JP3616306B2 - 半導体集積回路 - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
本発明は、複数の機能ブロックを1チップ上に集積したASICなどの半導体集積回路に関し、特に各機能ブロック間の接続テストを容易に行えるようにした半導体集積回路に関する。
【0002】
【従来の技術】
ASIC(Application Specific IC )などの半導体集積回路は、例えばCPUコアを中心に通信用回路、データ処理用回路などの複数の機能ブロックを1チップ上に集積したものである。このような半導体集積回路の各機能ブロックの動作テストを行うために、各機能ブロックの入力もしくは出力と並列に接続したテスト端子を設け、これらのテスト端子を介して各機能ブロックの入出力を検査している。
【0003】
また、各機能ブロック間を接続する信号伝達用配線の接続状態をテストする場合は、各機能ブロックを同時に動作させ、各機能ブロックの相互間の動作が正常に行われるか否かを検査している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このような半導体集積回路の各機能ブロック間の接続テスト方法では、複数の機能ブロックを同時に動作させるためのプログラムを格別に作成する必要がある。
【0005】
また、機能ブロックはIP(Information Provider)コアとして組み込まれることが多い。このIPコアのテスト用プログラムは回路と共に各IPペンダより製造側に供給される。さらには、IPペンダによっては機能ブロックの内部情報を公開しないものもある。このような理由から各機能ブロック間の接続テストを行うためのプログラムを作成することは非常に困難であった。
【0006】
そこで、本発明は、上記従来の問題に鑑みなされたもので、複数の機能ブロックを同時に動作させることなく、各機能ブロック間の接続テストを容易に行うことが可能な半導体集積回路を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、第1及び第2機能ブロックと、前記第1及び第2機能ブロック間を接続する信号伝達用配線とを少なくとも備える半導体集積回路において、前記第2機能ブロックから前記信号伝達用配線を介して前記第1機能ブロックへと伝達されてきた信号を遮断するとともに、この遮断された信号に代わって、前記第1機能ブロックから出力された信号を前記信号伝達用配線を介して前記第1機能ブロックに返還して入力させるループバック回路を備えている。
【0008】
このような本発明によれば、ループバック回路は、第2機能ブロックから信号伝達用配線を介して第1機能ブロックへと伝達されてきた信号を遮断するとともに、この信号に代わって、第1機能ブロックから出力された信号を信号伝達用配線を介して第1機能ブロックに返還して入力させている。この状態で、第1機能ブロックに入力される信号と出力される信号を比較すれば、この信号が伝達される配線経路の接続状態を判定することができる。また、ループバック回路によって第2機能ブロックからの信号を遮断しない場合は、このループバック回路を通じて第2機能ブロックの機能を確認することにより、このループバック回路を含む第2機能ブロック近辺の配線経路の接続状態を判定することができる。この結果として、第1及び第2機能ブロック間の信号伝達用配線全体の接続状態を判定することができる。
【0009】
なお、本発明は、半導体集積回路上の多数の機能ブロックのうちの一組の第1及び第2機能ブロックのみに限定されるものでなく、複数組の第1及び第2機能ブロックに適用することが可能であり、また複数組の第1及び第2機能ブロックが相互に重複した関係であっても構わない。
【0010】
また、本発明は、第1及び第2機能ブロックと、前記第1及び第2機能ブロック間を接続する信号伝達用配線とを少なくとも備える半導体集積回路において、前記第2機能ブロックから出力された信号を遮断するとともに、この遮断された信号に代わって、前記第1機能ブロックから前記信号伝達用配線を介して前記第2機能ブロックへと伝達されてきた信号を該第2機能ブロックの出力とするスルー回路を備えている。
【0011】
このような本発明によれば、スルー回路は、第2機能ブロックから出力された信号を遮断するとともに、この遮断された信号に代わって、第1機能ブロックから信号伝達用配線を介して第2機能ブロックへと伝達されてきた信号を第2機能ブロックの出力としている。この状態で、第1機能ブロックから出力される信号と第2機能ブロックの出力を比較すれば、この信号が伝達される配線経路の接続状態を判定することができる。また、スルー回路によって信号を遮断しない場合は、このスルー回路を通じて第2機能ブロックの機能をテストすることにより、このスルー回路を含む第2機能ブロック近辺の配線経路の接続状態を判定することができる。この結果として、第1及び第2機能ブロック間の信号伝達用配線全体の接続状態を判定することができる。
【0012】
なお、本発明は、半導体集積回路上の多数の機能ブロックのうちの一組の第1及び第2機能ブロックのみに限定されるものでなく、複数組の第1及び第2機能ブロックに適用することが可能であり、また複数組の第1及び第2機能ブロックが相互に重複した関係であっても構わない。
【0013】
以上説明したように本発明においては、従来のように接続テストのためのプログラムを格別に作成する必要がない。また、本発明は各機能ブロックの動作テストを妨げないため、本発明を適用したとしても、IPベンダ等から供給される機能ブロックのテスト用プログラムを修正する必要がない。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面を参照して詳細に説明する。
図1は、本発明の半導体集積回路の第1実施形態を示すブロック図である。図1に示すように本実施形態の半導体集積回路は、1チップ上に集積されたものであって、第1機能ブロック11、第2機能ブロック12、第1及び第2機能ブロック11,12間を接続する信号伝達用配線13、及び信号伝達用配線13に設けられたループバック回路14を備えている。
【0015】
信号伝送用配線13は、第1機能ブロック11と第2機能ブロック12間で信号を伝達する各配線13a,13b,13c,13dからなる。各配線13c,13d間にはループバック回路14が挿入され、各配線13a,13b間から分岐した配線14aがループバック回路14に接続されている。
【0016】
このような構成において、通常動作時には、ループバック回路14に加えられているセレクト信号TESTを非アクティブ状態とする。この非アクティブ状態のセレクト信号TESTに応答してループバック回路14は、各配線13c,13dを相互接続するとともに、配線14aを各配線13c,13dのいずれからも切り離す。この状態では、第1機能ブロック11から第2機能ブロック12への信号の伝達を各配線13a,13bを通じて行うことができ、また第2機能ブロック12から第1機能ブロック11への信号の伝達を各配線13c,13dを通じて行うことができる。
【0017】
次に、第1及び第2機能ブロック11,12間の信号伝送用配線13の接続状態をテストするための手順を述べる。
【0018】
まず、セレクト信号TESTをアクティブ状態とする。これに応答してループバック回路14は、各配線13c,13d間を切り離すとともに、配線14aを配線13dに接続する。各配線13c,13d間の切り離しにより、第2機能ブロック12から第1機能ブロック11への信号の伝達が遮断される。また、配線14aを配線13dに接続したことにより、配線13a→配線14a→配線13dという配線経路が形成され、この配線経路を通じて、第1機能ブロック11から出力された信号が該第1機能ブロック11に返還されて入力される。
【0019】
ここで、第1機能ブロック11の出力を信号アとし、第1機能ブロック11の入力を信号オとする。これらの信号ア,オを比較し、この結果として両者の信号ア,オが同じレベルであれば、配線13a→配線14a→配線13dという配線経路の接続が正常であると判定することができる。また、両者の信号ア,オが同じレベルでなければ、この配線経路の接続が異常であると判定することができる。両者の信号ア,オを比較するには、この比較のためのテストプログラムを第1機能ブロック11で実行したり、第1機能ブロック11の入出力に並列接続した各テスト端子を設け、これらのテスト端子を介して両者の信号ア,オを比較すれば良い。
【0020】
次に、セレクト信号TESTを非アクティブ状態とする。この場合は、先に述べたようにループバック回路14によって各配線13c,13dが相互接続されるとともに配線14aと配線13d間が切り離される。
【0021】
ここで、第2機能ブロック12の入力を信号イとし、第2機能ブロック12の出力を信号ウとする。また、第2機能ブロック12及びループバック回路14を含むブロック15の入力を信号イ’とし、ブロック15の出力を信号ウ’とする。ブロック15内の配線経路の接続が正常であれば、各信号ウ,ウ’の論理レベルが一致し、かつ各信号イ,イ’の論理レベルが一致する。従って、第2機能ブロック12をテストプログラムにより動作させた状態でブロック15の信号イ’と信号ウ’を測定することにより、第2機能ブロック12の動作が正常であるか否かを判定することができ、この動作が正常であれば、更にはブロック15内での配線経路の接続が正常であると判定することができる。また、第2機能ブロック12の動作が異常であると判定されれば、ブロック15内での配線経路の接続に異常が発生している可能性がある。
【0022】
こうして配線13a→配線14a→配線13dという配線経路の接続が正常であり、かつブロック15内での配線経路の接続が正常であることが明らかになれば、信号伝達用配線13全体の接続が正常であると言える。このようなテストに際しては、従来のように第1及び第2機能ブロック11,12を同時に動作させる必要がなく、また従来のよう接続テストのためのプログラムを格別に作成する必要がない。
【0023】
なお、本実施形態では一組の第1及び第2機能ブロックを例示しているが、本発明はこれに限定されるものでなく、複数組の第1及び第2機能ブロックに適用することが可能であり、また複数組の第1及び第2機能ブロックが相互に重複した関係であっても構わない。
【0024】
図2は、本発明の半導体集積回路の第2実施形態を示すブロック図である。本実施形態の半導体集積回路は、第1機能ブロック21、第2機能ブロック22、第1及び第2機能ブロック21,22間を接続する信号伝達用配線23、及び信号伝達用配線23に設けられたスルー回路24を備えている。
【0025】
信号伝送用配線23は、各配線23a,23b,23c,23dからなる。各配線23c,23d間にはスルー回路24が挿入され、各配線23a,23bから分岐した配線24aがスルー回路24に接続されている。
【0026】
このような構成において、通常動作時には、スルー回路24に加えられているセレクト信号TESTを非アクティブ状態とする。これに応答してスルー回路24は、各配線23c,23dを相互接続するとともに、配線24aを各配線23c,23dのいずれからも切り離す。この状態では、第1機能ブロック21から各配線23a,23bを通じて第2機能ブロック22へと信号を伝達することができ、また第2機能ブロック22から各配線23c,23dを通じて信号を伝達することができる。
【0027】
次に、信号伝送用配線23の接続状態をテストするための手順を述べる。
【0028】
まず、セレクト信号TESTをアクティブ状態とする。これに応答してスルー回路24は、各配線23c,23d間を切り離すとともに、配線24aを配線23dに接続する。各配線23c,23d間の切り離しにより、第2機能ブロック22からの信号の出力が遮断される。また、配線24aを配線23dに接続したことにより、配線23a→配線24a→配線23dという配線経路が形成され、この配線経路を通じて、第1機能ブロック21から出力された信号が伝達される。
【0029】
ここで、第1機能ブロック21の出力を信号カとし、第2機能ブロック22及びスルー回路24を含むブロック25の出力を信号ク’とする。これらの信号カ,ク’を比較し、この結果として両者の信号カ,ク’が同じレベルであれば、配線23a→配線24a→配線23dという配線経路の接続が正常であると判定することができる。また、両者の信号カ,ク’が同じレベルでなければ、この配線経路の接続が異常であると判定することができる。
【0030】
次に、セレクト信号TESTを非アクティブ状態とする。この場合は、先に述べたようにスルー回路24によって各配線23c,23dが相互接続されるとともに配線24aと配線23d間が切り離される。
【0031】
ここで、第2機能ブロック22の入力を信号キとし、第2機能ブロック22の出力を信号クとする。また、ブロック25の入力を信号キ’とし、先に述べたようにブロック25の出力を信号ク’とする。ブロック25内の配線経路の接続が正常であれば、各信号キ,キ’の論理レベルが一致し、かつ各信号ク,ク’の論理レベルが一致する。従って、第2機能ブロック22をテストプログラムにより動作させた状態でブロック25の各信号キ’,ク’を測定することにより、第2機能ブロック22の動作が正常であるか否かを判定することができ、この動作が正常であれば、更にはブロック25内での配線経路の接続が正常であると判定することができる。また、第2機能ブロック22の動作が異常であると判定されれば、ブロック25内での配線経路の接続に異常が発生している可能性がある。
【0032】
こうして配線23a→配線24a→配線23dという信号の配線経路の接続が正常であり、かつブロック25内での配線経路の接続が正常であることが明らかになれば、信号伝達用配線23全体の接続が正常であると判定することができる。しかも、従来のように第1及び第2機能ブロック21,22を同時に動作させる必要がなく、接続テストのためのプログラムを格別に作成する必要がない。
【0033】
なお、本実施形態では一組の第1及び第2機能ブロックを例示しているが、本発明はこれに限定されるものでなく、複数組の第1及び第2機能ブロックに適用することが可能であり、また複数組の第1及び第2機能ブロックが相互に重複した関係であっても構わない。
【0034】
図3は、本発明の半導体集積回路の第3実施形態を示すブロック図である。本実施形態の半導体集積回路は、第1機能ブロック31、第2機能ブロック32、第1及び第2機能ブロック31,32間を接続する信号伝達用配線33、及び信号伝達用配線33に設けられたループバック回路34とスルー回路35を備えている。
【0035】
信号伝送用配線33は、各配線33a,33b,33c,33d,33e,33fからなる。各配線33c,33d間にはループバック回路34が挿入され、各配線33a,33bから分岐した配線34aがループバック回路34に接続されている。また、各配線33e,33f間にはスルー回路35が挿入され、各配線33a,33bから分岐した配線35aがスルー回路35に接続されている。
【0036】
このような構成において、通常動作時には、セレクト信号TESTを非アクティブ状態とする。これに応答してループバック回路34は、各配線33c,33dを相互接続するとともに、配線34aを各配線33c,33dのいずれからも切り離す。また、スルー回路35は、各配線33e,33fを相互接続するとともに、配線35aを各配線33e,33fのいずれからも切り離す。この状態では、第1及び第2機能ブロック31,32間で信号の授受を行うことができ、また第2機能ブロック32から各配線33e,33fを通じて信号を伝達することができる。
【0037】
次に、信号伝送用配線33の接続状態をテストするための手順を述べる。 まず、セレクト信号TESTをアクティブ状態とする。これに応答してループバック回路34は、各配線33c,33d間を切り離すとともに、配線34aを配線33dに接続する。これにより、第2機能ブロック32から第1機能ブロック31への信号の伝達が遮断されるとともに、配線33a→配線34a→配線33dという配線経路が形成され、この配線経路を通じて、第1機能ブロック31から出力された信号が該第1機能ブロック31に返還されて入力される。このとき、第1機能ブロック31から出力される信号サと第1機能ブロック31に入力される信号セを比較し、両者の信号サ,セが同じレベルであれば、配線33a→配線34a→配線33dという配線経路の接続が正常であると判定することができる。
【0038】
また、アクティブ状態のセレクト信号TESTに応答してスルー回路35は、各配線33e,33f間を切り離すとともに、配線35aを配線33fに接続する。これにより、第2機能ブロック32からの信号の出力が遮断されるとともに、配線33a→配線35a→配線33fという配線経路が形成され、この配線経路を通じて、第1機能ブロック31から出力された信号が伝達される。このとき、第1機能ブロック31から出力される信号サと、第2機能ブロック32及びスルー回路35を含むブロック36から出力される信号タ’を比較し、両者の信号サ,タ’が同じレベルであれば、配線33a→配線35a→配線33fという配線経路の接続が正常であると判定することができる。
【0039】
次に、セレクト信号TESTを非アクティブ状態とする。この場合は、先に述べたようにループバック回路34によって各配線33c,33dが相互接続されるとともに配線34aと配線33d間が切り離される。また、スルー回路35によって各配線33e,33fが相互接続されるとともに配線35aと配線33f間が切り離される。
【0040】
ここで、第2機能ブロック32の入力を信号シとし、第2機能ブロック32の各出力を各信号ス,タとする。また、ブロック36の入力を信号シ’とし、ブロック36の出力を各信号ス’,タ’とする。ブロック36内の配線経路の接続が正常であれば、各信号シ,シ’の論理レベルが一致し、かつ各信号ス,ス’の論理レベルが一致し、かつ各信号タ,タ’の論理レベルが一致する。従って、第2機能ブロック32をテストプログラムにより動作させた状態でブロック36の各信号シ’,タ’,ス’を測定することにより、第2機能ブロック32の動作が正常であるか否かを判定することができ、この動作が正常であると判定されれば、更にはブロック36内での配線経路の接続が正常であると判定することができる。
【0041】
こうして配線33a→配線34a→配線33dという配線経路及び配線33a→配線35a→配線33fという配線経路の接続が正常であり、かつブロック36内での配線経路の接続が正常であることが明らかになれば、信号伝達用配線33全体の接続が正常であると判定することができる。
【0042】
なお、本実施形態では一組の第1及び第2機能ブロックを例示しているが、本発明はこれに限定されるものでなく、複数組の第1及び第2機能ブロックに適用することが可能であり、また複数組の第1及び第2機能ブロックが相互に重複した関係であっても構わない。
【0043】
また、ブロック36から出力された信号タ’を第1機能ブロック31の信号サと同様に扱って、この信号タ’を後段の機能ブロック(図示せず)のループバック回路やスルー回路に入力させれば、各機能ブロック間の接続テストを広範囲にかつ簡単に行うことができる。
【0044】
更に、第1機能ブロック31から出力された同一の信号をループバック回路34及びスルー回路35に入力させているが、相互に異なるそれぞれの信号を各回路34,35に入力させ、これにより2つの配線経路の接続を個別にテストしても良い。
【0045】
また、配線の数が増大する場合は、入力側の配線数と出力側の配線数のうちの少ない方を適宜に分岐して、両者の配線数を調整し、入力側の各配線と出力側の各配線を適宜に組み合わせた上で、ループバック回路及びスルー回路を構成する。
【0046】
更に、第1機能ブロック31から出力される信号サに相当するものがない回路構成の場合は、テスト端子を半導体集積回路の外部に設け、このテスト端子を通じて信号サを供給しても良い。同様に、信号セを観測できるような第1機能ブロック31に相当するものがない場合も、テスト端子を半導体集積回路の外部に設け、このテスト端子を通じて信号セを観測しても良い。
【0047】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、複数の機能ブロックを同時に動作させることなく、また複数の機能ブロックを同時に動作させるためのプログラムを格別に作成する必要がないので、各機能ブロック間の接続テストを容易に行うことができる。更に、各請求項1及び2に記載の2つの発明を組み合わせることにより、半導体集積回路がどのような構成であっても、各機能ブロック間の接続テストを可能にする。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明の半導体集積回路の第1実施形態を示すブロック図である。
【図2】図2は本発明の半導体集積回路の第2実施形態を示すブロック図である。
【図3】図3は本発明の半導体集積回路の第3実施形態を示すブロック図である。
【符号の説明】
11,21,31 第1機能ブロック
12,22,32 第2機能ブロック
13,23,33 信号伝達用配線
14,34 ループバック回路
24,35 スルー回路
Claims (1)
- 第1及び第2機能ブロックと、前記第1及び第2機能ブロック間で信号を相互伝達する信号伝達用配線とを少なくとも備える半導体集積回路において、
前記第2機能ブロックから前記信号伝達用配線を介して前記第1機能ブロックへと伝達されてきた信号を遮断するとともに、この遮断された信号に代わって、前記第1機能ブロックから前記信号伝達用配線を介して前記第2機能ブロックへと伝達されるべき信号を前記第1機能ブロックに返還して入力させるループバック回路を備えることを特徴とする半導体集積回路。
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