JP6608255B2 - Magnetic sensor device - Google Patents
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本発明は、磁気センサ装置に関する。 The present invention relates to a magnetic sensor device.
従来の技術として、円板状に形成された蓋材と、蓋材から突出する舌部と、舌部と一体とされたリードフレームと、リードフレームの露出面の裏面に配置され、バイアス磁場を生成する磁石と、リードフレームの端部より先である舌部の先端部に配置されると共にリードフレームとワイヤボンディングにより電気的に接続され、バイアス磁場の変化を検出する第1のセンサチップと、を備えたセンサ装置が知られている(例えば、特許文献1参照。)。 As a conventional technique, a lid member formed in a disk shape, a tongue protruding from the lid member, a lead frame integrated with the tongue, and a back surface of the exposed surface of the lead frame are arranged to apply a bias magnetic field. A magnet to be generated, and a first sensor chip that is disposed at the tip of the tongue that is ahead of the end of the lead frame and is electrically connected to the lead frame by wire bonding, and detects a change in the bias magnetic field; (For example, refer patent document 1).
このセンサ装置は、円筒形の磁石を用い、当該磁石の中空部内に舌部を配置する構成と比べて、磁石が小型化される。 This sensor device uses a cylindrical magnet, and the size of the magnet is reduced compared to a configuration in which a tongue is disposed in the hollow portion of the magnet.
しかし、従来のセンサ装置は、舌部の裏面に磁石を取り付けた後、第1のセンサチップなどを舌部の表面に取り付けると共にワイヤボンディングを行わなければならないので、同一面に取り付ける場合と比べて工程が多くなって製造コストが増す問題がある。 However, in the conventional sensor device, after attaching the magnet to the back surface of the tongue portion, the first sensor chip or the like must be attached to the surface of the tongue portion and wire bonding is performed. There is a problem that the number of processes increases and the manufacturing cost increases.
従って、本発明の目的は、製造コストを抑制することができる磁気センサ装置を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a magnetic sensor device capable of suppressing the manufacturing cost.
本発明の一態様は、並んで配置された複数のリードフレームと、少なくとも1つのリードフレームの表面に配置され、バイアス磁場の変化を検出する磁気センサと、磁気センサと共に少なくとも1つのリードフレームの表面に配置され、バイアス磁場を生成するバイアス磁石と、を備えた磁気センサ装置を提供する。 One embodiment of the present invention includes a plurality of lead frames arranged side by side, a magnetic sensor that is disposed on a surface of at least one lead frame and detects a change in a bias magnetic field, and a surface of at least one lead frame together with the magnetic sensor. And a bias magnet configured to generate a bias magnetic field.
本発明によれば、製造コストを抑制することができる。 According to the present invention, the manufacturing cost can be suppressed.
(実施の形態の要約)
実施の形態に係る磁気センサ装置は、並んで配置された複数のリードフレームと、少なくとも1つのリードフレームの表面に配置され、バイアス磁場の変化を検出する磁気センサと、磁気センサと共に少なくとも1つのリードフレームの表面に配置され、バイアス磁場を生成するバイアス磁石と、を備えて概略構成されている。
(Summary of embodiment)
A magnetic sensor device according to an embodiment includes a plurality of lead frames arranged side by side, a magnetic sensor that is disposed on a surface of at least one lead frame, detects a change in a bias magnetic field, and at least one lead together with the magnetic sensor. A bias magnet disposed on the surface of the frame and generating a bias magnetic field.
この磁気センサ装置は、リードフレームの表面に磁気センサとバイアス磁石とが配置されるので、裏面側にバイアス磁石を配置する構成と比べて、一方を取り付けてからリードフレームを裏返して他方を取り付ける必要がないので、工程数が減って製造コストを抑制することができる。 In this magnetic sensor device, the magnetic sensor and the bias magnet are arranged on the surface of the lead frame. Therefore, compared to the configuration in which the bias magnet is arranged on the back surface side, it is necessary to turn over the lead frame and attach the other after attaching one. Therefore, the number of processes can be reduced and the manufacturing cost can be suppressed.
[実施の形態]
(磁気センサ装置1の概要)
図1(a)は、実施の形態に係る磁気センサ装置の一例を示す斜視図であり、図1(b)は、磁気センサ装置の一例を示す上面図である。図2(a)は、実施の形態の磁気センサ装置のバイアス磁場の一例を示す概略図であり、図2(b)は、変形例に係るバイアス磁石の着磁の一例であり、図2(c)は、他の実施の形態に係るバイアス磁石の形状の一例を示す概略図である。なお、以下に記載する実施の形態に係る各図において、図形間の比率は、実際の比率とは異なる場合がある。
[Embodiment]
(Outline of the magnetic sensor device 1)
FIG. 1A is a perspective view illustrating an example of a magnetic sensor device according to the embodiment, and FIG. 1B is a top view illustrating an example of the magnetic sensor device. 2A is a schematic diagram illustrating an example of a bias magnetic field of the magnetic sensor device according to the embodiment, and FIG. 2B is an example of magnetization of a bias magnet according to a modification, and FIG. c) is a schematic diagram showing an example of the shape of a bias magnet according to another embodiment. Note that, in each drawing according to the embodiment described below, the ratio between figures may be different from the actual ratio.
磁気センサ装置1は、一例として、検出対象の接近によるバイアス磁場の変化を検出する。この磁気センサ装置1は、一例として、車両に搭載され、シートベルト装置のタングプレートの装着の検出、ブレーキペダル及びアクセルペダルなどの操作量の検出、各種スイッチのオン、オフの検出などに用いられる。
As an example, the
磁気センサ装置1は、例えば、図1(a)及び図1(b)に示すように、並んで配置された複数のリードフレームと、少なくとも1つのリードフレームの表面に配置され、バイアス磁場30の変化を検出する磁気センサ2と、磁気センサ2と共に少なくとも1つのリードフレームの表面に配置され、バイアス磁場30を生成するバイアス磁石3と、を備えて概略構成されている。
For example, as shown in FIG. 1A and FIG. 1B, the
本実施形態の磁気センサ装置1は、一例として、複数のリードフレームとしてリードフレーム11〜リードフレーム14を備えている。また磁気センサ装置1は、磁気センサ2を制御する制御IC(Integrated Circuits)4を有している。そして磁気センサ装置1は、封止体10によって封止されている。
As an example, the
(封止体10の構成)
封止体10は、磁気センサ2、バイアス磁石3、制御IC4、及びリードフレーム11〜リードフレーム14の一部を樹脂によって封止するように形成されている。この樹脂による封止は、例えば、エポキシ樹脂を主成分に、シリカ充填材などを加えた熱硬化性成形材料を用いて行われる。
(Configuration of the sealing body 10)
The sealing body 10 is formed so that a part of the
(リードフレーム11〜リードフレーム14の構成)
リードフレーム11〜リードフレーム14は、例えば、図1(a)及び図1(b)に示すように、打ち抜きなどにより同じ幅の細長い板形状に形成されている。またリードフレーム11〜リードフレーム14は、例えば、アルミニウム、銅などの導電性を有する金属材料、又は真鍮などの合金材料を用いて形成される。なおリードフレーム11〜リードフレーム14は、例えば、その表面に、錫、ニッケル、金、銀などの金属材料を用いたメッキ処理が施されていても良い。
(Configuration of
For example, as shown in FIGS. 1A and 1B, the
このリードフレーム11〜リードフレーム14は、封止体10から露出する端部が相手側のコネクタと接続する端子となっている。一例として、リードフレーム11〜リードフレーム14の端部は、給電端子、接地端子及び出力端子などとして機能する。
In the
なお変形例としてリードフレームは、例えば、同じ幅の細長い形状ではなく、幅が他の部分より広くて磁気センサ2などが搭載される搭載部を有する形状であっても良い。
As a modification, for example, the lead frame may not have an elongated shape with the same width, but may have a shape having a mounting portion on which the
(磁気センサ2の構成)
磁気センサ2は、例えば、リードフレーム12の表面120、及びリードフレーム13の表面130上に接着剤や粘着シートなどを介して取り付けられている。
(Configuration of magnetic sensor 2)
For example, the
磁気センサ2は、例えば、ホールセンサやMRセンサ(Magneto Resistive Sensor)などのバイアス磁場30の変化に応じた検出信号を出力するセンサである。この磁気センサ2は、一例として、図1(b)に示すように、制御IC4とワイヤ5によって電気的に接続されている。なお磁気センサ2は、例えば、ベアチップでも良いし、パッケージングされていても良い。
The
この磁気センサ2と接続されたワイヤ5は、一例として、一方が電圧供給用であり、他方が検出信号出力用である。このワイヤ5、及び後述するワイヤ6は、一例として、金などの金属の細線である。このワイヤ5及びワイヤ6は、一例として、熱圧着方式や超音波(Ultra Sonic)熱圧着方式などを用いたワイヤボンディング法によって接続される。
For example, one of the wires 5 connected to the
磁気センサ2には、図2(a)に示すように、表面20に対して垂直方向の成分が平行方向の成分より大きいバイアス磁場30が作用するようにリードフレーム12の表面120、及びリードフレーム13の表面130に配置されている。また磁気センサ2は、バイアス磁石3の貫通孔35内に配置されている。
As shown in FIG. 2A, the
なお磁気センサ2の感磁面200は、表面20と平行であるものとする。従ってバイアス磁場30は、感磁面200を貫通する磁路を形成する。
The magnetic
磁気センサ2がホールセンサである場合、感磁面200におけるバイアス磁場30の垂直方向の成分に基づいて検出信号を出力する。また磁気センサ2がMRセンサである場合、感磁面200におけるバイアス磁場30の平行方向の成分の変化に基づいて検出信号を出力する。
When the
(バイアス磁石3の構成)
バイアス磁石3は、例えば、リードフレーム11の表面110〜リードフレーム14の表面140上に接着剤や粘着シートなどを介して取り付けられている。このバイアス磁石3は、一例として、絶縁性を有するフェライト磁石やプラスティックマグネットなどによって形成されている。
(Configuration of bias magnet 3)
For example, the bias magnet 3 is attached to the
なおバイアス磁石3は、例えば、接着剤や粘着シート、リードフレームの被膜などによってリードフレーム11〜リードフレーム14との絶縁が保たれている場合、導電性を有するネオジム磁石やアルニコ磁石などであっても良い。
The bias magnet 3 is, for example, a conductive neodymium magnet or alnico magnet when insulation from the
このバイアス磁石3は、貫通孔35を有するドーナツ形状を有している。バイアス磁石3は、例えば、ワイヤボンディングが可能な大きさであれば良く、可能な範囲で小さくされることが望ましい。
The bias magnet 3 has a donut shape having a through
また本実施の形態のバイアス磁石3は、上面視において真円となる円筒形状を有するがこれに限定されず、上面視において楕円形状の円筒であっても良い。またバイアス磁石3の着磁方向は、図2(a)の紙面において下側がS極、上側がN極である。この着磁方向は、逆でも良い。 The bias magnet 3 of the present embodiment has a cylindrical shape that is a perfect circle when viewed from above, but is not limited thereto, and may be an elliptical cylinder when viewed from above. The magnetization direction of the bias magnet 3 is the S pole on the lower side and the N pole on the upper side in FIG. This magnetization direction may be reversed.
バイアス磁石3が生成するバイアス磁場30は、N極から湧き出てS極に吸い込まれる磁路を形成し、磁気センサ2を貫通する。
The bias
なお変形例としてバイアス磁石3は、図2(b)に示すように、着磁方向が、一方の側部がN極、対向する他方の側部がS極であり、磁気センサ2の表面20のおよそ平行方向にバイアス磁場30が作用するように構成されても良い。
As a modified example, as shown in FIG. 2B, the bias magnet 3 has a magnetization direction in which one side portion has an N pole and the opposite side portion has an S pole, and the
また他の変形例としてバイアス磁石3は、貫通孔35を有する形状であれば円筒形に限定されない。一例として、バイアス磁石3は、磁気センサ2に適切なバイアス磁場30を生成する形状であれば、角柱の中央に貫通孔35を有する形状であっても良い。
As another modification, the bias magnet 3 is not limited to a cylindrical shape as long as it has a shape having a through
またバイアス磁石3の上面31の位置は、一例として、磁気センサ2の感磁面200より高い方が望ましい。
Further, as an example, the position of the upper surface 31 of the bias magnet 3 is preferably higher than the magnetic
(制御IC4の構成)
制御IC4は、一例として、記憶されたプログラムに従って、取得したデータに演算、加工などを行うCPU(Central Processing Unit)、半導体メモリであるRAM(Random Access Memory)及びROM(Read Only Memory)などから構成されるマイクロコンピュータである。このROMには、例えば、制御IC4が動作するためのプログラムが格納されている。RAMは、例えば、一時的に演算結果などを格納する記憶領域として用いられる。
(Configuration of control IC 4)
The control IC 4 includes, for example, a CPU (Central Processing Unit) that performs operations and processing on acquired data according to a stored program, a RAM (Random Access Memory) that is a semiconductor memory, a ROM (Read Only Memory), and the like. Microcomputer. In this ROM, for example, a program for operating the control IC 4 is stored. For example, the RAM is used as a storage area for temporarily storing calculation results and the like.
この制御IC4は、一例として、磁気センサ2から出力された検出信号に対してA/D変換などを行って「0」か「1」のデジタル信号を出力するように構成されている。
For example, the control IC 4 is configured to perform A / D conversion on the detection signal output from the
また制御IC4は、図1(b)に示すように、貫通孔35内に磁気センサ2と共に配置されている。制御IC4は、一例として、リードフレーム12の表面120、及びリードフレーム13の表面130上に接着剤や粘着シートなどを介して配置されている。
Further, the control IC 4 is disposed together with the
そして制御IC4は、磁気センサ2とワイヤ5によって電気的に接続されると共に、リードフレーム11〜リードフレーム14とワイヤ6によって電気的に接続されている。
The control IC 4 is electrically connected to the
なお磁気センサ装置1は、バイアス磁石3の貫通孔35内に、磁気センサ2及び制御IC4以外の電子部品を配置しても良い。
In the
以下に磁気センサ装置1の動作の一例について説明する。ここでは磁気センサ装置1が車両の電子機器と接続され、検出対象の接近を検出するものとする。また磁気センサ装置1は、一例として、リードフレーム11が電圧供給用の端子であり、リードフレーム12がデジタル信号出力用の端子であるものとする。
An example of the operation of the
磁気センサ装置1の制御IC4は、車両の電源が投入されるとリードフレーム11及びワイヤ6を介して電圧の供給を受け、一方のワイヤ5を介して磁気センサ2に電圧を供給すると共に、他方のワイヤ5から検出信号を取得する。
The control IC 4 of the
制御IC4は、取得した検出信号から検出対象の接近の有無を判定する。制御IC4は、検出対象の接近が検出されると、「1」を示すデジタル信号を生成してワイヤ6及びリードフレーム12を介して接続された電子機器に出力する。磁気センサ装置1は、車両の電源が遮断されるまで動作を継続する。
The control IC 4 determines whether or not the detection target is approaching from the acquired detection signal. When the approach of the detection target is detected, the control IC 4 generates a digital signal indicating “1” and outputs it to an electronic device connected via the wire 6 and the
(実施の形態の効果)
本実施の形態に係る磁気センサ装置1は、製造コストを抑制することができる。具体的には、磁気センサ装置1は、磁気センサ2、バイアス磁石3及び制御IC4がリードフレーム11〜リードフレーム14の同じ面側に配置されるので、裏面側にバイアス磁石3を配置する構成と比べて、一方を取り付けてからリードフレームを裏返して他方を取り付ける必要がないので、工程数が減って製造コストを抑制することができる。
(Effect of embodiment)
The
磁気センサ装置1は、裏面側にバイアス磁石が配置されないので裏面がフラットとなり、ワイヤボンディングを行う際にリードフレーム11〜リードフレーム14を載せるステージを加工してバイアス磁石にための凹部を形成する必要がない。ワイヤボンディングが超音波熱圧着方式によって行われる場合、この凹部によって超音波伝播性が悪くなり、接着不良が発生する可能性がある。しかし磁気センサ装置1は、リードフレーム11〜リードフレーム14の裏面側に配置される部品がないので、同じ面側に配置された磁気センサ2、制御IC4などにワイヤボンディングを行うことができ、超音波伝播性が良く、接着不良が発生し難い。
In the
他の実施の形態として、磁気センサ装置1は、例えば、図2(c)に示すように、バイアス磁石3が貫通孔を持たない形状を有している。この磁気センサ装置1は、磁気センサ2、バイアス磁石3及び制御IC4が同じ面側のリードフレーム上に配置されるので、上述のように、工程数が減って製造コストが抑制されると共に、超音波伝播性が良く、接着不良が発生し難い。
As another embodiment, the
以上、本発明のいくつかの実施の形態及び変形例を説明したが、これらの実施の形態及び変形例は、一例に過ぎず、特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。これら新規な実施の形態及び変形例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更などを行うことができる。また、これら実施の形態及び変形例の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない。さらに、これら実施の形態及び変形例は、発明の範囲及び要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 As mentioned above, although some embodiment and modification of this invention were demonstrated, these embodiment and modification are only examples, and do not limit the invention based on a claim. These novel embodiments and modifications can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, changes, and the like can be made without departing from the scope of the present invention. In addition, not all combinations of features described in these embodiments and modifications are necessarily essential to the means for solving the problems of the invention. Further, these embodiments and modifications are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
1…磁気センサ装置、2…磁気センサ、3…バイアス磁石、4…制御IC、5…ワイヤ、6…ワイヤ、10…封止体、11〜14…リードフレーム、20…表面、30…バイアス磁場、31…上面、35…貫通孔、110…表面、120…表面、130…表面、140…表面、200…感磁面
DESCRIPTION OF
Claims (3)
少なくとも1つのリードフレームの表面に配置され、バイアス磁場の変化を検出する磁気センサと、
前記磁気センサと共に少なくとも1つのリードフレームの表面に配置され、前記バイアス磁場を生成するバイアス磁石と、
を備え、
前記バイアス磁石は、貫通孔を有し、
前記磁気センサは、前記貫通孔内に配置される、
磁気センサ装置。 A plurality of lead frames arranged side by side;
A magnetic sensor disposed on the surface of at least one lead frame to detect a change in bias magnetic field;
A bias magnet disposed on a surface of at least one lead frame together with the magnetic sensor to generate the bias magnetic field;
Equipped with a,
The bias magnet has a through hole;
The magnetic sensor is disposed in the through hole.
Magnetic sensor device.
少なくとも1つのリードフレームの表面に配置され、バイアス磁場の変化を検出する磁気センサと、
前記磁気センサと共に少なくとも1つのリードフレームの表面に配置され、前記バイアス磁場を生成するバイアス磁石と、
を備え、
前記バイアス磁石は、貫通孔を有するドーナツ形状を有し、
前記磁気センサは、前記バイアス磁石の前記貫通孔内に配置される、
磁気センサ装置。 A plurality of lead frames arranged side by side;
A magnetic sensor disposed on the surface of at least one lead frame to detect a change in bias magnetic field;
A bias magnet disposed on a surface of at least one lead frame together with the magnetic sensor to generate the bias magnetic field;
Equipped with a,
The bias magnet has a donut shape having a through hole,
The magnetic sensor is disposed in the through hole of the bias magnet;
Magnetic sensor device.
前記制御ICは、前記バイアス磁石の前記貫通孔内に前記磁気センサと共に配置される、
請求項1又は2に記載の磁気センサ装置。 A control IC for controlling the magnetic sensor;
The control IC is disposed with the magnetic sensor in the through hole of the bias magnet.
The magnetic sensor device according to claim 1 or 2.
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