[특허분쟁 등록무효] 반도체 방열에 관한 특허발명이 선행발명1 또는 선행발명3에 의해 진보성이 부정된다고 본 특허법원의 판결

특허법원 2018. 12. 13. 선고 2018허3246 등록무효 판결

1. 사실관계

가. 이 사건 특허발명

1) 발명의 명칭: 반도체 방사 에미터 패키지

2) 번역문제출일 / 국제출원일 / 우선권주장일 / 출원번호: 2001. 9. 15. / 2000. 3. 15. / 1999. 3. 15. / 제10-2001-7011732호

3) 등록일 / 등록번호: 2007. 10. 12. / 특허 제768539호

4) 발명의 개요

이 사건 특허발명은 ‘반도체 방사 에미터 패키지’에 관한 것으로, 그 명세서 및 도면에는 다음과 같은 기재가 있다.

5) 특허청구범위

【청구항 80】반도체 발광 에미터 패키지에 있어서, 두 개 이상의 전기도선과; 제1표면과 이 제1표면과 대향하는 제2표면을 지닌 열추출부재와; 상기 열추출부재의 제1면에 설치된 하나 이상의 반도체 방사 에미터를 구비하며(이하 ‘구성요소 1’이라 한다), 상기 두 개 이상의 전기도선이 상기 하나 이상의 반도체 방사 에미터에 전기적으로 접속되어 있으며, 상기 하나 이상의 반도체 방사 에미터는 반도체 방사 에미터 패키지가 백색광을 방사하도록 선택되며(이하 ‘구성요소 2’라 한다); 또한, 상기 하나 이상의 반도체 방사 에미터, 상기 하나 이상의 전기도선 및 상기 열추출부재의 일부를 덮도록 형성된 봉입재를 구비하며, 상기 봉입재는 상기 열추출부재의 제2표면의 일부를 노출시키도록 형성되어 있으며, 이 열추출부재의 노출된 일부는 상기 하나 이상의 반도체 방사 에미터가 설치된 제1표면상의 위치에 정반대인 영역을 포함하여, 상기 봉입재의 일부는 상기 하나 이상의 반도체 방사 에미터로부터 방사된 방사의 실질적인 부분에 대해 투명하며(이하 ‘구성요소 3’이라 한다); 상기 열추출부재는 일차 열통로를 하나 이상의 반도체 방사 에미터로부터 장치밖에 제공하며, 상기 전기도선은 이차 열통로를 상기 하나 이상의 반도체 방사에미터로부터 장치밖으로 제공하며, 상기 이차 열통로는 상기 일차 열통로보다 큰 열저항을 처리를 하는 것(이하 ‘구성요소 4’라 한다)을 특징으로 하는 반도체 방사 에미터 패키지(이하 ‘이 사건 제80항 발명’이라 하고, 나머지 청구항들도 같은 방식으로 부른다. 한편, 이 사건 제80, 99, 100항 발명을 통틀어 ‘이 사건 특허발명’이라 한다).

【청구항 99】제80항 내지 제86항 중 어느 한 항에 있어서, 열추출부재는 하나 이상의 반도체 방사 에미터를 포함하는 디프레션(depression)을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 방사 에미터 패키지.

【청구항 100】제99항에 있어서, 상기 디프레션은 광 반사 코팅으로 피복된 것을 특징으로 하는 반도체 방사 에미터 패키지.

나. 선행발명들

1) 선행발명 1

선행발명 1은 1997. 4. 3. 공개된 국제 공개특허공보 WO 97/12386호에 게재된 ‘광전자 반도체 부품’에 관한 것으로, 그 주요내용 및 도면은 다음과 같다.

2) 선행발명 3

선행발명 3은 1995. 8. 4. 공개된 일본 공개특허공보 특개평7-202271호에 게재된 ‘발광 다이오드 및 그 제조방법’에 관한 것으로, 그 주요내용 및 도면은 다음과 같다.

2. 법원의 판단

선행발명 1은 구성요소 4처럼 전기도선이 반도체 방사 에미터로부터 장치 밖으로 이차 열통로를 제공하는 것인지 그리고 전기도선에 의한 이차 열통로가 열추출부재에 의한 일차 열통로에 비해 큰 열저항을 처리하는 것인지에 대해 명시하고 있지 않다는 점에서 차이가 있다(차이점 1). 

아래와 같은 사정에 의하면 위 차이점 1은 통상의 기술자라면 선행발명 1을 통하여 쉽게 도출할 수 있다고 봄이 상당하다. 

① 구성요소 4의 전기도선은 열추출부재와 일체적인 신장부로서 형성되는 전기도선과 열추출부재와 분리되어 선접합부에 의해 반도체 발광 에미터와 연결되는 전기도선을 포함하는 것으로 볼 수 있다. 한편 외부단자는 칩 캐리어로부터 연장되어 형성되는 것으로 보이고, 외부단자는 접속부를 통해 본딩 와이어에 의하여 반도체 칩과 연결되는 것이다. 그렇다면 구성요소 4의 전기도선은 선행발명 1의 외부단자와 실질적으로 동일한 구조를 취하는 것이라는 점에서 선행발명 1의 외부단자도 구성요소 4의 전기도선처럼 반도체 부품 밖으로 열을 방출할 수 있는 열통로를 제공한다고 보아야 한다. 

② 선행발명 1의 도 2b로부터 반도체 칩과 칩 캐리어의 바닥 벽부 사이의 열통로는 반도체 부품 밖으로의 최단 열통로에 해당한다는 점을 알 수 있다. 한편 위 도 2b로부터 외부단자는 원뿔대 형태의 트러프를 통해 연장되는 열통로를 갖고, 외부단자는 본딩 와이어로 연결되는 열통로를 가지므로, 칩 캐리어의 돌출부에 의한 제1열통로는 외부단자에 의한 제2열통로에 비해 비교적 짧은 경로길이를 갖는 구조임을 알 수 있다. 그렇다면 열저항은 도선의 분단 길이가 길수록 증가하게 되므로, 선행발명 1에서 칩 캐리어의 돌출부에 의한 제1열통로는 외부단자에 의한 제2열통로에 비해 작은 열저항을 실현하는 것으로 볼 수 있다. 따라서 선행발명 1은 구성요소 4처럼 전기도선에 의한 이차 열통로가 열추출부재에 의한 일차 열통로에 비해 큰 열저항을 갖는 특징을 내재하고 있다고 보아야 한다.

선행발명 3은 구성요소 4처럼 전기도선이 반도체 방사 에미터로부터 장치 밖으로 이차 열통로를 제공하는 것인지 그리고 전기도선에 의한 이차 열통로가 열추출부재에 의한 일차 열통로에 비해 큰 열저항을 처리하는 것인지에 대해 명시하고 있지 않다는 점에서 차이가 있다(차이점 2). 

그러나 구성요소 4의 전기도선은 열추출부재와 일체적인 신장부로서 형성되는 전기도선과 열추출부재와 분리되어 선접합부에 의해 반도체 발광 에미터와 연결되는 전기도선을 포함하고 있는 것은 앞서 본 바와 같다. 한편 회로패턴의 단부는 방열판에 접속되어 기판의 측단면으로부터 하면에 걸쳐서 전극 단자부를 형성하고 있고, 회로패턴은 와이어에 의해 발광 다이오드 칩과 연결되고 전극 단자부를 형성하는 것이다. 그렇다면 구성요소 4의 전기도선은 선행발명 3의 회로패턴과 실질적으로 동일한 구조를 취하는 것이라는 점에서 선행발명 3의 회로패턴도 구성요소 4의 전기도선처럼 표면 실장형 발광 다이오드 밖으로 열을 방출할 수 있는 열통로를 제공한다고 보아야 한다. 통상의 기술자라면 선행발명 3을 통하여 쉽게 도출할 수 있다고 봄이 상당하다.

정회목 변호사