JP4236972B2 - コンビネーション型icカード及びその製造方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、接触状態にて情報の書き込み及び読み出しが可能な接触型ICカードと非接触状態にて情報の書き込み及び読み出しが可能な非接触型ICカードとを組み合わせた複合ICカードに関し、特に、1つのICモジュールに対して接触状態あるいは非接触状態にて情報の書き込み及び読み出しが可能なコンビネーション型ICカード及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、情報化社会の進展に伴って、情報をカードに記録し、該カードを用いた情報管理や決済等が行われている。
【0003】
このような情報管理や決済等に用いられるカードは、ICチップが内蔵されたICカードや、磁気により情報が書き込まれた磁気カード等があり、専用の装置を用いて情報の書き込み及び読み出しが行われる。
【0004】
さらに、ICカードにおいては、情報の書き込み及び読み出しを専用の装置に接触させることにより行う接触型ICカードと、専用の装置に近接させるだけで情報の書き込み及び読み出しを行うことができる非接触型ICカードがある。これらのICカードは、磁気カードと比較してセキュリティ性が高いとともに書き込み可能な情報量が多く、また、1枚のカードを多目的に使用できるため、市場における普及度は増加の一途を辿っている。また、その中でも、非接触型ICカードにおいては、情報の書き込みあるいは読み出しを行う際、カードを取り出して専用の装置に挿入したりする必要がなく取り扱いに便利なため、そのカード及び該カードに書き込まれた情報を読み取るための装置の急速な普及が進みつつある。
【0005】
さらに、近年では、上述したような接触型ICカードと非接触型ICカードとを組み合わせた複合ICカードも普及しており、接触状態にて情報の書き込み及び読み出しを行うICチップと非接触状態にて情報の書き込み及び読み出しを行うICチップとがそれぞれ搭載されたハイブリッド型ICカードや、接触状態及び非接触状態のいずれの場合においても情報の書き込み及び読み出しが可能な1つのICチップが搭載されたコンビネーション型ICカードが用いられている。
【0006】
図4は、従来のコンビネーション型ICカードの一例を示す図であり、(a)はその構造を示す図、(b)は断面図である。
【0007】
図4に示すように本従来例においては、表面層121、中間層122,123及び裏面層124からなるベース基材120に、その表面に、外部に設けられ、接触状態にて情報の書き込み及び読み出しを行うための情報書込/読出装置(不図示)と電気的に接するための接点111を有してなるICモジュール110が埋め込まれた状態で絶縁性の接着剤125によってベース基材120に固着されており、さらに、外部から加わる力によって変形不可能な接続部材140を介してICモジュール110と電気的に接続され、外部に設けられ、非接触状態にて情報の書き込み及び読み出しを行うための情報書込/読出装置(不図示)からの電磁誘導によりICモジュール110に電流を供給し、それにより、ICモジュール110の凸部に内蔵されたICチップ(不図示)に対する情報の書き込み及び読み出しを行うためのアンテナ130が中間層122と中間層123とに挟まれるように中間層122に形成されている。なお、アンテナ130と接続部材140、並びに接続部材140とICモジュール110の接点112とは導電性の接着剤(不図示)によってそれぞれ互いに接着されている。
【0008】
上記のように構成されたコンビネーション型ICカードにおいては、ICモジュール110の接点111が、接触状態にて情報の書き込み及び読み出しを行うための情報書込/読出装置に電気的に接触すると、接点111を介して、ICモジュール110内のICチップに情報が書き込まれたり、ICモジュール110内のICチップに書き込まれた情報が接点111を介して読み出されたりする。
【0009】
また、非接触状態にて情報の書き込み及び読み出しを行うための情報書込/読出装置に近接すると、該情報書込/読出装置からの電磁誘導によってアンテナ130に電流が流れ、この電流が接続部材140及び接点112を介してICモジュール110に供給され、それにより、ICモジュール110内のICチップに対する情報の書き込みあるいは読み出しが行われる。
【0010】
以下に、上述したコンビネーション型ICカードの製造方法について説明する。
【0011】
図5は、図4に示したコンビネーション型ICカードの製造方法を説明するための図である。
【0012】
まず、コンビネーション型ICカードの表面となる表面層121と、図4(a)に示したようなコイル形状を有するアンテナ130がエッチング等によって形成された中間層122と、所定の硬度を有する中間層123と、コンビネーション型ICカードの裏面となる裏面層124とを順次積層し、それにより、ベース基材120を作製する(図5(a))。
【0013】
次に、表面層121、中間層122,123及び裏面層124が積層されてなるベース基材120に、ICモジュール110を埋め込むための穴126と、ICモジュール110に設けられた接点112とアンテナ130とを電気的に接続するための接続部材140を埋め込むための穴127a,127bとをそれぞれ形成する(図5(b))。なお、穴126は、ICモジュール110がベース基材120に埋め込まれるような形状及び深さに形成され、また、穴127a,127bは、ICモジュール110が穴126に埋め込まれた際にICモジュール110に設けられた接点112が接する位置においてアンテナ130が露出する深さまで形成される。
【0014】
次に、穴127a,127bに接続部材140を埋め込み、接続部材140とアンテナ130とを導電性の接着剤によって接着する(図5(c))。これにより、アンテナ130と接続部材140とが電気的に接続されることになる。
【0015】
次に、穴126にICモジュール110を埋め込み、ICモジュール110を接着剤125によってベース基材120に固定するとともに、接続部材140とICモジュール110の接点112とを導電性の接着剤によって接着する(図5(d))。これにより、アンテナ130とICモジュール110とが接続部材140を介して電気的に接続されることになる。
【0016】
ところが、上述したような従来のコンビネーション型ICカードにおいては、ICモジュールとアンテナとが、外部から加わる力によって変形不可能な接続部材及び硬化した接着剤を介して互いに接着されているため、ベース基材が曲る方向に外力が加わった場合、ICモジュールと接続部材、あるいはアンテナと接続部材とが互いに剥がれてしまい、ICモジュールとアンテナとが電気的に絶縁されてしまうという問題点がある。
【0017】
そこで、ICモジュール内に結合コイルを設け、この結合コイルをアンテナに近接して配置することにより、アンテナと結合コイルから共振回路を構成し、それにより、アンテナを流れる電流によって結合コイルに電流を流し、ICモジュールに対して非接触状態にて電流を供給して情報の書き込みあるいは読み出しを行う技術が考えられている(例えば、特許文献1参照。)。
【0018】
【特許文献1】
特開2001−43340号公報
【0019】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような、ICモジュール内に結合コイルを設け、この結合コイルをアンテナに近接して配置することにより、アンテナと結合コイルから共振回路を構成し、それにより、アンテナを流れる電流によって結合コイルに電流を流し、ICモジュールに対して非接触状態にて電流を供給して情報の書き込みあるいは読み出しを行うものにおいては、ICモジュール内に結合コイルを設ける必要があるため、通常のコンビネーション型ICカードに用いられるICモジュールを使用することができず、結合コイルが内蔵されたICモジュールを新たに設計しなければならないという問題点がある。
【0020】
本発明は、上述したような従来の技術が有する問題点に鑑みてなされたものであって、ICモジュールを新たに設計することなく、外力が加わった場合においてもICモジュールとアンテナとの電気的な接続を確保することができるコンビネーション型ICカード及びその製造方法を提供することを目的とする。
【0021】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、
少なくとも1つの層からなるベース基材と、コイル形状を具備して前記ベース基材に形成されたアンテナと、外部と電気的に接触可能な第1の接点及び第2の接点を具備し、前記第1の接点が外部に露出するように前記ベース基材に埋め込まれ、前記第1の接点あるいは前記アンテナ及び前記第2の接点を介して情報の書き込み及び読み出しが可能なICモジュールとを少なくとも有してなるコンビネーション型ICカードにおいて、
一端が前記アンテナに接続され、前記ICモジュールが前記ベース基材に埋め込まれた場合に前記第2の接点と対向する領域に他端が位置するように前記ベース基材に埋め込まれた導電材料からなる結合部材を有し、
前記ICモジュールは、前記第2の接点が設けられた面上にコーティングによって形成された絶縁層を有し、
前記第2の接点と前記結合部材とが、前記絶縁層によって所定の静電容量を具備して結合されていることを特徴とする。
【0022】
また、前記コンビネーション型ICカードの製造方法であって、
前記ICモジュールに設けられた前記第2の接点が前記絶縁層を介して接するような領域を具備する第1の穴を前記ベース基材に形成する工程と、
前記ICモジュールが前記第1の穴に埋め込まれた場合に前記絶縁層を介して前記第2の接点と対向する領域に前記アンテナに到達する深さを具備する第2の穴を形成する工程と、
前記結合部材を前記第2の穴に埋め込み前記結合部材の一端を前記アンテナを接続するとともに、前記結合部材の他端に所定の面積を具備する導電領域を形成する工程と、
前記ICモジュールの前記第2の接点が設けられた面上にコーティングによって前記絶縁層を形成する工程と、
前記ICモジュールを、前記第1の穴に埋め込む工程とを有することを特徴とする。
【0023】
(作用)
上記のように構成された本発明においては、結合部材の一端がアンテナに接続され、かつ、結合部材の他端が、ICモジュールに設けられた第2の接点と絶縁層を介して電気的に結合されることによりアンテナ及び結合部材を介して非接触状態にてICモジュールに対する情報の書き込み及び読み出しが行われる構成であるため、ベース基材が曲がる方向に外力が加わり、第2の接点と結合部材とが外力により離間した場合であっても、その後、第2の接点と結合部材とが絶縁層を介して対向する状態になれば、ICモジュールとアンテナとが、接合部材を介して電気的に結合されることになり、アンテナを介して非接触状態にてICモジュールに対する情報の書き込み及び読み出しが可能となる。
【0024】
このように、ICモジュールに設けられた第2の接点と接合部材とが絶縁層を介して非接触状態で電気的に結合されているので、ICモジュールを新たに設計することなく、外力が加わった場合においてもICモジュールとアンテナとの電気的な接続が確保される。
【0025】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【0026】
図1は、本発明のコンビネーション型ICカードの第1の実施の形態を示す図であり、(a)はその構造を示す図、(b)は断面図、(c)はICモジュール10を裏面から見た図である。
【0027】
図1に示すように本形態においては、表面層21、中間層22,23及び裏面層24からなるベース基材20に、その表面に、外部に設けられ、接触状態にて情報の書き込み及び読み出しを行うための情報書込/読出装置(不図示)と電気的に接するための第1の接点11を有してなるICモジュール10が埋め込まれた状態で絶縁性の接着剤25によってベース基材20に固着されており、さらに、導電材料からなる結合部材40を介してICモジュール10と電気的に結合し、外部に設けられ、非接触状態にて情報の書き込み及び読み出しを行うための情報書込/読出装置(不図示)からの電磁誘導によりICモジュール10に電流を供給し、それにより、ICモジュール10の凸部に内蔵されたICチップ(不図示)に対する情報の書き込み及び読み出しを行うためのアンテナ30が中間層22と中間層23とに挟まれるように中間層22に形成されている。なお、アンテナ30と結合部材40とは導電性の接着剤(不図示)によって互いに接着されている。また、ICモジュール10の裏面においては、結合部材40と結合するための第2の接点12が設けられており、接点12と同一平面となる全面が絶縁層13によってコーティングされている。それにより、ICモジュール10の接点12は、絶縁層13を介して、結合部材40の一端に形成されたランド部41と対向している。
【0028】
上記のように構成されたコンビネーション型ICカードにおいては、ICモジュール10の接点11が、接触状態にて情報の書き込み及び読み出しを行うための情報書込/読出装置に電気的に接触すると、接点11を介して、ICモジュール10内のICチップに情報が書き込まれたり、ICモジュール10内のICチップに書き込まれた情報が接点11を介して読み出されたりする。
【0029】
また、非接触状態にて情報の書き込み及び読み出しを行うための情報書込/読出装置に近接すると、該情報書込/読出装置からの電磁誘導によってアンテナ30に電流が流れる。ここで、ICモジュール10の接点12は、絶縁層13を介して結合部材40のランド部41と対向しているため、接点12とランド部41とを両電極としたコンデンサが形成されることになり、接点12及びランド部41の面積と、絶縁層13の材質及び厚さとから決まる静電容量を有して、ICモジュール10とアンテナ30とが結合部材40を介して結合されることになる。これにより、アンテナ30を流れる電流が結合部材40及び接点12を介してICモジュール10に供給され、それにより、ICモジュール10内のICチップに対する情報の書き込みあるいは読み出しが行われる。
【0030】
以下に、上述したコンビネーション型ICカードの製造方法について説明する。
【0031】
図2は、図1に示したコンビネーション型ICカードの製造方法を説明するための図である。
【0032】
まず、コンビネーション型ICカードの表面となる表面層21と、図1(a)に示したようなコイル形状を有するアンテナ30がエッチング等によって形成された中間層22と、所定の硬度を有する中間層23と、コンビネーション型ICカードの裏面となる裏面層24とを順次積層し、それにより、ベース基材20を作製する(図2(a))。
【0033】
次に、表面層21、中間層22,23及び裏面層24が積層されてなるベース基材20に、ICモジュール10を埋め込むための第1の穴26と、ICモジュール10に設けられた接点12とアンテナ30とを電気的に結合するための結合部材40を埋め込むための第2の穴27a,27bとをそれぞれ形成する(図2(b))。なお、穴26は、ICモジュール10がベース基材20に埋め込まれるような形状及び深さであって、ICモジュール10の接点12が絶縁層13を介して接する領域を具備するように形成され、また、穴27a,27bは、ICモジュール10が穴26に埋め込まれた際にICモジュール10に設けられた接点12が対向する位置においてアンテナ30が露出する深さまで形成される。
【0034】
次に、穴27a,27bに結合部材40を埋め込み、結合部材40とアンテナ30とを導電性の接着剤によって接着するとともに、結合部材40の他端に、例えばAg等からなり所定の面積を有するランド部41を形成する(図2(c))。これにより、アンテナ30と結合部材40とが電気的に接続されることになる。
【0035】
一方、ICモジュール10については、凸形状となる裏面のうち、接点12と同一平面となる部分の全面を、ポリイミド等からなる絶縁層13によってコーティングする。なお、絶縁層13の厚さは、薄いほど好ましく、例えば、10μm以下であることが好ましい。この絶縁層13の厚さを薄くするほど、接点12及びランド部41の面積を縮小することができる。
【0036】
次に、穴26にICモジュール10を埋め込み、ICモジュール10を接着剤25によってベース基材20に固定する(図2(d))。この際、ICモジュール10の接点12が、絶縁層13を介して結合部材40のランド部41と対向すうようになる。これにより、接点12とランド部41とを両電極としたコンデンサが形成されることになり、接点12及びランド部41の面積と、絶縁層13の材質及び厚さとから決まる静電容量を有して、ICモジュール10とアンテナ30とが結合部材40を介して結合されることになる。
【0037】
以下に、上述したようなコンビネーション型ICカードに対してベース基材20が曲がる方向に外力が加わった場合における作用について説明する。
【0038】
図3は、図1に示したコンビネーション型ICカードに対してベース基材20が曲がる方向に外力が加わった場合における作用を説明するための図である。
【0039】
図3に示すように、図1に示したコンビネーション型ICカードに対してベース基材20が曲がる方向に外力が加わった場合、ベース基材20が湾曲し、それにより、ICモジュール10のうち、接点12が設けられている部分がベース基材20から剥がれようとする作用が生じる。
【0040】
ここで、本形態においては、接点12と結合部材40とが絶縁層13を介して電気的に結合される構成であるため、図1に示したコンビネーション型ICカードに対してベース基材20が曲がる方向に外力が加わり、接点12と結合部材40とが外力により離間した場合であっても、その後、接点12と結合部材40のランド部41とが絶縁層13を介して対向する状態になれば、ICモジュール10とアンテナ30とが、接合部材40を介して電気的に結合されることになり、アンテナ30を介して非接触状態にてICモジュール10内のICチップに対する情報の書き込み及び読み出しが可能となる。
【0041】
【発明の効果】
以上説明したように本発明においては、少なくとも1つの層からなるベース基材と、コイル形状を具備してベース基材に形成されたアンテナと、外部と電気的に接触可能な第1の接点及び第2の接点を具備し、第1の接点が外部に露出するようにベース基材に埋め込まれ、第1の接点あるいはアンテナ及び第2の接点を介して情報の書き込み及び読み出しが可能なICモジュールとを少なくとも有してなるコンビネーション型ICカードにおいて、一端がアンテナに接続され、ICモジュールがベース基材に埋め込まれた場合に第2の接点と対向する領域に他端が位置するようにベース基材に埋め込まれた導電材料からなる結合部材を有し、ICモジュールが、第2の接点が設けられた面上に絶縁層を有し、第2の接点と結合部材とが、絶縁層によって所定の静電容量を具備して結合されている構成としたため、ICモジュールを新たに設計することなく、外力が加わった場合においてもICモジュールとアンテナとの電気的な接続を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のコンビネーション型ICカードの第1の実施の形態を示す図であり、(a)はその構造を示す図、(b)は断面図、(c)はICモジュールを裏面から見た図である。
【図2】図1に示したコンビネーション型ICカードの製造方法を説明するための図である。
【図3】図1に示したコンビネーション型ICカードに対してベース基材が曲がる方向に外力が加わった場合における作用を説明するための図である。
【図4】従来のコンビネーション型ICカードの一例を示す図であり、(a)はその構造を示す図、(b)は断面図である。
【図5】図4に示したコンビネーション型ICカードの製造方法を説明するための図である。
【符号の説明】
10 ICモジュール
11,12 接点
13 絶縁層
20 ベース基材
21 表面層
22,23 中間層
24 裏面層
25 接着剤
30 アンテナ
40 結合部材
41 ランド部
Claims (2)
- 少なくとも1つの層からなるベース基材と、コイル形状を具備して前記ベース基材に形成されたアンテナと、外部と電気的に接触可能な第1の接点及び第2の接点を具備し、前記第1の接点が外部に露出するように前記ベース基材に埋め込まれ、前記第1の接点あるいは前記アンテナ及び前記第2の接点を介して情報の書き込み及び読み出しが可能なICモジュールとを少なくとも有してなるコンビネーション型ICカードにおいて、
一端が前記アンテナに接続され、前記ICモジュールが前記ベース基材に埋め込まれた場合に前記第2の接点と対向する領域に他端が位置するように前記ベース基材に埋め込まれた導電材料からなる結合部材を有し、
前記ICモジュールは、前記第2の接点が設けられた面上にコーティングによって形成された絶縁層を有し、
前記第2の接点と前記結合部材とが、前記絶縁層によって所定の静電容量を具備して結合されていることを特徴とするコンビネーション型ICカード。 - 請求項1に記載のコンビネーション型ICカードの製造方法であって、
前記ICモジュールに設けられた前記第2の接点が前記絶縁層を介して接するような領域を具備する第1の穴を前記ベース基材に形成する工程と、
前記ICモジュールが前記第1の穴に埋め込まれた場合に前記絶縁層を介して前記第2の接点と対向する領域に前記アンテナに到達する深さを具備する第2の穴を形成する工程と、
前記結合部材を前記第2の穴に埋め込み前記結合部材の一端を前記アンテナを接続するとともに、前記結合部材の他端に所定の面積を具備する導電領域を形成する工程と、
前記ICモジュールの前記第2の接点が設けられた面上にコーティングによって前記絶縁層を形成する工程と、
前記ICモジュールを、前記第1の穴に埋め込む工程とを有することを特徴とするコンビネーション型ICカードの製造方法。
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