[지재 판결문] 특허법원 2021허6627 - 거절결정(특)

 

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- 1 -

특 허 법 원

제 부

판 결

사 건 허 거절결정 특2021 6627 ( )

원 고 주식회사 A

대표이사 B

소송대리인 특허법인 씨엔에스

담당변리사 황우택 조호영,

피 고 특허청장

소송수행자 정헌주

변 론 종 결 2022. 5. 31.

판 결 선 고 2022. 7. 21.

주 문

원고의 청구를 기각한다1. .

소송비용은 원고가 부담한다2. .

청 구 취 지

- 2 -

특허심판원이 원 호 사건2021. 10. 28. 2020 2298 에 관하여 한 심결 이하 이 사건 심결( ‘ ’

이라 한다)을 취소한다.

이 유

인정사실1.

가 이 사건 심결의 경위 .

원고1) 는 아래 나항 기재와 같이 모듈형 를 이용한 고2019. 10. 29. . ‘ ＩＧＢＴ

속전철용 추진제어장치의 전력스택이라는 명칭의 발명 이하 이 사건 출원발명이라 한’ ( ‘ ’

다 을 출원하였는데 특허청 심사관은 원고에게 이 사건 출원발명의 청구) , 2019. 11. 6. “

항 항 항은 그 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 사람 이하 통상의 1 , 2 ( ‘

기술자라고 한다 이 아래 다 항 기재 선행발명 내지 이하 순차로 선행발명 라’ ) . 1 3( ‘ ’○

고 한다 에 의하여 쉽게 발명할 수 있으므로 특허법 제 조 제 항에 따라 특허를 받을 ) 29 2

수 없다 라는 거절이유가 포함된 의견제출통지를 하였다.” .

원고는 이 사건 출원발명의 청구항 항 항에 제 게이트 2) 2019. 12. 5. 1 , 2 ‘ 1, 2

드라이브 유니트 이하 라고도 한다 와 스너버 커패시터 이하 라고도 한다 가 ( ’GDU’ ) ( ‘SC’ )

모듈형 가 배치된 기판들 사이의 빈 공간에 배치되는 구성을 부가하여 한정하는 IGBT ’

내용의 보정서 및 위 거절이유에 관한 의견서를 제출하였고 이하 이 사건 제 보정이( ‘ 1 ’

라 한다 특허청 심사관은 원고에게 이 사건 제 보정은 특허출원서에 최), 2020. 2. 2. “ 1

초로 첨부한 명세서 또는 도면 이하 최초 명세서 등이라 한다 에 기재된 사항의 범위( ‘ ’ )

에서 한 것이 아니므로 이 사건 출원발명의 청구항 항 항은 특허법 제 조 제 항에 1 , 2 47 2

따라 특허를 받을 수 없다 라는 거절이유가 포함된 의견제출통지를 하였다.” .

- 3 -

원고는 이 사건 출원발명의 명세서 중 발명의 설명에 빈 공간3) 2020. 8. 17. ‘

의 위치 제 와 가 배치되는 위치 제 히트 파이프의 형상 및 연결 구’, ‘ 1, 2 GDU SC ’, ‘ 1, 2

조를 부가하여 한정하고 청구범위에 빈 공간의 위치 제 히트 파이프 형상 및 ’ , ‘ ’, ‘ 1, 2

연결구조를 부가하여 한정하며 도면을 변경하는 내용의 보정서 및 위 거절이유에 관’ ,

한 의견서를 제출하였으나 이하 이 사건 제 보정이라 한다 특허청 심사관은 ( ‘ 2 ’ ), 2020.

이 사건 제 보정은 제 와 가 기판들 사이의 빈 공간에 배치되면9. 1. “ 2 ‘ 1, 2 GDU SC①

서 다른 구성들과 연결되는 구성을 여전히 포함하고 있어 특허법 제 조 제 항 위반’ 47 2

의 거절이유가 해소되지 않았고 이 사건 출원발명의 청구항 항 항은 통상의 기, 1 , 2②

술자가 선행발명 내지 에 의하여 쉽게 발명할 수 있으므로 특허법 제 조 제 항 1 3 29 2

위반의 거절이유가 해소되지 않았다 라는 이유로 이 사건 출원발명에 관하여 특허거.”

절결정을 하였다.

원고는 특허심판원 원 호로 위 거절결정의 취소를 구하4) 2020. 9. 16. 2020 2298

는 심판을 청구하였으나 특허심판원은 이 사건 각 보정은 최초 명, 2021. 10. 28. “①

세서 등에 기재된 사항의 범위를 넘는 신규사항의 추가에 해당하므로 특허법 제 조 47

제 항에 위배되어 특허거절사유가 있고 이 사건 출원발명의 청구항 항은 통상의 2 , 1②

기술자가 선행발명 내지 에 의하여 쉽게 발명할 수 있으므로 특허법 제 조 제 항1 3 29 2

에 따라 특허를 받을 수 없는데 특허출원에 있어 특허청구범위가 여러 개의 청구항으,

로 되어 있는 경우 어느 하나의 청구항이라도 거절이유가 있는 때에는 그 출원은 전부

가 거절되어야 하므로 이 사건 출원발명은 전부가 특허를 받을 수 없다 라는 이유로 , .”

원고의 위 심판청구를 기각하는 이 사건 심결을 하였다.

나 이 사건 출원발명 .

- 4 -

발명의 명칭 모듈형 를 이용한 고속전철용 추진제어장치의 전력스1) : ＩＧＢＴ

택

원출원의 출원일 제 분할출원일 분할출원일 출원번호2) ( 1 )/ / : 2012. 10.

제 호22.(2017. 11. 1.)/ 2019. 10. 29./ 10-2019-0135363 1)

청구범위 각 보정에 의한 것 정정으로 추가한 부3) (2019. 12. 5., 2020. 8. 17. ,

분은 밑줄로 삭제한 부분은 취소선으로 표시하였다, )

청구항 전력변환을 위해 스위칭 동작이 이루어지는 제 내지 제1 1 4 IGBT【 】

와 상기 제 내지 제 의 구동을 (M11, M12, M21, M22) , 1 4 IGBT(M11, M12, M21, M22)

위한 제 및 제 게이트 드라이브 유니트와 상기 제 내지 제 의 스위칭 동작 1 2 , 1 4 IGBT

중 턴 오프시 안정적인 턴 오프 동작을 위한 스너버 커패시터를 포함하여 구성하고- - ,

상기 제 및 제 는 서로 병렬 연결되고 상기 제 및 제1 IGBT 2 IGBT(M11, M12) , 3 IGBT

는 서로 병렬 연결되며 병렬로 연결된 상기 제 및 제4 IGBT(M21, M22) , 1 2 IGBT(M11,

는 병렬 연결된 상기 제 및 제 와 직렬 연결되어 스택 구조를 M12) 3 4 IGBT(M21, M22)

형성하며 병렬로 연결된 상기 제 및 제 와 병렬로 연결된 상기 제, 1 2 IGBT(M11, M12) ,

및 제 는 각각 서로 마주보도록 일정 간격으로 이격되어 배열되고3 4 IGBT(M21, M22) ,

상기 제 내지 제 각각은 서로 분리된 기판들1 4 IGBT(M11, M12, M21, M22) 의 일면 상

에 각각 배치되며 상기 기판들은 상기 , , 제 및 제 가 배치된 기판들과 상기 제1 2 IGBT 3

및 제 가 배치된4 IGBT 기판들 중 적어도 일부 사이에 빈 공간이 존재하도록 배치되고 ,

상기 제 게이트 드라이버 유니트는 1 상기 빈 공간에 배치되어 상기 분리된 기판의 제 1

및 제 에 연결되고 상기 제 게이트 드라이브 유니트는 2 IGBT 2 상기 빈 공간에 배치되

1) 이 사건 출원발명은 원출원제 호의 분할출원제 호 으로부터 분할된 특허출원이다( 10-2012-0117455 ) ( 10-2017-0144784 ) .

- 5 -

어 상기 분리된 기판의 제 및 제 에 연결되고 상기 스너버 커패시터는 3 4 IGBT , 상기

빈 공간에 배치되어 상기 분리된 기판의 제 내지 제 에 연결되며 상기 제 내 1 4 IGBT , 1

지 제 각각은 상기 기판들 각각에 연결된 복수의 히트 4 IGBT(M11, M12, M21, M22)

파이프 를 통해 상기 제 내지 제 의 스위칭 동(101, 102) 1 4 IGBT(M11, M12, M21, M22)

작에 의한 발열량을 냉각 처리하는 냉각기 에 연결되어 냉각되고(100) , 상기 복수의 히

트 파이프 중 일부의 히트 파이프는 상기 냉각기로부터 수직으로 연장되어 상기 기판

들 중 상기 제 및 제 가 배치된 기판 각각과 연결되고 상기 복수의 1 3 IGBT(M11, M21) ,

히트 파이프 중 나머지 일부의 히트 파이프는 상기 냉각기로부터 수직으로 연장되고

상기 빈 공간을 통해 굴곡되어 상기 기판들 중 상기 제 및 제 가 2 4 IGBT(M12, M22)

배치된 기판 각각의 가 배치된 상기 일면의 반대편인 타면에 연결되며IGBT , 상기 제 1

내지 제 는 각각 전력반도체소자와 다이오드를 포함하는 4 IGBT(M11, M12, M21, M22)

급 모듈형 인 것을 특징으로 하는 모듈형 를 이용한 고속전철용 추진4500V IGBT IGBT

제어장치의 전력스택(200).

청구항 입력된 교류 전력을 각각 직류 전력으로 변환하는 복수의 컨버터2【 】

를 포함하고 상기 복수의 컨버터 는 상기 교류 전력이 입력되는 입력단(41, 42) , (41, 42)

에 병렬 연결되며 상기 복수의 컨버터 각각은 전력 스택 을 포함하고 상기 복수, (200) ,

의 컨버터 각각의 전력 스택 은 전력변환을 위해 스위칭 동작이 이루어지는 제(200) 1

내지 제 와 상기 제 내지 제4 IGBT(M11, M12, M21, M22) , 1 4 IGBT(M11, M12, M21, M

의 구동을 위한 제 및 제 게이트 드라이브 유니트와 상기 제 내지 제 의 22) 1 2 , 1 4 IGBT

스위칭 동작 중 턴 오프시 안정적인 턴 오프 동작을 위한 스너버 커패시터를 포함하여 - -

구성하고 상기 제 및 제 는 서로 병렬 연결되고 상기 제, 1 IGBT 2 IGBT(M11, M12) , 3 IG

- 6 -

및 제 는 서로 병렬 연결되며 병렬로 연결된 상기 제 및 제BT 4 IGBT(M21, M22) , 1 2 I

는 병렬 연결된 상기 제 및 제 와 직렬 연결되어 스GBT(M11, M12) 3 4 IGBT(M21, M22)

택 구조를 형성하고 병렬로 연결된 상기 제 및 제 와 병렬로 연결, 1 2 IGBT(M11, M12) ,

된 상기 제 및 제 는 각각 서로 마주보도록 일정 간격으로 이격되3 4 IGBT(M21, M22)

어 배열되고 상기 제 내지 제 각각은 서로 분리된 기, 1 4 IGBT(M11, M12, M21, M22)

판들의 일면상에 각각 배치되며 상기 기판들은 상기 , , 제 및 제 가 배치된 기판1 2 IGBT

들과 상기 제 및 제 가 배치된3 4 IGBT 기판들 중 적어도 일부 사이에 빈 공간이 존재

하도록 배치되고 상기 제 게이트 드라이버 유니트는 , 1 상기 빈 공간에 배치되어 상기

분리된 기판의 제 및 제 에 연결되고 상기 제 게이트 드라이브 유니트는 1 2 IGBT 2 상기

빈 공간에 배치되어 상기 분리된 기판의 제 및 제 에 연결되고 상기 스너버 3 4 IGBT ,

커패시터는 상기 빈 공간에 배치되어 상기 분리된 기판의 제 내지 제 에 연결 1 4 IGBT

되며고 상기 제 내지 제 각각은 상기 기판들 각각에 , 1 4 IGBT(M11, M12, M21, M22)

연결된 복수의 히트 파이프 를 통해 상기 제 내지 제(101, 102) 1 4 IGBT(M11, M12, M2

의 스위칭 동작에 의한 발열량을 냉각 처리하는 냉각기 에 연결되어 냉각1, M22) (100)

되고, 상기 복수의 히트 파이프 중 일부의 히트 파이프는 상기 냉각기로부터 수직으로

연장되어 상기 기판들 중 상기 제 및 제 가 배치된 기판 각각과 연1 3 IGBT(M11, M21)

결되고 상기 복수의 히트 파이프 중 나머지 일부의 히트 파이프는 상기 냉각기로부터 ,

수직으로 연장되고 상기 빈 공간을 통해 굴곡되어 상기 기판들 중 상기 제 및 제2 4 IG

가 배치된 기판 각각의 가 배치된 상기 일면의 반대편인 타면에 연BT(M12, M22) IGBT

결되며, 상기 제 내지 제 는 각각 전력반도체소자와 다 1 4 IGBT(M11, M12, M21, M22)

이오드를 포함하는 급 모듈형 인 것을 특징으로 하는 모듈형 를 이용4500V IGBT IGBT

- 7 -

한 고속전철용 추진제어장치의 전력스택을 갖는 고속 전철용 추진 장치.

발명의 주요 내용 및 도면 보정에 의한 것 정정으로 추가한 부4) (2020. 8. 17. ,

분은 밑줄로 삭제한 부분은 취소선으로 표시하였다, )

기술분야

본 발명은 고속전철용 추진제어장치에 관한 것으로 보다 상세하게는 전력반도 [0001] ,

체소자로 급 모듈형 를 이용하여 급의 컨버터 인버터 4500V/1200A IGBT 2800VDC 2.5MW /

전력스택을 구성할 수 있도록 하는 모듈형 를 이용한 고속전철용 추진제어장치의 전력IGBT

스택에 관한 것이다.

배경기술

고속전철은 추진제어장치를 구비하고 있으며 상기 추진제어장치에 의해 전동기 [0002] ,

에 공급되는 전류를 제어함으로써 전동기를 구동하는 추진력을 발생시키게 되는 것이다.

상기 고속전철용 추진제어 [0003]

장치는 첨부된 도 에서와 같이 주변1 ,

압기 복수의 추진장치(10), (20A)(20B)

및 복수의 제어기 를 구비(30A)(30B)

하며 상기 추진장치 는 복, (20A)(20B)

수의 컨버터 와 인버터 를 (21)(22) (23)

각각 구비한 것이다.

따라서 상기 주변압기 [0004] , (10)

를 통해 가선전압 로부터 AC 25,000V

감소된 를 컨버터AC 1,400V (21)(22)

가 로 변환하고 인버터DC 2,800V , (2

를 통해 를 3) DC 2,800V AC 0 ~ 2,1

로 변환하여 열차 운행속도와 운83V

전지령에 따라 가변하여 견인전동기(I

에 전압을 공급하M1, IM2)(IM3, IM4)

게 되는 것이다.

도 종래 고속전철용 추진제어장치의 구성도[ 1]

도 종래 디스크형 가 적용되는 고[ 3] IGBT 도 종래 디스크형 가 적용되는 고[ 4] IGBT

- 8 -

이때 상기 전력스택은 컨버터 회로부 와 인버터 회로부 의 전력변환시 [0008] , (40) (50)

사용되는 것으로 이러한 전력스택은 첨부된 도 에서와 같이 전력변환을 위해 스위칭 , 3, 4 ,

동작이 이루어지는 디스크형의 전력반도체소자 와 상기 디스크형의 전력반도체소(IG1)(IG2) ,

자 에 각각 병렬로 연결되는 디스크형의 다이오드 와 상기 전력반도체소(IG1)(IG2) (D1)(D2) ,

자 의 구동을 위한 제 게이트 드라이브 유니트(IG1)(IG2) 1, 2 (Gate Drive Unit)(GDU1)(GDU

와 상기 전력반도체소자 의 스위칭 동작 중 턴 오프시 안정적인 턴 오프 동작2) , (IG1)(IG2) - -

을 위한 스너버 커패시터 그리고 상기 전력반도체소자(SC; Snubber Capacitor), (IG1)(IG2)

의 스위칭 및 도통시 발생하는 스위칭 손실 및 도통 손실인 발열량을 냉각처리하도록 냉각

파이프 를 통해 연결되는 냉각기 를 포함하여 구성하는 것이다(71) (70) .

그러나 종래 고속차량용 급 전력스택은 전력반도체소자 와 다 [0009] , 2.5MW (IG1)(IG2)

이오드 의 용량이 급의 디스크형 을 사용하고 디스크형으(D1)(D2) 4500V/2400A (Disk Type) ,

로 각각 병렬 연결되는 전력반도체소자 와 다이오드 가 각각 개 이상의 (IG1)(IG2) (D1)(D2) 2

병렬 구성이 아닌 개를 사용한 전력토폴로지 로 구성되므로 디스크형1 (IG1, D1)(IG2, D2) ,

인 전력반도체소자 와 다이오드 는 특수기계장치로 압착하여 전력스택을 (IG1)(IG2) (D1)(D2)

제작하여야 하는 한편 특수기계장치를 이용하여 압착한 후 높은 압찰력을 유지하기 위한 ,

구조물이 절대적으로 필요하지만 이러한 구조물은 진동 내구성 등을 고려하여 설계되기 때,

속전철용 추진제어장치의 전력스택

에 대한 회로도

속전철용 추진제어장치의 전력스택

에 대한 구조도

- 9 -

문에 무게가 무겁고 차지하는 공간 및 부피가 큰 단점이 있다.

이에 따라 디스크형인 전력반도체소자 와 다이오드 로 디스크 [0010] , (IG1)(IG2) (D1)(D2)

형 를 구성한 후 이를 이용하여 급 전력스택을 구성시 종래에는 첨부된 도 IGBT 2.5MW , 4

에서와 같은 전력스택 개의 전체 어셈블리 무게가 약 으로 운반 및 유지 보수가 불1 107kG /

리한 단점을 가질 수 밖에 없는 것이다.

또한 고속전철용 추진제어장치에 대한 신뢰성을 확인하고 전력반도체소자 [0011] , , (IG1)

에 대한 검증을 위하여 차량에 적용하기 전 공장에서 컨버터 인버터의 전력스택에 대(IG2) /

해 전력시험을 수행하게 되는데 전력반도체소자 와 다이오드 로 이루어지, (IG1)(IG2) (D1)(D2)

는 디스크형 를 이용하여 제작되는 전력스택은 의 높은 압착력에 의해 압착IGBT 50~75kN

되어야 하기 때문에 전력스택의 제작 상태 및 디스크형 의 성능과 신뢰성을 확인하도IGBT

록 전력반도체소자 로 디스크형 를 이용한 전력스택에 대한 전량 전수시험을 (IG1)(IG2) IGBT

실시할 경우 시험을 위한 설비 소요 및 비용이 많이 소요되는 단점이 있다, M/H, .

해결하려는 과제

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 개선하기 위한 것으로 전력반 [0012] , ,

도체소자로 급 모듈형 를 구성하고 이러한 모듈형 를 개로 암4500V/1200A IGBT , IGBT 2 1 (A

을 구성하게 되는 병렬 회로의 급 컨버터 인버터 전력스택을 구성RM) 2- 2800VDC 2.5MW /

함으로써 전력 스택 조립 및 제작 공정 개선에 의한 신뢰성과 정확성을 확보하고 전력스, ,

택의 조립에 필요한 설비소요를 감소시키며 공장 전력시험시 시간과 비용을 절감할 수 있,

도록 하는 모듈형 를 이용한 고속전철용 추진제어장치의 전력스택을 제공함에 그 목적IGBT

이 있는 것이다.

과제의 해결 수단

상기 목적달성을 위한 본 발명 모듈형 를 이용한 고속전철용 추진제어장치 [0013] IGBT

의 전력스택은 전력변환을 위해 스위칭 동작이 이루어지는 제 내지 제 와 상기 제, 1 4 IGBT ,

내지 제 의 구동을 위한 제 게이트 드라이브 유니트와 상기 제 내지 제1 4 IGBT 1, 2 , 1 4 IG

의 스위칭 동작 중 턴 오프시 안정적인 턴 오프 동작을 위한 스너버 커패시터를 포함하BT - -

여 구성하고 상기 제 및 제 그리고 상기 제 및 제 는 각각 병, 1 IGBT 2 IGBT, 3 IGBT 4 IGBT

렬로 구성하며 병렬로 구성되는 상기 제 와 상기 제 에는 각각 제, 1, 2 IGBT 3, 4 IGBT 1, 2

히트 파이프를 통해 냉각기를 연결 구성한 것이다.

또한 병렬로 구성되는 상기 제 와 상기 제 는 좌우 대칭으로 [0014] , 1, 2 IGBT 3, 4 IGBT

배열 구성하고 상기 제 히트 파이프는 상기 제 와 상기 제 의 냉각, 1, 2 1, 2 IGBT 3, 4 IGBT

- 10 -

을 위해 상기 냉각기로부터 좌우 대칭인 상기 제 와 상기 제 로 연결되1, 2 IGBT 3, 4 IGBT

는 좌우 대칭형 구조인 것이다.

또한 상기 제 내지 제 는 각각 전력반도체소자와 다이오드를 포함하는 [0015] , 1 4 IGBT

모듈형 인 것이다IGBT .

또한 상기 고속전철용 추진제어장치에는 전력회로로서 복수의 컨버터를 포함하 [0016] ,

되 상기 복수의 컨버터는 각각 모듈형 로 구성하는 것이다, IGBT .

또한 상기 고속전철용 추진제어장치에는 전력회로로서 복수의 컨버터를 포함하 [0017] ,

되 상기 복수의 컨버터 중 하나의 컨버터는 모듈형 로 구성하고 다른 하나의 컨버터, IGBT ,

는 디스크형 로 구성하는 것이다IGBT .

발명의 효과

이와 같이 본 발명은 전력반도체소자로 급 모듈형 를 구성하 [0018] , 4500V/1200A IGBT

고 이러한 모듈형 를 개로 암 을 구성하게 되는 병렬 회로의 , IGBT 2 1 (ARM) 2- 2800VDC 2.5

급 컨버터 인버터 전력스택을 구성한 것으로 이를 통해 전력 스택 조립 및 제작 공정 MW / ,

개선에 의한 신뢰성과 정확성을 확보하고 전력스택의 조립에 필요한 설비소요를 감소시키,

며 공장 전력시험시 시간과 비용을 절감하는 효과를 기대할 수 있는 것이다, .

즉 본 발명은 철로 상에서 주행하는 컨버터 인버터 시스템으로 이루어진 고속 [0019] , /

차량용 추진제어장치의 동작 및 성능 확인에 유용하게 적용이 가능한 것으로 특수기계장치 ,

등의 설비소요가 감소되고 의 압착력을 유지하기 위한 구조물이 불필요하기 때문50~75kN

에 무게를 감소시키는 효과를 기대할 수 있는 것이다.

또한 동일 용량 및 성능 대비 호환이 가능한 종래 디스크형 를 적용한 전 [0020] , IGBT

력스택과 비교시 모듈형 를 적용하여 제작된 전력스택의 무게를 디스크형 스택 , IGBT IGBT

무게의 수준으로 기존 대비 가 감소된 약 으로 감소시킬 수 있음은 물론 전80% 20% 85kG ,

력스택의 신뢰성 및 성능을 검증하기 위하여 전수시험을 실시할 경우에 있어 시험에 소요

되는 설비 및 비용을 절감하는 효과를 기대할 수 있는 것이다.

발명을 실시하기 위한 구체적인 내용

도 본 발명의 실시예로 모듈형 를 [ 5] IGBT

이용한 고속전철용 추진제어장치의

전력스택에 대한 회로도

도 본 발명의 실시예로 모듈형 [ 6] IGBT

를 이용한 고속전철용 추진제어장

치의 전력스택에 대한 구조도

- 11 -

첨부된 도 내지 도 [0024] 5 7

을 참조하면 본 발명의 실시예에 ,

따른 모듈형 를 이용한 고속IGBT

전철용 추진제어장치의 전력스택은

전력변환을 위해 스위칭 동작이 이

루어지는 모듈형의 제 내지 제1 4

와IGBT(M11, M12)(M21, M22) ,

상기 모듈형의 제 내지 제1 4

의 구IGBT(M11, M12)(M21, M22)

동을 위한 제 게이트 드라이브 1, 2

유니트 그리고 상(GDU1)(GDU2),

기 모듈형의 제 내지 제1 4

의 스IGBT(M11, M12)(M21, M22)

위칭 동작 중 턴 오프시 안정적인 턴 오프 동작을 위한 스너버 커패시터 를 포함하는 - - (SC)

한편 모듈형의 상기 제 및 모듈형의 제 그리고 상기 모듈형의 , 1 IGBT(M11) 2 IGBT(M12),

제 및 모듈형의 제 를 각각 병렬로 구성함은 물론 병렬로 구성되3 IGBT(M21) 4 IGBT(M22) ,

는 상기 모듈형의 제 와 상기 모듈형의 제 에 각1, 2 IGBT(M11, M12) 3, 4 IGBT(M21, M22)

각 제 히트 파이프 를 통해 냉각기 를 연결 구성하는 것이다1, 2 (101)(102) (100) .

이때 상기 모듈형의 제 내지 제 는 각각 전력반 [0025] , 1 4 IGBT(M11, M12)(M21, M22)

도체소자 와 다이오드 가 병렬 구성된 것이며 병렬로 구성되는 상기 모듈형의 제(IG) (D) , 1, 2

도 본 발명의 실시예로 모듈형 와 히트 파[ 7] IGBT

이프 및 냉각기의 개략적인 연결 구조도

- 12 -

와 상기 모듈형의 제 는 좌우 대칭으로 배열 구성하IGBT(M11, M12) 3, 4 IGBT(M21, M22)

고 상기 제 히트 파이프 는 상기 모듈형의 제 와 상기 , 1, 2 (101)(102) 1, 2 IGBT(M11, M12)

모듈형의 제 의 냉각을 위해 상기 냉각기 로부터 좌우 대칭인 상3, 4 IGBT(M21, M22) (100)

기 모듈형의 제 와 상기 모듈형의 제 로 연결되1, 2 IGBT(M11, M12) 3, 4 IGBT(M21, M22)

는 좌우 대칭형의 구조로 구성하는 것이다.여 제 및 제 가 배치된 기판, 1 2 IGBT(M11, M12)

들과 상기 제 및 제 가 배치된 기판들 사이에 빈 공간이 존재하도록 배3 4 IGBT(M21, M22)

치될 수 있다 도 을 참조하면 상기 빈 공간에는 제 게이트 드라이브 유니트. 6 , 1, 2

와 스너버 커패시터 가 배치 식별부호 참조 될 수 있다(GDU1)(GDU2) (SC) ( A ) .

보다 상세하게는 도 에는 상기 제 내지 제 와 상기 제 , 6 1 4 IGBT(M11, M12, M21, M22)

히트 파이프 가 명확히 도시되어 있고 도 를 참조하면 상기 제 내지 제1, 2 (101)(102) , 5 , 1 4

와 제 게이트 드라이브 유니트 및 스너버 IGBT(M11, M12, M21, M22) 1, 2 (GDU1)(GDU2)

커패시터 는 스택 조립체 를 구성하므로 상기 빈 공간에 배치되는 식별(SC) (STACK ASS’Y) ,

부호 의 구성은 상기 스택 조립체 의 제 게이트 드라이브 유니트A (STACK ASS’Y) 1, 2

및 스너버 커패시터 를 나타낸다(GDU1)(GDU2) (SC) .

또한 상기 제 히트 파이프 중 일부의 히트 파이프는 상기 냉각기 로, 1, 2 (101)(102) (100)

부터 수직으로 연장되어 상기 기판들 중 상기 제 및 제 가 배치된 기판 1 3 IGBT(M11, M21)

각각과 연결되고 상기 제 히트 파이프 중 나머지 일부의 히트 파이프는 상, 1, 2 (101)(102)

기 냉각기 로부터 수직으로 연장되고 상기 빈 공간을 통해 굴곡되어 상기 기판들 중 (100)

상기 제 및 제 가 배치된 기판 각각의 가 배치된 상기 일면의 반대2 4 IGBT(M21, M22) IGBT

편인 타면에 연결될 수 있다.

즉 본 발명의 실시예에 따른 모듈형의 를 이용한 고속전철용 추진제어장 [0026] , IGBT

치의 전력스택은 첨부된 도 내지 도 에서와 같이 전력변환을 위한 전력반도체소자5 7 , (IG)

와 다이오드 를 포함하는 모듈형의 를 개 구성하는 한편(D) IGBT(M11, M12, M21, M22) 4 ,

상기 개의 모듈형 에서 제 를 병렬로 구4 IGBT(M11, M12, M21, M22) 1, 2 IGBT(M11, M12)

성하는 한편 제 를 병렬로 구성한다, 3, 4 IGBT(M21, M22) .

그리고 상기 병렬로 연결되는 상기 모듈형의 제 와 상기 [0027] , 1, 2 IGBT(M11, M12)

모듈형의 제 에는 각각 구동을 위한 제 게이트 드라이브 유니트3, 4 IGBT(M21, M22) 1, 2

를 연결시킴은 물론 상기 모듈형의 제 와 상기 모듈형(GDU1)(GDU2) , 1, 2 IGBT(M11, M12)

의 제 가 상기 제 게이트 드라이브 유니트 에 의해 3, 4 IGBT(M21, M22) 1, 2 (GDU1)(GDU2)

스위칭 동작을 하여 턴 오프시 안정적인 턴 오프 동작을 위한 스너버 커패시터 가 연결- - (SC)

- 13 -

다 선행발명들 .

선행발명 은 공개된 일본 공개특허공보 특개 호에 게1 2011. 1. 27. 2011-018740

재된 파워 반도체 모듈이라는 명칭의 발명이고 선행발명 는 공고된 대‘ ’ , 2 2006. 8. 28.

한민국 등록실용신안공보 제 호에 게재된 대용량 전력변환기용 균등분배 병20-0425026 ‘

렬구조의 스택장치라는 명칭의 발명이며 선행발명 은 공개된 일본 IGBT ’ , 3 2000. 2. 25.

공개특허공보 특개 호에 게재된 전력 변환 장치라는 명칭의 발명이다 다2000-060106 ‘ ’ .

만 이 사건 소송에서 구체적으로 그 내용을 인용하지 아니하므로 관련 내용에 관한 ,

기재는 생략한다.

되는 한편 상기 모듈형의 제 와 상기 모듈형의 제, 1, 2 IGBT(M11, M12) 3, 4 IGBT(M21,

의 냉각을 위한 냉각기 를 좌우 대칭의 제 히트 파이프 를 연결시켜 M22) (100) 1, 2 (101)(102)

전력스택을 구성하게 되는 것이다.

여기서 첨부된 도 은 상기와 같이 구성되는 본 발명 전력스택의 모듈형인 제 [0028] , 8 1

내지 제 를 첨부된 도 의 전력회로에 포함되는 컨버터 회로4 IGBT(M11, M12)(M21, M22) 2

부에 장착한 후 전력회로 시험을 한 컨버터 입력 전류의 파형도를 보여주는 것으로 병렬로 ,

연결되는 모듈형의 제 와 모듈형의 제 의 스위칭 1, 2 IGBT(M11, M12) 3, 4 IGBT(M21, M22)

동작시 전류분담이 효율적으로 이루어지고 이에 따라 전력회로의 컨버터 회로부가 안정적,

인 컨버터 동작을 수행하고 있음을 확인할 수 있었다.

또한 첨부된 도 는 본 발명의 실시예에 따른 모듈형 를 이용한 개의 전 [0029] , 9 IGBT 2

력스택을 첨부된 도 의 전력회로에 포함되는 컨버터 회로부에서 군의 컨버터에 장착하2 1

고 종래 디스크형 를 적용한 개의 전력스택을 전력회로의 컨버터 회로부에서 군의 , IGBT 2 2

컨버터에 장착하여 모듈형과 디스크형의 가 혼용되는 전력스택이 적용되는 전력회로, IGBT

의 컨버터 회로부에 대한 입력전류 파형도를 보여주는 것으로 이는 본 발명에서 제시하는 ,

모듈형 의 전력스택과 종래 디스크형 의 전력스택의 상호간 간섭 및 지장 없이 IGBT IGBT

안정적으로 컨버터 동작이 이루어지고 있음을 확인할 수 있었으며 이에 따라 본 발명은 고,

속전철용 추진제어장치의 전반적인 동작 신뢰성을 향상시킬 수 있는 것이다.

- 14 -

인정근거 다툼 없는 사실 갑 제 호증 갑 제 호증의 을 제 내지 [ ] , 1, 2, 4, 7 , 3 1, 2, 3, 1, 3

호증 을 제 호증의 내지 의 각 기재 변론 전체의 취지6 , 2 1 4 ,

원고의 주장2.

가 이 사건 출원발명의 . 최초 명세서 등에 제 와 가 모듈형 가 배1, 2 GDU SC IGBT

치된 기판들 사이에 형성된 빈 공간에 배치된다고 명시적으로 기재되어 있지 않다고

하더라도 통상의 기술자라면 이 사건 출원발명의 출원 당시의 기술상식에 비추어 보아

이 사건 출원발명의 목적 및 도 내지 도 을 고려하여 제 와 가 모듈[ 3] [ 7] 1, 2 GDU SC

형 가 배치된 기판들 사이의 빈 공간에 배치되는 구성이 최초 명세서 등에 기재IGBT

되어 있는 것과 마찬가지라고 이해할 수 있다 따라서 이 사건 제 보정은 최초 명세. 1

서 등에 기재된 사항의 범위에서 한 것이다.

나 . 이 사건 출원발명은 통상의 기술자가 선행발명 에 의하여 쉽게 발명할 1, 3, 4

수 있는 것이 아니어서 진보성이 부정되지 않는다.

판단3.

이 사건의 쟁점은 이 사건 보정이 특허법 제 조 제 항에 따른 범위를 벗어난 47 2

보정인 경우에 해당하는지 여부 이 사건 특허출원이 특허법 제 조에 따라 특허를 받, 29

을 수 없는 경우에 해당하는지 여부인데 이 사건 보정이 특허법 제 조 제 항에 따른 , 47 2

범위를 벗어난 보정인지 여부에 관하여 먼저 판단한다.

가 특허법 제 조 제 항의 위반 여부 . 47 2

관련 법리1)

특허법 제 조 제 항은 명세서 또는 도면의 보정은 특허출원서에 최초로 첨부47 2 “

한 명세서 또는 도면에 기재된 사항의 범위에서 하여야 한다 라고 규정하고 있다 여.” .

- 15 -

기에서 최초 명세서 등에 기재된 사항이란 최초 명세서 등에 명시적으로 기재되어 있

는 사항이거나 또는 명시적인 기재가 없더라도 통상의 기술자라면 출원시의 기술상식

에 비추어 보아 보정된 사항이 최초 명세서 등에 기재되어 있는 것과 마찬가지라고 이

해할 수 있는 사항이어야 한다 대법원 선고 후 판결 참조( 2007. 2. 8. 2005 3130 ).

최초 명세서 등과 이 사건 보정의 대비2)

이 사건 출원발명의 최초 명세서 등에 기재된 사항과 이 사건 제 보정으로 1, 2

보정된 사항 중 문단번호 부분과 청구항 항 부분은 아래 표 기재와 같다[0025] 1 .

보정

사항

최초 명세서 등

출원(2019. 10. 29. )

이 사건 제 보정1

보정(2019. 12. 5. )

이 사건 제 보정2

보정(2020. 8. 17. )

문단

번호

[0025]

이때 상기 모듈형의 제 내, 1

지 제4 IGBT(M11, M12)(M2

는 각각 전력반도체1, M22)

소자 와 다이오드 가 병(IG) (D)

렬 구성된 것이며 병렬로 구,

성되는 상기 모듈형의 제1, 2

와 상기 모IGBT(M11, M12)

듈형의 제3, 4 IGBT(M21, M

는 좌우 대칭으로 배열 구22)

성하고 상기 제 히트 파, 1, 2

이프 는 상기 모듈(101)(102)

형의 제1, 2 IGBT(M11, M1

와 상기 모듈형의 제2) 3, 4 I

의 냉각을 위GBT(M21, M22)

해 상기 냉각기 로부터 (100)

좌우 대칭인 상기 모듈형의

제 와 1, 2 IGBT(M11, M12)

상기 모듈형의 제3, 4 IGBT

보정사항 없음 이때 상기 모듈형의 제 내, 1

지 제4 IGBT(M11, M12)(M2

는 각각 전력반도체1, M22)

소자 와 다이오드 가 병(IG) (D)

렬 구성된 것이며 병렬로 구,

성되는 상기 모듈형의 제1, 2

와 상기 모IGBT(M11, M12)

듈형의 제3, 4 IGBT(M21, M

는 좌우 대칭으로 배열 구22)

성하고 상기 제 히트 파, 1, 2

이프 는 상기 모듈(101)(102)

형의 제1, 2 IGBT(M11, M1

와 상기 모듈형의 제2) 3, 4 I

의 냉각을 위GBT(M21, M22)

해 상기 냉각기 로부터 (100)

좌우 대칭인 상기 모듈형의

제 와 1, 2 IGBT(M11, M12)

상기 모듈형의 제3, 4 IGBT

- 16 -

로 연결되는 좌우 (M21, M22)

대칭형의 구조로 구성하는

것이다.

로 연결되는 좌우 (M21, M22)

대칭형의 구조로 구성하는

것이다.여, 제 및 제 1 2 IGBT

가 배치된 기판들(M11, M12)

과 상기 제 및 제3 4 IGBT(M

가 배치된 기판들 21, M22)

사이에 빈 공간이 존재하도

록 배치될 수 있다 도 을 . 6

참조하면 상기 빈 공간에는 ,

제 게이트 드라이브 유니1, 2

트 와 스너버 (GDU1)(GDU2)

커패시터 가 배치 식별부(SC) (

호 참조 될 수 있다A ) .

보다 상세하게는 도 에는 , 6

상기 제 내지 제1 4 IGBT(M1

와 상기 1, M12, M21, M22)

제 히트 파이프1, 2 (101)(10

가 명확히 도시되어 있고2) ,

도 를 참조하면 상기 제5 , 1

내지 제4 IGBT(M11, M12, M

와 제 게이트 21, M22) 1, 2

드라이브 유니트(GDU1)(GDU

및 스너버 커패시터 는 2) (SC)

스택 조립체(STACK ASS’Y)

를 구성하므로 상기 빈 공간,

에 배치되는 식별부호 의 A

구성은 상기 스택 조립체(ST

의 제 게이ACK ASS’Y) 1, 2

트 드라이브 유니트(GDU1)

및 스너버 커패시터(GDU2)

를 나타낸다(SC) .

- 17 -

또한 상기 제 히트 파이, 1, 2

프 중 일부의 히트 (101)(102)

파이프는 상기 냉각기 로(100)

부터 수직으로 연장되어 상

기 기판들 중 상기 제 및 1

제 가 배치3 IGBT(M11, M21)

된 기판 각각과 연결되고 상,

기 제 히트 파이프1, 2 (101)

중 나머지 일부의 히트 (102)

파이프는 상기 냉각기 로(100)

부터 수직으로 연장되고 상

기 빈 공간을 통해 굴곡되어

상기 기판들 중 상기 제 및 2

제 가 배치4 IGBT(M21, M22)

된 기판 각각의 가 배치IGBT

된 상기 일면의 반대편인 타

면에 연결될 수 있다.

청

구

항

1

항

전력변환을 위해 스위칭 동

작이 이루어지는 제 내지 1

제4 IGBT(M11, M12, M21,

와 상기 제 내지 제M22) , 1 4 I

GBT(M11, M12, M21, M22)

의 구동을 위한 제 및 제1 2

게이트 드라이브 유니트와,

상기 제 내지 제 의 1 4 IGBT

스위칭 동작 중 턴 오프시 -

안정적인 턴 오프 동작을 위-

한 스너버 커패시터를 포함

하여 구성하고,

상기 제 및 제1 IGBT 2 IGBT

는 서로 병렬 연(M11, M12)

전력변환을 위해 스위칭 동

작이 이루어지는 제 내지 1

제4 IGBT(M11, M12, M21,

와 상기 제 내지 제M22) , 1 4 I

GBT(M11, M12, M21, M22)

의 구동을 위한 제 및 제1 2

게이트 드라이브 유니트와,

상기 제 내지 제 의 1 4 IGBT

스위칭 동작 중 턴 오프시 -

안정적인 턴 오프 동작을 위-

한 스너버 커패시터를 포함

하여 구성하고,

상기 제 및 제1 IGBT 2 IGBT

는 서로 병렬 연(M11, M12)

전력변환을 위해 스위칭 동

작이 이루어지는 제 내지 1

제4 IGBT(M11, M12, M21,

와 상기 제 내지 제M22) , 1 4 I

GBT(M11, M12, M21, M22)

의 구동을 위한 제 및 제1 2

게이트 드라이브 유니트와,

상기 제 내지 제 의 1 4 IGBT

스위칭 동작 중 턴 오프시 -

안정적인 턴 오프 동작을 위-

한 스너버 커패시터를 포함

하여 구성하고,

상기 제 및 제1 IGBT 2 IGBT

는 서로 병렬 연(M11, M12)

- 18 -

결되고 상기 제 및 , 3 IGBT

제 는 서로 4 IGBT(M21, M22)

병렬 연결되며 병렬로 연결,

된 상기 제 및 제1 2 IGBT(M

는 병렬 연결된 상11, M12)

기 제 및 제3 4 IGBT(M21, M

와 직렬 연결되어 스택 구22)

조를 형성하며,

병렬로 연결된 상기 제 및 1

제 와 병렬2 IGBT(M11, M12) ,

로 연결된 상기 제 및 제3 4 I

는 각각 서로 GBT(M21, M22)

마주보도록 일정 간격으로

이격되어 배열되고 상기 제, 1

내지 제4 IGBT(M11, M12, M

각각은 서로 분리21, M22)

된 기판들 상에 각각 배치되

며,

상기 기판들은 상기 기판들 ,

중 적어도 일부 사이에 빈

공간이 존재하도록 배치되고,

상기 제 게이트 드라이버 1

유니트는 상기 분리된 기판

의 제 및 제 에 연결1 2 IGBT

되고 상기 제 게이트 드라2

이브 유니트는 상기 분리된

기판의 제 및 제 에 3 4 IGBT

연결되고 상기 스너버 커패,

결되고 상기 제 및 , 3 IGBT

제 는 서로 4 IGBT(M21, M22)

병렬 연결되며 병렬로 연결,

된 상기 제 및 제1 2 IGBT(M

는 병렬 연결된 상11, M12)

기 제 및 제3 4 IGBT(M21, M

와 직렬 연결되어 스택 구22)

조를 형성하며,

병렬로 연결된 상기 제 및 1

제 와 병렬2 IGBT(M11, M12) ,

로 연결된 상기 제 및 제3 4 I

는 각각 서로 GBT(M21, M22)

마주보도록 일정 간격으로

이격되어 배열되고 상기 제, 1

내지 제4 IGBT(M11, M12, M

각각은 서로 분리21, M22)

된 기판들 상에 각각 배치되

며,

상기 기판들은 상기 기판들 ,

중 적어도 일부 사이에 빈

공간이 존재하도록 배치되고,

상기 제 게이트 드라이버 1

유니트는 상기 빈 공간에 배

치되어 상기 분리된 기판의

제 및 제 에 연결되고 1 2 IGBT

상기 제 게이트 드라이브 2

유니트는 상기 빈 공간에 배

치되어 상기 분리된 기판의

결되고 상기 제 및 , 3 IGBT

제 는 서로 4 IGBT(M21, M22)

병렬 연결되며 병렬로 연결,

된 상기 제 및 제1 2 IGBT(M

는 병렬 연결된 상11, M12)

기 제 및 제3 4 IGBT(M21, M

와 직렬 연결되어 스택 구22)

조를 형성하며,

병렬로 연결된 상기 제 및 1

제 와 병렬2 IGBT(M11, M12) ,

로 연결된 상기 제 및 제3 4 I

는 각각 서로 GBT(M21, M22)

마주보도록 일정 간격으로

이격되어 배열되고 상기 제, 1

내지 제4 IGBT(M11, M12, M

각각은 서로 분리21, M22)

된 기판들의 일면 상에 각각

배치되며,

상기 기판들은 상기 , 제 및 1

제 가 배치된 기판들과 2 IGBT

상기 제 및 제 가 배3 4 IGBT

치된 기판들 중 적어도 일부

사이에 빈 공간이 존재하도

록 배치되고,

상기 제 게이트 드라이버 1

유니트는 상기 빈 공간에 배

치되어 상기 분리된 기판의

제 및 제 에 연결되고 1 2 IGBT

상기 제 게이트 드라이브 2

유니트는 상기 빈 공간에 배

치되어 상기 분리된 기판의

- 19 -

시터는 상기 분리된 기판의

제 내지 제 에 연결되1 4 IGBT

며,

상기 제 내지 제1 4 IGBT(M1

각각은 1, M12, M21, M22)

상기 기판들 각각에 연결된

복수의 히트 파이프(101, 10

를 통해 상기 제 내지 제2) 1

4 IGBT(M11, M12, M21, M2

의 스위칭 동작에 의한 발2)

열량을 냉각 처리하는 냉각

기 에 연결되어 냉각되(100)

고,

제 및 제 에 연결되3 4 IGBT

고 상기 스너버 커패시터는 ,

상기 빈 공간에 배치되어 상

기 분리된 기판의 제 내지 1

제 에 연결되며4 IGBT ,

상기 제 내지 제1 4 IGBT(M1

각각은 1, M12, M21, M22)

상기 기판들 각각에 연결된

복수의 히트 파이프(101, 10

를 통해 상기 제 내지 제2) 1

4 IGBT(M11, M12, M21, M2

의 스위칭 동작에 의한 발2)

열량을 냉각 처리하는 냉각

기 에 연결되어 냉각되(100)

고,

제 및 제 에 연결되3 4 IGBT

고 상기 스너버 커패시터는 ,

상기 빈 공간에 배치되어 상

기 분리된 기판의 제 내지 1

제 에 연결되며4 IGBT ,

상기 제 내지 제1 4 IGBT(M1

각각은 1, M12, M21, M22)

상기 기판들 각각에 연결된

복수의 히트 파이프(101, 10

를 통해 상기 제 내지 제2) 1

4 IGBT(M11, M12, M21, M2

의 스위칭 동작에 의한 발2)

열량을 냉각 처리하는 냉각

기 에 연결되어 냉각되(100)

고,

상기 복수의 히트 파이프 중

일부의 히트 파이프는 상기

냉각기로부터 수직으로 연장

되어 상기 기판들 중 상기

제 및 제1 3 IGBT(M11, M21)

가 배치된 기판 각각과 연결

되고 상기 복수의 히트 파이,

프 중 나머지 일부의 히트

파이프는 상기 냉각기로부터

수직으로 연장되고 상기 빈

공간을 통해 굴곡되어 상기

기판들 중 상기 제 및 제2 4 I

가 배치된 기GBT(M12, M22)

판 각각의 가 배치된 상IGBT

기 일면의 반대편인 타면에

연결되며,

- 20 -

이 사건 제 보정은 이 사건 출원발명의 청구항 항 항에 제 와 1 1 , 2 ‘ 1, 2 GDU SC

가 모듈형 가 배치된 기판들 사이의 빈 공간에 배치되는 구성을 부가하여 한정하IGBT ’

는 것이고 이 사건 제 보정은 이 사건 출원발명의 청구항 항 항에 위와 같은 부, 2 1 , 2

가 한정 구성을 그대로 포함시키면서 발명의 설명 문단번호 에 모듈형 가 , [0025] ‘ IGBT

배치된 기판들 사이의 빈 공간의 위치 제 와 가 배치되는 위치 제’, ‘ 1, 2 GDU SC ’, ‘ 1, 2

히트 파이프의 형상 및 연결 구조를 부가하여 한정하고 청구항 항 항에 모듈형 ’ , 1 , 2 ‘

가 배치된 기판들 사이의 빈 공간의 위치 제 히트 파이프 형상 및 연결구IGBT ’, ‘ 1, 2

조를 부가하여 한정하는 것이다’ .

이 사건 각 보정이 최초 명세서 등에 기재된 사항의 범위에서 한 것인지 여부3)

앞서 든 증거 및 변론 전체의 취지에 의하여 알 수 있는 다음과 같은 사정을

종합하여 보면 이 사건 각 보정으로 제 와 를 배치하는 위치를 기판들 사, 1, 2 GDU SC

이의 모듈형 가 배치된 기판들 사이의 빈 공간으로 한정한 것은 최초 명세서 등IGBT

에 명시적으로 기재되어 있는 사항이라고 볼 수 없고 통상의 기술자가 출원시의 기술,

상식에 비추어 보아 보정된 사항이 최초 명세서 등에 기재되어 있는 것과 마찬가지라

고 이해할 수 있는 사항이라고도 볼 수 없다.

상기 제 내지 제1 4 IGBT(M1

는 각각 1, M12, M21, M22)

전력반도체소자와 다이오드

를 포함하는 급 모듈형 4500V

인 것을 특징으로 하는 IGBT

모듈형 를 이용한 고속IGBT

전철용 추진제어장치의 전력

스택(200).

상기 제 내지 제1 4 IGBT(M1

는 각각 1, M12, M21, M22)

전력반도체소자와 다이오드

를 포함하는 급 모듈형 4500V

인 것을 특징으로 하는 IGBT

모듈형 를 이용한 고속IGBT

전철용 추진제어장치의 전력

스택(200).

상기 제 내지 제1 4 IGBT(M1

는 각각 1, M12, M21, M22)

전력반도체소자와 다이오드

를 포함하는 급 모듈형 4500V

인 것을 특징으로 하는 IGBT

모듈형 를 이용한 고속IGBT

전철용 추진제어장치의 전력

스택(200).

- 21 -

가 아래와 같은 이 사건 출원발명의 최초 명세서 등에 의하면 실시예로 제) , 1,

가 제 와 제 를 구동하기 위하여 각각 제 와 제2 GDU 1, 2 IGBT 3, 4 IGBT 1, 2 IGBT 3, 4

에 연결되고 가 안정적인 턴 오프 동작을 위하여 연결된다는 모듈형 를 IGBT , SC - IGBT

이용한 고속전철용 추진제어장치의 전력스택의 구성 및 그 기능 제 내지 제, 1 4 IGBT,

및 사이의 연결 구조에 관하여만 기재하고 있을 뿐 제 와 가 1, 2 GDU SC 1, 2 GDU SC

배치되는 위치에 관하여는 전혀 기재하고 있지 않다.

나 아래와 같은 이 사건 출원발명의 최초 명세서 등에 의하면 고속전철용 추) ,

이 사건 출원발명의 최초 명세서 등[ ]

첨부된 도 내지 도 을 참조하면 본 발명의 실시예에 따른 모듈형 를 [0024] 5 7 , IGBT

이용한 고속전철용 추진제어장치의 전력스택은 전력변환을 위해 스위칭 동작이 이루어지는

모듈형의 제 내지 제 와 상기 1 4 IGBT(M11, M12)(M21, M22) , 모듈형의 제 내지 제1 4

의 구동을 위한 제 게이트 드라이브 유니트IGBT(M11, M12)(M21, M22) 1, 2

(GDU1)(GDU2) 그리고 상기 모듈형의 제 내지 제 의 스위, 1 4 IGBT(M11, M12)(M21, M22)

칭 동작 중 턴 오프시 - 안정적인 턴 오프 동작을 위한 스너버 커패시터- (SC)를 포함하는 한

편 모듈형의 상기 제 및 모듈형의 제 그리고 상기 모듈형의 제, 1 IGBT(M11) 2 IGBT(M12),

및 모듈형의 제 를 각각 병렬로 구성함은 물론 병렬로 구성되는 3 IGBT(M21) 4 IGBT(M22) ,

상기 모듈형의 제 와 상기 모듈형의 제 에 각각 1, 2 IGBT(M11, M12) 3, 4 IGBT(M21, M22)

제 히트 파이프 를 통해 냉각기 를 연결 구성하는 것이다1, 2 (101)(102) (100) .

상기 병렬로 연결되는 상기 모듈형의 제 와 상기 모듈형의 [0027] 1, 2 IGBT(M11, M12)

제 에는 각각 3, 4 IGBT(M21, M22) 구동을 위한 제 게이트 드라이브 유니트1, 2 (GDU1)(GD

를 연결U2) 시킴은 물론 상기 모듈형의 제 와 상기 모듈형의 제, 1, 2 IGBT(M11, M12) 3, 4 I

가 상기 제 게이트 드라이브 유니트 에 의해 스위칭 동GBT(M21, M22) 1, 2 (GDU1)(GDU2)

작을 하여 턴 오프시 - 안정적인 턴 오프 동작을 위한 스너버 커패시터 가 연결- (SC) 되는 한

편 상기 모듈형의 제 와 상기 모듈형의 제 의 , 1, 2 IGBT(M11, M12) 3, 4 IGBT(M21, M22)

냉각을 위한 냉각기 를 좌우 대칭의 제 히트 파이프 를 연결시켜 전력스(100) 1, 2 (101)(102)

택을 구성하게 되는 것이다.

- 22 -

진제어장치의 전력스택에 대한 회로도로 도 과 도 를 제시하고 있는데 위 각 도[ 3] [ 5] ,

면은 전력반도체소자 와 다이오드 제 사이의 연결 구조를 IGBT[ (IG) (D)], 1, 2 GDU, SC

나타내고 있을 뿐이어서 통상의 기술자가 위 각 도면으로부터 각 소자들이 전력스택에

대한 회로도 내에서 어느 위치에 배치되는지 또는 어떤 소자들이 일면 또는 반대편인

타면에 배치되는지 등을 알 수 있거나 그 위치를 추정할 수도 없다고 할 것이다.

이에 대하여 원고는 도 에서는 전력반도체소자 와 다이오드 만 점선 박, [ 3] (IG) (D)

스 내에 포함되어 있는 반면 도 에서는 제 와 가 전력반(STACK ASS’Y) , [ 5] 1, 2 GDU SC

도체소자 와 다이오드 등과 함께 점선 박스 내에 포함되어 있으(IG) (D) (STACK ASS’Y)

므로 제 와 가 등과 같은 공간에 배치되는 것임을 알 수 있다고 주장1, 2 GDU SC IGBT

한다.

그러나 아래와 같은 이 사건 출원발명의 최초 명세서 등에 의하면 이 사건 출,

원발명의 최초 명세서 등에는 전력스택이 전력반도체소자 와 다이오드 뿐만 아니(IG) (D)

도 종래 디스크형 가 적용되는 고[ 3] IGBT

속전철용 추진제어장치의 전력스택에

대한 회로도

도 본 발명의 실시예로 모듈형 를 [ 5] IGBT

이용한 고속전철용 추진제어장치의

전력스택에 대한 회로도

- 23 -

라 제 및 냉각기를 포함하고 있다고 기재되어 있을 뿐 점선 박스1, 2 GDU, SC ,

내에 도시된 소자들이 같은 공간에 배치된다거나 점선 박스(STACK ASS’Y) (STACK

밖에 도시된 소자들은 다른 공간에 배치된다는 등 그 배치 위지에 관한 기재는 ASS’Y)

찾아볼 수 없다 한편 최초 명세서 등에는 점선 박스 의 의미에 관하여 . (STACK ASS’Y)

기재되어 있지 않고 이를 알 수 있는 기재도 없으며 일반적으로 회로도에서 점선은 , ,

특정한 기능을 수행하는 소자들의 집합을 표시하기 위한 방법으로 사용할 뿐 이 사건 (

출원발명의 명세서 도 에도 컨버터 회로부 인버터 회로부 제동 초퍼 가 [ 2] (40), (50), (60)

점선 내에 표시되어 있다 소자들을 실제로 배치하는 위치를 구분하기 위한 수단으로 )

사용하는 것이 아니어서 통상의 기술자가 점선 박스 내의 소자들이 같은 공간에 배치

되는 것이라고 추정할 수 있지도 않다 따라서 원고의 주장은 이유 없다. .

다 아래와 같은 이 사건 출원발명의 최초 명세서 등에 의하면 고속전철용 추) ,

진제어장치의 전력스택에 대한 구조도로 도 와 도 을 제시하고 있는데 위 각 도[ 4] [ 6] ,

면은 디스크형 또는 모듈형 가 배치된 기판들이 냉각기 아래에 설치되어 있IGBT IGBT

이 사건 출원발명의 최초 명세서 등[ ]

이때 상기 전력스택은 컨버터 회로부 와 인버터 회로부 의 전력변환시 [0008] , (40) (50)

사용되는 것으로 이러한 전력스택은 첨부된 도 에서와 같이 전력변환을 위해 스위칭 , 3, 4 ,

동작이 이루어지는 디스크형의 전력반도체소자 와 상기 디스크형의 전력반도체소(IG1)(IG2) ,

자 에 각각 병렬로 연결되는 디스크형의 다이오드 와 상기 전력반도체소(IG1)(IG2) (D1)(D2) ,

자 의 구동을 위한 제 게이트 드라이브 유니트(IG1)(IG2) 1, 2 (Gate Drive Unit)(GDU1)(GDU

와 상기 전력반도체소자 의 스위칭 동작 중 턴 오프시 안정적인 턴 오프 동작2) , (IG1)(IG2) - -

을 위한 스너버 커패시터 그리고 상기 전력반도체소자(SC; Snubber Capacitor), (IG1)(IG2)

의 스위칭 및 도통시 발생하는 스위칭 손실 및 도통 손실인 발열량을 냉각처리하도록 냉각

파이프 를 통해 연결되는 냉각기 를 포함하여 구성하는 것이다(71) (70) .

- 24 -

음을 나타내고 있을 뿐이어서 통상의 기술자가 위 각 도면으로부터 위 각 도면에 전혀

나타나지 않은 제 와 가 전력스택의 어느 위치에 배치되는지를 전혀 알 수 1, 2 GDU SC

없다.

원고는 전력스택의 무게와 부피를 줄이고자 하는 이 사건 출원발명의 목적 및 ,

제 와 의 크기를 고려할 때 와 가 종래의 디스크형 가 적용된 1, 2 GDU SC , GDU SC IGBT

도 에서는 아래의 미도시된 공간에 배치되고 모듈형 를 이용한 도 에[ 4] IGBT , IGBT [ 6]

서는 모듈형 가 배치된 기판들 사이의 빈 공간에 배치되는 것이 합리적이라고 주IGBT

장한다.

그러나 앞에서 본 바와 같이 아래와 같은 이 사건 출원발명의 최초 명세서 등

에 의하면 이 사건 출원발명의 최초 명세서 등에는 전력스택은 를 구동하기 위한 , IGBT

및 안정적인 턴 오프 동작을 위한 를 포함한다고 기재되어 있을 뿐 와 GDU - SC GDU

도 종래 디스크형 가 적용되는 고[ 4] IGBT

속전철용 추진제어장치의 전력스택에

대한 구조도

도 본 발명의 실시예로 모듈형 를 [ 6] IGBT

이용한 고속전철용 추진제어장치의

전력스택에 대한 구조도

- 25 -

가 배치되는 위치에 관하여는 한정하고 있지 않다 통상의 기술자는 소자의 크기 및 SC .

형상 설계의 편의성 유지 보수의 용이성 등 필요에 따라 각 소자들을 설치하기 위한 , ,

빈 공간의 형성 위치를 선택할 수 있고 빈 공간을 반드시 디스크형 의 아래에 형, IGBT

성한다거나 모듈형 가 배치된 기판들의 사이에 형성한다고 단정할 수 없다IGBT .2) 또

한 소자의 크기 및 형상은 소자의 재료 성능 가격 등에 따라 달라질 수 있어 원고의 , ,

주장과 같이 와 의 크기 및 형상이 한정된다고 보기도 어렵다GDU SC .

한편 원고는 모듈형 가 배치된 기판들의 배치 위치 와 의 배치 , , IGBT , GDU SC

위치에 따라 냉각 효율이 달라지므로 와 가 기판들 사이의 빈 공간에 배치되는 , GDU SC

이 사건 출원발명의 구성에 많은 연구개발이 필요하다고 주장한다 그러나 이는 이 사.

건 각 보정에 의하여 최초 명세서 등에 기재되어 있지 않은 구성을 부가하여 진보성을

주장하는 것으로 오히려 위와 같은 이유로 이 사건 각 보정을 허용할 수 없다고 할 것

2) 원고가 제출한 참고자료 용 히트 파이프 냉각기 년 월 에 의하면 모듈형 가 배치된 기판들이 수직부 4‘[MB Stack (2011 4 )] , IGBT
착형 하부부착형 등의 형태로 다양하게 위치할 수 있고 이에 따라 와 의 배치 위치도 달라질 수 있다, , GDU SC .

이 사건 출원발명의 최초 명세서 등[ ]

첨부된 도 내지 도 을 참조하면 본 발명의 실시예에 따른 모듈형 를 [0024] 5 7 , IGBT

이용한 고속전철용 추진제어장치의 전력스택은 전력변환을 위해 스위칭 동작이 이루어지는

모듈형의 제 내지 제 와 상기 모듈형의 제 내지 제1 4 IGBT(M11, M12)(M21, M22) , 1 4

의 구동을 위한 제 게이트 드라이브 유니트IGBT(M11, M12)(M21, M22) 1, 2

그리고 상기 모듈형의 제 내지 제 의 스위(GDU1)(GDU2), 1 4 IGBT(M11, M12)(M21, M22)

칭 동작 중 턴 오프시 안정적인 턴 오프 동작을 위한 스너버 커패시터 를 포함하는 한- - (SC)

편 모듈형의 상기 제 및 모듈형의 제 그리고 상기 모듈형의 제, 1 IGBT(M11) 2 IGBT(M12),

및 모듈형의 제 를 각각 병렬로 구성함은 물론 병렬로 구성되는 3 IGBT(M21) 4 IGBT(M22) ,

상기 모듈형의 제 와 상기 모듈형의 제 에 각각 1, 2 IGBT(M11, M12) 3, 4 IGBT(M21, M22)

제 히트 파이프 를 통해 냉각기 를 연결 구성하는 것이다1, 2 (101)(102) (100) .

- 26 -

이다.

라 우측과 같은 이 사건 )

출원발명의 최초 명세서 등에 의하

면 모듈형 와 히트 파이프 , IGBT

및 냉각기의 연결 구조도로 도 [ 7]

을 제시하고 있는데 위 도면은 히,

트 파이프가 냉각기로부터 수직으

로 연장되어 모듈형 가 배치IGBT

된 기판과 연결되거나 냉각기로부

터 수직으로 연장되고 빈 공간을

통해 굴곡되어 기판과 연결되고 있음을 나타내고 있을 뿐이어서 통상의 기술자가 위

도면으로부터 제 와 가 어느 위치에 배치되는지를 알 수 있거나 추정할 수 1, 2 GDU SC

없다.

마 또한 원고는 도 에서 가 배치된 지지판이 빈 공간 외측에 배치되는 ) , [ 6] GDU

것처럼 도시된 것은 조립을 용이하게 하기 위한 하나의 실시예로서 지지판을 조금 크

게 도시한 것에 불과할 뿐이고 가 기판들 사이의 빈 공간 외측에 배치되는 것을 , GDU

나타내는 것은 아니며 제 와 가 모듈형 가 배치된 기판들과 동일한 , 1, 2 GDU SC IGBT

공간부에 배치된다는 것을 나타내는 것이라고 주장한다.

그러나 최초 명세서 등에서는 원고가 주장하듯이 제 가 지지판에 배치1, 2 GDU

된다는 기재를 찾아볼 수 없고 설령 제 가 지지판에 배치된다고 하더라도 지, 1, 2 GDU

지판이 모듈형 가 배치된 기판들 사이의 빈 공간에 배치되는 것이 아니라 기판들IGBT

도 본 발명의 실시예로 모듈형 와 히트 파[ 7] IGBT

이프 및 냉각기의 개략적인 연결 구조도

- 27 -

의 측면 전력스택의 전방 에 빈 공간의 크기를 넘어서는 크기로 배치된다는 것이 도면( )

에 명확하게 도시된 이상 원고의 주장과 같이 제 가 모듈형 가 배치된 1, 2 GDU IGBT

기판들과 동일한 공간에 배치된다고 볼 수 없다.

나 소결론 .

이 사건 각 보정은 특허출원서에 최초로 첨부한 명세서 또는 도면에 기재된 사

항의 범위를 넘는 신규사항의 추가에 해당하여 특허법 제 조 제 항에 위배되므로 이 47 2

사건 특허출원에 대한 특허거절결정은 특허법 제 조 제 호에 따른 것으로 적법하다62 5 .

따라서 이 사건 출원발명의 진보성 부정 여부에 관하여 더 나아가 살펴볼 필요 없이

이 사건 심결에 원고가 주장하는 바와 같은 위법이 있다고 할 수 없다.

결론4.

그렇다면 이 사건 심결의 취소를 구하는 원고의 청구는 이유 없으므로 기각하

기로 하여 주문과 같이 판결한다.

 

재판장 판사 문주형

판사 손영언

판사 임경옥