(57)【要約】【課題】ガスメータに用いるプリント基板において、両面を電気的に接続するためのスルーホールに樹脂を充填し、その樹脂上にレジスト処理を行うことにより、部品実装後のコーティング処理を省略可能とする。【解決手段】銅箔などの導電層が両面に形成された絶縁基板にスルーホールを形成し、そのスルーホールの内壁に銅メッキを形成し（Ｓ１）、さらに、回路を形成し、（Ｓ２）、スルーホールにアクリル樹脂などの樹脂を印刷して充填し（Ｓ３）、充填した樹脂を熱硬化させ（Ｓ４）、その上にレジスト処理を行い、レジスト層を形成する（Ｓ５）。このレジスト処理により、プリント基板（ＰＣＢ）に対して、部品実装後のコーティング処理を省略することができるため、コーティング処理にかかっていた負荷を軽減することができる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
両面に導電層が形成された基板と、該基板の両面を電気的に接続するためのスルーホールとを有するプリント基板を内蔵したガスメータにおいて、前記プリント基板は、前記スルーホールに樹脂を印刷して充填し、該充填した樹脂を熱硬化させ、その上にレジスト層が形成されていることを特徴とするガスメータ。
【請求項２】
請求項１に記載のガスメータにおいて、前記プリント基板は、コーティング処理をされていないことを特徴とするガスメータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガスメータ、より詳細には、基板に形成されたスルーホールを樹脂で充填して製造されたプリント基板を内蔵したガスメータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ガス流量を計測するガスメータにおいて、使用するＰＣＢ（Printed Circuit Board：プリント基板）には高信頼性が要求される。その信頼性を実現するために、ＰＣＢに対して、部品実装後にコーティング処理を行っている。これは、従来のＰＣＢではスルーホールのラウンドや穴がむき出しになっており、簡単に酸化反応や腐食を引き起こしてしまうためにＰＣＢ表面に保護剤（コーティング剤）を塗布するようにしている。これによりスルーホールのラウンドや穴の保護、絶縁性などの向上を図ることができる。通常、コーティング処理において上記保護剤をＰＣＢに塗布するために、刷毛塗りや、設備などを導入して自動塗布を行っている。そのため、乾燥時間や、塗布のバラツキなどがあり、製造の工数管理に多大な負荷を与えていた。
【０００３】
図５は、従来のガスメータのプリント基板（ＰＣＢ）の一例を示す図で、図中、１００はＰＣＢを示す。図６は、図５に示したＰＣＢ１００のＹＹ′断面を示す断面図で、ＰＣＢ１００は、エポキシ系樹脂などの絶縁材料からなる絶縁基板１０１，絶縁基板１０１の両面に張り合わされた銅箔などの導電層（以下、スルーホールのラウンド）１０２，絶縁基板１０１に形成されたスルーホール１０３，スルーホール１０３の内壁に形成された銅メッキ１０４、レジスト層１０５から構成されている。
【０００４】
図５及び図６において、絶縁基板１０１の両面に形成された配線パターン（スルーホールのラウンド１０２）を電気的に接続するために、スルーホール１０３を形成し、そのスルーホール１０３の内壁に銅メッキ１０４を形成して両面の配線パターンを接続している。ＰＣＢ１００の基になる基板は絶縁基板１０１の両面に銅箔が張り付けられたものを用い、この銅張り基板に対して、配線パターンとなる銅箔部分を残して、他の部分（絶縁する部分）の銅箔を溶かして無くしてしまう処理、所謂エッチング処理が施される。このスルーホールのラウンド１０２を溶かすための溶剤としては、例えば、塩化第二鉄の溶液などが用いられる。配線パターンとして残す部分には上記溶剤で溶けないように、マスク処理（すなわち、溶剤に溶けない材料で配線パターンを描く処理）を行い、エッチングした後に、マスクを除去する。その後、配線パターンには、レジスト層１０５を施す。このような一連の処理の結果、部品実装後に露出したスルーホールのラウンド１０２にコーティング処理を行って信頼性を確保する必要があった。
【０００５】
上記課題に対して、例えば、特許文献１には、狭ピッチスルーホールを有する基板の信頼性を向上した樹脂穴埋め基板の製造方法が開示されている。これは、絶縁基板１の表面及びスルーホール４の導電体層３の表面に化学処理により粗化面を形成し、次いで絶縁基板１の表面の導電体層３の表面を機械研磨して平滑化した後、スルーホール４にマスクを用いて穴埋め樹脂６を印刷充填するようにしたものである。
【特許文献１】特開２００３−１３３７２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１に記載の発明は、より高い信頼性が要求されるガスメータに内蔵される基板を対象としたものではないため、屋外環境で使用する場合を想定した耐候性等については考慮されていない。
【０００７】
本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたものであり、ガスメータに用いるプリント基板において、両面を電気的に接続するためのスルーホールにアクリル系樹脂などの耐候性に優れた樹脂を充填し、その樹脂上にレジスト処理を行うこと、を目的としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の第１の技術手段は、両面に導電層が形成された基板と、該基板の両面を電気的に接続するためのスルーホールとを有するプリント基板を内蔵したガスメータにおいて、前記プリント基板は、前記スルーホールに樹脂を印刷して充填し、該充填した樹脂を熱硬化させ、その上にレジスト層が形成されていることを特徴としたものである。
【０００９】
第２の技術手段は、第１の技術手段において、前記プリント基板は、コーティング処理をされていないことを特徴としたものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ガスメータに用いるプリント基板において、両面を電気的に接続するためのスルーホールにアクリル系樹脂などの耐候性に優れた樹脂を充填し、その樹脂上にレジスト処理を行うことにより、信頼性を確保すると共に、あるレベルの気密性を持つユニット保護構造によっては、部品実装後のコーティング処理を省略可能とすることができるため、そのコーティング処理にかかっていた負荷を軽減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１は、本発明の一実施形態に係るガスメータの一構成例を示す図で、一般的なマイコンメータの一構成例を示す図でもある。図１において、１はガスメータ、２は外部装置、１０は制御部、１１は計量部、１２はセンサ部、１３は表示部、１４は遮断部、１５は端子台、２１は宅内操作器、２２は網制御装置（以下、ＮＣＵという）、２３はガス漏れ警報器、２４は外部１機器（外部端子１の機器）、２５は外部２機器（外部端子２の機器）であり、１０ａはマイクロコンピュータ（以下、マイコンという）、１０ｂはインタフェース、１０ｃは電池、１０ｄはテスト遮断スイッチ、１０ｅは容器リセットスイッチ、１１ａは計量機能、１２ａは電圧検出センサ、１２ｂは流量センサ、１２ｃは圧力センサ、１２ｄは感震器、１３ａは積算表示機能、１３ｂはセキュリティ表示機能、１４ａは双方向遮断弁、１４ｂは遮断弁開スイッチである。
【００１２】
ガスメータ１は、ガスメータ１における各種制御を行う制御部１０、ガス流量を計量すする計量部１１、センサ部１２、表示部１３、及び遮断部１４を備え、さらに、外部装置２との接続を行う端子台１５を備える。
【００１３】
計量部１１は、ガス流量に応じた回転体の回転数又は流体振動を出力する計量機能１１ａからなる。また、センサ部１２は、ガス流量やセキュリティに関係する物理量を検出するセンサ類からなり、電池１０ｃの電圧を検出する電圧検出センサ１２ａ、計量機能１１ａの出力を検出する流量センサ１２ｂ、ガス圧力低下などガス圧力を検知する圧力センサ１２ｃ、地震波等の振動を検知する感震器１２ｄ等から構成されている。なお、流量センサ１２ｂは、流量を検出するためのセンサで、勿論、流速センサであってマイコン１０ａにて流量を演算するものであってもよいし、流量演算器（流量変換器）を介してマイコン１０ａに流量を送信するものであってもよい。
【００１４】
また、制御部１０は、主として、取り込まれたセンサの信号を演算処理して処理データを収納し、表示部１３に出力したり端子台１５を介して外部に出力するもので、マイコン１０ａ、インタフェース１０ｂ、電源となる電池１０ｃ、双方向遮断弁１４ａが正常に機能するかをテストするためのテスト遮断スイッチ１０ｄ、容器リセットスイッチ１０ｅ等から構成されている。なお、電池１０ｃは少なくとも制御部１０の電源となるものである。また、マイコン１０ａは、流量センサ１２ｂへ命令し流量センサ１２ｂからの流量検出信号に基づいて流量を計測して積算する処理を行う電子制御装置であり、演算処理をするＭＰＵと、それら各手段としてＭＰＵを機能させるためのプログラムを記録し処理データを記録するメモリとで構成される。
【００１５】
また、表示部１３は、制御部１０により処理されたデータを所定のプログラムまたは外部からの指令に従って表示するＬＣＤ（液晶表示器）等の表示装置であり、ガス流量の積算表示機能１３ａ，セキュリティ表示機能１３ｂなどをもっている。また、遮断部１４は、センサ部１２の信号による異常等が生じたとき、制御部１０のマイコン１０ａからの命令により制御弁を遮断するもので、制御弁としての双方向遮断弁１４ａ，遮断弁開スイッチ１４ｂ等とから構成されている。
【００１６】
一方、外部装置２は、端子台１５を介してガスメータ１の外部に接続される機器類であり、例えば、宅内でガスメータ１の操作を行う宅内操作器２１、ガスメータ１との間で発呼，選択信号の送出，切断など電話交換網を制御するＮＣＵ２２、ガスメータ１におけるガス漏れを警報するガス漏れ警報器２３、及びａ接点タイプのガス漏れ警報器（外部１機器）２４、ボンベの切り替えを制御する自動切り替え調整器（外部２機器）２５が設けられている。ＮＣＵ２２は、ガスメータ１の通信機能（自動通報，遠隔遮断，自動検針など）を行うためガス検針センタなどとガスメータ１を電話回線で接続する機器であり、電話機とガスメータ１を自動的に切り替えてガスメータ１のデータの送受信を行う。ハンディターミナルやＰＣは、検針器や設定器として用いられるものである。設定器は、設置されているガスメータの設定変更や確認などを行う。設定，確認が行われる項目には、継続使用時間設定、口火登録などあるが、ガス事業者の運用形態によりその仕様は決定される。
【００１７】
上記のように構成されたガスメータ１に内蔵されるプリント基板（ＰＣＢ）について以下に説明する。
図２は、本発明のガスメータ１に内蔵されるプリント基板（ＰＣＢ）の一例を示す図で、図中、３０はＰＣＢを示す。図３は、図２に示したＰＣＢ３０のＸＸ′断面の一例を示す断面図で、ＰＣＢ３０は、基板の両面を電気的に接続するためのスルーホール３１，スルーホール３１に充填された樹脂３２，エポキシ系樹脂などの絶縁材料からなる絶縁基板３３，絶縁基板３３の両面に形成された導電層３４，スルーホール３１の内壁に形成された銅メッキ３５，絶縁基板３３上に形成されたレジスト層３６を有している。
【００１８】
図４は、図２及び図３に示したＰＣＢ３０の製造方法の一例を示すフロー図である。尚、本例は、図２及び図３に示したＰＣＢ３０の構成に基づいて説明する。まず、銅箔などの導電層３４が両面に形成された絶縁基板３３にスルーホール３１を形成し、そのスルーホール３１の内壁に銅メッキ３５を形成し（ステップＳ１）、さらに、回路を形成し（ステップＳ２）、スルーホール３１に樹脂３２を印刷して充填し（ステップＳ３）、充填した樹脂３２を硬化させ（ステップＳ４）、その上にレジスト処理を行い、レジスト層３６を形成する（ステップＳ５）。このレジスト処理により、ＰＣＢ３０に対して、構造によっては、部品実装後のコーティング処理を省略することができるため、コーティング処理にかかっていた負荷を軽減することができる。また、スルーホール３１が樹脂３２で充填され、導電層３４が露出せずに保護されているため、信頼性を確保することができる。
【００１９】
ここで、上記絶縁基板３３は、エポキシ系樹脂以外にも、例えば、ＢＴ（ビスマレイミドートリアジン）系樹脂，ポリイミド系樹脂，ＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル）系樹脂，フェノール系樹脂，ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）系樹脂，珪素系樹脂，ポリブタジエン系樹脂，ポリエステル系樹脂，メラミン系樹脂，ユリア系樹脂，ＰＰＳ（ポリフェニレンスルフィド）系樹脂，ＰＰＯ（ポリフェニレンオキシド）系樹脂などや、あるいは、これらを組み合わせて用いることができる。また、スルーホール３１に充填する樹脂３２は、例えば、アクリル系樹脂，エポキシ系樹脂，ＢＴ系樹脂，ポリイミド系樹脂，ＰＰＥ系樹脂，フェノール系樹脂，ＰＴＦＥ系樹脂，珪素系樹脂，ポリブタジエン系樹脂，ポリエステル系樹脂，メラミン系樹脂，ユリア系樹脂，カルド系樹脂などや、あるいは、これらを組み合わせて用いることができるが、特に、より耐候性に優れたアクリル系樹脂を用いることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態に係るガスメータの一構成例を示す図である。
【図２】本発明のガスメータに内蔵されるプリント基板（ＰＣＢ）の一例を示す図である。
【図３】図２に示したＰＣＢのＸＸ′断面の一例を示す断面図である。
【図４】図２及び図３に示したＰＣＢの製造方法の一例を示すフロー図である。
【図５】従来のガスメータのプリント基板（ＰＣＢ）の一例を示す図である。
【図６】図５に示したＰＣＢのＹＹ′断面を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２１】
１…ガスメータ、２…外部装置、１０…制御部、１０ａ…マイクロコンピュータ（マイコン）、１０ｂ…インタフェース、１０ｃ…電池、１０ｄ…テスト遮断スイッチ、１０ｅ…容器リセットスイッチ、１１…計量部、１１ａ…計量機能、１２…センサ部、１２ａ…電圧検出センサ、１２ｂ…流量センサ、１２ｃ…圧力センサ、１２ｄ…感震器、１３…表示部、１３ａ…積算表示機能、１３ｂ…セキュリティ表示機能、１４…遮断部、１４ａ…双方向遮断弁、１４ｂ…遮断弁開スイッチ、１５…端子台、２１…宅内操作器、２２…網制御装置（ＮＣＵ）、２３…ガス漏れ警報器、２４…外部１機器、２５…外部２機器、３０，１００…プリント基板（ＰＣＢ）、３１，１０３…スルーホール、３２…樹脂、３３，１０１…絶縁基板、３４，１０２…導電層（スルーホールのラウンド）、３５，１０４…銅メッキ、３６，１０５…レジスト層。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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