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BPatG Beschluss vom 14.09.2023 – 19 W (pat) 27/22

19. Senat · ECLI:DE:BPatG:2023:140923B19Wpat27.22.0

BUNDESPATENTGERICHT

19 W (pat) 27/22 ________________________

(Aktenzeichen)

B E S C H L U S S

In der Beschwerdesache

betreffend die Patentanmeldung 10 2014 108 576.0

…

hat der 19. Senat (Technischer Beschwerdesenat) des Bundespatentgerichts am

14. September 2023 unter Mitwirkung des Richters Dipl.-Ing. Matter, des Richters

Dipl.-Ing. Müller, der Richterin Dorn sowie des Richters Dipl.-Ing. Tischler beschlossen:

Der Beschluss der Prüfungsstelle für Klasse H02M des Deutschen Patent- und Markenamts vom 16. September 2022 wird aufgehoben und

das Patent 10 2014 108 576 wie folgt erteilt:

ECLI:DE:BPatG:2023:140923B19Wpat27.22.0

Bezeichnung:

Treiberschaltung mit Miller-Clamping-Funktionalität

für Leistungshalbleiterschalter, Leistungshalbleiterschalter und Wechselrichterbrücke

Anmeldetag:

18. Juni 2014

Patentansprüche: Patentansprüche 1 bis 18 vom 7. August 2023,

beim BPatG per Fax eingegangen am selben Tag

Beschreibung:

Beschreibungsseiten 1 bis 24 vom 25. Juni 2018,

beim DPMA eingegangen am selben Tag

Zeichnungen:

Figuren 1 bis 5 vom Anmeldetag (18. Juni 2014)

G r ü n d e

Die Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen 10 2014 108 576.0 und der Bezeichnung „Treiberschaltung mit Miller-Clamping-Funktionalität für Leistungshalbleiterschalter,

Leistungshalbleiterschalter

und Wechselrichterbrücke“

ist

18. Juni 2014 beim Deutschen Patent- und Markenamt (DPMA) eingereicht worden.

Das DPMA – Prüfungsstelle für Klasse H02M – hat die Anmeldung mit Beschluss

vom 16. September 2022 zurückgewiesen mit der Begründung, dass der Gegenstand des mit Schriftsatz vom 13. April 2015 eingereichten Patentanspruchs 1 nicht

als auf einer erfinderischen Tätigkeit beruhend gelte, da er sich für den Fachmann

in naheliegender Weise aus dem Stand der Technik ergebe.

Gegen diesen Beschluss richtet sich die am 12. Oktober 2022 beim DPMA eingegangene Beschwerde der Anmelderin.

Auf den Hinweis des Senats mit Schreiben vom 31. Juli 2023, wonach der von der

Prüfungsstelle ermittelte Stand der Technik einer Gewährbarkeit der Patentansprüche 1 bis 17 vom 13. April 2015 voraussichtlich nicht entgegen stehe, allerdings der

nebengeordnete Patentanspruch 18 mittels einer – näher aufgeführten – Präzisierung gegenüber dem im Verfahren befindlichen Stand der Technik abgegrenzt werden sollte, hat die Anmelderin und Beschwerdeführerin mit Schriftsatz vom 7. August 2023 geänderte Patentansprüche eingereicht. Sie beantragt zuletzt sinngemäß,

den Beschluss der Prüfungsstelle für Klasse H02M des DPMA vom

16. September 2022 aufzuheben und das nachgesuchte Patent auf der

Grundlage folgender Unterlagen zu erteilen:

Patentansprüche: Patentansprüche 1 bis 18 vom 7. August 2023,

beim BPatG per Fax eingegangen am selben Tag

Beschreibung:

Beschreibungsseiten 1 bis 24 vom 25. Juni 2018,

beim DPMA eingegangen am selben Tag

Zeichnungen:

Figuren 1 bis 5 vom Anmeldetag (18. Juni 2014).

Die einander nebengeordneten Patentansprüche 1, 17 und 18 vom 7. August 2023

lauten wie folgt:

Treiberschaltung (2) für einen Leistungshalbleiterschalter (1) mit einem Steueranschluss (3), wobei die Treiberschaltung (2) aufweist:

einen mit dem Steueranschluss (3) zu verbindenden Steuerausgang (13),

einen ersten Steuerpotentialeingang (14) für ein erstes Steuerpotential,

einen zweiten Steuerpotentialeingang (15) für ein zweites Steuerpotential,

einen Treiberbaustein (11), der einen mit dem Steuerausgang

(13) verbundenen Treiberausgang (21) aufweist und der den

Treiberausgang (21) wechselweise zum Ausschalten des Leistungshalbleiterschalters (1) mit dem ersten Steuerpotentialeingang (14) und zum Einschalten des Leistungshalbleiterschalters (1) mit dem zweiten Steuerpotentialeingang (15) verbindet,

- mindestens einen zwischen dem Treiberausgang (21) und dem

Steuerausgang (13) wirksamen Verzögerungswiderstand (22,

23) für das an dem Treiberausgang (21) anliegende erste

und/oder zweite Steuerpotential und

einen Klemmschalter, der einen zwischen den Steuerausgang

(13) und einen Klemmpotentialeingang geschalteten Hilfshalbleiterschalter (6) und einen Signaleingang (25) aufweist, wobei

der Hilfshalbleiterschalter (6) durch Anlegen des ersten Steuerpotentials an den Signaleingang (25) eingeschaltet und durch

Anlegen des zweiten Steuerpotentials an den Signaleingang

(25) ausgeschaltet wird, und

wobei der Signaleingang (25) des Klemmschalters so an den

Treiberausgang (21) angeschlossen ist, dass sich das beim

Einschalten des Leistungshalbleiterschalters (1) an dem Treiberausgang (21) anliegende zweite Steuerpotential unter Umgehung des mindestens einen Verzögerungswiderstands (22,

23) auf den Signaleingang (25) auswirkt,

dadurch gekennzeichnet, dass

der Signaleingang (25) des Klemmschalters so an den Treiberausgang (21) angeschlossen ist, dass sich das beim Ausschalten des

Leistungshalbleiterschalters (1) an dem Treiberausgang (21) anliegende erste Steuerpotential über den mindestens einen Verzögerungswiderstand (22, 23) auf den Signaleingang (25) auswirkt.

17. Leistungshalbleiterschalter (1) mit einem Steueranschluss (3) und

einer Treiberschaltung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.

18. Wechselrichterbrücke (38) mit mehreren Leistungshalbleiterschaltern (1, 47), dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der

Leistungshalbleiterschalter (1) über größere Verzögerungswiderstände (22, 23) angesteuert wird, und diejenigen der Leistungshalbleiterschalter (1), die über größere Verzögerungswiderstände (22,

23) angesteuert werden, jeweils eine Treiberschaltung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 16 aufweisen, während Treiberschaltungen der Leistungshalbleiterschalter (47), die ohne oder über kleinere Verzögerungswiderstände (45) angesteuert werden, keine

Klemmschalter aufweisen.

Im Prüfungsverfahren vor dem DPMA sind folgende Druckschriften genannt worden:

Application Note „AN-5073 Active Miller Clamp Technology”,

Fairchild Semiconductor Corporation, Rev. 1.0.0 – 5/29/13,

JP 2006-141078 A

JP 2006-296119 A

JP 2003-189591 A

DE 695 29 494 T2

JP 2010-130557 A

JP 2003-189593 A

US 7,660,094 B2

Wegen des Wortlauts der direkt oder indirekt auf den Patentanspruch 1 rückbezogenen Patentansprüche 2 bis 16 sowie weiterer Einzelheiten wird auf die Akte verwiesen.

II.

Die statthafte und auch sonst zulässige Beschwerde ist begründet mit der Folge,

dass das nachgesuchte Patent – unter gleichzeitiger Aufhebung des angefochtenen

Beschlusses – auf der Grundlage der nunmehr geltenden Unterlagen zu erteilen

war. Denn der – zweifellos auf dem Gebiet der Technik liegende und gewerblich

anwendbare – Gegenstand des geltenden Patentanspruchs 1 erweist sich gegenüber dem vorliegenden Stand der Technik als patentfähig (§ 1 Abs. 1, §§ 3, 4 PatG).

In entsprechender Weise sind auch die Gegenstände der geltenden nebengeordneten Patentansprüche 17 und 18 einer Patenterteilung zugänglich.

Die Anmeldung beschäftigt sich mit der Verbesserung von Treiberschaltungen

für selbstsperrende Leistungshalbleiterschalter, wobei die Treiberschaltungen eine

sogenannte „Miller-Clamping“-Funktionalität besitzen (vgl. Beschreibung vom

25. Juni 2018, Seite 1, Absatz 1).

Unter Miller-Clamping versteht man das Kurzschließen des Steueranschlusses eines selbstsperrenden Leistungshalbleiterschalters mit seinem Bezugspotentialanschluss, wenn sich der Leistungshalbleiterschalter in seinem ausgeschalteten, d. h.

nichtleitenden Zustand befindet. Auf diese Weise werden Ströme abgeleitet, die in

Folge von Spannungsschwankungen an dem gesteuerten Anschluss wegen einer

Kapazität, die zwischen dem gesteuerten Anschluss und dem Steueranschluss

wirksam ist und als Miller-Kapazität bezeichnet wird, zu dem Steueranschluss fließen. Damit wird verhindert, dass diese Ströme Spannungen an dem Steueranschluss hervorrufen, die ein ungewolltes Einschalten, d. h. Schließen des Leistungshalbleiterschalters zur Folge haben. Die Miller-Kapazität ist eine inhärente Eigenschaft von Leistungshalbleiterschaltern (Seite 1, Absatz 3 bis Seite 2, Absatz 1).

Aus dem Stand der Technik seien verschiedene Möglichkeiten zur Realisierung des

Miller-Clampings bekannt. So werde z. B. zwischen Treiberbausteinen mit integriertem Miller-Clamping und Treiberbausteinen, welche versuchten, das Miller-Clamping mit einer Zusatzschaltung außerhalb der Treiberbausteins zu realisieren, unterschieden (Seite 3, Absatz 2).

So seien Schaltungen bekannt, die einen zwischen den Steueranschluss und den

Bezugspotentialanschluss des Leistungshalbleiterschalters geschalteten selbstsperrenden Hilfshalbleiterschalter aufwiesen, der mit seinem Bezugspotentialanschluss an den Steueranschluss des Leistungshalbleiterschalters angeschlossen

sei. Der Steueranschluss des Hilfshalbleiterschalters sei über einen Widerstand mit

dem Treiberausgang des verwendeten Treiberbausteins verbunden. Mit dem Steueranschluss des Leistungshalbleiterschalters sei der Treiberausgang über einen

Verzögerungswiderstand verbunden. Der an den Bezugspotentialanschluss des

Leistungshalbleiterschalters angeschlossene gesteuerte Anschluss des Hilfshalbleiterschalters sei ebenfalls über einen Widerstand mit dem Treiberausgang verbunden. Diese Zusatzschaltung der Treiberschaltung solle zur Folge haben, dass beim

Erreichen einer bestimmten Spannung an dem Steueranschluss des Leistungshalbleiterschalters der Hilfshalbleiterschalter geschlossen werde. Die Ansteuerung des

Hilfshalbleiterschalters weise aber keine klare Beziehung zu der Spannung an dem

Steueranschluss und damit zu dem Schaltzustand des Leistungshalbleiterschalters

auf, sondern sei von einer Spannung zwischen Treiberausgang und dem Steueranschluss des Leistungshalbleiterschalters abhängig. Damit werde kein echtes Miller-

Clamping sichergestellt, bei dem der Steueranschluss erst dann mit dem Bezugspotentialanschluss verbunden werde, wenn der Leistungshalbleiterschalter bereits

ausgeschaltet sei (Seite 3, Absatz 2).

Als durch die Erfindung zu lösende Aufgabe ist in der Beschreibung angegeben,

eine Treiberschaltung, einen damit ausgestatteten selbstsperrenden Leistungshalbleiterschalter und eine mindestens einen solchen selbstsperrenden Halbleiterschalter aufweisende Wechselrichterbrücke bereitzustellen, bei denen ein echtes Miller-

Clamping so außerhalb eines verwendeten Treiberbausteins realisiert werde, dass

es weder das Einschalten noch das Ausschalten des Leistungshalbleiterschalters

beeinträchtige (Seite 8, Absatz 1).

2. Gelöst werde diese Aufgabe durch eine Treiberschaltung gemäß Patentanspruch 1, einen Leistungshalbleiterschalter gemäß Patentanspruch 17 und eine

Wechselrichterbrücke gemäß Patentanspruch 18.

Der geltende Patentanspruch 1 lässt sich wie folgt gliedern:

Treiberschaltung (2)

M1.1

für einen Leistungshalbleiterschalter (1) mit einem Steueranschluss

(3),

wobei die Treiberschaltung (2) aufweist:

M1.2

M1.3

M1.4

M1.5

M1.5.1

einen mit dem Steueranschluss (3) zu verbindenden Steuerausgang (13),

einen ersten Steuerpotentialeingang (14) für ein erstes Steuerpotential,

einen zweiten Steuerpotentialeingang (15) für ein zweites Steuerpotential,

einen Treiberbaustein (11),

der einen mit dem Steuerausgang (13) verbundenen Treiberausgang (21) aufweist und

M1.5.2

der den Treiberausgang (21) wechselweise zum Ausschalten des Leistungshalbleiterschalters (1) mit dem ersten

Steuerpotentialeingang (14) und zum Einschalten des Leistungshalbleiterschalters (1) mit dem zweiten Steuerpotentialeingang (15) verbindet,

M1.6

- mindestens einen zwischen dem Treiberausgang (21) und dem

Steuerausgang (13) wirksamen Verzögerungswiderstand (22,

23) für das an dem Treiberausgang (21) anliegende erste und/oder zweite Steuerpotential und

M1.7

einen Klemmschalter,

M1.7.1

der einen zwischen den Steuerausgang (13) und einen

Klemmpotentialeingang geschalteten Hilfshalbleiterschalter

M1.7.2

M1.7.3

(6) und

einen Signaleingang (25) aufweist,

wobei der Hilfshalbleiterschalter (6) durch Anlegen des ersten Steuerpotentials an den Signaleingang (25) eingeschaltet und durch Anlegen des zweiten Steuerpotentials an den

Signaleingang (25) ausgeschaltet wird, und

M1.7.4

- wobei der Signaleingang (25) des Klemmschalters so an

den Treiberausgang (21) angeschlossen ist, dass sich das

beim Einschalten des Leistungshalbleiterschalters (1) an

dem Treiberausgang (21) anliegende zweite Steuerpotential

unter Umgehung des mindestens einen Verzögerungswiderstands (22, 23) auf den Signaleingang (25) auswirkt,

dadurch gekennzeichnet, dass

M1.7.5 der Signaleingang (25) des Klemmschalters so an den Treiberausgang (21) angeschlossen ist, dass sich das beim Ausschalten des

Leistungshalbleiterschalters (1) an dem Treiberausgang (21) anliegende erste Steuerpotential über den mindestens einen Verzögerungswiderstand (22, 23) auf den Signaleingang (25) auswirkt.

Der geltende nebengeordnete Patentanspruch 17 lautet gegliedert:

M17

Leistungshalbleiterschalter (1) mit

M17.1

einem Steueranschluss (3) und

M17.2

einer Treiberschaltung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.

Der geltende nebengeordnete Patentanspruch 18 lautet gegliedert:

M18

Wechselrichterbrücke (38)

M18.1 mit mehreren Leistungshalbleiterschaltern (1, 47),

dadurch gekennzeichnet, dass

M18.4 wenigstens einer der Leistungshalbleiterschalter (1) über größere Verzögerungswiderstände (22, 23) angesteuert wird, und

M18.2

diejenigen der Leistungshalbleiterschalter (1), die über größere

Verzögerungswiderstände (22, 23) angesteuert werden, jeweils

eine Treiberschaltung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 16

aufweisen,

M18.3 während Treiberschaltungen der Leistungshalbleiterschalter

(47), die ohne oder über kleinere Verzögerungswiderstände

(45) angesteuert werden, keine Klemmschalter aufweisen.

Vor diesem Hintergrund legt der Senat seiner Entscheidung als zuständigen

Fachmann einen Ingenieur der Fachrichtung Elektrotechnik (Diplom oder Master)

zugrunde, der über eine mehrjährige Berufserfahrung auf dem Gebiet der Entwicklung von Treiberschaltungen für Leistungshalbleiterschalter verfügt.

Einige Merkmale des Patentanspruchs 1 bedürfen der Erläuterung:

Beansprucht ist eine Treiberschaltung (Merkmal M1) für einen Leistungshalbleiterschalter, der einen Steueranschluss aufweist (Merkmal M1.1). Obwohl im Anspruch

selbst nicht explizit erwähnt, entnimmt der Fachmann den Anmeldeunterlagen, dass

es sich bei dem Leistungshalbleiterschalter um einen selbstsperrenden Leistungshalbleiterschalter handelt (Seite 1, Zeilen 2 bis 4). In dem Ausführungsbeispiel nach

der Figur 1 handelt es sich bei dem Leistungshalbleiterschalter um einen selbstsperrenden IGBT in Form eines npn-Transistors.

Gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 weist die beanspruchte Treiberschaltung zumindest folgende Merkmale auf:

einen mit dem Steueranschluss des Leistungshalbleiterschalters zu verbindenden Steuerausgang (Merkmal M1.2),

einen ersten Steuerpotentialeingang für ein erstes Steuerpotential (Merkmal

M1.3),

einen zweiten Steuerpotentialeingang für ein zweites Steuerpotential (Merkmal M1.4),

einen Treiberbaustein (Merkmalsblock M1.5),

mindestens einen zwischen dem Treiberausgang und dem Steuerausgang

wirkenden Verzögerungswiderstand für das an dem Treiberausgang anliegende erste und/oder zweite Steuerpotential (Merkmal M1.6) und

einen Klemmschalter (Merkmalsblock M1.7).

Der Treiberbaustein (Merkmal M1.5), als Teil der beanspruchten Treiberschaltung

(Merkmal M1),

weist einen mit dem Steuerausgang der Treiberschaltung verbundenen Treiberausgang auf (Merkmal M1.5.1), wobei im Patentanspruch 1 nicht definiert ist, dass diese Verbindung direkt, d. h. ohne Zwischenelemente, erfolgt

(s. Merkmal M1.6), und

verbindet den Treiberausgang wechselweise zum Ausschalten des Leistungshalbleiterschalters mit dem ersten Steuerpotentialeingang und zum

Einschalten des Leistungshalbleiterschalters mit dem zweiten Steuerpotentialeingang (Merkmal M1.5.2).

Der Klemmschalter (Merkmal M1.7), als weiterer Teil der beanspruchten Treiberschaltung (Merkmal M1),

weist einen zwischen den Steuerausgang der Treiberschaltung und einen

Klemmpotentialeingang geschalteten Hilfshalbleiterschalter auf (Merkmal

M1.7.1),

weist einen Signaleingang auf (Merkmal M1.7.2),

wobei der Hilfshalbleiterschalter durch Anlegen des ersten Steuerpotentials

an den Signaleingang des Klemmschalters eingeschaltet und durch Anlegen

des zweiten Steuerpotentials an den Signaleingang des Klemmschalters

ausgeschaltet wird (Merkmal M1.7.3) und

wobei der Signaleingang des Klemmschalters so an den Treiberausgang des

Treiberbausteins angeschlossen ist, dass sich das beim Einschalten des

Leistungshalbleiterschalters an dem Treiberausgang anliegende zweite

Steuerpotential unter Umgehung des mindestens einen Verzögerungswiderstands auf den Signaleingang des Klemmschalters auswirkt (Merkmal

M1.7.4).

Gekennzeichnet soll die beanspruchte Treiberschaltung gemäß dem Merkmal

M1.7.5 dadurch sein, dass der Signaleingang des Klemmschalters so an den Treiberausgang des Treiberbausteines angeschlossen ist, dass sich das beim Ausschalten des Leistungshalbleiterschalters an dem Treiberausgang des Treiberbausteins anliegende erste Steuerpotential über den mindestens einen Verzögerungswiderstand auf den Signaleingang des Klemmschalters auswirkt.

Die geltenden Unterlagen erweitern den Gegenstand der Anmeldung nicht und

sind damit zulässig (§ 38 PatG).

Abgesehen von rein redaktionellen Änderungen in den Patentansprüchen 1 bis 18

wurde im geltenden nebengeordneten Patentanspruch 18 das Merkmal M18.4 ergänzt, welches präzisiert und klarstellt, dass die mit dem Patentanspruch 18 beanspruchte Wechselrichterbrücke zumindest einen Leistungshalbleiterschalter nach

einem der Patentansprüche 1 bis 16 aufweist. Diese Präzisierung entnimmt der

Fachmann der Gesamtoffenbarung der Anmeldeunterlagen, insbesondere der ursprünglich eingereichten Figur 5 mit zugehöriger Beschreibung.

Der Gegenstand des geltenden Patentanspruchs 1 ist gegenüber dem vorliegenden Stand der Technik neu (§ 3 PatG) und beruht diesem gegenüber auch auf

einer erfinderischen Tätigkeit (§ 4 PatG).

6.1

Keine der im Verfahren befindlichen Druckschriften nimmt den Gegenstand

des geltenden Patentanspruchs 1 neuheitsschädlich vorweg.

6.1.1 Die bereits in den Anmeldeunterlagen (dort Seite 4, zweiter Absatz) im Zusammenhang mit dem Stand der Technik genannte Druckschrift D1 beschäftigt sich

ebenso wie die vorliegende Anmeldung mit „Active Miller“-Clamping, d. h. mit einem

Lösungsansatz, um Miller-Ströme beim Schalten eines Leistungshalbleiterschalters

zu verringern oder zu verhindern.

Gemäß den Ausführungen in der Druckschrift D1 handelt es sich bei der dort in

Figur 5 dargestellten Treiberschaltung zur Ansteuerung eines Leistungshalbleiterschalters Q2 um den Stand der Technik, welcher den Ausgangspunkt für die Entwicklung der in Figur 6 der Druckschrift D1 dargestellten Treiberschaltung bildet.

Die nachfolgenden Ausführungen beziehen sich zunächst auf die Anordnung

gemäß Figur 5 der Druckschrift D1.

Figur 5 der Druckschrift D1

Bei dem in Figur 5 dargestellten Leistungshalbleiterschalter Q2 handelt es sich um

einen n-Kanal IGBT, wobei zwischen den Steueranschluss (Gate) und den Bezugspotentialanschluss (Emitter) dieses Leistungshalbleiterschalters Q2 ein PNP-

Bipolarschalttransistor als Hilfshalbleiterschalter (ohne Bezugszeichen) geschaltet

ist.

Der Bezugspotentialanschluss (Emitter) des Hilfshalbleiterschalters ist über einen

Widerstand Rcl mit dem Steueranschluss (Gate) des Leistungshalbleiterschalters

Q2 verbunden und der Steueranschluss (Basis) des Hilfshalbleiterschalters ist direkt an einen Treiberausgang (Ausgangsspannung VO) des Treiberbausteins (ohne

Bezugszeichen) angeschlossen. Zwischen diesem Treiberausgang (Ausgangsspannung VO) und dem Steueranschluss (Gate) des Leistungshalbleiterschalters

Q2 ist ein Verzögerungswiderstand Rg angeordnet.

Durch den mit dem Hilfshalbleiterschalter (pnp-Bipolarschalttransistor) in Reihe geschalteten Widerstand Rcl wird ein sog. „gedämpftes Klemmen“ des Steueranschlusses (Gate) des Leistungshalbleiterschalters Q2 auf das Bezugspotential VSS

erreicht. Durch die direkte Verbindung des Steueranschlusses (Basis) des Hilfshalbleiterschalters (pnp-Bipolarschalttransistor) mit dem Treiberausgang (Ausgangsspannung VO) des Treiberbausteins setzt dieses Klemmen beim Ausschalten des

Leistungshalbleiterschalters Q2 jedoch ohne zeitliche Verzögerung ein und beeinflusst so das Timing des Abschaltvorgangs des Leistungshalbleiterschalters Q2.

Ausgedrückt in den Worten des Patentanspruchs 1 ist aus der Figur 5 der Druckschrift D1 Folgendes bekannt:

Treiberschaltung

(vgl. blaue Hervorhebung durch den Senat in nachfolgender Einblendung der Figur 5:

)

M1.1

für einen Leistungshalbleiterschalter mit einem Steueranschluss,

(Leistungshalbleiterschalter Q2 mit seinem Gate (ohne Bezugszeichen) als Steueranschluss, vgl. orangefarbene Hervorhebung durch

den Senat in der oben eingeblendeten Figur 5)

wobei die Treiberschaltung aufweist:

M1.2

einen mit dem Steueranschluss zu verbindenden Steuerausgang,

(Anschluss zum Verbinden des Knotens zwischen den Widerständen Rg und Rcl mit dem Gate des Leistungshalbleiterschalters Q2; vgl. gelbe Hervorhebung durch den Senat in obiger Einblendung der Figur 5)

M1.3

einen ersten Steuerpotentialeingang für ein erstes Steuerpotential,

(Anschluss VSS der Treiberschaltung zum Verbinden mit dem

Emitter des Leistungshalbleiterschalters Q2)

M1.4

einen zweiten Steuerpotentialeingang für ein zweites Steuerpotential,

(Anschluss VDD der Treiberschaltung zum Versorgen mit einer

externen Spannung)

M1.5

einen Treiberbaustein,

(Schaltungskomponente mit den Anschlüssen VDD, VO und

VSS, vgl. lilafarbene Hervorhebung durch den Senat in nachfolgender Einblendung der Figur 5:

M1.5.1

der einen mit dem Steuerausgang verbundenen Treiberausgang

aufweist und

(Ausgang VO, der eine Ausgangsspannung erzeugt)

M1.5.2

der den Treiberausgang wechselweise zum Ausschalten des

)

Leistungshalbleiterschalters mit dem ersten Steuerpotentialeingang und zum Einschalten des Leistungshalbleiterschalters mit

dem zweiten Steuerpotentialeingang verbindet,

(Dies liest der Fachmann bei der Figur 5 der Druckschrift D1

mit; vgl. auch den roten Pfeil in obiger Einblendung, der den

Einschaltstrom bei Verbindung mit VDD kennzeichnet)

M1.6

- mindestens einen zwischen dem Treiberausgang und dem Steuerausgang wirksamen Verzögerungswiderstand für das an dem Treiberausgang anliegende erste und/oder zweite Steuerpotential und

(Widerstand Rg)

M1.7

einen Klemmschalter,

M1.7.1teils

der einen zwischen den Steuerausgang und einen Klemmpotentialeingang geschalteten Hilfshalbleiterschalter und

(pnp-Bipolarschalttransistor (ohne Bezugszeichen) als Hilfshalbleiterschalter; vgl. rote Hervorhebung durch den Senat

in nachfolgender Einblendung der Figur 5; Klemmschalter

und Hilfshalbleiterschalter sind identisch:

M1.7.2

einen Signaleingang aufweist,

)

(mit der Basis des pnp-Bipolarschalttransistors verbundener

Eingang (hellblaue Kennzeichnung in obiger Einblendung),

der direkt mit dem Anschluss VO des Treiberbausteins verbunden ist, an dem eine Ausgangsspannung erzeugt wird)

M1.7.3

wobei der Hilfshalbleiterschalter durch Anlegen des ersten Steuerpotentials an den Signaleingang eingeschaltet und durch Anlegen des zweiten Steuerpotentials an den Signaleingang ausgeschaltet wird, und

(Dies liest der Fachmann bei der Figur 5 der Druckschrift D1

mit, denn beim Ausschaltvorgang des Hilfshalbleiterschalters wird VDD an den Signaleingang des Hilfshalbleiterschalters angelegt, vgl. roter Pfeil in Figur 5. Zum Einschalten des Hilfshalbleiterschalters wird VSS an den Signaleingang des Hilfshalbleiterschalters angelegt, vgl. grüner Pfeil

in Figur 5. Siehe auch Druckschrift D1, Seite 1, rechte

Spalte, letzter Absatz, wonach sich „turn-off current“ und

„turn-on current“ jeweils auf den Leistungshalbleiterschalter

Q2 und nicht auf den Hilfshalbleiterschalter beziehen.)

M1.7.4

- wobei der Signaleingang des Klemmschalters so an den Treiberausgang angeschlossen ist, dass sich das beim Einschalten

des Leistungshalbleiterschalters an dem Treiberausgang anliegende zweite Steuerpotential unter Umgehung des mindestens

einen Verzögerungswiderstands auf den Signaleingang auswirkt,

(Dies liest der Fachmann bei der Figur 5 der Druckschrift D1

mit, vgl. die braune Hervorhebung durch den Senat in nachfolgender Einblendung der Figur 5:

)

Somit ist aus der Figur 5 der Druckschrift D1 weder das Merkmal M1.7.5, d. h. der

kennzeichnende Teil des Patentanspruchs 1, noch der Teil des Merkmals M1.7.1,

wonach der Hilfshalbleiterschalter (unmittelbar) zwischen dem Steuerausgang und

dem Klemmpotentialeingang angeordnet ist (weil der Hilfshalbleiterschalter in Figur 5 mit seinem Emitter an dem Widerstand Rcl und nicht an den Steuerausgang

(= Verbindungspunkt zwischen Rg und Rcl) angeschlossen ist), bekannt.

Gegenüber der technischen Lehre der Figur 5 der Druckschrift D1 ist der Gegenstand des Patentanspruchs 1 daher neu.

Das Ausführungsbeispiel der Figur 6 der Druckschrift D1 offenbart die Merkmale M1 bis M1.6 in vergleichbarer Weise wie das Ausführungsbeispiel der Figur 5

der D1. Zudem offenbart das Ausführungsbeispiel der Figur 6

M1.7

einen Klemmschalter,

(vgl. in der nachfolgenden Abbildung der Figur 6 den rot gestrichelten Kasten, der durch den Senat hinzugefügt wurde.

Anders als im Ausführungsbeispiel zur Figur 5 umfasst der

Klemmschalter hier neben dem als MOSFET-Schalter ausgebildeten Hilfshalbleiterschalter die Sense & Logic-Einheit:

)

M1.7.1

der einen zwischen den Steuerausgang

(vgl. gelbe Hervorhebung durch den Senat in vorstehender

Einblendung) und

einen Klemmpotentialeingang geschalteten Hilfshalbleiterschalter

(vgl. rote flächige Hervorhebung durch den Senat zur Kennzeichnung des MOSFET-Schalters) und

M1.7.2

einen Signaleingang aufweist

(vgl. hellblaue Hervorhebung durch den Senat.)

M1.7.3

(Beim Ausschaltvorgang des Hilfshalbleiterschalters wird

das zweite Steuerpotential VDD an den Signaleingang des

Klemmschalters angelegt, wodurch das Potential Vgcl, das

am Steueranschluss des Hilfshalbleiterschalters anliegt,

niedrig ist. Zum Einschalten des Hilfshalbleiterschalters wird

VSS an den Signaleingang des Klemmschalters angelegt,

woraufhin Vgcl hoch ist. Siehe dazu die nachfolgend eingeblendete rechte Hälfte der Figur 6 der Druckschrift D1:

M1.7.5

wobei der Signaleingang des Klemmschalters so an den Treiber-

ausgang angeschlossen ist, dass sich das beim Ausschalten des

Leistungshalbleiterschalters an dem Treiberausgang anliegende

erste Steuerpotential über den mindestens einen Verzögerungswiderstand auf den Signaleingang auswirkt.

(vgl. braune Hervorhebung in obiger Einblendung der linken

Hälfte der Figur 6).

Nicht entnehmbar ist dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 6 der D1 somit das

Merkmal M1.7.4, wonach der Signaleingang des Klemmschalters so an den Treiberausgang angeschlossen ist, dass sich das beim Einschalten des Leistungshalbleiterschalters an dem Treiberausgang anliegende zweite Steuerpotential unter Umgehung des mindestens eines Verzögerungswiderstands auf den Signaleingang

auswirkt.

Gegenüber der technischen Lehre der Figur 6 der Druckschrift D1 ist der Gegenstand des Patentanspruchs 1 daher neu.

6.1.2 Die Treiberschaltungen gemäß den Figuren 2, 4 und 6 der Druckschrift D2

zeigen ein zu den letzten beiden Merkmalen M1.7.4 und M1.7.5 des Gegenstands

des Patentanspruchs 1 entgegengesetztes Verhalten, so dass auch diese Entgegenhaltung die Neuheit des erfindungsgemäßen Gegenstands nicht in Frage stellen

kann.

6.1.3 Von den aus der Druckschrift D3 bekannten Treiberschaltungen kommt die

Treiberschaltung nach Figur 5 dem Gegenstand des Patentanspruchs 1 am nächsten. Diese Treiberschaltung weist einen Klemmschalter 17 auf, der einen Hilfshalbleiterschalter 16 und ein NOR-Gatter 21 zur Ansteuerung des Hilfshalbleiterschalters 16 umfasst. Als Signaleingänge des Klemmschalters 17 dienen die beiden Eingänge IN1, IN2 des NOR-Gatters 21.

Zwischen dem Ausgang des Treiberbausteins 11, 12 und dem Steueranschluss G

des Leistungshalbleiterschalters 3 ist ein Verzögerungswiderstand 15 angeordnet,

der gemäß dem Merkmal M1.6 ein Bestandteil der Treiberschaltung ist.

Da der Signaleingang IN1 an die Verbindungsleitung zwischen dem Verzögerungswiderstand 15 und dem Steueranschluss G des Leistungshalbleiterschalters 3 angeschlossen ist, kann sich das beim Einschalten des Leistungshalbleiterschalters 3

an dem Ausgang des Treiberbausteins 11, 12 anliegende Steuerpotential nicht –

wie durch das Merkmal M1.7.4 gefordert – unter Umgehung des Verzögerungswiderstands 15 auf den Signaleingang IN1 des Klemmschalters 17 auswirken, da eine

Umgehung des Verzögerungswiderstands 15 nicht möglich ist.

Der Signaleingang IN2 des Klemmschalters 17 ist nicht an einen Ausgang des Treiberbausteins 11, 12 angeschlossen, sondern an dessen Eingang 14 und erfüllt somit ebenfalls weder die Anforderungen gemäß Merkmal M1.7.4 noch gemäß Merkmal M1.7.5.

Insbesondere die Ausprägung des aus Figur 5 der Druckschrift D3 bekannten

Klemmschalters 17, des Verzögerungswiderstands 15 sowie deren Verbindungen

untereinander und zu dem Treiberbaustein 11, 12 weichen in wesentlichen Punkten

von den begrifflich korrespondierenden Elementen der mit Patentanspruch 1 beanspruchten Treiberschaltung ab.

Im Ergebnis weist die aus Figur 5 der Druckschrift D3 bekannte Treiberschaltung

zumindest nicht die Merkmale M1.7.4 und M1.7.5 des Gegenstands des Patentanspruchs 1 auf.

6.1.4 Bei den aus der Druckschrift D4 bekannten Treiberschaltungen ist der Signaleingang des jeweiligen Klemmschalters, bestehend aus einer Diode 601 und einem Hilfshalbleiterschalter 103, nicht an einen Ausgang des Treiberbausteins 101, 102, 202 angeschlossen, sondern an dessen Eingang (Figuren 4

und 5).

Somit offenbart keine der aus der Druckschrift D4 bekannten Treiberschaltungen

die Merkmale M1.7.4 und M1.7.5.

6.1.5 Nach der Lehre der Druckschrift D5 (Figur 2) weist die Treiberschaltung keinen zwischen dem Ausgang des Treiberbausteins 2 und dem Steuerausgang der

Treiberschaltung, d. h. dem Steueranschluss des Leistungshalbleiterschalters 1 geschalteten Verzögerungswiderstand auf, so dass neben dem Merkmal M1.6 wiederum auch die beiden Merkmale M1.7.4 und M1.7.5 nicht verwirklicht sind.

6.2

Der Gegenstand des Patenanspruchs 1 beruht gegenüber dem vorliegenden

Stand der Technik auch auf einer erfinderischen Tätigkeit.

6.2.1 Der Gegenstand des Patentanspruchs 1 wird dem Fachmann ausgehend

von der Druckschrift D1 nicht nahegelegt, auch nicht in Kombination mit einer oder

mehrerer der übrigen Druckschriften bzw. dem fachmännischen Wissen.

Wie zur Neuheit dargelegt, unterscheidet sich der Gegenstand des Anspruchs 1 von der aus der Figur 5 der Druckschrift D1 bekannten Treiberschaltung

durch das Fehlen von Merkmal M1.7.5 und einem Teil des Merkmals M1.7.1. Ausgehend von der Figur 5 der Druckschrift D1 gibt es für den Fachmann keinen Anlass

zur Modifizierung dieser Lehre hin zum Gegenstand des Anspruchs 1. Denn außer

der Druckschrift D2 lehrt keine Druckschrift, dass sich ein Steuerpotential, welches

an einem Treiberausgang anliegt, unterschiedlich auf den Signaleingang eines

Klemmschalters auswirkt, je nachdem, ob es sich um das Steuerpotential zum Einschalten oder Ausschalten des Leistungshalbleiterschalters handelt (Merkmale

M1.7.4, M1.7.5). Die einzige Druckschrift D2, die diesen Unterschied vorsieht, lehrt

genau die gegenteilige Ausgestaltung zu den Merkmalen M1.7.4 und M1.7.5.

Zwar trifft es zu, dass dem Fachmann aus den Druckschriften D2 bis D5 verschiedene Möglichkeiten bekannt sind, wie eine Miller-Klemmung in einer Treiberschaltung realisiert werden kann. Insbesondere entnimmt der Fachmann diesen Druckschriften den Teil des Merkmals M1.7.1, nach dem ein Hilfshalbleiterschalter (unmittelbar) zwischen den Steuerausgang der Treiberschaltung und einen Klemmpotentialeingang geschaltet ist (vgl. Druckschriften D2, Fig. 2; D3, Fig. 5; D4, Fig. 5;

D5, Fig. 2). Der Fachmann würde eine solche Miller-Klemmung jedoch nicht ohne

Weiteres auf die Schaltung der Figur 5 der Druckschrift D1 übertragen, da die Druckschrift D1 Gründe nennt, die ihn davon abhalten. Die Druckschrift D1 führt nämlich

im Kontext ihrer Figuren 4 und 5 aus, dass der Ausschaltwiderstand nicht zu klein

sein dürfe, da ein zu kleiner Ausschaltwiderstand zu einem zu hohen di/dt führe (vgl.

Druckschrift D1, Seite 1, rechte Spalte: „However, the turn-off resistance should not

be too small. If it is too small, it causes the IGBT to turn off too quickly, resulting in

too high a di/dt.”). Vor diesem Hintergrund erkennt der Fachmann, dass der Widerstand Rcl in der Schaltung gemäß Figur 5 der Druckschrift D1 notwendig ist und

jedenfalls nicht ohne weitere Modifikationen entfernt werden kann.

Einen Anreiz für den Fachmann, die aus Figur 5 der Druckschrift D1 bekannte Treiberschaltung in Richtung der mit dem Patentanspruch 1 beanspruchten Treiberschaltung abzuändern, ist somit aufgrund der damit einhergehenden grundsätzlichen Veränderungen der Architektur und Funktion der aus Figur 5 der Druckschrift

D1 bekannten Schaltung – auch in Verbindung mit der Lehre einer oder mehrerer

der übrigen Druckschriften – nicht gegeben.

Auch die Kombination der Schaltung nach Figur 6 der Druckschrift D1 mit

einer der Druckschriften D6, D7 oder D8 legt dem Fachmann den Gegenstand des

Anspruchs 1 nicht nahe.

Wie zur Neuheit dargelegt, unterscheidet sich der Gegenstand des Anspruchs 1 von

der aus der Druckschrift D1, Figur 6 bekannten Treiberschaltung durch das Fehlen

von Merkmal M1.7.4. Auch hier fehlt es an einem Anlass, die Lehre gemäß Figur 6

hin zum Gegenstand des Anspruchs 1 zu modifizieren.

Denn die Lehre der Figur 6 der Druckschrift D1 realisiert bereits ein echtes Miller-

Clamping, welches weder das Einschalten noch das Ausschalten des Leistungshalbleiterschalters beeinträchtigt. Der Fachmann erkennt, dass diese Funktionalität

in Figur 6 in Abgrenzung zu den Figuren 4 und 5 der Druckschrift D1 durch die

Sense & Logic - Einheit erreicht wird. Diese aktiviert das Miller-Clamping beim Ausschalten des Leistungshalbleiterschalters Q2 nämlich erst dann, wenn das Potential

am Steuereingang VGE2 des Leistungshalbleiterschalters Q2 unter einen Schwellwert von 2 V fällt, wohingegen sie das Miller-Klemmen beim Einschalten des Leistungshalbleiterschalters sofort deaktiviert (vgl. Figur 6, rechte Hälfte). Der Fachmann hat mithin ohne weitere Anregungen keinen Anlass, andere Verbindungen

des Treiberausgangs mit dem Signaleingang eines Klemmschalters in Betracht zu

ziehen.

Zudem würde der Fachmann nicht versuchen, die parallelen Widerstandsschaltungen aus Druckschrift D6 (vgl. Widerstände R6, R8 in den Figuren 3 und 6) in die

Schaltung der Figur 6 der Druckschrift D1 zu integrieren. Denn die parallelen Widerstandsschaltungen aus Druckschrift D6 entsprechen im Wesentlichen dem Aufbau aus Figur 4 der Druckschrift D1, welchen die Druckschrift D1 als nachteilig gegenüber der insofern bereits verbesserten Lösung der Figur 6 der Druckschrift D1

ansieht (vgl. Abbildungsunterschriften: Fig. 4: „Lowering Effects of Miller Curent …“

vs. Figur 6 „Active Miller Clamp Technology“).

Dasselbe gilt für die parallelen Widerstandsschaltungen aus der Druckschrift D7

(vgl. die Widerstände 7a/7b in den Figuren 2, 3, und 6).

Die Parallelschaltung von DgH und RgH in den Figuren 1, 2 und 4 der Druckschrift

D8 würde der Fachmann zudem nicht zur Änderung der Steuerung des Hilfshalbleiterschalters der Figur 6 in Druckschrift D1 in Betracht ziehen, weil die Parallelschaltung von DgH und RgH in der Druckschrift D8 keinen Einfluss auf einen Steueranschluss eines Hilfshalbleiterschalters haben.

Somit ergibt sich der Gegenstand des Anspruchs 1 für den Fachmann weder

ausgehend von der Figur 5 noch ausgehend von der Figur 6 der Druckschrift D1 in

naheliegender Weise.

6.2.2 Es ist weder ein Hinweis noch ein Anreiz erkennbar, warum der Fachmann

die aus der Druckschrift D2 bekannte und aus einer in sich geschlossenen Lehre

hervorgegangene Treiberschaltung in Teilbereichen strukturell umgekehrt realisieren, d. h. grundlegend abändern sollte.

Die Druckschrift D2 führt den Fachmann vielmehr von der Erfindung der vorliegenden Anmeldung weg und kann daher weder in Verbindung mit dem fachmännischen

Wissen noch in Kombination mit einer oder mehrerer der weiteren Druckschriften in

naheliegender Weise zum Gegenstand des Patentanspruchs 1 führen.

6.2.3 Die Druckschriften D3 bis D8 liegen weiter vom Gegenstand des Patentanspruchs 1 ab und können diesen daher weder einzeln noch in Kombination untereinander oder mit dem fachmännischen Wissen nahelegen.

Die vorstehenden Ausführungen zu der beanspruchten Treiberschaltung gemäß dem Patentanspruch 1 gelten in entsprechender Weise auch für den Leistungshalbleiterschalter gemäß dem nebengeordneten Patentanspruch 17 sowie für

die Wechselrichterbrücke gemäß dem nebengeordneten Patentanspruch 18.

Da auch die übrigen Unterlagen nunmehr die an sie zu stellenden Anforderungen erfüllen, war das Patent – unter gleichzeitiger Aufhebung des angefochtenen

Beschlusses – antragsgemäß zu erteilen.

Rechtsmittelbelehrung

Gegen diesen Beschluss steht den an dem Beschwerdeverfahren Beteiligten das Rechtsmittel der Rechtsbeschwerde zu (§ 99 Abs. 2, § 100 Abs. 1, § 101 Abs. 1 PatG).

Nachdem der Beschwerdesenat in dem Beschluss die Einlegung der Rechtsbeschwerde

nicht zugelassen hat, ist die Rechtsbeschwerde nur statthaft, wenn einer der nachfolgenden Verfahrensmängel durch substanziierten Vortrag gerügt wird (§ 100 Abs. 3 PatG):

Das beschließende Gericht war nicht vorschriftsmäßig besetzt.

Bei dem Beschluss hat ein Richter mitgewirkt, der von der Ausübung des

Richteramtes kraft Gesetzes ausgeschlossen oder wegen Besorgnis der

Befangenheit mit Erfolg abgelehnt war.

Einem Beteiligten war das rechtliche Gehör versagt.

Ein Beteiligter war im Verfahren nicht nach Vorschrift des Gesetzes vertreten, sofern er nicht der Führung des Verfahrens ausdrücklich oder stillschweigend zugestimmt hat.

Der Beschluss ist aufgrund einer mündlichen Verhandlung ergangen, bei

der die Vorschriften über die Öffentlichkeit des Verfahrens verletzt worden

sind.

Der Beschluss ist nicht mit Gründen versehen.

Die Rechtsbeschwerde ist von einer beim Bundesgerichtshof zugelassenen Rechtsanwältin

oder von einem beim Bundesgerichtshof zugelassenen Rechtsanwalt innerhalb eines Monats nach Zustellung dieses Beschlusses beim Bundesgerichtshof, Herrenstraße 45 a,

76133 Karlsruhe, einzulegen (§ 102 Abs. 1, Abs. 5 Satz 1 PatG).

Matter

Müller

Dorn

Tischler