JP2003075859A - スルーホールの形成方法及びスルーホールが形成された基板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 アスペクト比（基板の厚さ／スルーホールの
孔径）が大きいスルーホールであっても、容易に形成す
ることができるスルーホール形成方法を提供する。 【解決手段】 ガラス基板にドリルによって孔をあけ、
研磨ドリルで面取りを行う（図２（ａ）〜（ｃ））。次
に、導線供給機２０６によって導線を供給し、予め算出
しておいた長さ（スルーホールを導線で充填し得る長
さ）で切断する（図２（ｄ）〜（ｅ））。さらに、切断
された導線を上下から圧縮し、リベット状にする（図２
（ｆ））。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ガラス基板等の基
板に設けるスルーホールの形成方法等に関し、特にスル
ーホールの導電部の形成方法等に関する。

【０００２】

【従来の技術】ノート型パソコンをはじめ、携帯電話機
やパームトップ型パソコンの表示画面として液晶パネル
が使用されている。その一方、携帯電話機やパームトッ
プ型パソコンの場合、「小型化」、「薄型化」及び「軽
量化」が市場における優位性を左右する重要なファクタ
ーの一つとなっている。

【０００３】ところが、携帯電話機やパームトップ型パ
ソコンのユーザの要求により、これらの画面サイズはよ
り大型化へと遷移している。このため、画面サイズには
直接関係しない接続ケーブルやコネクタ、プリント基板
等のさらなる省スペース化、集積化が試みられている。
この場合、省スペース化、集積化を可能とする方法の一
つに、基板の表裏等のパターン間を導通し得る「スルー
ホール」がある。

【０００４】例えば、特開平８−３１３９２６号公報に
開示された「液晶パネル」では、液晶パネルを構成する
上下２枚のガラス基板の間に設けた導通用基板にスルー
ホールを施すことにより、駆動制御回路と液晶パネルの
行電極及び列電極との接続を簡略化する方法が提案され
ている。

【０００５】また、特開平１０−３０１１３４号公報に
開示された「液晶表示パネルの製造方法」では、液晶パ
ネル基板とマザー基板（液晶パネルを駆動制御等するた
めにプリント基板等に構成される回路基板）との接続に
スルーホールを利用し、コネクタを排した接続方法を提
案している。

【０００６】図１２は、上記第２の従来例における液晶
パネルを製造する工程の概略図であり、特に上流の製造
工程に着目した図である。図１２に示されるように、液
晶パネルを製造する場合は、まず、ガラス基板上にＩＴ
Ｏ（Indium Tin Oxide）電極の蒸着やパターンのエッチ
ング等、必要な配線パターンが形成される（Ｓ１１０
１）。次に、スルーホール用の孔あけを行い（Ｓ１１０
２）、ガラス基板の下面から銀パラジウム等を含む導電
ペーストを真空吸引して孔の内壁を覆い、これを焼成し
て導電部を形成する（Ｓ１１０３）。さらに、液晶の配
向を制御するための配向層が形成される（Ｓ１１０
４）。以下、後工程として２枚の基板の貼り合わせ、液
晶注入・封止及び偏光板貼付等を行い（Ｓ１１０５）、
液晶パネルを完成する。

【０００７】図１３は、前記図１２によって形成したス
ルーホールを含むガラス基板の断面図である。図１３に
は、ガラス基板１２０１上にＩＴＯ電極１２０２が形成
され、その上にスルーホール（その内部１２０３は空洞
である）の内壁１２０４を覆う導電ペーストを焼成した
電極１２０４が重ねられ、ＩＴＯ電極と導通している様
子が示されている。

【０００８】この図１３では、スルーホールの内壁１２
０４に導電ペーストが均一に形成されている様子が示さ
れている。なお、図１３の例では、スルーホールの孔径
が０．５ｍｍ、ガラス基板の厚さが０．７ｍｍであり、
アスペクト比（基板の厚さ／孔径）は「１．４」となっ
ている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の技術には次のような問題点がある。つま
り、基板に実装する部品や配線パターンの高密度化に伴
い、ガラス基板の厚さ（例えば、０．５ｍｍ）に比べて
孔径が例えば０．１ｍｍのように小さい（即ち、アスペ
クト比（孔の径に対する長さの比）が「５」のように大
きい）スルーホールが望まれるが、前記のように真空吸
引する従来の手法では、スルーホールの孔の内部に導電
ペーストが吸引されにくく、また、吸引されたとしても
スルーホールの内壁を均一に覆うことができない等の問
題が生じ、大きいアスペクト比のスルーホールの形成が
困難になるという問題がある。

【００１０】また、上記の従来技術では、スルーホール
の内壁を覆う導電ペーストを焼成した電極が基板の表面
に突出するように形成されるので、スルーホールを形成
した基板上にフォトリソグラフィ法等によって微細な配
線パターンを描いたり薄膜を形成したりするときの障害
になってしまうという問題もある。

【００１１】そこで、本発明は、かかる問題点に鑑みて
なされたものであり、孔径が小さく、かつ、アスペクト
比が大きいスルーホールであっても、ガラス基板等の基
板に対して容易に形成することができ、かつ、確実な導
電性を確保することができる高密度実装に適したスルー
ホールの形成方法等を提供することを目的とする。

【００１２】さらに、スルーホールの導電部の形成につ
いては、スルーホールを形成した基板上に配線パターン
や薄膜回路等を形成する場合であっても、これらの形成
プロセスに障害を与えることのないスルーホールの形成
方法等を提供することをも目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明に係るスルーホールの形成方法は、基板に
貫通孔をあけた後に、その内壁面の縁部を面取りし、そ
の孔の径よりも少し小さい径で、その孔の長さよりも少
し長い金線等の導電部材を差し込み、基板の上面及び下
面から突出した導電部材を圧迫して変形させることで、
リベットのように、スルーホールの導電部を形成する。

【００１４】そして、本発明で使用する孔に挿入する導
電部材の長さ（体積）を予め計算した値（孔の中空部の
容積）に一致させておくことで、導電部材を圧迫してリ
ベットにしたときに、導電部材の両端面と基板の上下面
とが面一になるように完成させることができる。

【００１５】これによって、高密度実装に適したスルー
ホール、例えば、径が１００μｍ以下の微細なスルーホ
ールや、孔の径に対する長さの比が大きいスルーホール
が簡易な工程で、かつ、導電性が確実に確保された状態
で完成される。

【００１６】また、孔の開けられた基板上に導電性の微
細粒子をばらまき、基板をゆすることで、全ての孔に微
細粒子を入れ込んだ後に、それら微細粒子を圧着する方
法であってもよい。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を用いて詳細に説明する。図１は、本発明の実施
の形態におけるガラス基板にスルーホールを形成する方
法を含む液晶パネルの製造プロセスの概略図である。図
１（ａ）は、最初にガラス基板にスルーホールを形成
し、その後に従来の工程に従って液晶パネルを製造する
プロセスを示す。図１（ｂ）は、図１（ａ）の変形例で
あり、前記図１２に示された従来の液晶パネルの製造プ
ロセスにおける基本的な流れは踏襲するが、従来の「導
電部形成」の工程において根本的に異なる本発明に係る
特徴的なスルーホールの形成方法を有する製造プロセス
を示す。

【００１８】以下では、主として図１（ａ）について説
明する。まず、スルーホール用の孔あけを行い（ステッ
プＳ１０１）、マイクロリベット工法により、スルーホ
ールを形成する（ステップＳ１０２）。ここで、「マイ
クロリベット工法」とは、基板（ガラス基板、シリコン
基板又はプラスチック基板等）の両面を電気的に導通さ
せるためのスルーホールを形成する本発明に係る特徴的
な工法の呼び名であり、基板にあけられたスルーホール
用の孔に所定の長さの導線（例えば、厚さが７００μｍ
の基板の場合であれば、約８４０μｍの長さの金線やア
ルミニウム線等）を挿入し、リベットを作るのと同様
に、孔の両端から突出した導線部分を導線の長手方向に
押し潰すように圧縮し、スルーホール用の孔全体に導線
を充填させる（埋める）工法である。このとき、孔の両
端における開口部は、孔あけの際に生じた基板のマイク
ロクラック（小さな亀裂）を除去するために、予め、基
板の面に対して斜め方向に面取りがされている（内壁面
縁部の角を削り落とす処理が施されている）ので、長手
方向に圧縮された導線の両端は、さらネジの頭部のよう
に拡がり、リベットのように固定される。

【００１９】次に、透明電極であるＩＴＯ等の薄膜パタ
ーンを形成（ステップＳ１０３）した後、液晶の配向を
制御するための配向層を形成する（ステップＳ１０
４）。なお、これ以降の液晶パネルを製造する工程（後
工程：ステップＳ１０５）は、従来のプロセスと同じで
あるため説明を省略する。

【００２０】図１（ｂ）に示される製造手順は、上記図
１（ａ）の「薄膜パターン形成」工程（Ｓ１０３）と
「配向層形成」工程（Ｓ１０４）の間に「スルーホール
用孔あけ」工程（Ｓ１０１０ｂ）及び「マイクロリベッ
ト工法」工程（Ｓ１０２ｂ）を挿入したものに相当す
る。つまり、本発明に係るスルーホールの形成を薄膜パ
ターン形成の前に行うか（図１（ａ））、後に行うか
（図１（ｂ）））が相違し、個々の工程の詳細は、図１
（ａ）及び図１（ｂ）において、基本的に同じである。

【００２１】図２（ａ）〜（ｆ）は、図１に示された
「スルーホール用孔あけ」工程（Ｓ１０１、Ｓ１０１
ｂ）及び「マイクロリベット工法」工程（Ｓ１０２、Ｓ
１０２ｂ）の詳細例である。なお、図２の例では、ガラ
ス基板の厚さ（ｔ）を７００μｍ、スルーホール用の孔
の孔径（ｄ）を１０５μｍ、使用する導線（例えば、金
線）の線径（φ）を１００μｍとする。なお、この場
合、ガラス基板の厚さ（ｔ）は、スルーホール用の孔の
長さ（深さ）と同じである。

【００２２】最初に、その刃先２０３がタングステンカ
ーバイド等の超硬材にダイヤモンドの砥粒を電着した電
着ダイヤドリル等の孔あけドリル２０２によって、スル
ーホール用の孔をあける（図２（ａ）、図２（ｂ））。
続いて、別の刃先２０５を備える電着ダイヤドリル等の
研磨ドリル２０４で孔の両端の縁部の面取りを行う（図
２（ｃ））。

【００２３】この場合、面取りした部分の角度及びその
形状は、研磨ドリル２０４の刃先角度と削り開始位置か
ら削り終了位置までの削り移動距離とによって決定され
る。例えば、刃先角度を９０°、削り移動距離を５０μ
ｍとすると、図２（ｄ）の拡大図（円内）に示されるよ
うな約４５度の斜面状に面取りされることになる。

【００２４】次に、導線供給機２０６によって、面取り
された孔に導線２０７を供給し、所定の長さで切断する
（図２（ｄ）。上記の例であれば、約８４０μｍの長さ
となる。この「所定の長さ」は、切断された導線の体積
と孔内（面取りされた開口部を含む中空部）の容積とが
一致するような長さであり、スルーホール用の面取り開
口部を含む孔の全体を導線が充填するように、ガラス基
板の厚さ、孔径及び面取り後の形状に基づいて、予め算
出しておく。

【００２５】そして、全ての孔に導線を供給し終える
と、それら全ての導線について、ガラス基板から上下
（あるいは、上方のみ）に突出した導線２１０の両端部
に対し、平坦な面を有する治具２０８及び台座２０９等
を用いて、導線２１０の長手方向に挟みつけて圧迫する
（図２（ｅ）、図２（ｆ））。これによって、全ての導
線２１０の両端部は、圧迫力によって、さらネジの頭部
のように変形し、面取り部分の内空間を隙間なく充填す
る状態となり、導線の胴部も、圧迫力によって、孔の中
空部を隙間なく充填する状態に変形する。つまり、図２
（ｆ）に示されるように、導線２１１は、ガラス基板２
０１の上面及び下面それぞれの開口部（面取り部分の内
側の空間））に戻り防止の頭部が形成されたリベットの
ような形状となり、孔に固定される。

【００２６】図３は、上記の図２（ｄ）に示されたスル
ーホール用の孔に導線を供給する様子を示す図である。
図３では、ペンシル形状の導線供給機２０６がガラス基
板２０１上の面取りされたスルーホール用の孔３０４に
導線２０７を供給しようとしている様子が示されてい
る。この例では、スルーホール用の孔の孔径（ｄ）は７
５μｍ、面取りのための削り移動距離を３５μｍ、導線
（例えば、金線）の線径（φ）を７０μｍとしている。
導線３０３は、既に供給された同じ線径の金線であり、
約８７０μｍで切断されている。なお、図中の導線３０
１、３０２は、既に供給された線径が異なる金線（φ：
１００μｍ）であり、約８４０μｍで切断されている。
つまり、ここでは、２種類の孔径からなるスルーホール
の製造プロセスが示されている。

【００２７】図４は、図３に示された製造プロセスによ
って完成された２種類の孔径のスルーホールを有するガ
ラス基板の外観図である。一つは、線径が１００μｍの
導線を用いて形成されたスルーホール４０１及び４０
２、もう一つは、線径が７０μｍの導線を用いて形成さ
れたスルーホール４０２、４０３である。

【００２８】このように、本発明に係る「マイクロリベ
ット工法」によってスルーホールを形成すると、孔径が
小さく、かつ、大きなアスペクト比を有するスルーホー
ルであっても、そのプロセスは簡易なものとなる。つま
り、従来技術のような導電ペーストの真空吸引という大
掛かりなプロセスは不要となる。そして、このように形
成されたスルーホールの端面（上端面及び下端面）は、
基板面（上面及び下面）と面一となるため、基板の上下
面は、スルーホールが形成されていない単なる基板の面
と何ら異なることなく、凹凸のないフラットな面とな
る。したがって、このような基板上に蒸着やスパッタ等
によって微細な配線パターンやＴＦＴ（Thin Film Tran
sistor）等の回路を形成する場合に、スルーホールが障
害になることが避けられる。

【００２９】図５は、上記図２（ｅ）に示された導線を
圧縮する工程における他の具体例を示す図である。ここ
では、ガラス基板２０１の下の平坦な台座２０９は上記
の図２（ｅ）に示されたものと同様であるが、上の円筒
状の治具５０５によって、導線５０２〜５０４を圧迫し
ている点が異なる。この場合、円筒状の治具５０５は、
突出した導線５０２〜５０４を叩いて潰すことができる
ような直径（例えば、５００μｍ）を有している。な
お、本図において、スルーホール５０１は、このような
治具で完成されたものである。前述の図３と同様、スル
ーホール５０１に用いた導線及び導線５０２の線径は１
００μｍ、導線５０３、５０４の線径は７０μｍであ
る。

【００３０】図６は、このような工程でスルーホールを
形成したガラス基板の応用例を示す図である。図６は、
液晶パネルのガラス基板２０１のうち、液晶画面の周辺
のスペースにスルーホール４０１〜４０４、配線パター
ン６０８、ＴＦＴ６０４等による回路を形成したり、Ｍ
ＰＵ（Micro Processing Unit）６０１やメモリ６０２
等のベアチップや、可変抵抗６０３、チップ抵抗６０
５、６０６等のチップ部品を直付けで実装したＣＯＧ
（Chip on Glass）あるいはＳＯＧ（System on Glass）
の例を示したものである。なお、図６に示すガラス基板
２０１において、破線６０７で示した部分が液晶画面の
表示エリアである。

【００３１】図７は、図６に示されたＣＯＧやＳＯＧの
断面図である。図７（ａ）は、ガラス基板７０４にスル
ーホール７０１等を形成すると共に、これらスルーホー
ルを利用して液晶パネルの駆動回路、信号処理回路、制
御回路等をベアチップ実装によって構成した液晶パネル
７００の例である。つまり、ガラス基板の上面や下面に
ＭＰＵやメモリＩＣ等のベアチップを直付けして実装す
ることにより、これまで必要とされたプリント回路基板
を不要にしている。

【００３２】この図７（ａ）に示された液晶パネル７０
０は、厚さ５〜１０μｍの液晶層７０６が、配向層７０
７を備えたＡＭ（アクティブマトリックス）基板７０８
と、これに対向する配向層７０９を備えたＲＧＢカラー
フィルタ基板７１０の間にサンドイッチされ、その外周
をシール・封止材７１１、７１２で機密封着している。
さらに、その両端をガラス基板７０４、７０５及び偏光
板７１３、７１４によってサイドイッチされている。こ
の図に示されるように、スルーホール７０１〜７０３
は、ガラス基板７０４に形成されている。

【００３３】この図７（ａ）に示されるように、本発明
に係る「マイクロリベット工法」により形成したスルー
ホール７０１〜７０３は、ＡＭ基板７０８上の回路と第
１基板７１５上のＩＣ７１８とを導通させ、スルーホー
ル７０２、７０３によってＡＭ基板７０８上の回路と第
２基板７１６上のＭＰＵ７１９、メモリ７２０とを導通
させている。

【００３４】図７（ｂ）は、ガラス基板にスルーホール
を形成すると共に、このスルーホールを利用して液晶パ
ネルの周辺回路等をＴＦＴによって構成した例である。
この図７（ｂ）が上記図７（ａ）と異なる点は以下の通
りである。

【００３５】つまり、図７（ｂ）では、図７（ａ）のシ
リコン基板７１５及びＩＣ７１８をＴＦＴを含む薄膜パ
ターン（回路）７６０で実現し、シリコン基板７１６及
びＭＰＵ７１９、メモリ７２０をＴＦＴを含む薄膜パタ
ーン（回路）７７０及び７８０で実現した様子を示して
いる。円内の図は、薄膜パターン７８０の拡大図の一例
であり、ゲート７８１、ドレイン７８２及びソース７８
３等を有し、電極７８６がスルーホール７０２ａ内の導
線７０２ｂと導通している様子を示している。なお、こ
の図において、ゲート絶縁膜７８４、データ線７８５、
層間絶縁膜７８７、７８８、パシべーション膜７８９が
示されている。

【００３６】図８は、以上のようにして製造されたスル
ーホールを有するガラス基板を用いて液晶モジュールを
構成し、さらに、この液晶モジュールを携帯電話機に応
用した場合の一例である。この図８は、携帯電話機８０
０の裏蓋８０６を外し、さらに液晶パネル用のバックラ
イトや偏光版を取り除いた状態の概観図である。図８に
示されるように、ガラス基板の裏側の空きスペースにＭ
ＰＵやＩＣ等がベアチップ実装され、ＣＯＧあるいはＳ
ＯＧを構成している（回路８０２、８０３等）。なお、
破線８０４の内部が本携帯電話機８００における液晶画
面のエリアである。

【００３７】以上のように、本発明に係るスルーホール
を形成したガラス基板等を製造し、そのガラス基板等の
空きスペースに周辺回路等を構成して携帯電話機等を製
造することにより、これまで以上に実装密度を高くし、
より小型かつ薄型で高機能な携帯電話機等の電子機器の
製造が可能になる。

【００３８】以上、本発明に係るスルーホール等につい
て、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、この
実施の形態に限定されるものではない。例えば、実施の
形態では、スルーホールを形成する基板は、平面基板で
あったが、曲率を有する球面状の基板（あるいは、自由
な形状に変形し得る可撓性のあるフレキシブル基板）で
あってもよい。図９は、本発明に係るスルーホールを、
曲率を有する基板に形成した場合の一例を示す。本図に
は、球面曲率（例えば、その半径（Ｒ）が１５ｃｍ）を
有する基板９０１に「マイクロリベット工法」を適用し
てスルーホールを形成した場合の形成プロセスが示され
ている。なお、本図では、図２の（ａ）〜（ｃ）に相当
する「スルーホール用孔あけ」工程及び「面取り」工程
は省略されている。図９（ａ）は、導線供給機９０２に
よって導線９０３を供給する様子を示し、図９（ｂ）
は、供給された導線９０４に対して圧縮を行う様子を示
し、図９（ｃ）は、完成された基板の断面を示してい
る。ここでは、ガラス基板９０１の下の台座９０５及び
上の治具９０６は、球面曲率半径Ｒと同じ球面曲率を有
している。このように、曲率を有する基板に本発明に係
る方法でスルーホールを形成することにより、平坦でな
い任意の形状の液晶パネルを製造することも可能とな
る。

【００３９】また、本発明に係るスルーホールは、１枚
の単層基板を貫通するスルーホールだけでなく、多層基
板を貫通したり、多層基板を構成する一部の基板だけを
貫通するスルーホールであってもよい。図１０は、多層
基板に「マイクロリベット工法」を応用して複数の基板
に跨るスルーホールを形成した場合の具体例を示す。

【００４０】図１０は、３層のガラス基板１０５１〜１
０５３と４層の回路パターン１００１〜１００４からな
る多層基板を示しており、複数のスルーホール１００５
〜１００９を形成した様子を示している。本図に示され
るように、多層基板にスルーホールを形成するために
は、例えば、第１ガラス基板１０５１にスルーホール１
００６を形成した後で第１回路パターン１００１を形成
し、第２ガラス基板１０５２にスルーホール１００８を
形成した後で第２回路パターン１００２を形成した後
で、両ガラス基板を合わせてスルーホール１００７を形
成すればよい。以下同様の手順でスルーホール１００５
及び第４回路パターン１００４を形成することができ
る。なお、図１０には、第１回路パターン１００１にド
ライバＩＣ１００６を、第４回路パターン１００４にＭ
ＰＵ１０１１、ＩＣ１０１２〜１０１４が実装されてい
る様子を示す。

【００４１】また、スルーホールの導電部の形成方法と
して、金線等の棒状の導電部材を孔に差し込んで形成す
る方法だけでなく、多数の球状の導電部材（微細粒子）
を孔に入れて圧着する方法とすることもできる。具体的
には、図１１に示されるように、孔が開けられたガラス
基板３５０の下側に圧着のための平面治具３５１を押し
当てておき、たくさんの導電性（金、アルミニウム等）
の球状の微細粒子３５３をガラス基板３５０上にばらま
き、そのガラス基板３５０をゆすることで、全ての孔３
５２に微細粒子３５３を入れ込む。このとき、微細粒子
３５３は、球状の粒子であるので、孔３５２を埋め尽く
したら過剰に入ることはなく、必要な個数だけ孔３５２
に入り込む。そして、次に、孔３５２に入った微細粒子
３５３を棒状の金属等で押し込むように圧着する。その
後、必要に応じて、微細粒子３５３を孔３５２に入れ込
む工程と圧着を繰り返せばよい。このようにして、効率
よく一気に穴埋めができ、高速にスルーホールの導電部
を形成することができる。

【００４２】また、本発明に係るスルーホールを有する
ガラス基板は、液晶パネルの用途に使用できるだけでな
く、有機ＥＬ（Electro Luminescent）ディスプレイの
用途にも使用することができる。そして、スルーホール
を形成する基板は、ガラス基板だけでなく、ガラスエポ
キシ基板等のプラスチック基板や、ポリイミドフィルム
等の可撓性のプラスチック材料からなるフレキシブル基
板等であってもよい。これによって、例えば、本発明に
係るスルーホールを介してプラスチック基板の両面に、
高密度に部品が実装され、ファインピッチの配線パター
ンが施されたＣＯＰ（Chip on Plastics）等を実現する
ことが可能となる。

【００４３】また、図２に示されるスルーホールの形成
工程では、全ての孔に導線（マイクロリベット）を供給
し終えた後に、治具２０８と台座２０９によって、それ
ら全ての導線を一括して圧迫したが、これに代えて、１
つの孔に導線を供給してカットした後にその導線を圧迫
するという工程を、すべての孔について繰り返していっ
てもよい。いずれの手順にするかは、孔の数や装置が有
する圧迫力の大きさ等を勘案して決定すればよい。

【００４４】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
に係るスルーホールの形成方法は、基板に貫通孔をあけ
た後に、その内壁面の縁部を面取りし、その孔の径より
も少し小さい径で、その孔の長さよりも少し長い金線等
の導電部材を差し込み、基板の上面及び下面から突出し
た導電部材を圧迫して変形させることで、リベットのよ
うに、スルーホールの導電部を形成する。

【００４５】これによって、高密度実装に適したスルー
ホール、例えば、径が１００μｍ以下の微細なスルーホ
ールや、孔の径に対する長さの比が大きいスルーホール
が簡易な工程で、かつ、導電性が確実に確保された状態
で完成される。つまり、導電ペースト等の液体状の物質
で孔を埋めたり孔の内壁面を無電解メッキする従来の方
法では、表面張力という微細な孔に対する厄介な性質が
あり、真空吸引等、孔の中に液体状の物質を強制的に侵
入させる特殊な工程が必要となるが、本発明により、こ
のような工程は不要となり、簡素化される。

【００４６】そして、本発明で使用する孔に挿入する導
電部材の長さ（体積）を予め計算した値（孔の中空部の
容積）に一致させておくことで、導電部材を圧迫してリ
ベットにしたときに、導電部材の両端面と基板の上下面
とが面一になるように完成させることができる。これに
よって、メッキ等によるスルーホールの形成と異なり、
導電部材が基板の上下面よりも突出することが回避さ
れ、基板の表面は、いずれの箇所においても、スルーホ
ールが形成されていない箇所と同様の平坦さが確保され
るので、フォトリソグラフィ法等によって薄膜回路や配
線パターンを描く際の障害物となってしまうことが回避
される。

【００４７】また、スルーホールの導電部の形成につい
ては、孔の開けられた基板上に導電性の微細粒子をばら
まき、基板をゆすることで、全ての孔に微細粒子を入れ
込んだ後に、それら微細粒子を圧着する方法であっても
よい。これによって、スルーホールの導電部の形成プロ
セスが高速化される。

【００４８】このように、本発明に係るスルーホールに
よって、これまで片面にしか回路を形成できなかったガ
ラス基板やプラスチック基板での両面実装が可能とな
り、ＣＯＰやＣＯＧ、ＳＯＧ技術と融合させることで、
ガラス基板やプラスチック基板での実装密度が飛躍的に
向上される。

【００４９】

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は、最初にスルーホールの形成する場合
のマイクロリベット工法を含む液晶パネルの製造プロセ
スの概略図である。（ｂ）は、従来のプロセスにマイク
ロリベット工法を適用させた場合の液晶パネルの製造プ
ロセスの概略図である。

【図２】（ａ）は、ガラス基板にスルーホール用の孔を
あける「孔あけ工程」を示す図である。（ｂ）は、ガラ
ス基板にスルーホール用の孔があけられた状態を示す図
である。（ｃ）は、スルーホール用の孔の面取りを行う
「面取り工程」を示す図である。（ｄ）は、面取りされ
たスルーホール用の孔に導線を挿入して切断する「導線
供給工程」を示す図である。（ｅ）は、スルーホール用
の孔に導線が供給された状態を示す図である。（ｆ）
は、供給された導線を圧縮する「圧縮工程」を示す図で
ある。

【図３】「導線供給工程」のより詳細な具体例を示す図
である

【図４】供給された異なる線径の導線を用いてガラス基
板上に形成された２種類のスルーホールを示す図である

【図５】「圧縮工程」のその他の具体例を示す図であ
る。

【図６】スルーホールを形成したガラス基板の応用例を
示す図である。

【図７】（ａ）は、ガラス基板にスルーホールを形成す
ると共に、このスルーホールを利用して周辺回路をベア
チップ実装によって構成した例である。（ｂ）は、ガラ
ス基板にスルーホールを形成すると共に、このスルーホ
ールを利用して周辺回路をＴＦＴによって構成した例で
ある。

【図８】スルーホールを有するガラス基板を用いて液晶
パネルを構成し、さらに、この液晶パネルを携帯電話機
に応用した例を示す図である。

【図９】本発明を曲率を有する基板に適用した場合の一
例を示す図である。

【図１０】多層基板に「マイクロリベット工法」を応用
して複数の基板に跨るスルーホールを形成した場合の具
体例を示す図である。

【図１１】導電性の微細粒子を用いてスルーホールの導
電部を形成する様子を示す概略図である。

【図１２】従来例の液晶パネルの製造プロセスの概略図
である。

【図１３】従来例のスルーホールを含むガラス基板の断
面図である。

【符号の説明】

２０１、３５０ ガラス基板 ２０２ 孔あけドリル ２０３、２０５ 刃先 ２０４ 研磨ドリル ２０６、９０２ 導線供給機 ２０７、５０２〜５０４ 導線 ２０８、３５１、５０５、９０６ 治具 ２０９、９０５ 台座 ２１０、９０４ 供給された導線 ２１１、９０７ 圧縮された導線 ３０４、３５２ 孔 ３５３ 導電性の微細粒子 ８００ 携帯電話機

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０５Ｋ 1/11 Ｈ０５Ｋ 3/40 Ｈ 3/40 Ｋ 3/46 Ｎ // Ｈ０５Ｋ 3/46 Ｈ０１Ｌ 23/14 Ｃ Ｆターム(参考） 2H092 GA40 NA25 PA01 5E317 AA21 AA24 BB01 BB13 BB19 CC08 CC25 CD31 GG14 GG17 5E346 FF01 FF09 FF12 FF33 GG15 HH22 HH25 HH32 HH33 5G435 AA17 AA18 EE37 EE43 KK05 KK09 KK10

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板にスルーホールを形成する方法であ
   って、 基板に貫通孔をあける孔あけステップと、 前記孔に導電部材を供給する供給ステップと前記孔に供
   給された導電部材を圧迫して変形させる圧迫ステップと
   を含むことを特徴とするスルーホールの形成方法。
2. 【請求項２】 前記導電部材は、前記孔の長さよりも長
   い棒状の導電体であり、 前記圧迫ステップでは、前記孔に供給された導電部材の
   両端を圧迫することを特徴とする請求項１記載のスルー
   ホールの形成方法。
3. 【請求項３】 前記孔あけステップは、前記孔をあけた
   後に、当該孔の内壁面の縁部における角を削り落とす面
   取りサブステップを含み、 前記圧迫ステップでは、前記面取りサブステップにより
   形成された前記孔の開口部を含む中空部を前記導電部材
   が埋めつくすように、前記導電部材の両端を圧迫するこ
   とを特徴とする請求項２記載のスルーホールの形成方
   法。
4. 【請求項４】 前記導電部材の長さは、前記孔の中空部
   の容積と当該導電部材の体積とが一致することとなる長
   さであることを特徴とする請求項３記載のスルーホール
   の形成方法。
5. 【請求項５】 前記供給ステップでは、導電部材を前記
   孔に挿入した後に前記長さに切断することにより、前記
   導電部材の供給を行うことを特徴とする請求項１〜４の
   いずれか１項に記載のスルーホールの形成方法。
6. 【請求項６】 前記供給ステップでは、前記孔あけステ
   ップであけられた全ての孔に対して、前記導電部材を供
   給することを繰り返し、 前記圧迫ステップでは、前記供給ステップで供給された
   全ての導電部材を一括で圧迫することを特徴とする請求
   項１〜５のいずれか１項に記載のスルーホールの形成方
   法。
7. 【請求項７】 前記孔あけステップであけられた１つの
   孔について、前記供給ステップによる導電部材の供給
   と、前記圧迫ステップによる導電部材の圧迫とが続けて
   行われ、 これら導電部材の供給と圧迫とは、前記孔あけステップ
   であけられた全ての孔について、繰り返されることを特
   徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のスルーホ
   ールの形成方法。
8. 【請求項８】 前記導電部材は、前記孔の径よりも小さ
   い径の粒子であり、 前記供給ステップは、 複数の前記粒子を前記基板上にばらまくサブステップ
   と、 前記基板をゆするサブステップとを含むことを特徴とす
   る請求項１記載のスルーホールの形成方法。
9. 【請求項９】 スルーホールが形成された基板であっ
   て、 前記スルーホールは、基板を貫通する孔の中空部が導電
   部材で充填されており、 基板の上面及び下面に露出する前記導電部材の上端面及
   び下端面は、それぞれ、基板の上面及び下面と面一であ
   ることを特徴とする基板。
10. 【請求項１０】 前記孔の内壁面の縁部における角は、
    面取りによって削り落とされており、 前記導電部材の両端部は、前記面取りによって形成され
    た斜面に沿って、その径が漸次大きくなっていることを
    特徴とする請求項９記載の基板。
11. 【請求項１１】 前記基板は、ガラス基板であることを
    特徴とする請求項９又は１０記載の基板。
12. 【請求項１２】 前記基板は、可撓性のあるプラスチッ
    ク基板であることを特徴とする請求項９又は１０記載の
    基板。
13. 【請求項１３】 前記導電部材は、金であることを特徴
    とする請求項９〜１２のいずれか１項に記載の基板。
14. 【請求項１４】 前記基板の上面及び下面には、前記ス
    ルーホールに接続される配線パターンが施されているこ
    とを特徴とする請求項９〜１３のいずれか１項に記載の
    基板。
15. 【請求項１５】 前記基板の上面及び下面には、薄膜の
    形成又はベアチップの直づけにより、前記スルーホール
    に接続される回路が形成されていることを特徴とする請
    求項９〜１４のいずれか１項に記載の基板。
16. 【請求項１６】 スルーホールが形成された基板であっ
    て、 前記スルーホールは、請求項１〜８のいずれか１項に記
    載の方法によって形成されていることを特徴とする基
    板。