硬脆材料精细加工领域FI、FT分类及检索应用

硬脆材料精细加工领域FI、FT分类及检索应用

常姣姣 ,孙晓慧

专利审查协作河南中心 

摘要：硬脆材料精细加工领域专利技术文献量大、 IPC分类体系细分位置较少，而日本在该领域处于领先地位且日本专利文献占比较大，需要重点关注日本专利文献的检索。本文介绍了硬脆材料精细加工领域的FI、FT分类特点，并结合三个检索案例探讨了FI、FT分类在该领域的检索应用。

关键词：FI/FT分类、硬脆材料精细加工、检索

一、引言

随着光伏、半导体、微电子、光电子等相关技术的飞速发展，硅晶片、蓝宝石、光学玻璃等硬脆材料在工业中的应用渐趋普遍。而硅晶片、蓝宝石、光学玻璃等硬脆材料的精细加工技术是光伏、半导体、微电子、光电子等相关技术发展的重要基础，因此，国内外相关企业在加大关于硬脆材料精细加工技术的研发力度的同时纷纷布局相关技术的专利申请，该领域的专利申请快速增长。

审查实践中发现，该领域案件检索难点表现为以下两点：第一，相关专利文献量大，IPC 分类细分不足；第二，目前硬脆材料精细加工领域的专利申请大多为技术改进型的方案，发明点往往是某个技术细节的改进，检索实践中受 IPC 分类细分不足的影响，常常需要依靠关键词表达技术主题以及发明点，然而，针对技术细节，关键词表达往往存在不易扩展以及噪音大等问题，检索效率低下。

在光伏、半导体等技术领域，日本企业起步较早，产业发展相对领先，体现在专利申请数量上，以硬脆材料精细加工领域涉及的B28D5/00为例，在VEN数据库中进行检索，该分类号下公开的专利文献数量为21374件，日本专利和具有日本同族的专利文献数量为7648件，占比较大。因此，在硬脆材料精细加工领域发明专利的审查过程中，日本专利文献对于审查员具有十分重要的参考价值。对于日本专利文献的检索，虽然借助于CPC分类号能够一定程度上提高检索效率，但是在该领域中，CPC分类的细分条目并不是很完善，而且许多早期的日本专利文献也未进行CPC标引，难免出现CPC检索无能为力的局面。而FI/FT分类为日本专利文献量身定做，对于高效率的检索日本文献是最佳的选择，且其多角度分类的方式也便于对涉及细节较多或者关键词表达困难的案件进行检索[1]。

本文就硬脆材料精细加工领域涉及的FI、FT分类进行梳理，并通过实际案例探讨 FI、FT分类在硬脆材料精细加工领域检索实践中的应用。

二、硬脆材料精细加工领域的FI/FT分类情况

（一）硬脆材料精细加工领域的IPC、FI分类体系对比

硬脆材料精细加工领域的IPC分类号主要涉及B28D5/00这个大组，同时，根据加工所采用的设备或加工工具、被加工材料具体的应用领域等还涉及B23K26/00、B24B27/06、B23D57/00、H01L21/304等IPC分类号。具体地，B28D5/00涉及宝石、宝石饰物、结晶体的精细加工，例如半导体材料的精加工，以及所用设备，B23K26/00涉及用激光束加工，B24B27/06涉及用于切断的磨床，B23D57/00涉及线锯，H01L21/304涉及半导体器件制造过程中的机械处理，其中B23K26/00、B24B27/06、B23D57/00为涉及设备领域的分类号，H01L21/304为涉及具体应用领域的分类号，下面分别对审查中常用的分类号B28D5/00、B24B27/06、H01L21/304的IPC、FI分类进行对比。

1、B28D5/00及其下位组IPC、FI分类对比

在IPC分类中，B28D5/00涉及两个一点组B28D5/02、B28D5/04，仅按照加工所采用的加工工具分为采用旋转工具和采用非旋转工具这两大类，缺乏更有效的细分，而旋转工具与旋转工具分别包括多种工具，采用上述IPC分类号进行检索时，必须结合关键词进行限定才能得到相应的技术主题，在此基础上，对于技术改进之处即发明点则必须完全采用关键词进行表达，而关键词表达往往存在不准确或噪音大等问题，势必增加检索难度。

表1  B28D5/00及其下位组IPC、FI分类对比

B28D5下的FI分类则在IPC分类的基础上根据被加工材料、加工方式、具体采用的加工工具等进行了进一步细分，上表1为B28D5/00及其下位组IPC、FI分类对比情况。

从表1可以看出，针对硬脆材料精细加工中最主要的半导体材料切片加工，FI分类根据具体采用的加工工具细分为使用内圆周刀片进行切割、使用切割线进行切割以及使用刀片进行切割，进一步又在使用内圆周刀片工具切割下增加工具附件、刀具进给、防止刀具弯曲、工件处理或进给等细分分类位置。分类相对细致，更有针对性，采用对应的分类号进行检索即可限定相应的技术主题。

2、B24B27/06及其下位组IPC、FI分类对比

B28D5下的FI分类中并未针对所采用设备的结构特征给出细致的分类，这是因为在FI分类中，对于所涉及的设备的结构特征主要分入B28D5相关联的设备分类号下的对应的细分分类位置。下表2为与B28D5密切关联的设备分类号B24B27/06及其下位组IPC、FI分类对比情况。

  表2  B24B27/06及其下位组IPC、FI分类对比

从表中可以看出，B24B27/06下的FI分类新增15个条目，同样根据所采用的切割工具的不同分为线切割、外圆刀片型切割机、多刀片带锯、内刃型切割机等。而对“B24B27/06D 线切割”，进一步细分为线的形状或结构、工件或线的进给、以辊的结构或设计为特征、以线的张力调节或控制为特征、以线的运动为特征、结合在线上的磨粒这六个方面，几乎涵盖了线切割设备的所有方面，分类更加细致，有助于根据申请案件发明点或结构特征查找对应的FI分类号，缩小检索范围。

3、H0L21/304及其下位组IPC、FI分类对比

对于涉及对半导体材料进行加工的专利申请， FI分类中除给出B28D5/00下的分类位置外通常还会给出关联的应用领域分类号H01L21/304或其下位点组的分类位置，采用上述任一分类位置均可检索到对比文件，提高了对比文件的命中率，且在某些情况下上述两组分类号的联合使用能够进一步提高检索效率。

表3  H01L21/304及其下位组IPC、FI分类对比（节选）

FI分类在H01L21/304下新增三个七点小组共93个条目，表3为H01L21/304及其下位组IPC、FI分类对比情况。从上表3可以看出，FI分类在新增的七点小组分类号H01L21/304,601下又新增八个八点小组，按不同机械加工方式分为切片、抛光、研磨、喷砂和喷液、切割、隆起去除、基板的倒角、斜切和开槽以及其他加工等，进一步在新增的八点小组分类号H01L21/304,601即对半导体材料进行切片加工下又细分为使用旋转刀片进行切割、使用线锯或往复式刀片进行切割、切片预处理、切片后处理等，分层次从多个角度进行了细致的分类，大大提高了检索准确性和针对性。

（二）硬脆材料精细加工领域的FT分类

FT分类是日本专利局为适应专利文献的计算机检索而建立的分类体系。它从多个技术角度，例如用途，目的、结构、材料、生产过程等，在国际专利分类表（IPC）和日本国内分类系统（FI）的基础上进行再分类或细分类

[2]。FT分类号由5位字符主题码＋2位字母视点符＋2位数字位符构成。5位字符主题码表征技术领域，2位字母视点符表征发明的材料、方法、结构等，最后2 位数字符是对视点符表征的技术特征的进一步细化。如3C069/CA03， 3C069 表示加工石头或类似石头的材料，CA 表示被加工材料，03 则表示由被加工材料是陶瓷。

硬脆材料精细加工领域的FT分类主要涉及与B28D5/00对应的3C069、与B24B27/06对应的3C058、3C158、与H01L21/304对应的5F057。以与B28D5/00对应的FT 分类3C069为例，如表4所示，3C069下包括加工状态“AA”、加工方式的种类（工具）“BA”、加工方式（工具特性）“BB”、加工工具的驱动或运输“BC”、被加工材料“CA”、被加工材料的支撑或运输“CB”、附件“DA”、目的“EA”，由此可见，3C069 下基本上涵盖了硬脆材料精细加工加工所涉及的各个方面，并且部分FT分类号还能够直接体现技术改进细节，可以非常大程度的弥补关键词难表达、噪音大的问题。

表4  B28D5/00对应的FT分类号（节选）

二、 FI/FT分类在硬脆材料精细加工领域的检索应用

（一）利用设备领域的FI细分分类号进行检索

【案例一】

1、案件信息

本申请涉及一种锯线引导辊，相关权利要求如下：

一种用于线锯（1）的锯线引导辊（3），该锯线引导辊具有一以能围绕辊轴（14）转动的方式被支承的辊基体（15）和一设置在辊基体（15）上的辊壳（16），其中，所述辊壳（16）这样设计，使得所述锯线引导辊（3）具有有目的的同心转动偏差（17）。

图1 案例一本申请图示

本申请的发明点在于：通过设计辊壳的结构使得锯线引导辊具有同心转动偏差即偏心转动，使所述锯线引导辊引导的锯线振动从而更好地将砂浆磨料供应至切割缝隙。

提取本申请基本检索要素为：锯线引导辊、设计辊壳的结构使得锯线引导辊具有同心转动偏差。本案分类员给出的IPC分类号为B28D5/04，分类号B28D5/04的含义为用非旋转式工具的，例如往复式工具，其不能准确体现出本申请的应用领域即线切割领域，更不能体现本申请的发明点。

2、常规检索

由于本申请给出的分类号不能体现本申请的发明点，因此，在采用IPC进行检索时，只能采用分类号B28D5/04结合体现锯线引导辊偏心转动的关键词进行检索，具体地，采用分类号B28D5/04结合关键词“辊”、“偏心、椭圆、凸轮”、“振动、摆动、振幅”等在CNTXT中进行检索，未获得对比文件。

3、利用FI/FT进行检索

由于本申请的关键技术手段在于将锯线引导辊设置为偏心转动，其属于对锯线引导辊结构的改进，因此寻求FI/FT分类体系中是否有涉及锯线引导辊结构改进的分类号。

经过查看对应的FI/FT分类号，发现FI分类号B28D5/04C的含义是采用线切割，其准确对应本申请的应用领域，同时发现B28D5密切关联的设备分类号B24B27/06下涉及线切割的细分分类号B24B27/06D进一步细分的分类号B24B27/06Q与本申请的发明点密切相关，其含义是以辊的结构或设计为特征。在VEN数据库中采用B24B27/06Q结合关键词“eccentric or ellip+ or cam?”或“vibrat+ or amplitude”进行检索，检索过程如下：

1   VEN      377          B24B27/06&Q

2   VEN      1106200      eccentric or ellip+ or cam?

3   VEN      3            1 and 2

4   VEN      1924125      vibrat+ or amplitude

5   VEN      16           1 and 4

浏览检索式3、5的检索结果快速获得多篇能够单篇评述本申请创造性的对比文件JPH09155858A、JPH11277401A、JPH11188604A，如图2所示。

图2  案例一对比文件图示

4、案例小结

本案的发明点在于通过设计辊壳的结构使得锯线引导辊具有同心转动偏差。在IPC分类不能准确体现出本申请的应用领域且不能体现本申请的发明点的情况下， FI分类中与应用领域相关联的设备分类号下的细分分类号与上述技术改进之处密切相关，采用该 FI细分分类号结合准确的关键词即能够快速获得相应的对比文件。

（二）利用FI和FT相与进行检索

【案例一】

1、案件信息

本申请涉及一种晶棒工件板，相关权利要求如下：

一种晶棒工件板，使用时，待切割的晶棒粘贴于树脂条上，树脂条固定于所述晶棒工件板上，晶棒工件板和树脂条的长度方向均与晶棒的长度方向一致，其特征在于，所述晶棒工件板的宽度大于所述树脂条的宽度，且小于所述晶棒的直径，所述晶棒工件板的两侧沿所述晶棒工件板的长度方向间隔设置有多个开孔；所述晶棒工件板内部还设置有冷却通道，所述冷却通道沿所述晶棒工件板的长度方向延伸，所述多个开孔与所述冷却通道相连通，所述开孔的孔径小于所述冷却通道的直径；在对晶棒进行线切割的过程中，向所述冷却通道内通入砂浆，砂浆流经所述多个开孔后顺着晶棒表面流下，以在完成晶棒切割的过程中通过砂浆带走晶棒上部的热量。

图3 案例二本申请图示

本申请的发明点在于：在晶棒工件板上设置多个开孔，开孔与冷却通道相连通，在晶棒切割过程中向冷却通道内通入砂浆，砂浆经开孔在晶棒工件板内流动后流到晶棒表面，带走晶棒上部的热，起到对晶棒整体进行冷却的作用，可以有效减少晶棒各个部位的温差，有助于减少切割过程中产生的翘曲。

提取本申请基本检索要素为：晶棒工件板、晶棒工件板两侧设置多个开孔且开孔与晶棒工件板内部的冷却通道相连通。本案分类员给出的IPC分类号依次为B28D5/04、B28D 7/04、B28D 7/02和B28D 7/00，其中，分类号B28D5/04的含义为用非旋转式工具的，例如往复式工具，分类号B28D7/00的含义是专门适用于与本小类前面各组的机械或装置一起使用的附件，分类号B28D7/02的含义是用于除尘的,例如喷射液体，用于冷却工件的，分类号B28D7/04的含义为用于支承或夹持工件的，其中B28D5/04对应于应用领域，但并不能体现出线切割领域， B28D7/02仅能体现冷却工件，B28D7/04仅能体现工件板，即本申请所给出的主、副分类号并不能完整体现本申请的发明点。

2、常规检索

由于本申请给出的主、副分类号不能完整体现本申请的发明点，而该发明点又难以用关键词准确表达，在采用IPC进行检索时，先在CNTXT中采用B28D5/04、B28D7/02、B28D7/04相与进行检索，未获得对比文件，然后采用分类号B28D5/04结合关键词“线”、“砂浆、液体、流体、水”、“孔、通道、开口”、“冷却、散热、热量、温度”等在CNTXT中进行检索，多次调整组合检索式均未获得对比文件。

3、利用FI/FT进行检索

由于本申请的关键技术手段在于晶棒多线切割中使砂浆从晶棒上方工件板两侧设置的开孔中流出，其本质上属于对多线切割中砂浆供应位置的改进设置，该改进之处不易用关键词进行准确表达，因此寻求FI/FT分类体系中是否有涉及多线切割中砂浆供应位置改进的分类号。

经过查看对应的FI/FT分类号，发现FI分类号B28D5/04C的含义是采用线切割，其准确对应本申请的应用领域，FT分类号3C069/DA06涉及切削液、冷却液的供应和排除与本申请的发明点密切相关。在VEN数据库中采用FI分类号B28D5/04C结合FT分类号3C069/DA06进行检索，检索过程如下：

1   VEN      1401      /FI B28D5/04&C

2   VEN      1499      /FT 3C069/DA06

3   VEN      251       1 and 2

在上述结果中快速获得能够单篇评述本申请创造性的对比文件JPH11277395A，如图4所示。

图4  案例二对比文件图示

4、案例小结

本案的发明构思本质上属于对多线切割中砂浆供应位置的改进设置，使砂浆从晶棒上方工件板两侧设置的开孔中流出进而冷却晶棒，该改进之处不易用关键词进行准确表达。FI细分分类号能够准确体现具体的应用领域，同时FT分类体系中能找到与该改进之处密切相关的FT分类号，采用 FI细分分类号结合FT分类号能够快速锁定有效对比文件，省去了扩展、调整关键词的过程，提高了检索效率。

（三）多个FT分类号相与快速命中对比文件

【案例三】

1、案件信息

本申请涉及一种线切割方法，相关权利要求如下：

一种线切割方法，其特征在于，在第N个切割周期时，回收金刚线，使所述第N个切割周期的入刀阶段的起点所采用的金刚线为上一切割周期内切割后半段所用的金刚线，其中，N≥2；在整个切割周期内的任意一个阶段中，所述金刚线均为往复切割，所述往复切割为：金刚线前进L1米，然后回收L2米，且所述L1＞L2。

图5 案例三本申请图示

本申请的发明点在于：在第二个和第二个以上的切割周期中，在入刀阶段开始之前，先回收金刚线，以便使金刚线退回到上一个切割周期的切割后半段所用 金刚线的位置，该位置为在上一个切割周期中磨损较大的位置，在当前切割周期中，以该位置为入刀阶段的起点，由于入刀阶段的磨损量较小，因此在当前切割周期中，该段变为了磨损量较小的阶段，通过相邻两个切割周期的调整使得整根金刚线的各个位置磨损趋于均匀。

提取本申请基本检索要素为：线切割方法、第N个切割周期的入刀阶段的起点所采用的金刚线为上一切割周期内切割后半段所用的金刚线。本案分类员给出的IPC分类号依次为B28D5/04、B28D 7/02，其中，分类号B28D5/04的含义为用非旋转式工具的，例如往复式工具，分类号B28D7/02的含义是用于除尘的,例如喷射液体，用于冷却工件的，其中B28D5/04对应于应用领域，但并不能体现出线切割领域，即本申请所给出的主、副分类号并不能体现本申请的发明点。

2、常规检索

由于本申请给出的分类号不能体现本申请的发明点，因此，在采用IPC进行检索时，只能采用分类号B28D5/04结合体现切割过程中回收金刚线的关键词进行检索，具体地，采用分类号B28D5/04结合关键词“线”、“磨损”、“均匀、均一”、“回收、往复、返回、收线”等在CNTXT中进行检索，未获得合适的对比文件。

3.利用FI/FT进行检索

由于本申请的关键技术手段在于本申请的关键技术手段在于通过回收金刚线使下个切割周期的入刀阶段的起点所采用的金刚线为上一切割周期内切割后半段所用的金刚线，其目的是防止切割线磨损不均匀而损坏，因此寻求FI/FT分类体系中是否有涉及上述目的分类号。

经过查看对应的FI/FT分类号，发现FI分类号B28D5/04C的含义是采用线切割，其准确对应本申请的应用领域，同时，在FT分类号3C069下，AA的分类角度是加工状态，其中AA01—切割，BA的分类角度是加工方式（工具），其中BA06—线、带，CA的分类角度是被加工材料，其中CA04—半导体锭，EA的分类角度是目的，其中EA03—防止加工工具损坏、提高耐用性，在VEN数据库中采用FT分类号3C069/AA01、3C069/BA06、3C069/CA04、3C069/EA03相与进行检索，检索过程如下：

1   VEN      197    /FT 3C069/AA01 and 3C069/BA06 and 3C069/EA03 and 3C069/CA04

在197条结果中快速获得了能够单篇评述本申请创造性的对比文件JP2012106322A，如图6所示。

图6  案例三对比文件图示

4.案例小结

本案的发明点在于多线切割中在第N个切割周期时回收金刚线使第N个切割周期的入刀阶段的起点所采用的金刚线为上一切割周期内切割后半段所用的金刚线。对于该技术改进点，IPC分类中无对应的细分分类号，且使用关键词难以准确表达，而使用FT 分类号检索则选择从目的或技术效果的角度作为突破口，同时结合多个从其他角度进行分类得到的FT 分类号相与，就能够快速锁定有效对比文件，提高了检索效率。

三、 小结

对于硬脆材料精细加工领域，相对于IPC分类而言，FI分类具有更细致的细分分类位置，所涵盖的技术分支也更全面，各分类号对应的文献分布也更合理。同时FT分类从多个技术角度进行分类，涵盖了硬脆材料精细加工加工所涉及的各个方面。本文对硬脆材料精细加工领域的FI、FT分类进行了梳理，并通过三个检索案例探讨了FI、FT分类在硬脆材料精细加工领域的检索应用，通过准确理解发明构思，结合恰当地运用FI、FT分类号，能够有效地提高检索效率。