀金属膜的模版,再在这个模版上电镀金属膜,权利要求1完全省略了将原始丝网图案化的过程。3)对比文件1中并不需要印刷绝缘电路板,在对比文件1的基础上,本领域技术人员并不容易得到与对比文件2相结合的技术启示。即使本领域技术人员得到了对比文件1、2相结合的启示,容易想到的也是如何增加对比文件1中电镀金属膜的厚度,而不容易得到本申请中的印刷绝缘油墨的过程。4)权利要求1中的印刷版法电镀多孔金属膜的制备过程中,通过改变丝网数目和印刷方式改变绝缘油墨的点阵,从而实现改变对孔金属膜的孔径和孔密度的变化,使对多孔金属膜的孔径及孔密度的调节方便快捷,使制备过程具有高效性。
在上述程序的基础上,合议组认为本案事实已经清楚,可以作出审查决定。
二、决定的理由
1、审查文本的认定
复审请求人在答复复审通知书时,在原权利要求1中加入特征“通过改变丝网数目和印刷方式改变绝缘油墨的点阵从而实现改变多孔金属膜的孔径和孔密度的变化;多孔金属膜的孔径为1-500μm,孔密度为4-500000个/cm2”,上述修改符合专利法实施细则第61条第1款以及专利法第33条的规定。因此本复审请求审查决定所针对的文本为:申请日2017年02月15日提交的说明书摘要、说明书第1-75段、说明书附图图1-10、摘要附图;2019年05月17日提交的权利要求第1-5项。
2、具体理由的阐述
在本复审请求审查决定中引用在驳回决定和复审通知书中所引用的对比文件1、2,即:
对比文件1:KR10-2013-0096461A,公开日为2013年08月30日;
对比文件2:CN101304638A,公开日为2008年11月12日。
创造性,是指与现有技术相比,该发明具有突出的实质性特点和显著的进步,该实用新型具有实质性特点和进步。
权利要求所要保护的技术方案与作为最接近的现有技术的对比文件相比具有区别技术特征,其中一部分区别技术特征被其他对比文件公开,且这些技术特征在上述其他对比文件中所起的作用与其在该权利要求中所起的作用相同,其余区别技术特征或者属于本领域公知常识,或者是本领域技术人员容易选择的,则在该作为最接近的现有技术的对比文件的基础上结合上述其他对比文件和本领域公知常识得到该权利要求请求保护的技术方案是显而易见的,因此该权利要求相对于这些对比文件和本领域公知常识的结合不具备创造性。
2.1权利要求1不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求1请求保护一种印刷模版法电镀多孔金属膜的制备方法。对比文件1公开了一种电镀多孔金属膜的制备方法,并具体公开了如下内容(参见说明书第0024-0031、42-47段,图2-4、8):该方法包括以下步骤:步骤A:制备金属电极板20(相当于硬性导体片),金属电极板材料是Ti,Cr,Ni,Au,Pt,Pd,Rh,Ir,Co或其合金;步骤B:在金属电极板20上形成掩膜图案30,掩膜图案30通过丝网印刷形成,掩膜图案30的材料是具有比金属电极板20电阻值高的金属化合物,如氧化铝,氮化铝;通过设置掩膜图案30,以达到在电镀时金属膜不沉积在掩膜图案的区域,进而剥离形成多孔结构的金属膜;步骤C:使用电解液电镀法在金属电极板20上形成金属膜(相当于步骤B2,电镀步骤),将金属膜从金属电极板20上剥离形成自支撑多孔金属膜10(相当于步骤B3,制备自支撑多孔金属膜)。
权利要求1所要求保护的技术方案与对比文件1公开的内容相比,具有以下区别技术特征:还包括对硬性导体片的预处理:所述硬性导体片的预处理系将硬性导体片分别在无水乙醇和去离子水中清洗并干燥;制备掩模图案的材料是绝缘油墨,印刷步骤采用丝网印刷机印刷绝缘油墨,丝网印刷机具有移动二维平台,所述移动二维平台的移动步长为2μm-200mm,所述移动二维平台的移动次数为0-10次;印刷预处理步骤,所述印刷预处理步骤系将经过预处理后的硬性导体片固定在丝印台上;以及印刷绝缘油墨步骤,所述印刷绝缘油墨步骤系将刮板在丝网上以恒定的力沿直线刮动绝缘油墨;电镀预处理步骤,所述电镀预处理步骤系对步骤A中获得的印刷模版进行干燥;金属膜的孔径由丝网印刷的目数控制,丝网目数为30-5000目,通过改变丝网数目和印刷方式改变绝缘油墨的点阵从而实现改变多孔金属膜的孔径和孔密度的变化;多孔金属膜的孔径为1-500μm,孔密度为4-500000个/cm2。基于上述区别特征,本申请实际要解决的技术问题是如何改变金属薄膜的孔径和孔密度。
对比文件1已经公开了通过在金属电极板上丝网印刷绝缘掩膜图案,从而在电镀时不在掩膜图案上沉积金属膜,形成具有多个孔11的金属膜。丝网印刷中通过丝网的目数控制孔径大小是常用的技术手段,在此基础上,为了控制孔径大小,本领域技术人员容易通过有限的试验选择丝网目数,这不需要付出创造性劳动。对比文件2公开了一种印刷电路板掩膜孔铜加厚电镀工艺,并具体公开了如下内容(参见说明书第2页第4行至第3页第4行):该工艺包括:对印刷电路板表面涂覆绝缘层,在对印刷电路板表面印刷涂覆绝缘层时采用孔内冲气和丝网100-180T的网板,防止孔外绝缘油墨入到孔内,并使其干燥;对印刷电路板的孔进行孔内孔铜加厚电镀。对比文件2给出了在表面丝网印刷绝缘油墨以形成绝缘掩模图案的技术启示。
丝网印刷机是进行丝网印刷常用的工具,移动二维平台是丝网印刷机常见的部件。为了形成稳定且均匀的油墨点阵,印刷前将预处理后的硬性导体片固定在丝印台上,印刷绝缘油墨时将刮板在丝网上以恒定的力沿直线刮动绝缘油墨,均是丝网印刷工艺的惯用技术手段。而为了达到良好的印刷、电镀效果,本领域技术人员容易想到在印刷绝缘油墨之前,将硬性导体片分别在无水乙醇和去离子水中清洗并干燥,电镀之前对步骤A中获得的印刷模版进行干燥处理。为了控制丝网印刷中孔的密度,本领域技术人员容易根据具体需要选择移动二维平台的移动步长以及移动次数,其技术效果是可以预料的。丝网印刷的目数、孔径与孔密度是相关联的参数,其中2.5目相当于一平方英寸有2.5个网孔,则本领域技术人员容易想到通过改变丝网数目和印刷方式改变绝缘油墨的点阵从而实现改变多孔金属膜的孔径和孔密度的变化,并且选择合适的多孔金属膜的孔径、孔密度,这不需要付出创造性劳动。
由此可知,在对比文件1的基础上结合对比文件2以及上述公知常识以获得该权利要求所要求保护的技术方案,对所属技术领域的技术人员来说是显而易见的,因此权利要求1所要求保护的技术方案不具备突出的实质性特点和显著的进步,因而权利要求1所要求保护的技术方案不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.2权利要求2不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
对比文件1还公开了(参见说明书第0020段):多孔金属膜是Cu,Ni,Co,W,Fe,Pd,Rh或其合金。而金膜、银膜也是本领域的常规选择。因而在其引用的权利要求不具备创造性的情况下,该从属权利要求也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.3权利要求3不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
对比文件1还公开了(参见说明书第0016段):金属电极板材料是Ti,Cr,Ni,Au,Pt,Pd,Rh,Ir,Co或其合金。在此基础上,选择不锈钢片、铜片或铁片是本领域的常规选择。因而在其引用的权利要求不具备创造性的情况下,该从属权利要求也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.4权利要求4不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求4请求保护一种印刷模版法电镀多孔金属膜,如前所述,权利要求1-3不具备专利法第22条第3款规定的创造性。对比文件1公开了一种多孔金属膜。由此可知,在对比文件1的基础上结合对比文件2以及上述公知常识以获得权利要求4所要求保护的技术方案,对所属技术领域的技术人员来说是显而易见的,因此权利要求4所要求保护的技术方案不具备突出的实质性特点和显著的进步,因而权利要求4所要求保护的技术方案不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.5权利要求5不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求5请求保护一种电容器,如前所述,权利要求4不具备专利法第22条第3款规定的创造性。对比文件1公开了一种电镀法制备的多孔金属膜,可用作二次电池的电极,本领域技术人员容易想到将该多孔金属膜用作超级电容器的集流体。因此,在对比文件1的基础上结合对比文件2以及上述公知常识以获得权利要求5所要求保护的技术方案,对所属技术领域的技术人员来说是显而易见的,因此权利要求5所要求保护的技术方案不具备突出的实质性特点和显著的进步,因而权利要求5所要求保护的技术方案不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
3、对复审请求人相关意见的评述
合议组认为:1)丝网印刷机是进行丝网印刷常用的工具,印刷绝缘油墨时将刮板在丝网上以恒定的力沿直线刮动绝缘油墨,这是丝网印刷工艺的惯用技术手段。2)对比文件1公开的内容为:步骤A:制备金属电极板20;步骤B:在金属电极板20上形成掩膜图案30,掩膜图案30通过丝网印刷形成。通过设置掩膜图案30,以达到在电镀时金属膜不沉积在掩膜图案的区域,进而剥离形成多孔结构的金属膜,即与本申请相同,对比文件1中使用的也是原始丝网,并未对原始丝网图案化。3)虽然对比文件2公开的是一种印刷电路板掩膜孔铜加厚电镀工艺,但给出了在表面丝网印刷绝缘油墨以形成绝缘掩模图案的技术启示。4)丝网印刷中通过丝网的目数控制孔径大小是常用的技术手段。为了控制丝网印刷中孔的密度,本领域技术人员容易根据具体需要选择移动二维平台的移动步长以及移动次数,从而使对多孔金属膜的孔径及孔密度的调节方便快捷。因此,复审请求人的意见陈述不能被接受。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年08月22日对本申请作出的驳回决定。
如对本复审请求审查决定不服,根据专利法第41条第2款的规定,复审请求人可自收到本决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。


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