JP3192221B2 - リフロー炉 - Google Patents
リフロー炉Info
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- JP3192221B2 JP3192221B2 JP17416592A JP17416592A JP3192221B2 JP 3192221 B2 JP3192221 B2 JP 3192221B2 JP 17416592 A JP17416592 A JP 17416592A JP 17416592 A JP17416592 A JP 17416592A JP 3192221 B2 JP3192221 B2 JP 3192221B2
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、プリント配線基板に印
刷したソルダーペーストをリフローさせてチップ部品と
プリント配線基板のランド部とを接続するための技術に
関するものである。
刷したソルダーペーストをリフローさせてチップ部品と
プリント配線基板のランド部とを接続するための技術に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】リフロー炉は、プリント配線基板にチッ
プ部品を半田付けするためにペースト半田をプリント配
線基板の必要箇所に塗布し、その半田の上にチップ部品
を搭載したものを加熱し、半田を溶融させるためもので
ある。そのための構成としては、プリント配線基板を一
定速度で炉内を移動させるためのコンベアと、プリント
配線基板を加熱するためのヒータと炉内の温度分布を一
定にするための均熱手段とを備えている。
プ部品を半田付けするためにペースト半田をプリント配
線基板の必要箇所に塗布し、その半田の上にチップ部品
を搭載したものを加熱し、半田を溶融させるためもので
ある。そのための構成としては、プリント配線基板を一
定速度で炉内を移動させるためのコンベアと、プリント
配線基板を加熱するためのヒータと炉内の温度分布を一
定にするための均熱手段とを備えている。
【０００３】このようなリフロー炉は適切な半田付けを
行うには全てのソルダーペーストが適当な温度に加熱さ
れることが必要である。もし、適切な加熱がなされない
と部分的な高温又は低温となり、半田付け不良が発生す
る。したがって、プリント配線基板全体が均一な温度に
なること、その温度が半田付けに適当な温度の範囲であ
ることが重要である。
行うには全てのソルダーペーストが適当な温度に加熱さ
れることが必要である。もし、適切な加熱がなされない
と部分的な高温又は低温となり、半田付け不良が発生す
る。したがって、プリント配線基板全体が均一な温度に
なること、その温度が半田付けに適当な温度の範囲であ
ることが重要である。
【０００４】このように温度の制御がリフロー炉におい
て重要であるが、従来においては一般的には炉内の雰囲
気温度を測定し、それに基づいてヒータを制御するよう
にしていた。
て重要であるが、従来においては一般的には炉内の雰囲
気温度を測定し、それに基づいてヒータを制御するよう
にしていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
に炉内の雰囲気温度を測定し、それに基づいてヒータを
制御するものにおいては、プリント配線基板の温度が適
当でなかったり、また、１個のプリント配線基板でも部
品により温度が適当にならないことがあった。そこで、
上記のように炉内の雰囲気温度に代えてプリント配線基
板自体の温度を測定し、それによりヒータを制御するこ
とが考えられている。
に炉内の雰囲気温度を測定し、それに基づいてヒータを
制御するものにおいては、プリント配線基板の温度が適
当でなかったり、また、１個のプリント配線基板でも部
品により温度が適当にならないことがあった。そこで、
上記のように炉内の雰囲気温度に代えてプリント配線基
板自体の温度を測定し、それによりヒータを制御するこ
とが考えられている。
【０００６】この方法では放射温度計によりプリント配
線基板の温度を測定しているが、測定部位によってはチ
ップ部品の配置や配線導体の配置により測定温度に大き
なばらつきが生じ適切な制御が行われなかった。本発明
は上記の従来例の問題点に鑑みて発明したものであっ
て、その目的とするところは、同一プリント配線基板上
の複数箇所の温度を測定し、その平均値に基づきヒータ
を制御することでチップ部品の配置や配線導体の配置に
より測定温度にばらつきがあっても適切な制御ができる
リフロー炉を提供するにある。
線基板の温度を測定しているが、測定部位によってはチ
ップ部品の配置や配線導体の配置により測定温度に大き
なばらつきが生じ適切な制御が行われなかった。本発明
は上記の従来例の問題点に鑑みて発明したものであっ
て、その目的とするところは、同一プリント配線基板上
の複数箇所の温度を測定し、その平均値に基づきヒータ
を制御することでチップ部品の配置や配線導体の配置に
より測定温度にばらつきがあっても適切な制御ができる
リフロー炉を提供するにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明のリフロー炉は、
コンベア１によりプリント配線基板２を搬送し熱風及び
ヒータ３により加熱された炉内でプリント配線基板２に
塗布された半田を溶融し、設置されたチップ部品をプリ
ント配線基板２に半田付けするリフロー炉４において、
炉本体７内を予熱部１０と均熱部１１とリフロー部１２
とで構成し、予熱部１１及びリフロー部１２の最終位置
に外部の真上から温度を測定する赤外線温度計のような
放射温度計５を配置し、コンベア１により搬送されたプ
リント配線基板２に対応して放射温度計５でコンベア１
の速度に応じて所定の時間間隔で温度を測定し、測定さ
れたプリント配線基板２上の複数箇所の温度に基づきプ
リント配線基板２及び搭載部品の温度を制御するように
することを特徴とするものであって、このような構成を
採用することで、上記した従来例の問題点を解決して本
発明の目的を達成したものである。
コンベア１によりプリント配線基板２を搬送し熱風及び
ヒータ３により加熱された炉内でプリント配線基板２に
塗布された半田を溶融し、設置されたチップ部品をプリ
ント配線基板２に半田付けするリフロー炉４において、
炉本体７内を予熱部１０と均熱部１１とリフロー部１２
とで構成し、予熱部１１及びリフロー部１２の最終位置
に外部の真上から温度を測定する赤外線温度計のような
放射温度計５を配置し、コンベア１により搬送されたプ
リント配線基板２に対応して放射温度計５でコンベア１
の速度に応じて所定の時間間隔で温度を測定し、測定さ
れたプリント配線基板２上の複数箇所の温度に基づきプ
リント配線基板２及び搭載部品の温度を制御するように
することを特徴とするものであって、このような構成を
採用することで、上記した従来例の問題点を解決して本
発明の目的を達成したものである。
【０００８】
【作用】しかして、上記のような構成の本発明によれ
ば、プリント配線基板２がコンベア１により一定速度で
移動することを利用して所定時間間隔で同一プリント配
線基板２上の複数箇所の温度測定を行うものであり、こ
の平均値に基づきヒータを制御し、また不良の場合には
不良表示等を行うものである。
ば、プリント配線基板２がコンベア１により一定速度で
移動することを利用して所定時間間隔で同一プリント配
線基板２上の複数箇所の温度測定を行うものであり、こ
の平均値に基づきヒータを制御し、また不良の場合には
不良表示等を行うものである。
【０００９】
【実施例】本発明を以下添付図面に示す実施例に基づい
て詳述する。図１には本発明のリフロー炉１が示してあ
る。リフロー炉１は制御装置その他の付属装置が取付け
られる基台部６と、この基台部６の上部に設けられた炉
本体７とで構成してある。炉本体７はプリント配線基板
２を搬入するための入口部８と、搬出するための出口部
９とが設けてあり、該入口部８と出口部９を除き密閉さ
れた炉壁により囲われおり、Ｎ2 雰囲気のリフロー炉１
の場合には半田及び導電部の酸化を防止するために窒素
ガスが充填されるようになっている。炉本体７の内部の
下部にはプリント配線基板２を搬送するためのコンベア
１が炉壁の入口部８から出口部９にわたって設けてあ
り、このコンベア１によってプリント配線基板２を一定
の速度で搬送するようになっている。
て詳述する。図１には本発明のリフロー炉１が示してあ
る。リフロー炉１は制御装置その他の付属装置が取付け
られる基台部６と、この基台部６の上部に設けられた炉
本体７とで構成してある。炉本体７はプリント配線基板
２を搬入するための入口部８と、搬出するための出口部
９とが設けてあり、該入口部８と出口部９を除き密閉さ
れた炉壁により囲われおり、Ｎ2 雰囲気のリフロー炉１
の場合には半田及び導電部の酸化を防止するために窒素
ガスが充填されるようになっている。炉本体７の内部の
下部にはプリント配線基板２を搬送するためのコンベア
１が炉壁の入口部８から出口部９にわたって設けてあ
り、このコンベア１によってプリント配線基板２を一定
の速度で搬送するようになっている。
【００１０】炉本体７の内部空間は、コンベア１の流れ
に沿って予熱部１０、均熱部１１、リフロー部１２に大
別されており、予熱部１０では常温で炉本体７内へ搬入
されたプリント配線基板２と搭載部品をソルダーペース
ト中のフラックスの活性化温度付近まで加熱するための
部分であり、コンベア１の上方に近接してヒータ１３を
設け、その上方に下向きに熱風を循環させるためのファ
ン１４が設けてある。均熱部１１は予熱部１０で加熱さ
れたプリント配線基板２と搭載部品を高温に加熱された
熱風または雰囲気温度により緩やかに加熱すると共にプ
リント配線基板全体の温度分布を均一にするための部分
であり、コンベア１上方にヒータ１５を設置して雰囲気
気体を加熱すると共にそのヒータ１５の下方には下向き
に気流を攪拌させるファン１６が設けてある。またリフ
ロー部１２は均熱部まででほぼ半田の溶融温度まで加熱
されたプリント配線基板２を更に加熱し、半田を溶融さ
せるための部分でコンベア１の上方及び下方の両側に近
接してヒータ１７を設け、上方のヒータの更に上方には
下向きに気流を循環させるファン１８が設けてある。な
お、予熱部１０とリフロー部１２とには遠赤外線ヒータ
３０が設けてある。予熱部１０、均熱部１１、リフロー
部１２は隔壁により区別されているが上端及び下端では
互いに連通しており各ファンにより雰囲気気体が循環し
炉内の温度分布が最適になるようになっている。
に沿って予熱部１０、均熱部１１、リフロー部１２に大
別されており、予熱部１０では常温で炉本体７内へ搬入
されたプリント配線基板２と搭載部品をソルダーペース
ト中のフラックスの活性化温度付近まで加熱するための
部分であり、コンベア１の上方に近接してヒータ１３を
設け、その上方に下向きに熱風を循環させるためのファ
ン１４が設けてある。均熱部１１は予熱部１０で加熱さ
れたプリント配線基板２と搭載部品を高温に加熱された
熱風または雰囲気温度により緩やかに加熱すると共にプ
リント配線基板全体の温度分布を均一にするための部分
であり、コンベア１上方にヒータ１５を設置して雰囲気
気体を加熱すると共にそのヒータ１５の下方には下向き
に気流を攪拌させるファン１６が設けてある。またリフ
ロー部１２は均熱部まででほぼ半田の溶融温度まで加熱
されたプリント配線基板２を更に加熱し、半田を溶融さ
せるための部分でコンベア１の上方及び下方の両側に近
接してヒータ１７を設け、上方のヒータの更に上方には
下向きに気流を循環させるファン１８が設けてある。な
お、予熱部１０とリフロー部１２とには遠赤外線ヒータ
３０が設けてある。予熱部１０、均熱部１１、リフロー
部１２は隔壁により区別されているが上端及び下端では
互いに連通しており各ファンにより雰囲気気体が循環し
炉内の温度分布が最適になるようになっている。
【００１１】予熱部１０及びリフロー部１２の最終位置
の上方の炉壁には赤外線透過硝子で覆われた開口窓１９
が設けてあり、この開口窓１９の外方には測定方向を下
向きにした赤外線温度計のような放射温度計５が取付け
てある。この赤外線温度計はコンベア１の基準側から所
定の距離の位置の狭い範囲（例えば直径２０ｍｍ）の温
度を測定するように設定されている。また、測定は短時
間間隔（例えば０．８ｓｅｃやあるいは１ｓｅｃ）で行
われるように設定してある。したがって、コンベア１に
よりプリント配線基板２が搬送されるとこのプリント配
線基板２の移動に伴ってプリント配線基板２の複数の箇
所が測定される。このように各プリント配線基板２につ
いて測定して複数の温度データに基づきヒータ３（実施
例ではヒータ１３、１５、１７等）を制御し炉内の温度
を適正化すると共に異常なプリント配線基板２について
は不良の表示を行うようになっている。このような温度
データの処理及び制御はマイコンで行われる。この処理
の流れは図４に示すようなフローチャートのようになっ
ている。すなわちマイコンにあらかじめ半田付けに適し
たプリント配線基板２の温度範囲を設定入力しておき、
各赤外線温度計からの温度データを前述のように０．８
秒間隔で取り込む。この時各赤外線温度計の温度データ
は図３のグラフに示すようにプリント配線基板２の移動
に伴って変化をしプリント配線基板２の移動に伴って変
化をしプリント配線基板２が赤外線温度計の真下にない
場合には（高い）炉内の内部温度を示し、プリント配線
基板２が赤外線温度計の真下に到着すると同時に（低
い）プリント配線基板２の温度を示し、また、プリント
配線基板２が赤外線温度計の真下を通過してしまうと再
び（高い）炉内の内部温度を示すようになっており、し
たがって十分に低い温度を「しきい値」として設定し、
この「しきい値」を越えている間はプリント配線基板２
の温度を測定するものである。この期間（例えば８秒）
間隔で測定した温度データを平均し予め設定された半田
付けに適した温度範囲内であれば良と判断し範囲を外れ
た場合には不良と判断して表示ＣＧＴに表示する。この
測定は例えば温度管理の大事な位置である予熱部１０の
終わりの位置とリフロー部１２の終わりの位置との２か
所で行われるものである。また、上記の図４に示すフロ
ーチャートにおいて「温度設定処理」は図５に示すよう
なフローチャートのようにして行うものである。このよ
うにしてプリント配線基板２一枚ごとに温度制御を行う
ものである。なお、図１において、２０は制御部であ
り、２１はディスプレー、２２はＮ2 流速計、２３は温
度表示調節計、２４はスピードコントローラ、２５はＤ
Ｃモータドライバー、２６はコンベアモータ、２７はフ
ァンモータ、２８はＵＶ照射器を示している。
の上方の炉壁には赤外線透過硝子で覆われた開口窓１９
が設けてあり、この開口窓１９の外方には測定方向を下
向きにした赤外線温度計のような放射温度計５が取付け
てある。この赤外線温度計はコンベア１の基準側から所
定の距離の位置の狭い範囲（例えば直径２０ｍｍ）の温
度を測定するように設定されている。また、測定は短時
間間隔（例えば０．８ｓｅｃやあるいは１ｓｅｃ）で行
われるように設定してある。したがって、コンベア１に
よりプリント配線基板２が搬送されるとこのプリント配
線基板２の移動に伴ってプリント配線基板２の複数の箇
所が測定される。このように各プリント配線基板２につ
いて測定して複数の温度データに基づきヒータ３（実施
例ではヒータ１３、１５、１７等）を制御し炉内の温度
を適正化すると共に異常なプリント配線基板２について
は不良の表示を行うようになっている。このような温度
データの処理及び制御はマイコンで行われる。この処理
の流れは図４に示すようなフローチャートのようになっ
ている。すなわちマイコンにあらかじめ半田付けに適し
たプリント配線基板２の温度範囲を設定入力しておき、
各赤外線温度計からの温度データを前述のように０．８
秒間隔で取り込む。この時各赤外線温度計の温度データ
は図３のグラフに示すようにプリント配線基板２の移動
に伴って変化をしプリント配線基板２の移動に伴って変
化をしプリント配線基板２が赤外線温度計の真下にない
場合には（高い）炉内の内部温度を示し、プリント配線
基板２が赤外線温度計の真下に到着すると同時に（低
い）プリント配線基板２の温度を示し、また、プリント
配線基板２が赤外線温度計の真下を通過してしまうと再
び（高い）炉内の内部温度を示すようになっており、し
たがって十分に低い温度を「しきい値」として設定し、
この「しきい値」を越えている間はプリント配線基板２
の温度を測定するものである。この期間（例えば８秒）
間隔で測定した温度データを平均し予め設定された半田
付けに適した温度範囲内であれば良と判断し範囲を外れ
た場合には不良と判断して表示ＣＧＴに表示する。この
測定は例えば温度管理の大事な位置である予熱部１０の
終わりの位置とリフロー部１２の終わりの位置との２か
所で行われるものである。また、上記の図４に示すフロ
ーチャートにおいて「温度設定処理」は図５に示すよう
なフローチャートのようにして行うものである。このよ
うにしてプリント配線基板２一枚ごとに温度制御を行う
ものである。なお、図１において、２０は制御部であ
り、２１はディスプレー、２２はＮ2 流速計、２３は温
度表示調節計、２４はスピードコントローラ、２５はＤ
Ｃモータドライバー、２６はコンベアモータ、２７はフ
ァンモータ、２８はＵＶ照射器を示している。
【００１２】
【発明の効果】本発明にあっては、上述のように、コン
ベアによりプリント配線基板を搬送し、熱風及びヒータ
により加熱された炉内でプリント配線基板に塗布された
半田を溶融し、設置されたチップ部品をプリント配線基
板に半田付けするリフロー炉において、コンベアにより
搬送されたプリント配線基板に対応して赤外線温度計の
ような放射温度計でコンベアの速度に応じて所定の時間
間隔で温度を測定し、測定されたプリント配線基板上の
複数箇所の温度に基づきプリント配線基板及び搭載部品
の温度を制御するので、各プリント配線基板の複数箇所
の温度を測定し、それらの平均で良否の判断及びヒータ
の制御を行うことができ、この結果従来のヒータ及び熱
風温度のみの制御に比べてプリント配線基板の温度をよ
り正確にコントロールすることができるものであり、ま
た、赤外線温度計のような放射温度計の温度データの変
化によりプリント配線基板の有無も制御できるものであ
り、この結果位置センサーのような特別の検出器も必要
でないという利点がある。しかも、炉本体の外部も真上
から温度を測定するように放射温度計を配置したので、
温度測定位置の真上から放射温度計にて温度を測定で
き、放射温度計の視野径が小さくてより精度の高いプリ
ント配線基板の温度検出が可能になるものであり、その
上、炉本体内を予熱部と均熱部とリフロー部とで構成
し、予熱部及びリフロー部の最終位置に放射温度計を配
置したので、プリント配線基板の状態を知るのに最も適
切な箇所の温度を測定することができるものであり、従
って、より適切な温度制御ができるものである。
ベアによりプリント配線基板を搬送し、熱風及びヒータ
により加熱された炉内でプリント配線基板に塗布された
半田を溶融し、設置されたチップ部品をプリント配線基
板に半田付けするリフロー炉において、コンベアにより
搬送されたプリント配線基板に対応して赤外線温度計の
ような放射温度計でコンベアの速度に応じて所定の時間
間隔で温度を測定し、測定されたプリント配線基板上の
複数箇所の温度に基づきプリント配線基板及び搭載部品
の温度を制御するので、各プリント配線基板の複数箇所
の温度を測定し、それらの平均で良否の判断及びヒータ
の制御を行うことができ、この結果従来のヒータ及び熱
風温度のみの制御に比べてプリント配線基板の温度をよ
り正確にコントロールすることができるものであり、ま
た、赤外線温度計のような放射温度計の温度データの変
化によりプリント配線基板の有無も制御できるものであ
り、この結果位置センサーのような特別の検出器も必要
でないという利点がある。しかも、炉本体の外部も真上
から温度を測定するように放射温度計を配置したので、
温度測定位置の真上から放射温度計にて温度を測定で
き、放射温度計の視野径が小さくてより精度の高いプリ
ント配線基板の温度検出が可能になるものであり、その
上、炉本体内を予熱部と均熱部とリフロー部とで構成
し、予熱部及びリフロー部の最終位置に放射温度計を配
置したので、プリント配線基板の状態を知るのに最も適
切な箇所の温度を測定することができるものであり、従
って、より適切な温度制御ができるものである。
【図１】本発明の概略全体説明図である。
【図２】同上のリフロー部の断面図である。
【図３】同上の放射温度計による温度測定例を示すグラ
フである。
フである。
【図４】同上のフローチャートである。
【図５】同上のフローチャートである。
１ コンベア ２ プリント配線基板 ３ ヒータ ４ リフロー炉 ５ 放射温度計
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H05K 3/34 B23K 1/008
Claims (1)
- 【請求項１】 コンベアによりプリント配線基板を搬送
し、熱風及びヒータにより加熱された炉内でプリント配
線基板に塗布された半田を溶融し、設置されたチップ部
品をプリント配線基板に半田付けするリフロー炉におい
て、炉本体内を予熱部と均熱部とリフロー部とで構成
し、予熱部及びリフロー部の最終位置に外部の真上から
温度を測定する赤外線温度計のような放射温度計を配置
し、コンベアにより搬送されたプリント配線基板に対応
して放射温度計でコンベアの速度に応じて所定の時間間
隔で温度を測定し、測定されたプリント配線基板上の複
数箇所の温度に基づきプリント配線基板及び搭載部品の
温度を制御するようにすることを特徴とするリフロー
炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17416592A JP3192221B2 (ja) | 1992-07-01 | 1992-07-01 | リフロー炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17416592A JP3192221B2 (ja) | 1992-07-01 | 1992-07-01 | リフロー炉 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0621643A JPH0621643A (ja) | 1994-01-28 |
| JP3192221B2 true JP3192221B2 (ja) | 2001-07-23 |
Family
ID=15973843
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17416592A Expired - Fee Related JP3192221B2 (ja) | 1992-07-01 | 1992-07-01 | リフロー炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3192221B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101756648B1 (ko) * | 2016-06-16 | 2017-07-11 | 박관식 | 착용감이 부드러우며, 운동시에 이탈이 되지 않는 이어폰 및 보청기 |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3601154B2 (ja) * | 1995-01-31 | 2004-12-15 | マツダ株式会社 | 自動変速機の油圧制御装置 |
| JP3633085B2 (ja) * | 1995-03-31 | 2005-03-30 | マツダ株式会社 | 自動変速機の制御装置 |
| JP3687185B2 (ja) * | 1996-03-31 | 2005-08-24 | マツダ株式会社 | 自動変速機の制御装置 |
| JP3687183B2 (ja) * | 1996-03-31 | 2005-08-24 | マツダ株式会社 | 自動変速機の制御装置 |
| JP2000183511A (ja) * | 1998-12-21 | 2000-06-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | リフローはんだ付け方法およびリフローはんだ付け装置 |
| JP5600508B2 (ja) * | 2010-07-13 | 2014-10-01 | パナソニック株式会社 | 加熱装置 |
| KR101246582B1 (ko) * | 2010-12-30 | 2013-03-25 | 김만섭 | 표면 실장 시스템의 리플로우 오븐의 가상 프로파일 모니터링 방법 및 시스템 |
| JP6209842B2 (ja) * | 2013-03-29 | 2017-10-11 | 千住金属工業株式会社 | 基板加熱装置及びはんだ付装置 |
-
1992
- 1992-07-01 JP JP17416592A patent/JP3192221B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101756648B1 (ko) * | 2016-06-16 | 2017-07-11 | 박관식 | 착용감이 부드러우며, 운동시에 이탈이 되지 않는 이어폰 및 보청기 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0621643A (ja) | 1994-01-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20010424 |
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