抗潮湿固体电解电容器组件-复审决定


发明创造名称:抗潮湿固体电解电容器组件
外观设计名称:
决定号:194859
决定日:2019-10-14
委内编号:1F274355
优先权日:2013-08-15
申请(专利)号:201410401425.3
申请日:2014-08-14
复审请求人:AVX公司
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:王志宇
合议组组长:张颖
参审员:刘红梅
国际分类号:H01G9/08,H01G9/15
外观设计分类号:
法律依据:专利法第22条第3款
决定要点
:虽然一项权利要求与作为最接近现有技术的对比文件相比存在区别技术特征,但部分区别技术特征是本领域的公知常识,其余区别技术特征是本领域技术人员通过有限的试验就能确定的,则在上述对比文件和公知常识结合的基础上,该权利要求不具备创造性。
全文:
本复审请求涉及申请号为201410401425.3,名称为“抗潮湿固体电解电容器组件”的发明专利申请(下称“本申请”)。申请人为AVX公司。本申请的申请日为2014年08月14日,优先权日为2013年08月15日,公开日为2015年02月25日。
经实质审查,国家知识产权局原审查部门于2018年11月06日发出驳回决定,驳回了本申请,其理由是:权利要求1-19不具备专利法第22条第3款规定的创造性。对比文件3(JP昭64-54320U,公开日为1989年04月04日)作为最接近的现有技术,权利要求1与对比文件3的区别技术特征为:阳极体是烧结多孔的,合成橡胶包括硅酮。在本领域,用烧结的多孔阳极体来提高电容器的电容量是本领域的公知常识,硅酮是常用的防潮隔湿材料(如现有技术《防水材料产品手册》,沈春林,《中国标准出版社》,北京,2007年03月)。因此,在对比文件3和公知常识结合的基础上,该权利要求1不具备创造性。权利要求2-6的附加技术特征或被对比文件3公开,或是本领域的常规选择,因而不具备创造性;权利要求7、17、18的附加技术特征被对比文件3公开,因而不具备创造性;权利要求8-9、11的附加技术特征被对比文件4(JP昭63-47901A,公开日为1988年02月29日)公开,且作用相同,因此,在对比文件3、对比文件4以及本领域公知常识结合的基础上,权利要求8-9、11不具备创造性;权利要求10的附加技术特征是本领域技术人员的常规调整,因而不具备创造性;权利要求12-16或被对比文件1(CN1822264A,公开日为2006年08月23日)公开,或是本领域的公知常识,在对比文件3、对比文件1和公知常识结合的基础上,该权利要求12-16不具备创造性;在权利要求1不具有创造性的前提下,权利要求19要求保护的技术方案所带来的技术效果也是本领域技术人员可以预期的,因此,在其引用的权利要求1不具备创造性的基础上,权利要求19也不具备创造性。驳回决定所依据的文本为:申请日2014年08月14日提交的说明书摘要、说明书第1-106段、摘要附图、说明书附图;2018年03月14日提交的权利要求第1-19项。驳回决定所针对的权利要求书如下:
“1. 一种电容器组件,包括:
电容器元件,其包括一烧结多孔阳极体、一覆盖阳极体的介电层和一覆盖介电层的固体电解质;
多层外壳,电容器元件放置在外壳内,其中该外壳包括覆盖电容器元件的封装剂层和覆盖封装剂层的隔湿层,封装剂层包含热固性树脂,隔湿层包含疏水性材料,其中疏水性材料包括合成橡胶,所述合成橡胶包括硅酮。
2. 根据权利要求1所述的电容器组件,其中按照ASTM D7490-08进行测量,疏水性材料与水的接触角为90°或以上。
3. 根据权利要求1所述的电容器组件,其中硅酮包含一个或多个氟化烃基。
4. 根据权利要求3所述的电容器组件,其中氟化烃基是由以下通式表示的全氟亚烷基:
CpF2p 1CqH2q
其中,
p是1-12的整数;及
q是0-8的整数。
5. 根据权利要求4所述的电容器组件,其中p是2-10的整数,q是整数2或3。
6. 根据权利要求3所述的电容器组件,其中氟化烃基是CF3-C2H4-、C4F9-C2H4-、C6F13-C2H4-、C8F17-C2H4-、C8F17-C3H6-、CF3-、C3F7-、C4F9-、C8F17-、C6F13-或它们的组合。
7. 根据权利要求1所述的电容器组件,其中热固性树脂是环氧树脂。
8. 根据权利要求1所述的电容器组件,其中封装剂层包含非导电填料。
9. 根据权利要求8所述的电容器组件,其中非导电填料包括二氧化硅、硅酸盐或它们的组合。
10. 根据权利要求1所述的电容器组件,其中隔湿层仅覆盖封装剂层的一部分。
11. 根据权利要求1所述的电容器组件,其中至少一部分隔湿层的厚度为5纳米至5微米。
12. 根据权利要求1所述的电容器组件,其中阳极体采用含有钽、铌或它们的导电氧化物的粉末制成。
13. 根据权利要求1所述的电容器组件,其中固体电解质包含导电聚合物。
14. 根据权利要求13所述的电容器组件,其中所述导电聚合物为聚(3,4-乙烯基二氧噻吩)。
15. 根据权利要求13所述的电容器组件,其中固体电解质包括多种预聚合的导电聚合物颗粒。
16. 根据权利要求13所述的电容器组件,其中固体电解质还包含羟基功能化非离子聚合物。
17. 根据权利要求1所述的电容器组件,还包括与阳极体电连接的阳极端子和与固体电解质电连接的阴极端子,其中外壳使阳极端子和阴极端子的至少一部分暴露。
18. 根据权利要求17所述的电容器组件,其中阳极引线从阳极体引出并与阳极端子连接。
19. 根据权利要求1所述的电容器组件,其中在暴露于相对湿度85%的环境下后,在工作频率100kHz下测量,电容器组件的ESR小于50欧姆。”
申请人(下称复审请求人)对上述驳回决定不服,于2019年02月19日向国家知识产权局提出了复审请求,修改了权利要求书,在权利要求1中增加特征“其中所述烧结多孔阳极体的氧含量不超过3500ppm”。复审请求人认为:1) 对比文件均没有公开或教导本申请的阳极的含氧量,也没有动机来最小化电容器组件的含氧量;2)由于对比文件3教导了当在高温和高湿度使用电容器时,使用氟聚合物来防止已知的多种缺陷,尤其是开裂,而且是仅教导了采用氟系树脂,并未教导用通常的防潮组合物或氟聚合物以外的任何组合物代替氟聚合物,因为并没有教导表明通常的防潮组合物能防止开裂,因此本领域技术人员并不会用硅酮橡胶代替对比文件3的氟系聚合物。
经形式审查合格,国家知识产权局于2019年02月27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)在本领域,阳极体中的含氧量增多会导致阳极的漏电流的增大,如 “氧含量对钽电解电容器阳极氧化膜形成及漏电流的硬性”,伍尊中等,《稀有金属与硬质合金》,第34卷第2期;在此基础上,本领域技术人员经过有限的试验设置含氧量的上限是常规技术手段;(2)本申请与对比文件3要解决的技术问题和解决技术问题的手段都是相同,都是用防潮层来保护电容器,对比文件3使用了本申请说明书中记载的氟系聚合物作为防潮材料,同时在本领域,硅酮是非常常规的疏水隔湿材料,如现有技术《防水材料产品手册》,沈春林,《中国标准出版社》,北京,2007年03月。因而坚持原驳回决定。
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25日向复审请求人发出复审通知书,指出:在对比文件3与本领域的公知常识结合的基础上,权利要求1-19不具备专利法第22条第3款规定的创造性。合议组认为:1)在本领域中,阳极体中的含氧量越大(尤其是杂质氧),漏电流越大(《钽铌译文集 国际钽铌研究的发展和趋势》,国际钽铌研究中心 编,中南大学出版社 , 2009.12,第269页),因此,通常都会降低氧含量,而具体的氧含量范围是本领域技术人员根据具体情况并通过有限的试验就能确定的(而且从上述《钽铌译文集 国际钽铌研究的发展和趋势》的图5也可以看到,含氧量在大约3500ppm时,漏电流还比较低,含氧量高于该值时,漏电流增加);2)对比文件3中的氟系聚合物虽然解决了包括开裂、防潮等多个问题,但其至少给出了在电容器阳极体上形成隔湿层的技术启示,而且并非所有钽电容器均面临开裂的问题(这与工艺等情况有关),当本领域技术人员仅仅面临防潮隔湿问题时,基于对比文件3公开的内容,就容易想到设置隔湿层,而硅酮本身就是一种常用的防水材料,因此,本领域技术人员有动机在阳极体的树脂层上设置硅酮层来实现防潮隔湿。
复审请求人于2019年06月06日提交了意见陈述书,将从属权利要求11和13的附加技术特征并入权利要求1中,同时将其中的隔湿层的厚度重新限定为50纳米至1微米。复审请求人认为:对比文件3并没有教导导电聚合物电解质,虽然公开了氟系聚合物,但是其作用是在安装电容器元件期间当施加热量时防止环氧树脂开裂,并非起到隔湿的作用,其氟系聚合物耐湿层具有明显的吸湿性质,尤其是厚度小于2微米时,具有高的吸湿量;本申请的隔湿层采用的是不被含水介质润湿的硅酮材料,其使得隔湿层高度抗潮湿,明显不同于对比文件3中有明显吸湿性质的氟系聚合物耐湿层。因此,并不能认为对比文件3教导了本申请的隔湿层。另外,本领域技术人员也没有动机改进对比文件3以包括导电聚合物,更没有动机改进对比文件3教导的氟系聚合物,因为对比文件3解决的技术问题是在高温下防止环氧树脂开裂,而上述改进不能解决对比文件3的问题,甚至会破坏氟系树脂的防裂功能。
复审请求人新修改的权利要求1如下:
“1. 一种电容器组件,包括:
电容器元件,其包括一烧结多孔阳极体、一覆盖阳极体的介电层和一覆盖介电层的固体电解质,其中所述固体电解质包含导电聚合物,其中所述烧结多孔阳极体的氧含量不超过3500ppm;
多层外壳,电容器元件放置在外壳内,其中该外壳包括覆盖电容器元件的封装剂层和覆盖封装剂层的隔湿层,封装剂层包含热固性树脂,隔湿层包含疏水性材料,其中疏水性材料包括合成橡胶,所述合成橡胶包括硅酮;
其中至少一部分隔湿层的厚度为50纳米至1微米。”
合议组于2019年06月20日向复审请求人发出复审通知书,指出:权利要求1-17不具备专利法第22条第3款规定的创造性。合议组认为:对比文件3公开的是其氟系聚合物耐湿层可以有效地防止水分渗透并防止裂缝的发生,由此可见,防水是其一个主要的作用,由此可见,对比文件3已经公开了隔湿层,基于上述评述可知,基于最接近现有技术所重新确定的技术问题之一是如何选择隔湿层的厚度以实现良好的隔湿性,而至于隔湿层的厚度,其与所要达到的效果以及所用的材料有关,通常来说,隔湿层的厚度与其隔湿效果是正相关的,但是不同隔湿材料所需的厚度是不同的,本领域技术人员能够根据所选用的材料来确定隔湿层的厚度,本申请说明书中实际上也给出了5纳米至5微米的尺寸范围,这与对比文件3的2微米以上是存在重合的,虽然之后在权利要求1中重新限定为50纳米至1微米的范围,但该范围的选择并未取的预料不到的技术效果,因此,本领域技术人员能够根据具体材料和所需效果来调整隔湿层的厚度,得到权利要求1所限定的厚度范围也是本领域技术人员通过有限的试验就能确定的;另外,作为钽固体电解电容器的固体电解质可以是包括导电聚合物的固体电解质,这属于本领域的公知常识。
复审请求人于2019年08月05日提交了意见陈述书,但未修改申请文件。复审请求人认为:对比文件3教导了耐湿层的厚度大于2微米是满足需要的,而耐湿层的厚度小于2微米时,特别是小于1微米时,吸湿量较大,而本申请教导隔湿层的厚度为50纳米至1微米,具有良好的抗潮湿性,因此本申请的技术方案与对比文件3的教导完全相反。
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
审查文本的认定
复审请求人答复复审通知书时修改了权利要求书,经审查,该修改符合专利法第33条以及专利法实施细则第61条第1款的规定。因此,本复审决定所依据的文本为:申请日2014年08月14日提交的说明书摘要、说明书第1-106段、摘要附图、说明书附图;2019年06月06日提交的权利要求第1-17项。
具体理由的阐述
专利法第22条第3款的规定: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。
虽然一项权利要求与作为最接近现有技术的对比文件相比存在区别技术特征,但部分区别技术特征是本领域的公知常识,其余区别技术特征是本领域技术人员通过有限的试验就能确定的,则在上述对比文件和公知常识结合的基础上,该权利要求不具备创造性。
本复审决定引用驳回决定以及复审通知书中的对比文件3和对比文件4作为现有技术:
对比文件3:JP 昭64-54320U 公告日:1989年04月04日;
对比文件4:JP 昭63-47901A 公开日:1988年02月29日。
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请求保护一种电容器组件。对比文件3(参见说明书第3页第1段-第4页第4段,说明书附图1-2)公开了一种钽固体电解电容器,包括固体电解液电容器元件1,作为钽固体电解电容器,其电容器元件必然包括一烧结多孔阳极体、一覆盖阳极体的介电层和一覆盖介电层的固体电解质,则本领域技术人员可以直接地、毫无疑义地确定对比文件3的钽固体电解电容器包括一烧结多孔阳极体、一覆盖阳极体的介电层和一覆盖介电层的固体电解质,这是对比文件3隐含公开的内容;该电容器元件1外覆盖有环氧树脂层4(相应于权利要求中的封装剂层)以及覆盖环氧树脂层4的氟系聚合物层5(相应于权利要求中的隔湿层),该环氧树脂层和氟系聚合物层相应于权利要求中的多层外壳,环氧树脂属于热固性树脂,氟系聚合物可以为氟系树脂,其属于疏水性材料,也属于合成橡胶。
权利要求1与对比文件3的区别技术特征为:1)烧结多孔阳极体的氧含量不超过3500ppm;2)合成橡胶包括硅酮;3)至少一部分隔湿层的厚度为50纳米至1微米;4)固体电解质包括导电聚合物。基于上述区别技术特征,本申请实际解决的技术问题是:1)如何降低氧含量以减小漏电流;2)如何选择合适的隔湿材料;3)如何选择隔湿层的厚度;4)如何选择合适的固体电解质。
对于区别技术特征1),在本领域中,阳极体中的含氧量增多(尤其是杂质氧)会导致阳极的漏电流增大,因此,通常都会降低氧含量,而具体的氧含量范围是本领域技术人员根据具体情况并通过有限的试验就能确定的,无需付出创造性劳动。
对于区别技术特征2),对比文件3中采用氟系聚合物达到隔湿的目的,即给出了采用隔湿材料来防止湿气进入电容器元件的技术启示,而硅酮也是一种常用的疏水隔湿材料(《防水材料产品手册》,沈春林,《中国标准出版社》, 2007年03月出版),本领域技术人员容易想到将其用于对比文件3中,这是无需付出创造性劳动的。
对于区别技术特征3),隔湿层的厚度是由构成隔湿层的材料以及所需达到的隔湿效果决定的,本领域技术人员能够根据具体材料和所需效果来调整隔湿层的厚度,得到权利要求所限定的厚度范围也是本领域技术人员通过有限的试验就能确定的。
对于区别技术特征4),钽固体电解电容器的固体电解质通常包括无机电解质或者有机固体电解质,作为有机固体电解质通常为导电聚合物,这属于本领域的公知常识。
因此,在对比文件3的基础上结合本领域的公知常识以得到该权利要求所要求保护的技术方案,对于本领域技术人员是显而易见的,从而,该权利要求1不具备突出的实质性特点和显著的进步,不具备创造性。
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3(参见说明书第3页第1段-第4页第4段,说明书附图1-2)公开了疏水性材料氟系聚合物,而作为疏水性材料,其与水的接触角必然为90°或以上。由此可见,权利要求2的附加技术特征被对比文件3公开了,当其引用的权利要求不具备创造性时,该权利要求2也不具备创造性。
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。
氟化烃基是常用的疏水基(《新表面活性剂入门》,作者 :(日)藤本武彦著;高仲江,顾德荣译,化学工业出版社,1989年11月出版,第154-155页),则其包含于硅酮可以增强其疏水性。由此,本领域技术人员容易想到使硅酮包含一个或多个氟化烃基。因此,该权利要求3不具备创造性。
2.4 权利要求4-6不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求4-6所限定的全氟亚烷基是本领域中常用的氟化烃基(《新表面活性剂入门》,作者 :(日)藤本武彦著;高仲江,顾德荣译,化学工业出版社,1989年11月出版,第154-155页)。因此,该权利要求4-6不具备创造性。
2.5 权利要求7不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
对比文件3(参见说明书第3页第1段-第4页第4段,说明书附图1-2)公开了其树脂层为环氧树脂。由此可见,权利要求7的附加技术特征被对比文件3公开了,当其引用的权利要求不具备创造性时,该权利要求7也不具备创造性。
2.6 权利要求8不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求8的附加技术特征构成了其与对比文件3的另一区别技术特征,基于上述区别技术特征,本申请实际解决的技术问题是如何改善封装剂层性能。
对比文件4(参见说明书第2页左栏第9行-右栏最后一行)公开了一种电子部件,并具体公开了(参见说明书第2页左栏第9行-右栏最后一行)在电子部件(也可以为电容器)中的外壳中的树脂层中加入非导电性填料,填料可以是二氧化硅,用以增加耐热性和热传导性。本领域技术人员基于对比文件4的记载,容易想到在对比文件3的树脂层中加入上述非导电性填料。因此,在对比文件3的基础上结合对比文件4以及本领域的公知常识以得到该权利要求所要求保护的技术方案,对于本领域技术人员是显而易见的,从而,该权利要求8不具备突出的实质性特点和显著的进步,不具备创造性。
2.7 权利要求9不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
对比文件4(参见说明书第2页左栏第9行-右栏最后一行)公开了其非导电性填料为二氧化硅,而且硅酸盐也是本领域中常用的非导电填料。因此,该权利要求9也不具备创造性。
2.8 权利要求10不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
对比文件3(参见说明书第3页第1段-第4页第4段,说明书附图1-2)已经公开了在固体电解电容器的树脂层上覆盖氟系聚合物层(即隔湿层),由于其起到隔湿的作用,因此,本领域技术人员可以根据需要选择覆盖全部树脂层或是仅覆盖一部分,只要能达到隔湿的作用即可。因此,该权利要求10不具备创造性。
2.9 权利要求11不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
对比文件3(参见说明书第3页第1段-第4页第4段,说明书附图1-2)公开了钽固体电解电容器,则其阳极体必然为钽粉末烧结而成,而铌、或者铌或钽的导电氧化物也是制备固体电解电容器阳极体的常用材料。因此,该权利要求11不具备创造性。
2.11 权利要求12-13不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
对比文件3(参见说明书第3页第1段-第4页第4段,说明书附图1-2)公开了钽固体电解电容器,对于固体电解电容器,其固体电解质必然包含导电聚合物,而且聚(3,4-乙烯基二氧噻吩)是本领域中常用的导电聚合物,以多种预聚合的导电聚合物颗粒形态添加导电聚合物也是本领域中的常用技术手段。因此,该权利要求12-13不具备创造性。
2.12 权利要求14不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求14的附加技术特征构成了其与对比文件3的另一区别技术特征,基于上述区别技术特征,本申请实际解决的技术问题是如何提高导电聚合物和内部电介质表面之间的接触程度以及减小在高电压下发生化学分解的可能性。而非离子聚合物的主要性质就是在溶液中不是离子状态,因此稳定性高、不易受电解质的影响,因此,添加非离子聚合物来减小化学分解,是本领域技术人员容易想到的;而且羟基作为一种极性基团,本身就利于形成表面结合力,因此,将其引入非离子聚合物以提高导电聚合物与电介质之间的接触程度,对于本领域技术人员也是很容易想到的,无需付出创造性劳动。因此,该权利要求14也不具备创造性。
2.13 权利要求15、16不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
对比文件3(参见说明书第3页第1段-第4页第4段,说明书附图1-2)公开了与阳极体电连接的阳极端子和与固体电解质电连接的阴极端子,树脂层和氟系聚合物层使阳极端子和阴极端子的一部分暴露,阳极引线从阳极体引出并与阳极端子连接。由此可见,权利要求15-16的附加技术特征被对比文件3公开了,当其引用的权利要求不具备创造性时,该权利要求15-16也不具备创造性。
2.14 权利要求17不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求17所引用的权利要求1的电容器组件已不具备创造性,则该电容器组件在暴露于相对湿度85%的环境下后,在工作频率100kHz下测量, ESR必然会小于50欧姆。则该权利要求17也不具备创造性。
对复审请求人相关意见的评述
合议组认为:隔湿层的厚度与所要达到的效果以及所用的材料有关,通常来说,隔湿层的厚度与其隔湿效果是正相关的,但是不同隔湿材料所需的厚度可能是不同的,本领域技术人员能够根据所选用的材料来确定隔湿层的厚度,本申请权利要求所限定的硅酮与对比文件3中的含氟树脂属于不同的隔湿材料,其厚度需要根据具体情况来确定,本申请说明书中实际上也给出了5纳米至5微米的尺寸范围,这与对比文件3的2微米以上是存在重合的,虽然之后在权利要求1中重新限定为50纳米至1微米的范围,但该范围的选择并未取得预料不到的技术效果,因此,本领域技术人员能够根据具体材料和所需效果来调整隔湿层的厚度,得到权利要求1所限定的厚度范围也是本领域技术人员通过有限的试验就能确定的。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年11月06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,复审请求人可以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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