JPH0645656A - 発光装置及びそれを備えた光ファイバ式光電センサ - Google Patents
発光装置及びそれを備えた光ファイバ式光電センサInfo
- Publication number
- JPH0645656A JPH0645656A JP4218288A JP21828892A JPH0645656A JP H0645656 A JPH0645656 A JP H0645656A JP 4218288 A JP4218288 A JP 4218288A JP 21828892 A JP21828892 A JP 21828892A JP H0645656 A JPH0645656 A JP H0645656A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light emitting
- emitting device
- optical fiber
- reflection surface
- led chip
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
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-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/851—Dispositions of multiple connectors or interconnections
- H10W72/874—On different surfaces
- H10W72/884—Die-attach connectors and bond wires
Landscapes
- Led Device Packages (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 LEDチップから出射される光を反射させる
ためのパラボラ状反射面の径及び形状に工夫を施すこと
により、出射光のパラボラ状反射面による光ファイバへ
の結合の寄与分を向上させた発光装置を提供する。 【構成】 パラボラ状反射面1の底面形状を、LEDチ
ップ2の底面形状と略同一形状としたので、パラボラ状
反射面1の径を小さくでき、パラボラ状反射面1からの
反射光がより多く光ファイバ3に入射できるようにな
り、光ファイバ3とLEDチップ2との結合効率が向上
する。
ためのパラボラ状反射面の径及び形状に工夫を施すこと
により、出射光のパラボラ状反射面による光ファイバへ
の結合の寄与分を向上させた発光装置を提供する。 【構成】 パラボラ状反射面1の底面形状を、LEDチ
ップ2の底面形状と略同一形状としたので、パラボラ状
反射面1の径を小さくでき、パラボラ状反射面1からの
反射光がより多く光ファイバ3に入射できるようにな
り、光ファイバ3とLEDチップ2との結合効率が向上
する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、主にセンサ用、通信
用、及び照明用に使用される、光ファイバ結合型の半導
体発光装置及びそれを備えた光ファイバ式光電センサに
関する。
用、及び照明用に使用される、光ファイバ結合型の半導
体発光装置及びそれを備えた光ファイバ式光電センサに
関する。
【0002】
【従来の技術】従来の光ファイバ式光電センサに用いら
れる光ファイバ結合用半導体発光装置には、図9に示す
ように、リードフレーム8に円環状にパラボラ状反射面
1を設け、このパラボラ状反射面1の中央に発光ダイオ
ード(LED)チップ2を設置し、このLEDチップ2
とパラボラ状反射面1を透明樹脂4によって樹脂モール
ドし、これと光ファイバ3の端面とを直接結合する方式
が広く用いられている。この方式は、パラボラ状反射面
1を用いることで、LEDチップ2から出射される側面
光を、より多く有効に光ファイバ3に入射させることを
目的としている。
れる光ファイバ結合用半導体発光装置には、図9に示す
ように、リードフレーム8に円環状にパラボラ状反射面
1を設け、このパラボラ状反射面1の中央に発光ダイオ
ード(LED)チップ2を設置し、このLEDチップ2
とパラボラ状反射面1を透明樹脂4によって樹脂モール
ドし、これと光ファイバ3の端面とを直接結合する方式
が広く用いられている。この方式は、パラボラ状反射面
1を用いることで、LEDチップ2から出射される側面
光を、より多く有効に光ファイバ3に入射させることを
目的としている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、実際
は、このパラボラ状反射面1の径がLEDチップ2に比
べて大きいため、パラボラ状反射面1による光ファイバ
3への結合の寄与分が少なく、依然として光の漏れが大
きく、結果としてパラボラ状反射面1を用いても、光フ
ァイバとLEDとの結合効率が6〜7%と低いという問
題点がある。
は、このパラボラ状反射面1の径がLEDチップ2に比
べて大きいため、パラボラ状反射面1による光ファイバ
3への結合の寄与分が少なく、依然として光の漏れが大
きく、結果としてパラボラ状反射面1を用いても、光フ
ァイバとLEDとの結合効率が6〜7%と低いという問
題点がある。
【0004】本発明は、上述した問題点を解決するもの
で、パラボラ状反射面の径を小さくし、かつ、パラボラ
状反射面の底面形状をLEDチップの底面形状と略同一
形状とすることで、パラボラ状反射面による光ファイバ
への結合の寄与分を向上させた発光装置及びそれを備え
た光ファイバ式光電センサを提供することを目的とす
る。
で、パラボラ状反射面の径を小さくし、かつ、パラボラ
状反射面の底面形状をLEDチップの底面形状と略同一
形状とすることで、パラボラ状反射面による光ファイバ
への結合の寄与分を向上させた発光装置及びそれを備え
た光ファイバ式光電センサを提供することを目的とす
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項1の発明は、半導体発光素子と、該半導体発光
素子周辺部に設けられたパラボラ状反射面とを備えた発
光装置において、上記パラボラ状反射面の底面形状を、
上記半導体発光素子の底面形状と略同一形状としたもの
である。請求項2の発明は、上記パラボラ状反射面を、
リードフレームもしくはステムに凹部を設けることによ
って形成したものである。請求項3の発明は、上記半導
体発光素子の基板部分を上記リードフレームもしくはス
テムの凹部に埋め込み、発光部分を上記パラボラ状反射
面内に臨ませたものである。請求項4の発明は、上記半
導体発光素子と上記パラボラ状反射面を、透明樹脂によ
って樹脂モールドしたものである。請求項5の発明は、
上記発光装置を備えた光ファイバ式光電センサである。
に請求項1の発明は、半導体発光素子と、該半導体発光
素子周辺部に設けられたパラボラ状反射面とを備えた発
光装置において、上記パラボラ状反射面の底面形状を、
上記半導体発光素子の底面形状と略同一形状としたもの
である。請求項2の発明は、上記パラボラ状反射面を、
リードフレームもしくはステムに凹部を設けることによ
って形成したものである。請求項3の発明は、上記半導
体発光素子の基板部分を上記リードフレームもしくはス
テムの凹部に埋め込み、発光部分を上記パラボラ状反射
面内に臨ませたものである。請求項4の発明は、上記半
導体発光素子と上記パラボラ状反射面を、透明樹脂によ
って樹脂モールドしたものである。請求項5の発明は、
上記発光装置を備えた光ファイバ式光電センサである。
【0006】
【作用】上記の構成によれば、パラボラ状反射面の底面
形状を、半導体発光素子の底面形状と略同一形状とした
ので、パラボラ状反射面からの反射光がより多く光ファ
イバに入射するようになり、光ファイバとLEDとの結
合効率が向上する。また、このような発光装置を光ファ
イバ式光電センサに備えることで、半導体発光素子の発
光を有効に利用できるようになる。
形状を、半導体発光素子の底面形状と略同一形状とした
ので、パラボラ状反射面からの反射光がより多く光ファ
イバに入射するようになり、光ファイバとLEDとの結
合効率が向上する。また、このような発光装置を光ファ
イバ式光電センサに備えることで、半導体発光素子の発
光を有効に利用できるようになる。
【0007】
【実施例】以下、本発明を具体化した実施例について図
面を参照して説明する。図1は一実施例による発光装置
の要部構成を示す。この発光装置は、半導体発光素子で
あるLEDチップ2と、LEDチップ2の周辺部に設け
られたパラボラ状反射面1とを備えている。LEDチッ
プ2は、発光部分2aと基板部分2b等でなる。パラボ
ラ状反射面1の底面形状をLEDチップ2の底面形状と
略同一の正方形とし、パラボラ状反射面1の口径をLE
Dチップ2の寸法と略同一にして、LEDチップ2の基
板部分2bを、ほとんど隙間なく、リードフレーム8に
設けられた凹部5に埋め込むことができるようにする。
また、LEDチップ2の発光部分2aをパラボラ状反射
面1内に臨ませる。このように構成することにより、L
EDチップ2の側方向に出射しパラボラ状反射面1で反
射された光の多くの成分は、パラボラ径が小さいため、
光ファイバ3に入射するようになる。従って、従来に比
べて、光ファイバとLEDとの結合効率が向上する。ま
た、LEDチップ2とパラボラ状反射面1は、透明樹脂
4によって樹脂モールドされている。
面を参照して説明する。図1は一実施例による発光装置
の要部構成を示す。この発光装置は、半導体発光素子で
あるLEDチップ2と、LEDチップ2の周辺部に設け
られたパラボラ状反射面1とを備えている。LEDチッ
プ2は、発光部分2aと基板部分2b等でなる。パラボ
ラ状反射面1の底面形状をLEDチップ2の底面形状と
略同一の正方形とし、パラボラ状反射面1の口径をLE
Dチップ2の寸法と略同一にして、LEDチップ2の基
板部分2bを、ほとんど隙間なく、リードフレーム8に
設けられた凹部5に埋め込むことができるようにする。
また、LEDチップ2の発光部分2aをパラボラ状反射
面1内に臨ませる。このように構成することにより、L
EDチップ2の側方向に出射しパラボラ状反射面1で反
射された光の多くの成分は、パラボラ径が小さいため、
光ファイバ3に入射するようになる。従って、従来に比
べて、光ファイバとLEDとの結合効率が向上する。ま
た、LEDチップ2とパラボラ状反射面1は、透明樹脂
4によって樹脂モールドされている。
【0008】次に、LEDチップ2の構成を図2を参照
して説明する。LEDチップ2の上端及び下端には、そ
れぞれ電極17,18が設けられていて、電極18の上
には基板11が設けられ、この基板11の上には、n形
半導体結晶の下クラッド層12、発光部分2aの活性層
13、p形半導体結晶の上クラッド層14が形成されて
いる。電極17に正の電圧、電極18に負の電圧を印加
することにより、活性層13内の電子・正孔が再結合し
て光が発生する。
して説明する。LEDチップ2の上端及び下端には、そ
れぞれ電極17,18が設けられていて、電極18の上
には基板11が設けられ、この基板11の上には、n形
半導体結晶の下クラッド層12、発光部分2aの活性層
13、p形半導体結晶の上クラッド層14が形成されて
いる。電極17に正の電圧、電極18に負の電圧を印加
することにより、活性層13内の電子・正孔が再結合し
て光が発生する。
【0009】LEDチップ2の基板への接着の仕方を図
3、図4により説明する。図3に示す例では、リードフ
レーム8の凹部5の側面とLEDチップ2の基板部分2
bの側面との隙間にダイボンド用樹脂6を充填すること
により、両者を接着している。この構成により、LED
チップ2の放熱を促進することができるので、高出力タ
イプのLEDをダイボンドするのに適している。また、
図4に示す例では、リードフレーム8の凹部5の底面と
LEDチップ2の底面との間にダイボンド用樹脂6を使
用している。なお、上記では凹部5をリードフレーム8
に設けた例を示したが、凹部5を設ける基板は、このよ
うにリードフレーム8に限られず、金属ステムなどであ
っても構わない。
3、図4により説明する。図3に示す例では、リードフ
レーム8の凹部5の側面とLEDチップ2の基板部分2
bの側面との隙間にダイボンド用樹脂6を充填すること
により、両者を接着している。この構成により、LED
チップ2の放熱を促進することができるので、高出力タ
イプのLEDをダイボンドするのに適している。また、
図4に示す例では、リードフレーム8の凹部5の底面と
LEDチップ2の底面との間にダイボンド用樹脂6を使
用している。なお、上記では凹部5をリードフレーム8
に設けた例を示したが、凹部5を設ける基板は、このよ
うにリードフレーム8に限られず、金属ステムなどであ
っても構わない。
【0010】次に、発光装置の全体構成例を図5乃至図
8を用いて説明する。図5に示す例は、金属ステム7に
凹部5を設け、この凹部5にLEDチップ2の基板部分
2bを埋め込み、ダイボンド、及びワイヤボンドして、
透明樹脂4によって樹脂モールドしたものである。ま
た、図6に示す例は、図5の金属ステム7の代わりに、
リードフレーム8を用いたものである。リードフレーム
8には孔8aが設けられ、透明樹脂4が裏側までまわり
込んでモールドされている。
8を用いて説明する。図5に示す例は、金属ステム7に
凹部5を設け、この凹部5にLEDチップ2の基板部分
2bを埋め込み、ダイボンド、及びワイヤボンドして、
透明樹脂4によって樹脂モールドしたものである。ま
た、図6に示す例は、図5の金属ステム7の代わりに、
リードフレーム8を用いたものである。リードフレーム
8には孔8aが設けられ、透明樹脂4が裏側までまわり
込んでモールドされている。
【0011】図7に示す例は、樹脂モールドの中央部を
双曲面として双曲面レンズ9を形成し、LEDチップ2
の光軸を外れた光線がより多く光ファイバ3に入射する
ようにしたものである。また、図8の例は、パラボラ部
とチップ収納用凹部とを一体化したもので、こうするこ
とでLEDチップ2をダイボンドするのが容易になり、
ボンディングの位置精度を向上することができる。ま
た、このような発光装置を光ファイバ式光電センサに備
えることで、半導体発光素子の発光を有効に利用でき、
感度のよいセンサを構成することができる。なお、半導
体発光素子は、上記実施例のようにLEDに限られず、
半導体レーザでもよい。
双曲面として双曲面レンズ9を形成し、LEDチップ2
の光軸を外れた光線がより多く光ファイバ3に入射する
ようにしたものである。また、図8の例は、パラボラ部
とチップ収納用凹部とを一体化したもので、こうするこ
とでLEDチップ2をダイボンドするのが容易になり、
ボンディングの位置精度を向上することができる。ま
た、このような発光装置を光ファイバ式光電センサに備
えることで、半導体発光素子の発光を有効に利用でき、
感度のよいセンサを構成することができる。なお、半導
体発光素子は、上記実施例のようにLEDに限られず、
半導体レーザでもよい。
【0012】
【発明の効果】以上のように請求項1,2及び4の発明
によれば、パラボラ状反射面の底面形状をLEDチップ
の底面形状と略同一形状とし、パラボラ口径を可能な限
り小さくすることができるので、LEDから出射されパ
ラボラ状反射面で反射した光がより多く光ファイバに入
射するようになる。これにより、光ファイバとLEDと
の結合効率が向上し、コスト面、量産面で優れた発光装
置が得られる。請求項3の発明によれば、LEDチップ
をダイボンドするのが容易になるので、リードフレーム
もしくはステムに対する、LEDチップのボンディング
の位置精度を高めることができる。請求項5の発明によ
れば、半導体発光素子の発光を有効に利用できるので、
感度のよい光ファイバ式光電センサが得られる。
によれば、パラボラ状反射面の底面形状をLEDチップ
の底面形状と略同一形状とし、パラボラ口径を可能な限
り小さくすることができるので、LEDから出射されパ
ラボラ状反射面で反射した光がより多く光ファイバに入
射するようになる。これにより、光ファイバとLEDと
の結合効率が向上し、コスト面、量産面で優れた発光装
置が得られる。請求項3の発明によれば、LEDチップ
をダイボンドするのが容易になるので、リードフレーム
もしくはステムに対する、LEDチップのボンディング
の位置精度を高めることができる。請求項5の発明によ
れば、半導体発光素子の発光を有効に利用できるので、
感度のよい光ファイバ式光電センサが得られる。
【図1】(a)は本発明の一実施例による発光装置の要
部側断面図、(b)は同平面図である。
部側断面図、(b)は同平面図である。
【図2】同発光装置におけるLEDチップの側断面図で
ある。
ある。
【図3】同発光装置におけるチップと基板との接着構成
例を示す側断面図である。
例を示す側断面図である。
【図4】同発光装置におけるチップと基板との接着構成
例を示す側断面図である。
例を示す側断面図である。
【図5】(a)は発光装置の他の実施例を示す側断面
図、(b)は同平面図である。
図、(b)は同平面図である。
【図6】発光装置のさらに他の実施例を示す側断面図で
ある。
ある。
【図7】発光装置のさらに他の実施例を示す側断面図で
ある。
ある。
【図8】(a)は発光装置のさらに他の実施例を示す側
断面図、(b)は同平面図である。
断面図、(b)は同平面図である。
【図9】(a)は従来の発光装置の側断面図、(b)は
同平面図である。
同平面図である。
1 パラボラ状反射面 2 LEDチップ 3 光ファイバ 4 透明樹脂 5 凹部 7 金属ステム 8 リードフレーム
Claims (5)
- 【請求項1】 半導体発光素子と、該半導体発光素子周
辺部に設けられたパラボラ状反射面とを備えた発光装置
において、上記パラボラ状反射面の底面形状を、上記半
導体発光素子の底面形状と略同一形状としたことを特徴
とする発光装置。 - 【請求項2】 上記パラボラ状反射面は、リードフレー
ムもしくはステムに凹部を設けることによって形成した
ものであることを特徴とする請求項1に記載の発光装
置。 - 【請求項3】 上記半導体発光素子は、基板部分を上記
リードフレームもしくはステムの凹部に埋め込み、発光
部分を上記パラボラ状反射面内に臨ませたことを特徴と
する請求項2に記載の発光装置。 - 【請求項4】 上記半導体発光素子と上記パラボラ状反
射面を、透明樹脂によって樹脂モールドしたことを特徴
とする請求項1,2又は3に記載の発光装置。 - 【請求項5】 請求項1,2,3又は4に記載の発光装
置を備えたことを特徴とする光ファイバ式光電センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4218288A JPH0645656A (ja) | 1992-07-24 | 1992-07-24 | 発光装置及びそれを備えた光ファイバ式光電センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4218288A JPH0645656A (ja) | 1992-07-24 | 1992-07-24 | 発光装置及びそれを備えた光ファイバ式光電センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0645656A true JPH0645656A (ja) | 1994-02-18 |
Family
ID=16717492
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4218288A Withdrawn JPH0645656A (ja) | 1992-07-24 | 1992-07-24 | 発光装置及びそれを備えた光ファイバ式光電センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0645656A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000216441A (ja) * | 1999-01-26 | 2000-08-04 | Matsushita Electric Works Ltd | 照明装置 |
| JP2003315637A (ja) * | 2002-04-26 | 2003-11-06 | Yamaha Corp | 発光部構造 |
| JP2005353816A (ja) * | 2004-06-10 | 2005-12-22 | Olympus Corp | 発光デバイス、発光デバイスの製造方法、発光デバイスを用いた照明装置、及び、プロジェクタ |
| JP2006013265A (ja) * | 2004-06-28 | 2006-01-12 | Kyocera Corp | 発光装置およびそれを用いた照明装置 |
| WO2006095676A1 (ja) * | 2005-03-07 | 2006-09-14 | Rohm Co., Ltd. | 光通信モジュールおよびその製造方法 |
| JP2006313896A (ja) * | 2005-05-02 | 2006-11-16 | Samsung Electro Mech Co Ltd | 発光素子パッケージ |
| JP2007035810A (ja) * | 2005-07-26 | 2007-02-08 | Rohm Co Ltd | 光通信モジュール |
| JP2009026991A (ja) * | 2007-07-20 | 2009-02-05 | Citizen Electronics Co Ltd | 発光ダイオード |
| JP2019145577A (ja) * | 2018-02-16 | 2019-08-29 | 京セラ株式会社 | 半導体モジュール、および半導体モジュールの製造方法 |
-
1992
- 1992-07-24 JP JP4218288A patent/JPH0645656A/ja not_active Withdrawn
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US7918567B2 (en) | 2004-06-10 | 2011-04-05 | Olympus Corporation | Light emitting device, manufacturing method for light emitting device, illumination device using light emitting device, and projector |
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| KR100945621B1 (ko) * | 2005-03-07 | 2010-03-04 | 로무 가부시키가이샤 | 광 통신 모듈 및 그 제조 방법 |
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