JP4056983B2 - Probe card - Google Patents

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Description

本発明は測定対象の電気的諸特性を測定するのに使用するプローブカードに関する。   The present invention relates to a probe card used for measuring electrical characteristics of a measurement object.

この種のプローブカードとしては、支持基板と、この支持基板に設けられたプローブとを有する基本構成となっており、前記プローブを電極に接触させた後、押圧( オーバードライブ) させ、これによりプローブの所定の接触圧を確保する一方、プローブを電極の面上で横方向に滑らせ( スクラブを発生させる) 、これによりプローブと電極との電気的導通を図っているものがある( 特許文献1参照) 。   This type of probe card has a basic structure having a support substrate and a probe provided on the support substrate. After the probe is brought into contact with the electrode, it is pressed (overdrive), thereby the probe While ensuring a predetermined contact pressure, there is a technique in which the probe is slid laterally on the surface of the electrode (scrubbing is generated), thereby achieving electrical conduction between the probe and the electrode (Patent Document 1). See).

特開2002−277485号公報JP 2002-277485 A

ところが、プローブカードにおいては、近年の測定対象の高集積化に伴ってプローブが微細化されている。このようにプローブを微細化すると、プローブ自体の剛性が弱くなる。このため、当該プローブの針圧が低下し、当該プローブと測定対象の電極との間の電気的導通を図るために必要な所定の接触圧を確保することができない。   However, in the probe card, the probe is miniaturized with the recent high integration of measurement objects. When the probe is miniaturized in this way, the rigidity of the probe itself is weakened. For this reason, the needle pressure of the probe decreases, and a predetermined contact pressure necessary for achieving electrical continuity between the probe and the electrode to be measured cannot be secured.

本発明は、上記事情に鑑みて創案されたものであって、その目的とするところは、プローブを微細化してもプローブと測定対象の電極との間の電気的導通を図るために必要な所定の接触圧を確保することができるプローブカードを提供することにある。   The present invention was devised in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a predetermined necessary in order to achieve electrical continuity between the probe and the electrode to be measured even if the probe is miniaturized. An object of the present invention is to provide a probe card that can ensure a high contact pressure.

上記課題を解決するために、本発明のプローブカードは、支持基板と、この支持基板に設けられており且つ当該支持基板の面方向に向けて湾曲する片持ち状のプローブと、前記支持基板のプローブ配設面に設けられ、当該支持基板のプローブ配設面と前記プローブの支持基板対向面との間に位置する略1/4円弧状の補強板とを具備しており、前記プローブは、その頂部に作用する力に応じて、当該頂部が前記支持基板に近づく方向に弾性変形するようになっており、前記補強板は、その頂部が前記プローブに押圧されることにより、当該頂部が前記支持基板に近づく方向に弾性変形するようになっていることを特徴としている。 In order to solve the above problems, a probe card of the present invention includes a support substrate, a cantilever probe provided on the support substrate and curved in the surface direction of the support substrate, and the support substrate. A probe mounting surface provided with a substantially ¼ arc-shaped reinforcing plate positioned between the probe mounting surface of the support substrate and the support substrate facing surface of the probe; According to the force acting on the top, the top is elastically deformed in a direction approaching the support substrate, and the top of the reinforcing plate is pressed against the probe by the top. It is characterized by elastic deformation in a direction approaching the support substrate .

本発明の別のプローブカードは、支持基板と、この支持基板に設けられており且つ当該支持基板の面方向に向けて湾曲する片持ち状のプローブと、前記支持基板のプローブ配設面に設けられ、当該支持基板のプローブ配設面と前記プローブの支持基板対向面との間に位置する略1/4円弧状の補強板とを具備しており、前記プローブは、弾性変形可能な半円弧状のプローブであって、一端が支持基板に支持された略1/4円弧状の第1の湾曲部と、この第1の湾曲部の他端と連設されており且つ当該第1の湾曲部より若干短くされた略1/4円弧状の第2の湾曲部とを有しており、当該プローブのほぼ中心位置の頂部が測定対象の電極に接触する接触面となっている。 Another probe card according to the present invention is provided on a support substrate, a cantilever probe provided on the support substrate and curved in the surface direction of the support substrate, and a probe mounting surface of the support substrate. And a substantially ¼ arc-shaped reinforcing plate located between the probe mounting surface of the support substrate and the support substrate facing surface of the probe, and the probe is a semicircle that can be elastically deformed. An arc-shaped probe, one end of which is supported by a support substrate and having a substantially ¼ arc shape, is connected to the other end of the first bending portion, and the first bending portion. And a second curved portion having a substantially arc shape that is slightly shorter than the portion, and the top of the probe at the substantially central position is a contact surface that contacts the electrode to be measured.

或いは、前記プローブは一端が支持基板に支持された略1/4円弧状であり、このプローブの頂部が測定対象の電極に接触する接触面となっている。   Alternatively, the probe has a substantially ¼ arc shape with one end supported by a support substrate, and the top of the probe is a contact surface in contact with the electrode to be measured.

本発明の請求項1に係るプローブカードによる場合、プローブの頂部を電極に接触させ、その後、オーバードライブを行うと、当該プローブが弾性変形して略1/4円弧状の補強板の頂部に当接する。すると、補強板がプローブを受け止めつつプローブと共に弾性変形する。このように補強板をプローブと共に弾性変形させることにより、プローブの針圧を増すことができる。よって、微細化したプローブであっても、プローブと測定対象の電極との間の電気的導通を図るために必要な所定の接触圧を確保することができ、その結果、高集積化された測定対象に十分対応することが可能になる。   In the case of the probe card according to the first aspect of the present invention, when the top portion of the probe is brought into contact with the electrode and then overdrive is performed, the probe is elastically deformed to contact the top portion of the substantially 1/4 arc-shaped reinforcing plate. Touch. Then, the reinforcing plate elastically deforms with the probe while receiving the probe. Thus, the needle pressure of the probe can be increased by elastically deforming the reinforcing plate together with the probe. Therefore, even with a miniaturized probe, it is possible to ensure a predetermined contact pressure necessary for achieving electrical continuity between the probe and the electrode to be measured, and as a result, highly integrated measurement. It becomes possible to sufficiently deal with the subject.

本発明の請求項2に係るプローブカードによる場合、プローブが半円弧状であるので、プローブの頂部が電極に接触し、その後、オーバードライブが行われると、当該プローブが弾性変形して補強板に当接し、当該補強板がプローブと共に弾性変形する他、当該プローブの第2の湾曲部の先端部が基板に当接する。これによっても、プローブの針圧を増すことができるので、請求項1の効果を得る上でメリットがある。   In the case of the probe card according to claim 2 of the present invention, since the probe has a semicircular arc shape, when the top portion of the probe comes into contact with the electrode and then overdrive is performed, the probe is elastically deformed and becomes a reinforcing plate. In addition to elastically deforming the reinforcing plate together with the probe, the tip of the second curved portion of the probe contacts the substrate. This also increases the needle pressure of the probe, which is advantageous in obtaining the effect of claim 1.

本発明の請求項3に係るプローブカードによる場合、前記プローブは略1/4円弧状であるので、請求項1と同様の効果を奏する。   In the case of the probe card according to claim 3 of the present invention, since the probe has a substantially ¼ arc shape, the same effect as in claim 1 can be obtained.

以下、本発明の実施の形態に係るプローブカードについて説明する。図1は本発明の実施の形態に係るプローブカードの模式的断面図、図2は同プローブカードの使用状態を示す模式的断面図、図3は同プローブカードの設計変更例を示す模式的断面図である。   Hereinafter, the probe card according to the embodiment of the present invention will be described. 1 is a schematic cross-sectional view of a probe card according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a use state of the probe card, and FIG. 3 is a schematic cross-section showing an example of a design change of the probe card. FIG.

図1に示すプローブカードAは、測定対象Bの図外の測定装置のセンシング部分であって、測定装置のプローバに保持され、これにより測定対象Bと対向配置される支持基板100と、この支持基板100の表面上に形成される複数のプローブ200と、支持基板100に設けられる補強板300とを具備した構成となっている。以下、各部を詳しく説明する。   A probe card A shown in FIG. 1 is a sensing portion of a measuring device not shown in the figure of a measuring object B, and is held by a prober of the measuring apparatus, and thereby is arranged to face the measuring object B, and this support A plurality of probes 200 formed on the surface of the substrate 100 and a reinforcing plate 300 provided on the support substrate 100 are provided. Hereinafter, each part will be described in detail.

支持基板100については、例えば測定対象と線膨張係数が近いシリコン基板等を用いる。この支持基板100の面上には、図示しない配線パターンが形成されている。また、支持基板100の縁部には図示しない外部電極が設けられている。この外部電極は配線パターンを介して第1の湾曲部210の一端と電気的に接続されている。   As the support substrate 100, for example, a silicon substrate having a linear expansion coefficient close to that of the measurement target is used. A wiring pattern (not shown) is formed on the surface of the support substrate 100. Further, external electrodes (not shown) are provided on the edge of the support substrate 100. The external electrode is electrically connected to one end of the first bending portion 210 via a wiring pattern.

プローブ200は、支持基板100の面上にレジストを塗布し、このレジストにパターンを形成し、このパターンにメッキを形成し、これを繰り返すことによって当該支持基板100の面上に一体的に形成される。   The probe 200 is formed integrally on the surface of the support substrate 100 by applying a resist on the surface of the support substrate 100, forming a pattern on the resist, forming a plating on the pattern, and repeating this. The

このプローブ200は、半円弧状のプローブであって、一端が支持基板100に支持されており且つ当該支持基板100の面方向に向けて湾曲した1/4円弧状の第1の湾曲部210と、この第1の湾曲部210の他端と連設されており且つ支持基板100に向かって湾曲した1/4円弧状の第2の湾曲部220とを有する形状となっている。第2の湾曲部220は第1の湾曲部210より若干短く設定されており、その先端部221が支持基板100に対向している。このプローブ200のほぼ中心位置の頂部には、測定対象Bの電極10に接触する突起状の接触端子230が設けられている。   This probe 200 is a semicircular arc-shaped probe, one end of which is supported by the support substrate 100 and is curved toward the surface direction of the support substrate 100. The first curved portion 210 is connected to the other end of the first curved portion 210 and has a quarter arc-shaped second curved portion 220 curved toward the support substrate 100. The second bending portion 220 is set to be slightly shorter than the first bending portion 210, and the tip portion 221 faces the support substrate 100. A protruding contact terminal 230 that contacts the electrode 10 of the measuring object B is provided at the top of the probe 200 at the substantially central position.

補強板300は、プローブ200を形成する前に、プローブ200と同じ工程で支持基板100上に形成される1/4円弧状の部材であって、例えばタングステンやニッケル等でのプローブ200より高弾性を有する素材で構成されている。この補強板300は測定対象Bの電極10に接触するプローブ200の頂部の反対面と支持基板100との間に位置している。補強板300の高さ寸法はプローブ200に接触しない程度の高さである。即ち、補強板300はプローブ200との間に空隙を有し、弾性変形するプローブ200に当接可能になっている。   The reinforcing plate 300 is a ¼ arc-shaped member formed on the support substrate 100 in the same process as the probe 200 before the probe 200 is formed, and has higher elasticity than the probe 200 made of, for example, tungsten or nickel. It is comprised with the material which has. The reinforcing plate 300 is located between the opposite surface of the top of the probe 200 that contacts the electrode 10 of the measurement target B and the support substrate 100. The height dimension of the reinforcing plate 300 is high enough not to contact the probe 200. That is, the reinforcing plate 300 has a gap between the probe 200 and the probe 200 that can be elastically deformed.

このように構成されたプローブカードAは上述したように測定装置のプローバに装着され、測定対象Bの電気的諸特性を測定するのに使用される。以下、その使用方法について詳しく説明する。なお、測定装置のテスターとプローブカードAとは前記外部電極を介して電気的に接続される。   The probe card A configured as described above is mounted on the prober of the measuring apparatus as described above, and is used to measure various electrical characteristics of the measuring object B. Hereinafter, the method of use will be described in detail. Note that the tester of the measuring apparatus and the probe card A are electrically connected via the external electrode.

まず、プローバの駆動装置を動作させ、支持基板100と測定対象Bとを相対的に近接させる。これによりプローブ200の接触端子230と測定対象Bの電極10が接触する。その後、さらに支持基板100と測定対象Bとを相対的に近接させ、接触端子230を測定対象Bの電極10に押圧させる( 即ち、オーバードライブを行う) 。   First, the prober drive device is operated to bring the support substrate 100 and the measurement object B relatively close to each other. Thereby, the contact terminal 230 of the probe 200 and the electrode 10 of the measuring object B are in contact. Thereafter, the support substrate 100 and the measurement target B are brought closer to each other, and the contact terminal 230 is pressed against the electrode 10 of the measurement target B (that is, overdrive is performed).

このとき、プローブ200は、弾性変形しつつ、第2の湾曲部220の先端部221が図2に示すように支持基板100の面上に当接する一方、プローブ200の頂部の反対面が補強板300の頂部に当接する。このとき、補強板300はプローブ200を受け止めつつプローブ200と共に弾性変形する。   At this time, while the probe 200 is elastically deformed, the tip portion 221 of the second curved portion 220 abuts on the surface of the support substrate 100 as shown in FIG. 2, while the opposite surface of the top portion of the probe 200 is the reinforcing plate. It abuts on the top of 300. At this time, the reinforcing plate 300 is elastically deformed together with the probe 200 while receiving the probe 200.

このようなプローブカードAによる場合、弾性変形したプローブ200を受け止めつつプローブ200と共に弾性変形する補強板300により、プローブ200の針圧を増すことができる。よって、プローブ200を微細化したとしても、当該プローブ200と測定対象Bの電極10との間の所定の接触圧を確保することができるので、高集積化された測定対象Bに対応することが可能になる。   In the case of such a probe card A, the needle pressure of the probe 200 can be increased by the reinforcing plate 300 that receives the elastically deformed probe 200 and elastically deforms together with the probe 200. Therefore, even if the probe 200 is miniaturized, a predetermined contact pressure between the probe 200 and the electrode 10 of the measurement target B can be ensured, so that the measurement target B that is highly integrated can be handled. It becomes possible.

プローブ200については、支持基板100に設けられた上下方向に弾性変形可能な部材であり且つ当該支持基板100の面方向に向けて湾曲した第1の湾曲部を有する片持ち状のものである限り、どのような設計変形を行ってもかまわない。例えば、図3に示すように、プローブ200を1/4円弧状とすることができる。この場合、第1の湾曲部210の頂部に接触端子230が設けられた構成となっている。   The probe 200 is a member that is elastically deformable in the vertical direction provided on the support substrate 100 and is a cantilever having a first curved portion that is curved toward the surface direction of the support substrate 100. Any design modification can be made. For example, as shown in FIG. 3, the probe 200 can be formed in a ¼ arc shape. In this case, the contact terminal 230 is provided on the top of the first bending portion 210.

支持基板100については、上述したようなプローブ200を形成可能な板状体であればどのようなものでも用いることが可能であり、且つ設計変形することも任意である。また、ここでは、支持基板100がプローバに保持されるとしたが、この支持基板100の上方に他の基板を設け、この基板をプローバに取り付けるようにしてもかまわない。この基板と支持基板100とについては、ネジ止めにより接続するようにしても良いし、スプリングや弾性樹脂を介して接続するようにしても良い。スプリング等を介して接続した場合、当該スプリング等によってもプローブ200の針圧を増すことができる。   Any material can be used for the support substrate 100 as long as it can form the probe 200 as described above, and design deformation is also optional. Although the support substrate 100 is held by the prober here, another substrate may be provided above the support substrate 100 and the substrate may be attached to the prober. The substrate and the support substrate 100 may be connected by screwing, or may be connected via a spring or an elastic resin. When connected via a spring or the like, the needle pressure of the probe 200 can also be increased by the spring or the like.

なお、補強板300については略1/4円弧状である限りどのような設計変形を行ってもかまわない。よって、上述した機能を実現できる限り、素材については任意に選定可能である。また、補強板300の高さ寸法はプローブ200に当接しない程度の高さであるとしたが、それ以上であっても良い。即ち、補強板300がプローブ200との間に空隙を有さず、当該プローブ200の基板対向面に当接していても良い。   The reinforcing plate 300 may be subjected to any design modification as long as it has a substantially ¼ arc shape. Therefore, as long as the above-described function can be realized, the material can be arbitrarily selected. Further, the height of the reinforcing plate 300 is such that it does not contact the probe 200, but may be larger than that. That is, the reinforcing plate 300 may be in contact with the substrate facing surface of the probe 200 without having a gap between the reinforcing plate 300 and the probe 200.

本発明の実施の形態に係るプローブカードの模式的断面図である。It is a typical sectional view of a probe card concerning an embodiment of the invention. 同プローブカードの使用状態を示す模式的断面図である。It is typical sectional drawing which shows the use condition of the probe card. 同プローブカードの設計変更例を示す模式的断面図である。It is typical sectional drawing which shows the example of a design change of the probe card.

符号の説明Explanation of symbols

A プローブカード
100 基板
200 プローブ
210 第1の湾曲部
220 第2の湾曲部
300 補強板
B 測定対象
10 電極
A Probe card 100 Substrate 200 Probe 210 First curved portion 220 Second curved portion 300 Reinforcing plate B Measurement object 10 Electrode

Claims (3)

支持基板と、
この支持基板に設けられており且つ当該支持基板の面方向に向けて湾曲する片持ち状のプローブと、
前記支持基板のプローブ配設面に設けられ、当該支持基板のプローブ配設面と前記プローブの支持基板対向面との間に位置する略1/4円弧状の補強板とを具備しており、
前記プローブは、その頂部に作用する力に応じて、当該頂部が前記支持基板に近づく方向に弾性変形するようになっており、
前記補強板は、その頂部が前記プローブに押圧されることにより、当該頂部が前記支持基板に近づく方向に弾性変形するようになっていることを特徴とするプローブカード。
A support substrate;
A cantilevered probe which is curved toward the surface direction of the and the supporting board is provided on the supporting substrate,
Wherein provided on the probe arrangement surface of the supporting substrate, and comprises a substantially 1/4 circular arc shape of the reinforcing plate located between the probe arrangement surface of the support substrate and the support substrate facing surface of the probe,
The probe is adapted to be elastically deformed in a direction in which the top approaches the support substrate in accordance with a force acting on the top.
The probe card , wherein the top of the reinforcing plate is elastically deformed in a direction in which the top approaches the support substrate when the top is pressed against the probe.
支持基板と、
この支持基板に設けられており且つ当該支持基板の面方向に向けて湾曲する片持ち状のプローブと、
前記支持基板のプローブ配設面に設けられ、当該支持基板のプローブ配設面と前記プローブの支持基板対向面との間に位置する略1/4円弧状の補強板とを具備しており、
前記プローブは、弾性変形可能な半円弧状のプローブであって、一端が支持基板に支持された略1/4円弧状の第1の湾曲部と、この第1の湾曲部の他端と連設されており且つ当該第1の湾曲部より若干短くされた略1/4円弧状の第2の湾曲部とを有しており、当該プローブのほぼ中心位置の頂部が測定対象の電極に接触する接触面となっていることを特徴とするプローブカード。
A support substrate;
A cantilever-like probe provided on the support substrate and curved in the surface direction of the support substrate;
Provided on the probe placement surface of the support substrate, and comprises a substantially ¼ arc-shaped reinforcing plate located between the probe placement surface of the support substrate and the support substrate facing surface of the probe;
The probe is a semi-arc-shaped probe that can be elastically deformed , and is connected to the first curved portion having a substantially ¼ arc shape whose one end is supported by the support substrate and the other end of the first curved portion. A second curved portion having a substantially arc shape that is slightly shorter than the first curved portion, and the top of the probe at the substantially central position contacts the electrode to be measured. A probe card characterized by having a contact surface.
請求項1記載のプローブカードにおいて、前記プローブは一端が支持基板に支持された略1/4円弧状であり、このプローブの頂部が測定対象の電極に接触する接触面となっていることを特徴とするプローブカード。   2. The probe card according to claim 1, wherein the probe has a substantially ¼ arc shape with one end supported by a support substrate, and a top portion of the probe is a contact surface in contact with an electrode to be measured. And probe card.
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