JPH05261494A - 単ロール法における急冷凝固鋳造連続箔の剥離方法 - Google Patents
単ロール法における急冷凝固鋳造連続箔の剥離方法Info
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- JPH05261494A JPH05261494A JP6390292A JP6390292A JPH05261494A JP H05261494 A JPH05261494 A JP H05261494A JP 6390292 A JP6390292 A JP 6390292A JP 6390292 A JP6390292 A JP 6390292A JP H05261494 A JPH05261494 A JP H05261494A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、アモルファスＡｕ系合金箔を製造
するに当たり、Ａｕ系合金とロールとの濡れ性に着眼
し、ロール材質を選択することにより、単ロール急冷凝
固法における冷却ロールから凝固箔の容易剥離方法を提
供する。 【構成】 高速回転する単ロール表面にＡｕ系合金より
なる溶融金属を噴出し、急冷凝固せしめて薄膜アモルフ
ァス箔帯を製造する方法において、前記単ロールの少な
くとも表面がアルミニウムよりなることを特徴とする単
ロール法による急冷凝固箔の剥離方法。 【効果】 Ａｕ系合金、特にロウ材等に好適なＡｕ−Ｓ
ｎアモルファス合金箔を、単ロール急冷凝固法により連
続的に且つ歩留まりよく工業的に生産することができ
る。
するに当たり、Ａｕ系合金とロールとの濡れ性に着眼
し、ロール材質を選択することにより、単ロール急冷凝
固法における冷却ロールから凝固箔の容易剥離方法を提
供する。 【構成】 高速回転する単ロール表面にＡｕ系合金より
なる溶融金属を噴出し、急冷凝固せしめて薄膜アモルフ
ァス箔帯を製造する方法において、前記単ロールの少な
くとも表面がアルミニウムよりなることを特徴とする単
ロール法による急冷凝固箔の剥離方法。 【効果】 Ａｕ系合金、特にロウ材等に好適なＡｕ−Ｓ
ｎアモルファス合金箔を、単ロール急冷凝固法により連
続的に且つ歩留まりよく工業的に生産することができ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、単ロール法によりＡｕ
系合金、特にＡｕ−Ｓｎ合金の急冷凝固薄膜アモルファ
ス箔帯を製造する際、該箔帯を前記冷却単ロールより剥
離する方法に関するものである。
系合金、特にＡｕ−Ｓｎ合金の急冷凝固薄膜アモルファ
ス箔帯を製造する際、該箔帯を前記冷却単ロールより剥
離する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、電子機器の小型化、高速化はめざ
ましく、これに対応した種々の材料開発が進められてい
る。とくに電子機器の要求されれいる諸特性に優れ、ま
た比較的製造が容易であるアモルファス素材の利用が盛
んに行われている。例えば、半導体デバイスにおける接
合部分にはＡｕ系合金のアモルファス材がロウ材として
使用されている。
ましく、これに対応した種々の材料開発が進められてい
る。とくに電子機器の要求されれいる諸特性に優れ、ま
た比較的製造が容易であるアモルファス素材の利用が盛
んに行われている。例えば、半導体デバイスにおける接
合部分にはＡｕ系合金のアモルファス材がロウ材として
使用されている。
【０００３】従来、ロウ材として使用されているＡｕ系
合金箔は、主として圧延法で製造されていたが、圧延法
による現状の製造法では、当該合金箔は組織が結晶質で
あるため非常に脆い。前記半導体デバイス等のロウ材と
して使用する場合には、局部的な小さな面積であった
り、また接合精度の要求される部位が多く、そのため薄
い整形された形状が要求されると共に、圧延時のエッジ
われ等を除去しなければならず、そのために製品とし
て、或いは所要の形状に適するようにサイジングが行わ
れる。しかし、圧延法で製造されたＡｕ系合金箔のロウ
材は脆い材質のため、所望形状への整形が難しく、サイ
ジング歩留まりが極めて低くなり、そのため製造コスト
を一層高めている。
合金箔は、主として圧延法で製造されていたが、圧延法
による現状の製造法では、当該合金箔は組織が結晶質で
あるため非常に脆い。前記半導体デバイス等のロウ材と
して使用する場合には、局部的な小さな面積であった
り、また接合精度の要求される部位が多く、そのため薄
い整形された形状が要求されると共に、圧延時のエッジ
われ等を除去しなければならず、そのために製品とし
て、或いは所要の形状に適するようにサイジングが行わ
れる。しかし、圧延法で製造されたＡｕ系合金箔のロウ
材は脆い材質のため、所望形状への整形が難しく、サイ
ジング歩留まりが極めて低くなり、そのため製造コスト
を一層高めている。
【０００４】この脆性を改善する方法として箔材質のア
モルファス化がある。アモルファス化した箔では、材質
が極めて均質であり、脆化がないためサイジングが有効
に実施でき歩留まりが飛躍的に向上する。またアモルフ
ァスの均質性により、ロウ材として溶融、浸透、融着な
どの特性が極めて優れている。
モルファス化がある。アモルファス化した箔では、材質
が極めて均質であり、脆化がないためサイジングが有効
に実施でき歩留まりが飛躍的に向上する。またアモルフ
ァスの均質性により、ロウ材として溶融、浸透、融着な
どの特性が極めて優れている。
【０００５】このようなアモルファス金属箔を製造する
方法としては、単ロールによる急冷凝固方法がよく知ら
れている。すなわち、溶融金属を収容した容器のノズル
より、高速回転するロール表面に該溶融金属を噴出させ
てその表面上で急速に冷却凝固させる方法であるが、こ
の際、ロール表面に衝突した溶融金属が遠心力で弾き飛
ばされないようロール表面に凝固に要する時間保持さ
れ、アモルファス化された均一に連続した帯状の箔を形
成させること、およびこの固化した箔を連続してロール
表面から容易にかつ安定して剥離することが不可欠とな
る。冷却ロールから連続フィラメントを剥離する方法と
して特開昭５２−１３３８２６号公報には、回転する冷
却ロールの内面に流出した溶融金属が固化した点をこえ
たところで、固化した金属フィラメントを、冷却ロール
内面からガスジェットを吹きつけて持ちあげたり、金属
ナイフを用いて剥離する方法が開示されている。
方法としては、単ロールによる急冷凝固方法がよく知ら
れている。すなわち、溶融金属を収容した容器のノズル
より、高速回転するロール表面に該溶融金属を噴出させ
てその表面上で急速に冷却凝固させる方法であるが、こ
の際、ロール表面に衝突した溶融金属が遠心力で弾き飛
ばされないようロール表面に凝固に要する時間保持さ
れ、アモルファス化された均一に連続した帯状の箔を形
成させること、およびこの固化した箔を連続してロール
表面から容易にかつ安定して剥離することが不可欠とな
る。冷却ロールから連続フィラメントを剥離する方法と
して特開昭５２−１３３８２６号公報には、回転する冷
却ロールの内面に流出した溶融金属が固化した点をこえ
たところで、固化した金属フィラメントを、冷却ロール
内面からガスジェットを吹きつけて持ちあげたり、金属
ナイフを用いて剥離する方法が開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記公報に開示されて
いるガスジェットや金属ナイフなどによる剥離手段は手
軽であり、採用しやすい方法であるが、単ロール法での
急冷凝固によるＡｕ系合金箔を製造する場合には、ロー
ル表面に固化した箔をロール面から旨く剥離することが
できず、良好な箔を得ることが困難であった。すなわ
ち、通常単ロール法で用いるＣｕロールを始めほとんど
の金属表面を有するロールでは、溶融Ａｕ合金と馴染ん
で密着しやすく、鋳造中に固化した箔のロール巻き付き
が生じ、剥離しないまま注湯点までそれが搬送されるこ
とがあるため、注湯を完結できい場合が起こる。
いるガスジェットや金属ナイフなどによる剥離手段は手
軽であり、採用しやすい方法であるが、単ロール法での
急冷凝固によるＡｕ系合金箔を製造する場合には、ロー
ル表面に固化した箔をロール面から旨く剥離することが
できず、良好な箔を得ることが困難であった。すなわ
ち、通常単ロール法で用いるＣｕロールを始めほとんど
の金属表面を有するロールでは、溶融Ａｕ合金と馴染ん
で密着しやすく、鋳造中に固化した箔のロール巻き付き
が生じ、剥離しないまま注湯点までそれが搬送されるこ
とがあるため、注湯を完結できい場合が起こる。
【０００７】本発明は、アモルファスＡｕ系合金箔の製
造におけるこのような現状の問題点を解消し。注湯の連
続性を維持するために、Ａｕ系合金とロールとの馴染み
性に着眼してロール材質を選択することにより、単ロー
ル急冷凝固法によって製造する凝固箔の冷却ロールから
の容易剥離方法を提供することを目的とする。
造におけるこのような現状の問題点を解消し。注湯の連
続性を維持するために、Ａｕ系合金とロールとの馴染み
性に着眼してロール材質を選択することにより、単ロー
ル急冷凝固法によって製造する凝固箔の冷却ロールから
の容易剥離方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は、高速回転する単一冷却ロール表面にＡｕ系
合金よりなる溶融金属を噴出し、急冷凝固せしめて薄膜
アモルファス箔帯を製造する方法において、表面にセラ
ミック微粒子を塗布した冷却ロールを使用することを特
徴とする単ロール法における急冷凝固鋳造連続箔の剥離
方法である。上記したＡｕ系合金としては、Ａｕ−Ｓ
ｎ，Ａｕ−Ｓｉ，Ａｕ−Ｇｅ等があり、これらより何れ
かを選択できる。特にＳｎ：２０重量％、残部実質的に
Ａｕよりなる合金より薄膜アモルファス箔帯を形成した
場合には、ロウ材として好適である。
の本発明は、高速回転する単一冷却ロール表面にＡｕ系
合金よりなる溶融金属を噴出し、急冷凝固せしめて薄膜
アモルファス箔帯を製造する方法において、表面にセラ
ミック微粒子を塗布した冷却ロールを使用することを特
徴とする単ロール法における急冷凝固鋳造連続箔の剥離
方法である。上記したＡｕ系合金としては、Ａｕ−Ｓ
ｎ，Ａｕ−Ｓｉ，Ａｕ−Ｇｅ等があり、これらより何れ
かを選択できる。特にＳｎ：２０重量％、残部実質的に
Ａｕよりなる合金より薄膜アモルファス箔帯を形成した
場合には、ロウ材として好適である。
【０００９】以下に本発明を詳細に説明する。
【００１０】ロウ材等の薄膜としてＡｕ系合金箔帯を単
ロール急冷凝固法で連続して鋳造する場合に、使用する
冷却ロールの特性として、当該合金箔をアモルファス化
するに必要な熱伝導率を有すること、また、当該合金箔
の連続した形状形成が可能であり、かつ面粗度が十分滑
らかであるよう均一冷却が補償されること、さらに当該
合金箔に付着したロール材質金属が、ロウ材としてと無
害化もしくは無害化レベル以下であることが必要であ
り、これに加えて当該合金と合金化したり、焼付きなど
により冷却ロールと面付着しないことが重要である。
ロール急冷凝固法で連続して鋳造する場合に、使用する
冷却ロールの特性として、当該合金箔をアモルファス化
するに必要な熱伝導率を有すること、また、当該合金箔
の連続した形状形成が可能であり、かつ面粗度が十分滑
らかであるよう均一冷却が補償されること、さらに当該
合金箔に付着したロール材質金属が、ロウ材としてと無
害化もしくは無害化レベル以下であることが必要であ
り、これに加えて当該合金と合金化したり、焼付きなど
により冷却ロールと面付着しないことが重要である。
【００１１】本発明者等は、Ａｕ系合金箔帯を鋳造する
に際し、上記条件を満足する冷却ロール材質を種々検討
した。すなわちＦｅ系ロール、Ｃｕ系ロール、Ｃｕ＋Ｎ
ｉメッキ系ロール、Ｃｕ＋Ａｇメッキ系ロールおよびＡ
ｌ系ロールについて鋳造を試みたところ、何れの材質の
ロールを用いても鋳造条件を適切に選択することによ
り、Ａｕ系アモルファス合金箔が得られることが確認で
きた。しかしながら、上記のほとんどのロールでは、ロ
ールの回転速度に拘らず鋳造中に当該合金箔が冷却ロー
ル面に巻き付きが起こり、従来用いられている剥離手段
によてもロール面からの離脱が困難であり、注湯を完結
できなかった。Ａｌ系ロールについては、鋳造条件（ロ
ール回転速度）を選択すれば他の材質に比較して巻き付
きの程度は少なく容易に剥離することが可能であるが、
高速回転側では同様な現象が起きることがある。
に際し、上記条件を満足する冷却ロール材質を種々検討
した。すなわちＦｅ系ロール、Ｃｕ系ロール、Ｃｕ＋Ｎ
ｉメッキ系ロール、Ｃｕ＋Ａｇメッキ系ロールおよびＡ
ｌ系ロールについて鋳造を試みたところ、何れの材質の
ロールを用いても鋳造条件を適切に選択することによ
り、Ａｕ系アモルファス合金箔が得られることが確認で
きた。しかしながら、上記のほとんどのロールでは、ロ
ールの回転速度に拘らず鋳造中に当該合金箔が冷却ロー
ル面に巻き付きが起こり、従来用いられている剥離手段
によてもロール面からの離脱が困難であり、注湯を完結
できなかった。Ａｌ系ロールについては、鋳造条件（ロ
ール回転速度）を選択すれば他の材質に比較して巻き付
きの程度は少なく容易に剥離することが可能であるが、
高速回転側では同様な現象が起きることがある。
【００１２】本発明者は上述したような現象は、Ａｕ系
金属がロール材金属地肌と馴染みが強く密着しやすいこ
とに着目し、これを緩和するためにロール材地肌にＡｕ
系金属が直接タッチしないように、Ａｕ系金属と馴染み
易くない材質で被覆することを検討した。しかもこのよ
うな材質は、ロールへの熱伝達が損なわれないものであ
ることが必要である。上記条件を満たす材料について種
々検討した結果、ファインセラミックが良いことが分か
った。すなわち本発明は単ロール急冷凝固方でＡｕ系金
属箔を製造するに際し、冷却ロールの表面にファインセ
ラミックスを塗布することに特徴点がある。
金属がロール材金属地肌と馴染みが強く密着しやすいこ
とに着目し、これを緩和するためにロール材地肌にＡｕ
系金属が直接タッチしないように、Ａｕ系金属と馴染み
易くない材質で被覆することを検討した。しかもこのよ
うな材質は、ロールへの熱伝達が損なわれないものであ
ることが必要である。上記条件を満たす材料について種
々検討した結果、ファインセラミックが良いことが分か
った。すなわち本発明は単ロール急冷凝固方でＡｕ系金
属箔を製造するに際し、冷却ロールの表面にファインセ
ラミックスを塗布することに特徴点がある。
【００１３】ファインセラミックはサブミクロンレベル
の粒子からなり、これを冷却ロールの表面に薄く且つ均
一に塗布することにより、鋳造時ロール地肌（金属）と
Ａｕ系溶融合金との直接の接触を遮断し、ファインセラ
ミック自体が当該溶融金属との馴染み性が悪いため焼付
き等による付着を防止する。また冷却ロール面には極く
薄く塗布するため、ロールへの熱伝導も良好であり、急
速冷却を阻害することがない。ファインセラミック塗布
材としては市販の入手しやすい材料であればよく、例え
ばＢＮを主成分とするコロイド状液や、その他Ｂ
2 Ｏ5 ，Ｓｉ3 Ｎ4 ，Ａｌ2 Ｏ3 等を使用することがで
きる。これらの材料は溶射、スプレー、その他従来用い
られている手段で塗布することができ、その塗布厚みは
熱伝導性等を考慮すると１０μｍ以下にすることが好ま
しい。
の粒子からなり、これを冷却ロールの表面に薄く且つ均
一に塗布することにより、鋳造時ロール地肌（金属）と
Ａｕ系溶融合金との直接の接触を遮断し、ファインセラ
ミック自体が当該溶融金属との馴染み性が悪いため焼付
き等による付着を防止する。また冷却ロール面には極く
薄く塗布するため、ロールへの熱伝導も良好であり、急
速冷却を阻害することがない。ファインセラミック塗布
材としては市販の入手しやすい材料であればよく、例え
ばＢＮを主成分とするコロイド状液や、その他Ｂ
2 Ｏ5 ，Ｓｉ3 Ｎ4 ，Ａｌ2 Ｏ3 等を使用することがで
きる。これらの材料は溶射、スプレー、その他従来用い
られている手段で塗布することができ、その塗布厚みは
熱伝導性等を考慮すると１０μｍ以下にすることが好ま
しい。
【００１４】この様に本発明では、冷却ロール表面にフ
ァインセラミックを適正膜厚に塗布することにより、従
来のガスジェットなどによる剥離法を併用し、冷却ロー
ルより、Ａｕ系金属急冷凝固箔を連続して容易に剥離す
ることができる。
ァインセラミックを適正膜厚に塗布することにより、従
来のガスジェットなどによる剥離法を併用し、冷却ロー
ルより、Ａｕ系金属急冷凝固箔を連続して容易に剥離す
ることができる。
【００１５】
【実施例】Ｓｎ：２０％−残部Ａｕよりなる合金を坩堝
で３００℃に溶融後、該溶融合金を坩堝先端のノズルよ
り高速回転する冷却単ロール上に噴出し、幅５mmの連続
急冷凝固箔を鋳造するための実験を行った。冷却ロール
は、同一条件に表面研磨した直径３００mm、幅３０〜５
０mmのＦｅ、Ｃｕ、Ｃｕ母材にＮｉメッキ、およびＡｌ
よりなる各材質のロールと、これらの表面にセラミック
微粒子（ＦＣ）を塗布したロールを用いて、凝固箔のガ
スジェットによる剥離状況を観察した。
で３００℃に溶融後、該溶融合金を坩堝先端のノズルよ
り高速回転する冷却単ロール上に噴出し、幅５mmの連続
急冷凝固箔を鋳造するための実験を行った。冷却ロール
は、同一条件に表面研磨した直径３００mm、幅３０〜５
０mmのＦｅ、Ｃｕ、Ｃｕ母材にＮｉメッキ、およびＡｌ
よりなる各材質のロールと、これらの表面にセラミック
微粒子（ＦＣ）を塗布したロールを用いて、凝固箔のガ
スジェットによる剥離状況を観察した。
【００１６】図１に、Ａｕ−Ｓｎ合金凝固箔の単ロール
注湯時のロール面巻き付き状況を、上記各ロール材質別
にロール周速との関係で示した。図中、縦軸の巻込み
（Ｓ）は鋳造初期から、（Ｍ）は鋳造中期以降、（Ｅ）
は鋳造末期に巻込みが発生したことを示し、（無）は全
く巻込みが発生せず完鋳したものである。図から明らか
のように、Ｆｅロール、Ｃｕロール、およびＣｕ＋Ｎｉ
メッキロールでは、各ロールともロール周速の如何に関
わらずロール面へ凝固箔の巻き付きが発生し、鋳造の連
続操業が不可能になった。また、Ａｌロールではロール
周速が１５ｍ/sec以上になると巻き付きが発生すること
が分かる。これに対して、本発明のＦＣ塗布ロールでは
巻き付きが起こらず、Ａｕ−Ｓｎ合金凝固箔はガスジェ
ットにより該ロール面より容易に剥離させることがで
き、幅５mmのアモルファス化した均一な連続箔を得るこ
とができた。
注湯時のロール面巻き付き状況を、上記各ロール材質別
にロール周速との関係で示した。図中、縦軸の巻込み
（Ｓ）は鋳造初期から、（Ｍ）は鋳造中期以降、（Ｅ）
は鋳造末期に巻込みが発生したことを示し、（無）は全
く巻込みが発生せず完鋳したものである。図から明らか
のように、Ｆｅロール、Ｃｕロール、およびＣｕ＋Ｎｉ
メッキロールでは、各ロールともロール周速の如何に関
わらずロール面へ凝固箔の巻き付きが発生し、鋳造の連
続操業が不可能になった。また、Ａｌロールではロール
周速が１５ｍ/sec以上になると巻き付きが発生すること
が分かる。これに対して、本発明のＦＣ塗布ロールでは
巻き付きが起こらず、Ａｕ−Ｓｎ合金凝固箔はガスジェ
ットにより該ロール面より容易に剥離させることがで
き、幅５mmのアモルファス化した均一な連続箔を得るこ
とができた。
【００１７】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、冷却ロー
ル表面へのファインセラミック塗布により、Ａｕ系アモ
ルファス合金箔を単ロール急冷凝固法により連続的に且
つ歩留まりよく工業的に生産することができ、ロウ材等
の薄膜材に好適な材料として提供できる。
ル表面へのファインセラミック塗布により、Ａｕ系アモ
ルファス合金箔を単ロール急冷凝固法により連続的に且
つ歩留まりよく工業的に生産することができ、ロウ材等
の薄膜材に好適な材料として提供できる。
【図１】Ａｕ−Ｓｎ合金凝固箔の単ロール注湯時のロー
ル面巻き付き挙動をロール材質毎に示す図である。
ル面巻き付き挙動をロール材質毎に示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 飯田 宏 福岡県北九州市戸畑区飛幡町１番１号 新 日本製鐵株式会社八幡製鐵所内
Claims (3)
- 【請求項１】 高速回転する単一冷却ロール表面にＡｕ
系合金よりなる溶融金属を噴出し、急冷凝固せしめて薄
膜アモルファス箔帯を製造する方法において、表面にセ
ラミックを塗布した冷却ロールを使用することを特徴と
する単ロール法における急冷凝固鋳造連続箔の剥離方
法。 - 【請求項２】 Ａｕ系合金が、Ａｕ−Ｓｎ，Ａｕ−Ｓ
ｉ，Ａｕ−Ｇｅの何れかであることを特徴とする請求項
１記載の単ロール法における急冷凝固箔の剥離方法。 - 【請求項３】 薄膜アモルファス箔帯が、Ｓｎ：２０重
量％、残部実質的にＡｕよりなるロウ材であることを特
徴とする請求項１記載の単ロール法における急冷凝固箔
の剥離方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6390292A JPH05261494A (ja) | 1992-03-19 | 1992-03-19 | 単ロール法における急冷凝固鋳造連続箔の剥離方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6390292A JPH05261494A (ja) | 1992-03-19 | 1992-03-19 | 単ロール法における急冷凝固鋳造連続箔の剥離方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05261494A true JPH05261494A (ja) | 1993-10-12 |
Family
ID=13242718
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6390292A Withdrawn JPH05261494A (ja) | 1992-03-19 | 1992-03-19 | 単ロール法における急冷凝固鋳造連続箔の剥離方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05261494A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7087185B2 (en) | 1999-07-22 | 2006-08-08 | Seiko Epson Corporation | Magnetic powder and isotropic bonded magnet |
| CN103938013A (zh) * | 2014-03-10 | 2014-07-23 | 中南大学 | 一种组织均匀金锡共晶合金箔片的制备方法 |
-
1992
- 1992-03-19 JP JP6390292A patent/JPH05261494A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7087185B2 (en) | 1999-07-22 | 2006-08-08 | Seiko Epson Corporation | Magnetic powder and isotropic bonded magnet |
| CN103938013A (zh) * | 2014-03-10 | 2014-07-23 | 中南大学 | 一种组织均匀金锡共晶合金箔片的制备方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990608 |