DE19940902C1 - Prüfeinrichtung - Google Patents
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Abstract
Die Prüfeinrichtung umfaßt eine Steuereinheit für eine Adressierung der IC-Schaltkreise und eine Auswerteeinheit für Antwortsignale der IC-Schaltkreise. Mittels der Steuereinheit werden die Grundadressen der IC-Schaltkreise programmgesteuert nacheinander aufgerufen. Die Anwortsignale werden mittels der Auswerteeinheit automatisch ausgewertet. Die Grundadressen und die erwarteten Antwortsignale sind in einer Datentabelle gespeichert und daraus abrufbar. Ebenfalls ist eine Zuordnung zwischen den festen und variablen und programmierbaren Grundadressen der IC-Schaltkreise einerseits und den Typenbezeichnungen und/oder Benennungen der IC-Schaltkreise andererseits gespeichert. Die Typenbezeichnung und/oder Benennung des jeweils adressierten, aber nicht oder nicht korrekt antwortenden IC-Schaltkreises wird mittels der Auswerteeinheit angezeigt.
Description
Die Erfindung betrifft eine Prüfeinrichtung nach dem Oberbe
griff des Anspruchs 1.
In elektronischen Geräten, z. B. Geräten der Unterhaltungse
lektronik, wie Fernseh-, Video-, und HiFi-Geräten sowie Sa
tellitenreceivern, aber auch in der Haustechnik und der
Kraftfahrzeugtechnik werden zunehmend Bussysteme zur Steue
rung der internen Schaltungskomponenten eingesetzt. Die in
ternen Komponenten sind als integrierte Schaltkreise mit ei
ner Vielzahl von Anschlüssen ausgebildet und aus Kostengrün
den, aber auch aus thermischen und/oder elektrischen Gründen
unmittelbar mit der Schaltungsplatine verlötet.
Bei Gerätedefekten ist es nicht immer möglich, einzelne Kom
ponenten allein aufgrund der Fehlersymptome eindeutig als
Fehlerquelle zu identifizieren und zu ersetzen. Eine aufwen
dige Fehlersuche oder ein versuchsweiser Austausch mehrerer
Komponenten ist aber angesichts der Relation zwischen Ar
beitskosten und Gerätekosten häufig unwirtschaftlich.
In der Druckschrift DE 36 27 638 A1 wird eine Prüfanordnung
mit angeschlossenem Träger, der eine einzige Integrations
schaltung umfasst, beschrieben. Die Integrationsschaltung
wird zur Prüfung durch Adressierung aktiviert. Weitere Integ
rationsschaltungen können in gleiche Weise an einen seriellen
Bus angeschlossen werden. Die Prüfanordnung weist eine Steu
eranordnung und einen Prüfspeicher auf, in dem die Adressen
der betreffenden Integrationsschaltungen und zugeordnete Er
gebnismuster gespeichert sind. Der serielle Bus ist ein Zwei
drahtserienbus und besitzt einen Taktdraht und einen Daten
draht. Gemäß dem aus dieser Druckschrift bekannten Verfahren
werden zur Prüfung der Innenfunktion den auf dem Träger ange
brachten Integrationsschaltungen Prüfmuster zugeführt und Er
gebnismuster ausgewertet.
Die Druckschrift US 5 742 526 A beschreibt ein Gerät zum I
dentifizieren einer integrierten Schaltung. Dabei wird die zu
identifizierende integrierte Schaltung direkt oder mittels
eines Adapters an einen Stecker des Geräts angeschlossen. Der
Stecker stellt einen Adress-/Daten-Port dar, über den der
Prozessor Identifizierungsdaten von der integrierten Schal
tung lesen kann. Identifizierungsdaten können beispielsweise
Herstelldatum oder Typenbezeichnung sein. Mittels dieses vorbekannten
Geräts ist jedoch eine Prüfung einer integrierten
Schaltung nicht möglich. Überdies muss die zu identifizieren
de integrierte Schaltung "lose" vorliegen. Eine Identifizie
rung im eingebauten Zustand in einem Gerät ist nicht möglich.
Schließlich ist aus The Institute of Electrical and Electro
nics Engineers: IEEE Standard Test Access Port and Boundary-
Scan Architecture. IEEE Standard 1149.1-1990, New-York, 1990,
S. 1-1 bis 1-5 bekannt, dass integrierte Schaltungen auf Lei
terplattenebene mit Hilfe des genormten Boundary-Scan-Verfah
rens geprüft werden können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Prüfeinrich
tung zur Ermittlung fehlerhafter IC-Schaltkreise an einem Da
tenbus eines elektronischen Gerätes zu schaffen, welche feh
lerhafte Komponenten schnell und gezielt ermitteln hilft und
dadurch die Wirtschaftlichkeit von Reparaturen wieder ermög
licht.
Diese Aufgabe wird bei einer Prüfeinrichtung nach dem Oberbe
griff des Anspruchs 1 durch die Merkmale dieses Anspruchs ge
löst.
Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich
aus den Unteransprüchen.
Die Erfahrung bei der Reparatur elektronischer Geräte mit
Bussystemen hat gezeigt, daß ein Großteil der Störungen durch
IC-Schaltkreise hervorgerufen wird. Aufgrund der inzwischen
hohen Schaltungsintegration beinhalten die IC-Schaltkreise
sowohl die Komponenten für die Gerätefunktionen als auch die
Komponenten für die Kommunikation mit dem Datenbus. Das führt
dazu, daß Fehler der IC-Schaltkreise manchmal bereits durch
eine gestörte Kommunikation mit dem Datenbus in Erscheinung
treten. Sollte das nicht der Fall sein, können Fehler dann
aber meist durch Abfrage der Zustände der internen Register
der IC-Schaltkreise identifiziert werden, da erwartete Ant
wortsignale ausbleiben oder atypisch sind.
Zur Prüfung der Funktion der Komponenten des elektronischen
Gerätes wird die Prüfeinrichtung an den Datenbus angeschlos
sen und durch die Steuereinheit getaktet. Die Grundadressen
der IC-Schaltkreise werden nacheinander mittels der Steuer
einheit programmgesteuert aufgerufen. Grundadressen können
feste, unveränderliche Adressen, über die Hardware einstell
bare, variable Adressen oder über die Software im Rahmen ei
ner Initialisierung über den Datenbus einstellbare Adressen
sein. Die bei Adressierung üblicherweise erfolgende Rückmel
dung des IC-Schaltkreises wird dabei von der Auswerteeinheit
der Prüfeinrichtung automatisch ausgewertet. Stimmt das rück
gemeldete Signalmuster nicht mit einem erwarteten Muster
überein, wird dies mittels der Auswerteeinheit angezeigt, und
zwar als Typenbezeichnung und/oder Benennung des als defekt
ermittelten IC-Schaltkreises. Der Servicetechniker muß also
nicht zusätzliche Dokumentationen zu den IC-Schaltkreisen
heranziehen, um aus den Antwortsignalen zu ermitteln, ob die
se korrekt sind oder nicht und welcher IC-Schaltkreis der
verwendeten Adresse entspricht.
Es kann erforderlich sein, einen Systemtakt des Gerätes vor
her auszuschalten, falls dieser permanent aktiv ist und dann
die Prüfung erschweren würde.
Sofern IC-Schaltkreise mit programmierbarer Adresse verwendet
werden, kann eine gültige Adresse als Grundadresse durch die
Steuereinheit programmiert werden.
Hierdurch ist es möglich, auch die Prüfung von Geräten mit in
der Grundadresse programmierbaren IC-Schaltkreisen durchzu
führen.
Falls bei Aufruf der Grundadresse ein gültiges Antwortsignal
rückgesendet wird, können gemäß einer Weiterbildung zusätz
lich noch Registeradressen und/oder Befehle aufgerufen und
die rückübermittelten Antwortmuster mit erwarteten Antwortmu
stern verglichen werden. Durch eine Detailprüfung lassen sich
dann auch solche Fehler ermitteln, die bei einer ausschließ
lichen Prüfung der Grundadressen unentdeckt bleiben würden.
Die Zuordnung zwischen festen und/oder variablen und/oder
programmierbaren Adressen und Typenbezeichnungen erhält die
Prüfeinrichtung aus einer Datentabelle, die mit der Steuer-
und Auswerteeinheit gekoppelt wird. Die Datentabelle kann z. B.
auf einem PC und/oder einem austauschbaren Speichermedium
und/oder einem internen Speicher gespeichert sein.
Wenn auf diese Weise ein fehlerhafter IC-Schaltkreis identi
fiziert werden kann, läßt sich der Fehler mit hoher Wahr
scheinlichkeit durch Austausch dieses IC-Schaltkreises besei
tigen. In diesem Fall ist auch der Zeitaufwand des Ein- und
Auslötens vertretbar. Dies wäre nicht der Fall, wenn durch
Probieren der fehlerhafte IC-Schaltkreis ermittelt werden
müßte, da dann auch vergebliche Lötarbeiten anfallen können
oder durch mehrfaches Aus- und Einlöten die Schaltungsplatine
geschädigt werden kann.
Durch die Zuordnung von Adressen und Typenbezeichnungen
und/oder Benennungen kann sich die Adressierung lediglich auf
die Adressen beschränken, die überhaupt von den üblicherweise
eingesetzten IC-Schaltkreisen belegt werden. Außerhalb dieses
Bereichs liegende Adressen brauchen nicht angesprochen zu
werden. So können eventuell mögliche Fehlinterpretationen
ausgeschlossen werden.
Die Verwendung einer aktualisierbaren Datentabelle ermöglicht
es, die Hardware des Prüfgerätes auf die Steuereinheit und
die Auswerteeinheit sowie die zur Verbindung mit dem Datenbus
notwendigen Komponenten zu beschränken und damit für den
praktischen Einsatz in der Werkstatt leicht handhabbar auszu
bilden. Auch die Grundfunktionen der Steuersoftware zur auto
matischen Adressierung der IC-Schaltkreise und optionaler Re
gisterabfrage und/oder Befehlseingabe sowie Auswertung der
Antwortsignale können universell verwendet werden, so daß die
Steuersoftware in einem programmierbaren Speicher-IC des
Prüfgerätes gespeichert werden kann. Die Prüfeinrichtung ist
dann in unveränderter Form zur Prüfung gegenwärtiger und zu
künftiger Geräte geeignet, da die Informationen über die Ty
penbezeichnungen oder Benennungen der IC-Schaltkreise und die
individuellen Adressen sowie die optionalen Register der IC-
Schaltkreise durch die Datentabelle aktualisiert werden kön
nen.
Gemäß einer Weiterbildung umfaßt die Datentabelle eine Zuord
nung zwischen Fabrikat und/oder Gerätetyp und/oder Chassis
und/oder Modul und/oder Variante einerseits und vorhandenen
IC-Schaltkreisen mit festen und/oder variablen und/oder pro
grammierbaren Adressen andererseits. Für die Prüfung sind das
Fabrikat und/oder der Gerätetyp und/oder das Chassis und/oder
das Modul und/oder die Variante eingebbar und der Adressenbe
reich ist dadurch programmgesteuert selektierbar.
Hierdurch ist eine noch schnellere und präzisere Prüfung mög
lich, denn es müssen nur die Adressen der im Gerät tatsäch
lich vorhandenen IC-Schaltkreise angesprochen werden.
Ferner können in der Datentabelle abrufbare Informationen für
einstellbare Adressen und zugehörige Spannungszustände an
Pins dieser IC-Schaltkreise gespeichert sein. Falls variable
Adressen vorhanden sind, können diese Angaben durch die Aus
werteeinheit angezeigt werden.
Hierdurch kann bei mehreren gleichen IC-Schaltkreisen gezielt
durch Spannungsmessung am Adressen-Pin derjenige IC-
Schaltkreis ermittelt werden, auf den die Adresse zutrifft.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand
der Zeichnung erläutert.
Die Zeichnung zeigt ein Blockschaltbild einer erfindungsgemä
ßen Prüfeinrichtung, die mit einem zu prüfenden elektroni
schen Gerät verbunden ist.
Die Prüfeinrichtung umfaßt einen Microcontroller 10, der von
einem in einem Lesespeicher 12, z. B. einem EPROM, gespei
cherten Programm gesteuert wird. Der Microcontroller 10 ist
mit einer Eingabeeinheit 14 und einer Ausgabeeinheit 16 ver
bunden. Ferner ist der Microcontroller 10 über eine Schnitt
stelle 18 mit einem Datenspeicher verbunden, der eine Daten
tabelle mit Daten von IC-Schaltkreisen eines zu prüfenden Ge
rätes enthält. Als Beispiel für einen solchen Datenspeicher
sind ein Kartenlesegerät 20 mit einer Chipkarte 22, ein PC 24
und ein interner Speicher 26 dargestellt. Schließlich ist der
Microcontroller 10 noch mit einer Schnittstellenschaltung 28
für einen Datenbus in einem zu prüfenden Gerät, z. B. für ei
nen I2C-Bus verbunden.
Der Microcontroller 10 in Verbindung mit der Schnittstellen
schaltung 28, dem Steuerprogramm aus dem Lesespeicher 12 und
der Datentabelle aus der Chipkarte 22 oder dem PC 24 dient
zusammen mit der Eingabeeinheit 14 als Steuereinheit und zu
sammen mit der Ausgabeeinheit 16 als Auswerteeinheit.
Busanschlüsse der Schnittstellenschaltung 28 sind mit Busan
schlüssen eines zu prüfenden Gerätes verbunden. Von diesem
Gerät sind ein I2C-Bus 30 sowie damit verbundene IC-Schalt
kreise 32, 34, 36, 38 und 40 dargestellt. Ein I2C-Bus ist ein
bidirektionaler serieller Bus mit einem Leitungspaar und ei
ner Masseverbindung. Bei Geräten der Unterhaltungselektronik
ist in vielen Fällen eine Schnittstelle für den I2C-Bus mit
der SCART-Buchse des Gerätes oder einer sogenannten "Service-
Buchse" verbunden, so daß die Ankopplung der Prüfeinrichtung
sehr einfach ist.
Bei Beginn einer Prüfung werden zuerst Angaben des zu prüfen
den Gerätes über die Eingabeeinheit 14 eingegeben. Dies kön
nen Fabrikat und/oder Gerätetyp und/oder Chassis und/oder Mo
dul und/oder Variante sein. Wenn diese Angaben in einer Da
tentabelle verfügbar sind, werden aus den über die Chipkarte
22, den Kartenleser 20 bzw. den PC 24 und die Schnittstelle
18 oder den internen Speicher 26 einlesbaren Daten die bei
diesen Angaben im Gerät vorhandenen IC-Schaltkreise mit zuge
hörigen Adressen selektiert und nachfolgend nur die tatsäch
lich im Gerät vorhanden IC-Schaltkreise mit den zugeordneten
Adressen adressiert. Sind die Angaben nicht vorhanden, wird
die Prüfung auf alle üblichen Adressen von IC-Schaltkreisen
ausgedehnt, was dann aber eine längere Prüfzeit in Anspruch
nehmen kann.
Nach Aufruf der Grundadressen der IC-Schaltkreise 32, 34, 36,
38 und 40 durch das im Microcontroller 10 ablaufende Steuer
programm werden jeweils Antwortsignale erwartet und diese
ebenfalls durch den Microcontroller 10 ausgewertet. Stimmen
die rückübermittelten Antwortsignale mit den erwarteten Antwortsignalen
überein, erfolgt während einer Prüfbetriebsart
keine Fehlermeldung. Geht hingegen kein oder ein vom erwarte
ten Antwortsignal abweichendes Antwortsignal ein, wird der
defekte IC-Schaltkreis im Klartext, also mit seiner Typenbe
zeichnung und/oder Benennung auf der Anzeigeeinheit 16 ange
zeigt, so daß er für einen Austausch vom Servicetechniker oh
ne weiteres identifizierbar ist. Die Konkordanz zwischen
Grundadresse und Typenbezeichnung und/oder Benennung ist in
der Datentabelle enthalten und wird bei der Fehlerauswertung
mit ausgewertet.
Kann bei diesem Aufruf der Grundadressen keine Störung ermit
telt werden, so können die IC-Schaltkreise, die eine weiter
gehende Prüfung ermöglichen, dieser Prüfung unterzogen wer
den. Es ist aber auch möglich, diese weitergehende Prüfung
generell durchzuführen, um Fehler gleich mehrerer IC-
Schaltkreise in einer einzigen Prüfungsphase ermitteln zu
können.
Hierzu werden nach Aufruf der Grundadresse eines IC-
Schaltkreises anschließend dessen Register adressiert
und/oder Befehle aufgerufen. Auch die daraufhin erzeugten
oder ausbleibenden Antwortmuster werden mit erwarteten Ant
wortmustern verglichen. Entsprechend wird bei einem vom erwarteten
Antwortmuster abweichenden Antwortmuster oder bei
ausbleibendem Antwortmuster der defekte IC-Schaltkreis mit
seiner Typenbezeichnung und/oder Benennung auf der Anzeige
einheit 16 angezeigt. Auch hier werden die zu einer Grunda
dresse oder einem bestimmten IC-Typ zugehörigen Register
adressen und/oder Befehle und die erwarteten Antwortmuster
der Datentabelle entnommen.
Sind in einem Gerät mehrere IC-Schaltkreise gleichen Typs am
selben Datenbus vorhanden, müssen unterschiedliche Grunda
dressen eingestellt werden. In diesem Fall kann zusätzlich
zur Typenbezeichnung und/oder Benennung des IC-Schaltkreises
auch die Nummer des Adressen-Pins und der Spannungszustand
angezeigt werden, der der gewählten Adresseneinstellung ent
spricht. Es kann dann durch Spannungsmessung an dem Adressen-
Pin oder den Adressen-Pins der defekte IC-Schaltkreis unter
mehreren anderen gleichen Typs leicht aufgefunden werden.
Der für den Betrieb des Datenbusses nötige Takt wird vom
Microcontroller 10 erzeugt und dem Datenbus 30 über die
Schnittstellenschaltung 28 aufgeprägt. Wirkt sich ein inter
ner Takt des zu prüfenden Gerätes störend auf die Messung
aus, kann dieser abgeschaltet werden, da er für die Prüfung
nicht benötigt wird.
Ergänzend kann die Betriebsspannung für die Prüfung von der
Prüfeinrichtung bereitgestellt werden, falls eine gerätein
terne Spannungsversorgung ausgefallen ist oder aufgrund eines
Defektes nicht eingeschaltet werden kann.
Alternativ können die Komponenten 10, 12, 14, 16 und 18 auch
durch den PC 24 selbst nachgebildet werden. Es ist dann le
diglich eine Schnittstellenschaltung 28 nötig um die PC-Daten
auf die Signale des Datenbusses umzusetzen. Dies kann eine
extern an eine geeignete Schnittstelle des PC, z. B. die se
rielle, parallele oder USB Schnittstelle anschließbare Schal
tung sein oder eine intern einsetzbare Steckkarte.
Claims (7)
1. Prüfeinrichtung zur Ermittlung fehlerhafter IC-Schalt
kreise (32 . . . 40), die innerhalb eines elektronischen Geräts
mit einem Datenbus (30) verbunden sind, wobei die Prüfein
richtung ebenfalls mit dem Datenbus (30) verbunden wird und
die Prüfeinrichtung eine Steuereinheit (10, 12, 14, 18, 24,
28) für eine Adressierung der IC-Schaltkreise (32 . . . 40) und
eine Auswerteeinheit (10, 12, 16, 18, 24, 28) für Antwortsig
nale der IC-Schaltkreise (32 . . . 40) umfasst, wobei durch die
Steuereinheit (10, 12, 14, 18, 24, 28) ein Takt erzeugt wird,
der dem Datenbus (30) aufprägbar ist, wobei mittels der Steu
ereinheit (10, 12, 14, 18, 24, 28) programmgesteuert die
Grundadressen der IC-Schaltkreise (32 . . . 40) nacheinander
aufrufbar sind und die Antwortsignale der IC-Schaltkreise (32
. . . 40) mittels der Auswerteeinheit (10, 12, 16, 18, 24, 28)
automatisch auswertbar sind, wobei die Grundadressen und die
erwarteten Antwortsignale in einer Datentabelle gespeichert
und daraus abrufbar sind, wobei der die Datentabelle enthal
tende Speicher mit der Steuereinheit (10, 12, 14, 18, 24, 28)
und der Auswerteeinheit (10, 12, 16, 18, 24, 28) verbunden
ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Datentabelle ferner ei
ne Zuordnung zwischen den Grundadressen der IC-Schaltkreise
(32 . . . 40) einerseits und den Typenbezeichnungen und/oder
Benennungen der IC-Schaltkreise (32 . . . 40) andererseits um
fasst und die Typenbezeichnung und/oder Benennung des jeweils
adressierten, aber nicht oder nicht korrekt antwortenden IC-
Schaltkreises mittels der Auswerteeinheit (10, 12, 16, 18,
24, 28) angezeigt wird.
2. Prüfeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass die Grundadressen der IC-Schaltkreise (32 . . . 40) fest,
variabel oder programmierbar sein können.
3. Prüfeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß bei IC-Schaltkreisen (32 . . . 40) mit programmierbarer Ad
resse eine gültige Adresse als Grundadresse durch die Steuer
einheit (10, 12, 14, 18, 24, 28) programmierbar ist.
4. Prüfeinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch
gekennzeichnet, daß mittels der Steuereinheit (10, 12, 14,
18, 24, 28) programmgesteuert zusätzlich Registeradressen
und/oder Befehle solcher IC-Schaltkreise (32 . . . 40)
nacheinander aufrufbar sind, die über solche verfügen, und
die Antwortsignale der IC-Schaltkreise (32 . . . 40) mittels
der Auswerteeinheit
(10, 12, 16, 18, 24, 28) automatisch auswertbar sind, wobei
auch die Registeradressen und/oder Befehle und die erwarteten
Antwortsignale in der Datentabelle gespeichert und daraus ab
rufbar sind.
5. Prüfeinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, da
durch gekennzeichnet, daß in der Datentabelle zusätzlich eine
Zuordnung zwischen Fabrikat und/oder Gerätetyp und/oder Chas
sis und/oder Modul und/oder Variante einerseits und vorhande
nen IC-Schaltkreisen mit festen und/oder variablen und/oder
programmierbaren Adressen andererseits gespeichert und abruf
bar sind und daß das Fabrikat und/oder der Gerätetyp und/oder
das Chassis und/oder das Modul und/oder die Variante eingeb
bar und der Adressenbereich dadurch programmgesteuert selek
tierbar ist.
6. Prüfeinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, da
durch gekennzeichnet, daß die Datentabelle auf einem an
schließbaren oder angeschlossenen PC (24) und/oder einem aus
tauschbaren Speichermedium (22) und/oder einem internen Spei
cher (26) gespeichert ist.
7. Prüfeinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, da
durch gekennzeichnet, daß in der Datentabelle abrufbare In
formationen für einstellbare Adressen und zugehörige Span
nungszustände an Pins dieser IC-Schaltkreise (32 . . . 40) ge
speichert sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19940902A DE19940902C1 (de) | 1999-08-27 | 1999-08-27 | Prüfeinrichtung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19940902A DE19940902C1 (de) | 1999-08-27 | 1999-08-27 | Prüfeinrichtung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19940902C1 true DE19940902C1 (de) | 2001-06-21 |
Family
ID=7919936
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19940902A Expired - Fee Related DE19940902C1 (de) | 1999-08-27 | 1999-08-27 | Prüfeinrichtung |
Country Status (1)
Country | Link |
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- 1999-08-27 DE DE19940902A patent/DE19940902C1/de not_active Expired - Fee Related
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8100 | Publication of the examined application without publication of unexamined application | ||
D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |
Effective date: 20120301 |