(57)【要約】【課題】  裏面がＣＭＰ処理による鏡面状平面にされたウエハ上に、ＷＬＰＴＳＶ技術を活用したコネクタを作り込んで個片に切断することで大量生産されるスルーシリコンビア構造を有するウエハーレベルコネクタ。【解決手段】  ウエハ上に直接コネクタを作り込み、各コネクタ間をダイシングして切断し、接続端子となるウエハ裏面をウエハレベルでＣＭＰ処理による鏡面状平面に仕上げることによって、大量生産を可能とし画期的な生産性を有するとともに、コネクタは、１０ＭＰａ程度の付勢力を発生するスパイラル状接触子と接続端子との間に１００℃程度の低温加熱をすることで金属接合が起きる。このようなＷＬＰＴＳＶ技術を活用した実装に係り、特に液晶パネルやカメラモジュール、ＩＣ、ＬＳＩ等の実装用や実装基板同士の接合を仲介する、ＴＳＶ構造を有するウエハーレベルコネクタ。【選択図】図１
2010198869.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリコン基板の厚さ方向の一面と他面とを電気的に導通する柱状の導電性ビアと、このビアの一面側に設けられた表面がＣＭＰ処理による鏡面状平面にされたランドと、他面側に設けられたフラット面がＣＰＭ処理による鏡面状平面にされたスパイラル状接触子とを備えたことを特徴とするスルーシリコンビア構造を有するウエハーレベルコネクタ。
【請求項２】
シリコン基板の厚さ方向の一面と他面とを電気的に導通する柱状の導電性ビアと、このビアの一面側に設けられた表面がＣＭＰ処理による鏡面状平面にされたランドと、他面側に設けられたフラット面がＣＭＰ処理による鏡面状平面にされたスパイラル状接触子と、ランド状の接続端子の表面がＣＭＰ処理による鏡面状平面にされた実装基板とを備え、
前記スパイラル状接触子と前記接続端子とが金属接合することを特徴とするスルーシリコンビア構造を有するウエハーレベルコネクタ。
【請求項３】
シリコン基板の厚さ方向の一面と他面とを電気的に導通する柱状の導電性ビアと、このビアの一面側に設けられた表面がＣＭＰ処理による鏡面状平面にされたランドと、他面側に設けられたフラット面がＣＭＰ処理による鏡面状平面にされたスパイラル状接触子と、ランド状の接続端子の表面がＣＭＰ処理による鏡面状平面にされた実装基板とを備え、
前記スパイラル状接触子と前記接続端子とが低温融合半田接合することを特徴とするスルーシリコンビア構造を有するウエハーレベルコネクタ。
【請求項４】
シリコン基板の厚さ方向の一面と他面とを電気的に導通する柱状の導電性ビアと、このビアの一面側に設けられた表面がＣＭＰ処理による鏡面状平面にされたランドと、他面側に設けられたフラット面がＣＭＰ処理による鏡面状平面にされたスパイラル状接触子と、ランド状の接続端子の表面がＣＭＰ処理による鏡面状平面にされた半導体デバイスとを備え、
前記スパイラル状接触子と前記接続端子とが金属接合することを特徴とするスルーシリコンビア構造を有するウエハーレベルコネクタ。
【請求項５】
シリコン基板の厚さ方向の一面と他面とを電気的に導通する柱状の導電性ビアと、このビアの一面側に設けられた表面がＣＭＰ処理による鏡面状平面にされたランドと、他面側に設けられたフラット面がＣＭＰ処理による鏡面状平面にされたスパイラル状接触子と、ランド状の接続端子の表面がＣＭＰ処理による鏡面状平面にされた半導体デバイスとを備え、
前記スパイラル状接触子と前記接続端子とが低温融合半田接合することを特徴とするスルーシリコンビア構造を有するウエハーレベルコネクタ。
【請求項６】
前記ランドには、半田ボールが接合されていることを特徴とする請求項１から請求項５の何れか一項に記載のスルーシリコンビア構造を有するウエハーレベルコネクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、裏面がＣＭＰ処理による鏡面状平面にされたウエハ上に、Ｗａｆｅｒ  Ｌｅｖｅｌ  Ｐａｃｋａｇｅ  Ｍｏｄｕｌｅ  Ｔｈｒｏｕｇｈ  Ｓｉｌｉｃｏｎ  Ｖｉａ（ＷＬＰＴＳＶ）技術を活用したコネクタを作り込んで個片に切断することで大量生産されるスルーシリコンビア構造を有するウエハーレベルコネクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶パネルやカメラモジュール、ＩＣ、ＬＳＩ等の半導体デバイスは一般に矩形に形成され、その裏面に多数の端子電極（以下、単に「電極」と略す）をマトリックス状に設けている。これらの半導体デバイスを実装したり、実装基板同士を接続する。
従来、このような液晶パネルやカメラモジュール、ＩＣ、ＬＳＩ等の半導体デバイスを実装基板に実装する場合、高価なＣＰＵを半田工程に通したくないため、または、熱履歴に晒すことが出来ないため、ソケットを用いて、半田付け工程の他の電子部品を全て実装してから最後にＣＰＵをソケットに装填する必要があった。
【０００３】
図６は、従来の接触子と接続端子を用いて、一方の実装基板１３１と他方の実装基板１３２とを接合するために、実装基板間に半田付けによって接合するコネクタ１２１を介在させていた。その接触状態の概略を示す断面図である。（ａ）は、スパイラル状接触子１０２を用いて、実装基板間に介在するコネクタ１２１を示し、（ｂ）は、コネクタ１２１の接続端子１１１と下方の実装基板１３２とが半田ペーストによって半田接合されている状態を示している。（ｃ）は、下面側が実装基板１３２に接合されたコネクタ１２１の上面側に設けられたスパイラル状接触子１０２と、上方の実装基板１３１のランド１３３とが半田ペーストによって半田接合されている状態を示している。
【０００４】
また、スパイラル状接触子１０２の先端がフラットに形成され、その形成されたフラット面が鏡面研磨され、さらにスパイラル状接触子１０２と接触する実装基板１３１のランド１３３も鏡面研磨され、スパイラル状接触子１０２のフラット面１３４と実装基板１３１のランド１３３とが金属接合する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
前記特許文献１によると、スパイラル状接触子は３重巻きスパイラル状接触子であり、表面に導電性のランドを有する実装基板に位置決め固定されている。このスパイラル状接触子は、根元から先端中心に向かって渦巻状に形成され、渦巻状の中心に先端を有する凸形のスパイラル状接触子において、スパイラル状接触子の根元を互いに１２０°位相をずらした位置に配置して、根元から渦巻きの中心に向けて立ち上がり、中心を同一として互いに併行して渦巻状に配設された３個のスパイラル状接触子が先端で合流して一体とし、その先端のフラットな上面が鏡面処理された鏡面状平面を備えている。
【０００５】
これによって、先端部の上面に鏡面状平面を備えたスパイラル状接触子と、やはり接続面に鏡面状平面を備えた接続端子とを密着させて接合することができ、３重渦巻きスパイラル状接触子の鏡面状平面と、接続端子の鏡面状平面とを対面させて重ね合わせることによって、鏡面状平面同士が密着して金属接合が発生して金属接合部を生成し、電気的に強固に接合させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特願２００８―２２２９０５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、液晶パネルやカメラモジュール、ＩＣ、ＬＳＩ等の半導体デバイスを実装基板に実装する場合、高価なＣＰＵを半田工程に通したくないため、または、熱履歴に晒すことができないため、ソケットを用いて、半田付け工程の他の電子部品を全て実装してから最後にＣＰＵをソケットに装填する必要があった。また、半田付け工程を通さずに押し付けているだけにすると、衝撃試験によって瞬間的に接点が外れて瞬停が起こる可能性があった。
本発明は、前記課題を解決するために創案されたものであり、ウエハ上に直接コネクタを作り込み、各コネクタ間をダイシングして切断し、接続端子となるウエハ裏面をウエハレベルでＣＭＰ処理による鏡面状平面に仕上げることによって、大量生産を可能とし画期的な生産性を有するとともに、コネクタは、１０ＭＰａ程度の付勢力を発生するスパイラル状接触子と接続端子との間に１００℃程度の低温加熱をすることで金属接合が起きる。また、鏡面仕上げの表面粗さがサブｎｍ以下であれば常温（室温）での金属接合が起こり電気的に強固に接合することができる。このようなＷＬＰＴＳＶ技術を活用した実装に係り、特に液晶パネルやカメラモジュール、ＩＣ、ＬＳＩ等の実装用や実装基板同士の接合を仲介する、ＴＳＶ構造を有するウエハーレベルコネクタを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に係る発明のスルーシリコンビア構造を有するウエハーレベルコネクタは、シリコン基板の厚さ方向の一面と他面とを電気的に導通する柱状の導電性ビアと、このビアの一面側に設けられた表面がＣＭＰ処理による鏡面状平面にされたランドと、他面側に設けられたフラット面がＣＭＰ処理による鏡面状平面にされたスパイラル状接触子とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
請求項２に係る発明のスルーシリコンビア構造を有するウエハーレベルコネクタは、シリコン基板の厚さ方向の一面と他面とを電気的に導通する柱状の導電性ビアと、このビアの一面側に設けられた表面がＣＭＰ処理による鏡面状平面にされたランドと、他面側に設けられたフラット面がＣＭＰ処理による鏡面状平面にされたスパイラル状接触子と、ランド状の接続端子の表面がＣＭＰ処理による鏡面状平面にされた実装基板とを備え、前記スパイラル状接触子と前記接続端子とが金属接合することを特徴とする。
【００１０】
請求項３に係る発明のスルーシリコンビア構造を有するウエハーレベルコネクタは、シリコン基板の厚さ方向の一面と他面とを電気的に導通する柱状の導電性ビアと、このビアの一面側に設けられた表面がＣＭＰ処理による鏡面状平面にされたランドと、他面側に設けられたフラット面がＣＭＰ処理による鏡面状平面にされたスパイラル状接触子と、ランド状の接続端子の表面がＣＭＰ処理による鏡面状平面にされた実装基板とを備え、前記スパイラル状接触子と前記接続端子とが低温融合半田接合することを特徴とする。
【００１１】
請求項４に係る発明のスルーシリコンビア構造を有するウエハーレベルコネクタは、シリコン基板の厚さ方向の一面と他面とを電気的に導通する柱状の導電性ビアと、このビアの一面側に設けられた表面がＣＭＰ処理による鏡面状平面にされたランドと、他面側に設けられたフラット面がＣＭＰ処理による鏡面状平面にされたスパイラル状接触子と、ランド状の接続端子の表面がＣＭＰ処理による鏡面状平面にされた半導体デバイスとを備え、前記スパイラル状接触子と前記接続端子とが金属接合することを特徴とする。なお、半導体デバイスとは、ＩＣ、ＬＳＩ、カメラモジュール、および液晶パネルなどを含んでいる。
【００１２】
請求項５に係る発明のスルーシリコンビア構造を有するウエハーレベルコネクタは、シリコン基板の厚さ方向の一面と他面とを電気的に導通する柱状の導電性ビアと、このビアの一面側に設けられた表面がＣＭＰ処理による鏡面状平面にされたランドと、他面側に設けられたフラット面がＣＭＰ処理による鏡面状平面にされたスパイラル状接触子と、ランド状の接続端子の表面がＣＭＰ処理による鏡面状平面にされた半導体デバイスとを備え、前記スパイラル状接触子と前記接続端子とが低温融合半田接合することを特徴とする。
【００１３】
請求項６に係る発明は、請求項１から請求項５の何れか一項に記載のスルーシリコンビア構造を有するウエハーレベルコネクタであって、前記ランドには、半田ボールが接合されていることを特徴とする。
【００１４】
このウエハーレベルコネクタは、デバイスの種別による電極配置の違いに応じてカスタムメイドで対応したものである。すなわち、ウエハーレベルコネクタのデバイス接触面にはデバイスの電極の配置に対応して接触可能な位置に、スパイラル状接触子の電極を配設している。
また、このスパイラル状接触子は、付勢力に抗して押圧力を加えると偏平に押し縮められ、開放状態では中央部が円錐状に立ち上がり元に戻る。したがって、デバイス面、または実装基板面の平坦度が低くて、多少のうねりがあったとしても、常に良好な導通接触を維持できる。
【００１５】
鏡面状平面は、ＣＭＰ法によって表面粗さ０．２ｎｍ〜２０ｎｍに鏡面処理している。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１に係る発明によれば、ウエハ上に直接コネクタを作り込み、各コネクタ間をダイシングして切断し、接続端子となるウエハ裏面をウエハレベルでＣＭＰ処理による鏡面状平面に仕上げることによって大量生産を可能とし画期的な生産性を有するとともに、コネクタは、１０ＭＰａ程度の付勢力を発生するスパイラル状接触子と接続端子との間に１００℃程度の低温加熱を行うことで金属接合が起こり、また、鏡面仕上げがサブｎｍ以下であれば常温（室温）での金属接合が起こり、接続端子と接触子間に電気的に強固な接合部を形成することができ、多電極のデバイスを半田付けせずに実装することにより、半導体デバイスなどに熱履歴による損傷の可能性が生じることなく電気的に強固に接合され、また、スパイラル状接触子と接続端子との間に低温融合半田ペーストによって半田接合させることができ、半導体デバイスなどの電子部品が実装された実装基板などに熱履歴による損傷の可能性を生じることなく電気的に強固に接合される。
【００１７】
請求項２に係る発明によれば、コネクタは、１０ＭＰａ程度の付勢力を発生するスパイラル状接触子と接続端子との間に１００℃程度の低温加熱を行うことで金属接合が起こり、接続端子と接触子間に電気的に強固な接合部を形成することができ、多電極のデバイスを半田付けせずに実装することにより、半導体デバイスなどが実装された実装基板に熱履歴による損傷の可能性を生じることなく電気的に強固に接合される。
【００１８】
請求項３に係る発明によれば、コネクタは、スパイラル状接触子と接続端子との間に低温融合半田ペーストによって半田接合させることができ、半導体デバイスなどの電子部品が実装された実装基板などに熱履歴による損傷の可能性を生じることなく電気的に強固に接合される。
【００１９】
請求項４に係る発明によれば、コネクタは、１０ＭＰａ程度の付勢力を発生するスパイラル状接触子と接続端子との間に１００℃程度の低温加熱を行うことで金属接合が起こり、接続端子と接触子間に電気的に強固な接合部を形成することができ、多電極のデバイスを半田付けせずに実装することにより、半導体デバイスなどに熱履歴による損傷の可能性が生じることなく電気的に強固に接合される。
【００２０】
請求項５に係る発明によれば、コネクタは、スパイラル状接触子と接続端子との間に低温融合半田ペーストによって半田接合させることができ、半導体デバイスなどに熱履歴による損傷の可能性を生じることなく電気的に強固に接合される。
【００２１】
請求項６に係る発明によれば、コネクタは、ランドに半田ボールが接合されていることによって、半導体デバイスなどに熱履歴による損傷の可能性を生じることなく電気的に強固に接合される。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１の実施形態を説明するためのＴＳＶ構造を有するコネクタの動作を示す工程断面図であり、半田ボールなどの接続端子がマトリックス状に配置された構造を備えている。（ａ）は、各コネクタが半田接合される前の状態を示す断面図、（ｂ）は、各コネクタが上方および下方の実装基板にそれぞれ半田接合された状態を示す断面図、（ｃ）は、コネクタのスパイラル状接触子と、接続端子が金属接合している状態を示している。
【図２】スパイラル状接触子の形状を説明するために、（ａ）はその平面図、（ｂ）（ｃ）はその断面図であり、（ｂ）はスパイラル状接触子の先端に鏡面状平面部を設け、（ｃ）はスパイラル状接触子の先端の一体部が鏡面状平面に仕上げられている。なお、各スパイラル状接触子の巻き数は本実施形態に限るものではなく変更可能であり、本実施形態では一周程度としている。
【図３】図１に示すＴＳＶ構造が組み込まれたコネクタの動作を示す工程断面図であり、半導体デバイスが組み込まれ、半田ボールなどの接続端子がマトリックス状に配置された構造である。（ａ）は、形状の異なった２個のコネクタが電気的接合をする前の状態を示し、（ｂ）は、形状の異なった２個のコネクタが電気的接合をした状態を示し、一個目のコネクタと二個目のコネクタとが金属接合している状態を示し、（ｃ）は、形状の異なった２個のコネクタが電気的接合をしてさらに押し付けらた状態を示している。また、各々の工程断面図において、金属接合に代えて低温融合半田ペーストによって半田接合させる状態としても良い。
【図４】本発明の第２の実施形態を説明するための半導体デバイスにＴＳＶ構造が組み込まれたコネクタを示す工程断面図であり、半田ボールなどの接続端子がマトリックス状に配置された構造である。（ａ）は、一個のコネクタが実装基板に半田付けされた状態を示し、（ｂ）は、一個目のコネクタと二個目のコネクタとが金属接合している状態を示し、（ｃ）は二個のコネクタがスパイラル状接触子の有するバネ付勢力に抗して押さえ付けられている状態を示し、（ｄ）は多くのコネクタが積層されている状態を示している。また、各々の工程断面図において、金属接合に代えて低温融合半田ペーストによって半田接合させる状態としても良い。
【図５】本発明の第３の実施形態を説明するための半導体デバイスにＴＳＶ構造が組み込まれたコネクタを示す断面図であり、半田ボールなどの接続端子がマトリックス状に配置された構造である。（ａ）は、コネクタを介してＬＳＩなどの半導体デバイスが実装基板に接合された状態を示し、（ｂ）は、コネクタを介してＬＳＩなどの半導体デバイスが実装基板の両面に接合された状態を示し、（ｃ）は、コネクタ同士が接合されている状態を示している。また、各々の工程断面図において、金属接合に代えて低温融合半田ペーストによって半田接合させる状態としても良い。
【図６】従来の接触子と接続端子を用いて、一方の実装基板と他方の実装基板とを接合するために、実装基板間に半田付けによって接合するコネクタを介在させていた。その接触状態の概略を示す断面図である。（ａ）は、スパイラルコンタクタを用いて、実装基板間に介在するコネクタを示し、（ｂ）は、コネクタの接続端子と下方の実装基板とが半田ペーストによって半田接合されている状態を示している。（ｃ）は、下面側が実装基板に接合されたコネクタの上面側に設けられたスパイラル状接触子と、上方の実装基板のランドとが半田ペーストによって半田接合されている状態を示している。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
＜第１の実施形態＞
以下、本発明に係るコネクタの第１の実施形態を図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態を説明するためのＴＳＶ構造を有するコネクタの動作を示す工程断面図であり、半田ボールなどの接続端子がマトリックス状に配置された構造を備えている。（ａ）は、各コネクタが半田接合される前の状態を示す断面図、（ｂ）は、各コネクタが上方および下方の実装基板にそれぞれ半田接合された状態を示す断面図、（ｃ）は、コネクタのスパイラル状接触子と、接続端子が金属接合している状態を示している。
【００２４】
図１の（ａ）に示すように、コネクタ２１、２２は、各コネクタ２１、２２が実装基板３１，３２にそれぞれ半田接合される前の状態を示している。なお、図１の（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すように、半田ボールを備えたＢＧＡ構造のコネクタであっても良いし、ランド状（図略）のフラットな接続端子を備えたものであっても構わない。
また、コネクタ２１、２２はコネクタ２１、２２の上下方向の実装基板３１、３２にそれぞれ半田接合される。このときスパイラル状接触子２は凸状に突起している。
また、コネクタ２１、２２は、半田ボールなどの接続端子１がマトリックス状に配置された構造を備え、シリコン等の絶縁性の基板、乃至は多層基板であり、シリコン基板自体に半導体デバイスが組み込まれており、この半導体基板２３、２４の適所に、シリコン基板を貫通するビア２５、２５…が実装基板３１、３２や半導体デバイス（後記）の電極に対応して配設されており、このビア２５、２５…の上下端部に、例えば上面にはスパイラル状接触子２、２…、下面には半田ボール１、１…が設けられている。
【００２５】
図１の（ｂ）に示すように、コネクタ２１、２２はコネクタ２１、２２の上下方向の実装基板３１、３２にそれぞれ半田接合される。このときスパイラル状接触子２は凸状に突起している。
【００２６】
図１の（ｃ）に示すように、実装基板３１、３２に半田接合されたコネクタ２１、２２はさらに押圧されてスパイラル状接触子２がほぼフラット状に押し縮まされている。このように、積層された実装基板３１、３２やコネクタ２１、２２は全体の厚さも薄く形成され、電子機器などの薄型化に効果的である。また半導体デバイスなどの電子機器を搭載された実装基板同士を、半田リフローなどの熱履歴を受けることなく互いに１００℃程度の低温加熱とスパイラル状接触子のバネ性による１０ＭＰａ程度の付勢力で発生する金属接合で電気的に強固に接合することができる。また、鏡面仕上げがサブｎｍ以下であれば常温（室温）での金属接合が起こり電気的に強固に接合することができる。
【００２７】
図２は、スパイラル状接触子の形状を説明するために、（ａ）はその平面図、（ｂ）（ｃ）はその断面図であり、（ｂ）はスパイラル状接触子の先端に鏡面状平面部を設け、（ｃ）はスパイラル状接触子の先端の一体部が鏡面状平面に仕上げられている。なお、各スパイラル状接触子の巻き数は本実施形態に限るものではなく変更可能であり、本実施形態では一周程度としている。
【００２８】
図２の（ａ）に示すように、本発明のコネクタに適用したスパイラル状接触子は、既出願の３重巻きスパイラル状接触子２であり、このスパイラル状接触子２の先端２ａはフラット形状となっている。このフラット面はＣＭＰ処理によって鏡面状平面が形成されている。
【００２９】
図２の（ｂ）に示すように、先端２ａは円柱状に突起したフラット面となっている。また図２の（ｃ）に示すように、先端２ａ自体がフラット面となり鏡面状平面となっていても構わない。この３重巻きスパイラル状接触子２は幾重にも重なった渦巻きを有しているが、渦巻き数をもっと少なくしたものであっても構わないし、渦巻き数は、バネの付勢力や占有面積によって変化させている。
【００３０】
図３は、図１に示すＴＳＶ構造が組み込まれたコネクタの動作を示す工程断面図であり、半導体デバイスが組み込まれ、半田ボールなどの接続端子がマトリックス状に配置された構造である。（ａ）は、形状の異なった２個のコネクタが電気的接合をする前の状態を示し、（ｂ）は、形状の異なった２個のコネクタが電気的接合をした状態を示し、一個目のコネクタと二個目のコネクタとが金属接合している状態を示し、（ｃ）は、形状の異なった２個のコネクタが電気的接合をしてさらに押し付けらた状態を示している。また、各々の工程断面図において、金属接合に代えて低温融合半田ペーストによって半田接合させる状態としても良い。
【００３１】
図３の（ａ）に示すように、コネクタ２１、２２は、半田ボール１、１…などの接続端子１、１…がマトリックス状に配置された構造を備え、シリコン等の絶縁性の基板２３、２４、乃至は多層基板であり、シリコン基板２３、２４自体に半導体デバイスが組み込まれており、このシリコン基板２３、２４の適所に、シリコン基板２３、２４を貫通するビア２５、２５…が実装基板３１、３２や半導体デバイス（後記）の電極に対応して配設されており、このビア２５、２５…の上下端部に、例えば上面にはスパイラル状接触子２、２…、下面には半田ボール１、１…が設けられている。シリコン基板の厚さは、半導体デバイスを製造するウエハと同様の厚さで適宜変更可能である。
【００３２】
図３の（ｂ）に示すように、コネクタ２１、２２の上面に設けられたスパイラル状接触子２と、ランド状の接続端子２６、２６…と接触して、互いに１００℃程度の低温加熱とスパイラル状接触子のバネ性による１０ＭＰａ程度の付勢力で発生する金属接合で電気的に強固に接合されている。
【００３３】
図３の（ｃ）に示すように、コネクタ２１、２２はさらに押圧されてスパイラル状接触子２がほぼフラット状に押し縮まされている。このように、押圧されたコネクタ２１、２２は全体の厚さも薄く形成され、電子機器などの薄型化に効果的である。また半導体デバイスなどの電子機器を搭載された実装基板同士を、半田リフローなどの熱履歴を受けることなく互いに１００℃程度の低温加熱とスパイラル状接触子のバネ性による１０ＭＰａ程度の付勢力で発生する金属接合で電気的に強固に接合することができる。また、鏡面仕上げがサブｎｍ以下であれば常温（室温）での金属接合が起こり電気的に強固に接合することができる。
【００３４】
＜第２の実施形態＞
図４は、本発明の第２の実施形態を説明するための半導体デバイスにＴＳＶ構造が組み込まれたコネクタを示す工程断面図であり、半田ボールなどの接続端子がマトリックス状に配置された構造である。（ａ）は、一個のコネクタが実装基板に半田付けされた状態を示し、（ｂ）は、一個目のコネクタと二個目のコネクタとが金属接合している状態を示し、（ｃ）は二個のコネクタがスパイラル状接触子の有するバネ付勢力に抗して押さえ付けられている状態を示し、（ｄ）は多くのコネクタが積層されている状態を示している。また、各々の工程断面図において、金属接合に代えて低温融合半田ペーストによって半田接合させる状態としても良い。
【００３５】
図４の（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すように、コネクタ２７が実装基板３２に半田付けされており、そのコネクタ２７にコネクタ２８が積層されている、コネクタ２８をコネクタ２７に押し付けることによって、凸形状のスパイラル状接触子２は押し縮められてほぼフラット状に変形されている。
【００３６】
図４の（ｄ）に示すように、コネクタ２８が積層され、最上段にはコネクタ２９が設けられている。これらのコネクタ２７、２８…、２９の内部には半導体デバイスなどの電子部品が回路形成されている。これにより高機能の電子機器がわずかな占有容積内に形成されている。
【００３７】
＜第３の実施形態＞
図５は、本発明の第３の実施形態を説明するための半導体デバイスにＴＳＶ構造が組み込まれたコネクタを示す断面図であり、半田ボールなどの接続端子がマトリックス状に配置された構造である。（ａ）は、コネクタを介してＬＳＩなどの半導体デバイスが実装基板に接合された状態を示し、（ｂ）は、コネクタを介してＬＳＩなどの半導体デバイスが実装基板の両面に接合された状態を示し、（ｃ）は、コネクタ同士が接合されている状態を示している。また、各々の工程断面図において、金属接合に代えて低温融合半田ペーストによって半田接合させる状態としても良い。
【００３８】
図５の（ａ）に示すように、実装基板３２にコネクタ２１、２１´が半田付けされ、それらのコネクタ２１、２１´にＬＳＩなどの半導体デバイス３０、３０´が金属接合、または低温溶融半田接合されている。
図５の（ｂ）は、実装基板３２の両面に半田接合されたコネクタ２１、２１、２１´２１´にＬＳＩなどの半導体デバイス３０、３０、３０´、３０´が金属接合、または低温溶融半田接合されている。これらのＬＳＩは、レンズ系を備えたカメラモジュールであっても構わない。
図５の（ｃ）は、実装基板３１、３２に対して、コネクタ２１、２１同士、及びコネクタ２１´、２１´同士が金属接合又は低温溶融半田接合されている。
【００３９】
また、ウエハーレベルコネクターの構造と加工上の特徴として、ウエハ上にコネクタを造りこんで行くので生産性が格段に上がる。ウエハを重ねてモジュールが出来上がる。ウエハを切断することで大量にコネクタが出来上がる。ウエハ上でＣＭＰ研磨処理をするので研磨効率が良い。ウエハ上でＢＧＡの端子を形成できるので生産性が良い。また、半導体のフリップチップを作る原理の特徴として、実装的な面では、ＭＰＵ、カメラモジュール等の半導体に熱履歴を経ないで実装ができる。現状、ＭＰＵは本来、ソケット方式にしている理由は、高価なデバイスに熱履歴を与えて不良にしたくないためであり、さらに、実装基板などの完全に動作確認をした検査後の基板に、最後にＭＰＵのデバイスを実装することによってリスクを小さくする目的があった。カメラモジュールは、レンズ系をリフロー温度に曝すと機能不良になるので直接基板に実装しないでＦＰＣなどを介した半田付けをしている。しかし、最近は直付けしないと特性が落ちたり、生産性が悪いので、如何にして直付けするか検討が始まっていた。携帯電話に実装しているカメラモジュールも高級カメラ並みの性能を盛り込むようになってきたので、益々、実装の重要性が高まってきた。このような状況を解決することができた。
【００４０】
以上、好ましい実施の形態を説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱することの無い範囲内において適宜変更が可能なものである。例えば、実装基板は、半導体デバイスなどが搭載された電子回路モジュールであっても構わない。また、コネクタを形成するウエハには半導体デバイスなどと共にビアで構成されていても良いし、ビアだけでも構わない。また、鏡面状平面は、表面粗さ０．２ｎｍ〜２０ｎｍとしているが、温度や加圧条件次第で、表面粗さ２０ｎｍ以上においても金属接合は発生する。このように温度条件が加われば、接合が効率的に促進され作業性がよくなり、接合までの時間が短縮され、温度条件は、室温又は１００℃前後で構わない。また、各スパイラル状接触子の渦巻き数は本実施形態に限るものではなく変更可能であり、本実施形態では一周程度としているが、１／２渦巻きまたは１／３渦巻きとしても構わない。また、ビアは柱状としたが、クランク状、Ｓ字状、その他などであっても構わない。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
液晶パネルやカメラモジュール、ＩＣ、ＬＳＩ等の半導体デバイスを実装したり、実装基板同士の接続に適用される。
【符号の説明】
【００４２】
１  接続端子
２  スパイラル状接触子
２１、２１´２２、２７、２８、２９  コネクタ
２３、２４  シリコン基板
２５  ビア
３０、３０´  ＬＳＩ
３１、３２  実装基板
３３    ランド状接続端子
【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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