(57)【要約】【課題】半導体パッケージおよびその製造方法において、簡便な方法で製造された安価な高周波用半導体パッケージを提供することを目的とする。【解決手段】液晶ポリマーを用いて形成し且つ表面に半導体素子４を実装した基板１と、液晶ポリマーを用いて形成したリッド６とを、半導体素子４が内部に密閉して配置されるように基板１とリッド６とを接着剤を用いずに直接接合した半導体パッケージであり、この構成によれば、安価な高周波用半導体パッケージを容易に得ることが可能となる。【選択図】　図２
2004071950.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶ポリマーを用いて形成し且つ表面に半導体素子を実装した基板と、液晶ポリマーを用いて形成したキャップと、前記半導体素子が内部に密閉して配置されるべく前記基板と前記キャップとを接着剤を用いずに直接接合した接合部と、を有することを特徴とする半導体パッケージ。
【請求項２】
更に、基板の裏面にすべて形成され且つ外部回路との接続に用いる電極と、を有することを特徴とする請求項１記載の半導体パッケージ。
【請求項３】
半導体素子は、ワイヤーボンディングまたはフリップチップにより実装されていることを特徴とする請求項１または２記載の半導体パッケージ。
【請求項４】
半導体素子は、複数個実装されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の半導体パッケージ。
【請求項５】
基板及びキャップの両方又は一方は、別の半導体パッケージに用いていた液晶ポリマーを再利用して形成したことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の半導体パッケージ。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載の半導体パッケージを搭載したことを特徴とする高周波回路基板。
【請求項７】
液晶ポリマーを用いて形成し且つ表面に半導体素子を実装した基板と、液晶ポリマーを用いて形成したキャップと、を接着剤を用いずに接合してなる半導体パッケージの製造方法であって、前記基板と前記キャップとを２５０〜３５０℃の範囲で加熱する加熱工程と、前記半導体素子が内部に密閉して配置されるべく前記基板と前記キャップとを互いの接合面を介して直接接触させ加圧して接合する接合工程と、を有することを特徴とする半導体パッケージの製造方法。
【請求項８】
液晶ポリマーを用いて形成し且つ表面に半導体素子を実装した基板と、液晶ポリマーを用いて形成したキャップと、を接着剤を用いずに接合してなる半導体パッケージの製造方法であって、前記基板と前記キャップとを真空チャンバー内に設置する設置工程と、前記真空チャンバー内に不活性ガス、窒素ガス、酸素ガスのいずれかのガスを導入するガス導入工程と、前記真空チャンバー内にプラズマを発生させることで前記基板と前記キャップとの各接合面を洗浄する洗浄工程と、前記半導体素子が内部に密閉して配置されるべく前記基板と前記キャップとを互いの接合面を介して直接接触させ加圧して接合する接合工程と、を有することを特徴とする半導体パッケージの製造方法。
【請求項９】
液晶ポリマーを用いて形成し且つ表面に半導体素子を実装した基板と、液晶ポリマーを用いて形成したキャップと、を接着剤を用いずに接合してなる半導体パッケージの製造方法であって、前記基板と前記キャップとを真空チャンバー内に設置する設置工程と、前記真空チャンバー内においてイオンビームもしくはアトムビームを前記基板及び前記キャップに照射することで前記基板と前記キャップとの各接合面を洗浄する洗浄工程と、前記半導体素子が内部に密閉して配置されるべく前記基板と前記キャップとを互いの接合面を介して直接接触させ加圧して接合する接合工程と、を有することを特徴とする半導体パッケージの製造方法。
【請求項１０】
接合工程では、基板とキャップとをそれぞれ２００℃以下の温度に加熱した状態で接合することを特徴とする請求項８または９記載の半導体パッケージの製造方法。
【請求項１１】
外部回路との接続に用いる電極は、基板の裏面にすべて形成されていることを特徴とする請求項７から１０のいずれかに記載の半導体パッケージの製造方法。
【請求項１２】
半導体素子は、ワイヤーボンディングまたはフリップチップにより実装されていることを特徴とする請求項７から１１のいずれかに記載の半導体パッケージの製造方法。
【請求項１３】
半導体素子は、複数個実装されていることを特徴とする請求項７から１２のいずれかに記載の半導体パッケージの製造方法。
【請求項１４】
キャップは、押出成形または射出成形により形成されていることを特徴とする請求項７から１３のいずれかに半導体パッケージの製造方法。
【請求項１５】
基板及びキャップの両方又は一方は、別の半導体パッケージに用いていた液晶ポリマーを再利用して形成されていることを特徴とする請求項７から１４のいずれかに記載の半導体パッケージの製造方法。
【請求項１６】
請求項７から１５のいずれかに記載の半導体パッケージの製造方法を用いて製造した半導体パッケージを搭載したことを特徴とする高周波回路基板。
【請求項１７】
請求項６または１６記載の高周波回路基板を有することを特徴とする無線端末装置。
【請求項１８】
請求項６または１６記載の高周波回路基板を有することを特徴とする基地局装置。
【請求項１９】
請求項６または１６記載の高周波回路基板を有することを特徴とする無線計測装置。
【請求項２０】
請求項６または１６記載の高周波回路基板を有することを特徴とするレーダー装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体パッケージおよびその製造方法に関するもので、特に、マイクロ波及びミリ波帯の高い周波数帯域を対象とした高周波回路に搭載する半導体パッケージおよびそれを用いた装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＩＣ、ＬＳＩなどの半導体素子を内蔵した半導体パッケージは、数多くのメーカーにより製造され、半導体パッケージをプリント配線板に実装し電子機器を製作することで、電子機器全体の小型化、高性能化に寄与している。
【０００３】
図６は、従来の典型的な半導体パッケージの断面図である。図６において、２１はＩＣやＬＳＩなどの半導体素子を搭載する基板を示しており、通常この基板は、アルミナなどのセラミックや、エポキシなどの樹脂が材料として用いられる。また、２２はＩＣやＬＳＩなどの半導体素子を示し、基板２１と半導体素子２２は、２３で示す導電接着剤で固定、保持されている。２４は基板２１上に形成された回路パターンであって、一般的には導電性の高い銅（Ｃｕ）が材料として用いられ、金（Ａｕ）ワイヤーボンディングを実施する必要から、回路パターンのＣｕ表面にはメッキにてＡｕ膜が積層されている。また、２５は半導体素子２２と回路パターン２４を電気的に接続するワイヤーボンディングされたＡｕワイヤーを表している。２６は、半導体素子２２やＡｕワイヤー２５を保護するために形成された封止樹脂であり、通常、エポキシ系の熱硬化樹脂が封止樹脂材料として用いられている。
【０００４】
図６で示したような半導体パッケージは、広く利用されているが、マイクロ波やミリ波帯などの高い周波数を利用する無線装置用の半導体パッケージとしては、回路の性能上、課題が生じる。この理由は、図６に示した封止樹脂２６の電気的特性に起因する。
【０００５】
封止樹脂に用いられるエポキシなどの材料は、材料の電気的特性として誘電率（誘電率は一般呼称であり正確には比誘電率）、誘電損失を有する。たとえばエポキシは、１ＭＨｚ帯域での測定では誘電率が約　３．８、誘電損失が　０．０１６であり、１ＧＨｚ帯域での測定では誘電率が約　１．２、誘電損失が　０．０８０である。したがって、１ＧＨｚ以上の帯域であるマイクロ波やミリ波帯においては、図６に示す構造の半導体パッケージは、用いることが困難となる。
【０００６】
この理由は、半導体素子上に封止樹脂が形成されると、封止樹脂が誘電率、誘電損失を有しているため、半導体素子自身が持つ特性インピーダンスを変化させてしまい、半導体パッケージ全体として所望の電気的特性が得られなくなってしまうためである。
【０００７】
なお、無線装置用の半導体パッケージに搭載される半導体素子は、電子の移動度の関係などで、ＧａＡｓ（砒化ガリウム）を基板とした能動素子、ＧａＡｓ−ＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ　Ｅｆｆｅｃｔ　Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）、ＭＭＩＣ（Ｍｏｎｏｌｉｔｈｉｃ　Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ／Ｍｉｌｌｉｍｅｔｅｒ−ｗａｖｅ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ）などが用いられる。
【０００８】
電気的特性のよい無線装置用の半導体パッケージを製造するためには、半導体素子上に封止樹脂を形成しない構造の半導体パッケージが必要であり、そのような高周波用半導体パッケージは、いくつかのメーカーより市販されている。
【０００９】
図７は、Ｍｉｃｒｏ　Ｓｕｂｓｔｒａｔｅｓ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ　（米国）より市販されている高周波用半導体パッケージの断面図を表している。図７において、２１はアルミナ基板、２２はＭＭＩＣなどの半導体素子、２３は導電性接着剤、２５はＡｕワイヤー、２７はアルミナ基板２１の上部に形成された回路パターン、２８はアルミナ基板２１の下部に形成された回路パターン、２９は回路パターン２７と回路パターン２８を電気的に接続するためのスルーホール（伝送線路の一部）、３０は半導体素子２２で発生する熱を逃がすためのスルーホール（サーマルビアと呼ばれる）、３１はプリント配線板と接続するためのボールであり、このボールは球状のＣｕ表面にＡｕをコーティングしたものである。また、３２はリッド（　Ｌｉｄ）とよばれるセラミックのキャップで、３３はエポキシ系接着剤であり、接着剤３３によりリッド３２とアルミナ基板２１を接合している。
【００１０】
図７で示した構造の半導体パッケージには、半導体素子上に封止樹脂が形成されておらず、空気層となっているため、半導体素子の特性インピーダンスを変化させることはない。これは、空気の誘電率が１、誘電損失が０であるという電気的特性によるものである。
【００１１】
以上のような構造をとることにより、半導体パッケージ自身の電気的特性も良好となり、高周波用の半導体パッケージが実現される。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図７で示した半導体パッケージは、基板およびリッドがアルミナおよびセラミックという高価な材料で構成されるため、半導体パッケージの価格が高価となってしまう。また、基板とリッドを接着剤で接合しているので、リッドへの接着剤の塗布工程、リッドの基板に対する位置合わせおよび搭載工程、接着剤硬化のための熱処理工程、という独立した複数の工程が必要であるため、パッケージの製造時間に長い時間を要してしまう。
【００１３】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、安価に、かつ簡便に高周波用半導体パッケージを製造する方法を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために本発明は、液晶ポリマーを用いて形成し且つ表面に半導体素子を実装した基板と、液晶ポリマーを用いて形成したキャップと、前記半導体素子が内部に密閉して配置されるべく前記基板と前記キャップとを接着剤を用いずに直接接合した接合部と、を有することを特徴とする半導体パッケージである。
【００１５】
この構成によれば、安価な高周波用半導体パッケージを容易に得ることが可能となる。
【００１６】
そして更に、外部回路との接続に用いる電極を基板の裏面にすべて形成した半導体パッケージとすれば、外部回路との接続が容易な高周波用半導体パッケージを安価に得ることが可能となる。
【００１７】
また、半導体素子をワイヤーボンディングまたはフリップチップにより実装した半導体パッケージとすれば、基板と半導体素子間の接続を短距離で達成した高周波用半導体パッケージを安価に得ることが可能となる。
【００１８】
また、半導体素子を基板上に複数個実装したマルチチップモジュール型の半導体パッケージとすれば、安価で多機能・高機能な半導体パッケージを容易に得ることが可能となる。
【００１９】
また、基板及びキャップの両方又は一方を、別の半導体パッケージに用いていた液晶ポリマーを再利用して形成した半導体パッケージとすれば、材料を再利用することで環境負荷を低減するとともに材料コストが低減され、安価な半導体パッケージを得ることが可能となる。
【００２０】
また、上記課題を解決するために本発明は、液晶ポリマーを用いて形成し且つ表面に半導体素子を実装した基板と、液晶ポリマーを用いて形成したキャップと、を接着剤を用いずに接合してなる半導体パッケージの製造方法であって、前記基板と前記キャップとを２５０〜３５０℃の範囲で加熱する加熱工程と、前記半導体素子が内部に密閉して配置されるべく前記基板と前記キャップとを互いの接合面を介して直接接触させ加圧して接合する接合工程と、を有することを特徴とする半導体パッケージの製造方法である。
【００２１】
この構成によれば、基板とキャップとの接合に接着剤を用いずに、安価な高周波用半導体パッケージを容易に製造することが可能となる。
【００２２】
また、上記課題を解決するために本発明は、液晶ポリマーを用いて形成し且つ表面に半導体素子を実装した基板と、液晶ポリマーを用いて形成したキャップと、を接着剤を用いずに接合してなる半導体パッケージの製造方法であって、前記基板と前記キャップとを真空チャンバー内に設置する設置工程と、前記真空チャンバー内に不活性ガス、窒素ガス、酸素ガスのいずれかのガスを導入するガス導入工程と、前記真空チャンバー内にプラズマを発生させることで前記基板と前記キャップとの各接合面を洗浄する洗浄工程と、前記半導体素子が内部に密閉して配置されるべく前記基板と前記キャップとを互いの接合面を介して直接接触させ加圧して接合する接合工程と、を有することを特徴とする半導体パッケージの製造方法である。
【００２３】
この構成によれば、基板とキャップとの接合に接着剤を用いずに、安価な高周波用半導体パッケージを容易に製造することが可能となる。
【００２４】
また、上記課題を解決するために本発明は、液晶ポリマーを用いて形成し且つ表面に半導体素子を実装した基板と、液晶ポリマーを用いて形成したキャップと、を接着剤を用いずに接合してなる半導体パッケージの製造方法であって、前記基板と前記キャップとを真空チャンバー内に設置する設置工程と、前記真空チャンバー内においてイオンビームもしくはアトムビームを前記基板及び前記キャップに照射することで前記基板と前記キャップとの各接合面を洗浄する洗浄工程と、前記半導体素子が内部に密閉して配置されるべく前記基板と前記キャップとを互いの接合面を介して直接接触させ加圧して接合する接合工程と、を有することを特徴とする半導体パッケージの製造方法である。
【００２５】
この構成によれば、基板とキャップとの接合に接着剤を用いずに、安価な高周波用半導体パッケージを容易に製造することが可能となる。
【００２６】
なお、接合工程において、基板とキャップとをそれぞれ２００℃以下の温度に加熱した状態で接合する半導体パッケージの製造方法とすれば、接合状態がより確実な高周波用半導体パッケージを、基板とキャップとの接合に接着剤を用いずに、安価に製造することが可能となる。
【００２７】
また、外部回路との接続に用いる電極が基板の裏面にすべて形成されている半導体パッケージの製造方法とすれば、外部回路との接続が容易な高周波用半導体パッケージを、基板とキャップとの接合に接着剤を用いずに、容易に製造することが可能となる。
【００２８】
また、半導体素子がワイヤーボンディングまたはフリップチップにより実装されている半導体パッケージの製造方法とすれば、基板と半導体素子間の接続を短距離で達成した高周波用半導体パッケージを、基板とキャップとの接合に接着剤を用いずに、容易に製造することが可能となる。
【００２９】
また、半導体素子が基板上に複数個実装されたマルチチップモジュール型の半導体パッケージの製造方法とすれば、安価で多機能・高機能な半導体パッケージを、基板とキャップとの接合に接着剤を用いずに、容易に製造することが可能となる。
【００３０】
また、キャップが押出成形または射出成形により形成されている半導体パッケージの製造方法とすれば、安価に大量生産可能な半導体パッケージを製造することが可能である。
【００３１】
また、基板及びキャップの両方又は一方が、別の半導体パッケージに用いていた液晶ポリマーを再利用して形成されている半導体パッケージの製造方法とすれば、材料を再利用することで環境負荷を低減するとともに材料コストが低減され、安価な半導体パッケージを製造することが可能となる。
【００３２】
また、本発明は、上記の半導体パッケージ、あるいは上記の製造方法により製造された半導体パッケージ、を搭載した高周波回路基板である。
【００３３】
この構成によれば、上記半導体パッケージあるいはその製造方法の、有利な作用効果を有する高周波回路基板を容易に得ることが可能となる。
【００３４】
また、本発明は、上記高周波回路基板を有する無線端末装置、基地局装置、無線計測装置、レーダー装置である。
【００３５】
これらの構成によれば、上記高周波回路基板の有利な作用効果を有し、安価で信頼性の高い無線端末装置、基地局装置、無線計測装置、及びレーダー装置を容易に得ることが可能となる。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図１から図５を用いて説明する。
【００３７】
（実施の形態１）
図１及び図２は、本実施の形態による半導体パッケージを表す。図１は、半導体パッケージの斜視図であり、１は液晶ポリマーを材料とする基板、２は基板上面（表面）に形成された回路パターン、３は基板下面（裏面）に形成された回路パターン、４はＭＭＩＣなどの半導体素子、５はＡｕワイヤー、６は液晶ポリマーを材料としたキャップであるリッド（　Ｌｉｄ）を示す。
【００３８】
リッド６は、図１に示すように、基板１に向かって凹状となるようなくぼみ部（点線部）を有する蓋（キャップ）形状をなしている。図１はリッド６を基板１に接合する前の図であり、本実施の形態による半導体パッケージは、リッド６と基板１が直接接合され、完成する。
【００３９】
図２は、本実施の形態による半導体パッケージの断面図を示しており、図１の状態のリッド６と基板１とを接合したものである。図中の１〜６は図１と同様であり、７は半導体素子４と基板１を接続し固定させる導電性接着剤、８は回路パターン２と回路パターン３を電気的に接続する伝送線路の一部であるスルーホール、９は半導体素子４で発生する熱を逃がすためのサーマルビア、１９はリッド６と基板１を接合したときの接合部を示す。
【００４０】
接合部６は、基板１上の半導体素子４を内部に密閉するように、基板１の周辺部とリッド６の周辺部とが、接着剤を用いずに直接接触し、固着された部分を示している。
【００４１】
また、図１及び図２に示されるように、基板の下面に形成された回路パターン３は、この半導体パッケージを外部の回路と電気的に接続する際の電極の役割も果たす。したがって本実施の形態では、外部回路との接続に用いる電極はすべて基板１の下面に形成されているが、例えば必要に応じて、基板１の下面から側面に、あるいは基板１のサイズをリッド６よりも大きくして基板１の上面まで、電極を引き延ばす等のことも可能である。
【００４２】
基板１とリッド６の材料である液晶ポリマーは、熱可塑性樹脂であり、再生利用可能であるという長所を持つ。一般的にエポキシなどの熱硬化樹脂やアルミナなどのセラミックは材料の再生利用が困難な材料であるが、液晶ポリマーは再生利用が可能であるため、一度半導体パッケージに使用した液晶ポリマーを、再びリッドあるいは基板の材料として再利用が可能なため、リサイクル性が高く環境負荷の小さい半導体パッケージを製造することができ、材料コストを低減することも可能となる。
【００４３】
さらに、熱可塑性樹脂である液晶ポリマーは、押出成形や射出成形が可能であり、大量生産が容易な材料であるため、高周波用半導体パッケージの大量生産も可能である。
【００４４】
また、液晶ポリマーは、１０ＧＨｚ帯域での誘電率が　３．０、誘電損失が　０．００３という電気的特性と、熱膨張係数がＣｕとほぼ同等の１６ｐｐｍ／℃という熱的特性を有している。これらの特性は、以下に示すように、高周波用半導体パッケージの構成上、非常に有利な特性である。
【００４５】
今、基板１上に形成された回路パターン２および３がマイクロストリップ線路であると想定すると、伝送線路の誘電損失は、
伝送線路の誘電損失＝係数×周波数×（基板材料の誘電率）１／２×基板材料の誘電損失　　　・・・（式１）
の関係がある。
【００４６】
液晶ポリマーは他の樹脂材料（たとえば前出のエポキシ）と比べて、誘電率、誘電損失が小さいため、上記（式１）より、伝送線路の誘電損失が小さい半導体パッケージを製造することができる。
【００４７】
また、熱膨張係数がＣｕとほぼ同等の値ということは、半導体パッケージ周辺の温度が上昇しても、基板上下面に形成されている回路パターン（主材料Ｃｕ）との伸びがほぼ同じであるため、熱膨張係数の差に起因する基板と回路パターン間の剥離、あるいは内部応力の集中が起こりにくく、半導体パッケージとしての熱的信頼性は非常に高いということを意味している。
【００４８】
ちなみにエポキシ樹脂は熱膨張係数が約３０〜４０ｐｐｍ／℃であるため、この材料を基板に用いて半導体パッケージを構成すると、回路パターン（主材料Ｃｕ）の熱膨張係数との差により、温度上昇による伸びが基板と回路パターンとでずれることから、液晶ポリマーを用いた場合と比べて、熱的信頼性の低い半導体パッケージとなる。
【００４９】
なお、図１および図２で示した半導体パッケージは、Ａｕワイヤーを用いたワイヤーボンディングにより半導体素子４と基板１上の回路パターン２（伝送線路）とを電気的に接続しているが、Ａｕワイヤーを用いず、半導体素子にバンプを設けて直接回路パターンに接続するフリップチップ実装法を用いて、半導体パッケージを製造することも可能である。この場合は、基板１と半導体素子４とを短距離で接続することができる。
【００５０】
また、図１および図２記載の半導体パッケージは、半導体素子が複数個搭載された形態となっている。通常市販されている半導体パッケージは、半導体素子の個数が単数であるが、図１および図２記載の半導体パッケージは、半導体素子が複数個搭載されたマルチチップモジュール型構造であり、半導体素子の搭載個数によらず高周波特性が良好な半導体パッケージを実現することができる。
【００５１】
次に、基板１とリッド６とを接着剤を用いずに直接接合する方法を示す。図３は、基板１とリッド６とを直接接合する工程を示している。図３において、（ａ）は基板１とリッド６とを接合する前の状態、（ｂ）は基板１とリッド６とを接合させた状態を表している。図中の１０は基板１を設置するヒータステージ、１１はリッド６を吸着保持するヒータ付チャックである。
【００５２】
始めに図３（ａ）の状態で、ヒータステージ１０およびチャック１１を、２５０〜３５０℃のある温度に昇温する。これにより、基板１とリッド６もほぼ同温度に加熱される。次に図３（ｂ）のように、基板１とリッド６の互いの接合部が直接接触するようにチャック１１を下降し、加圧（加圧力：１０〜５０ｋｇｆ／ｃｍ２　）する。このように、基板１に対してリッド６を押し付けると、半導体素子４が内部に密閉された状態で、接着剤なしで直接接合することができる。
【００５３】
これは、液晶ポリマーがおよそ２５０℃以上で且つガラス転移温度（約３５０℃）よりも低い温度で軟化する性質を持つため、この性質を利用し、２５０℃以上（約３５０℃未満）に昇温させた液晶ポリマー同士を加圧すると、直接接合が可能となるのである。
【００５４】
本発明者の実験によれば、ヒータステージ１０およびチャック１１の温度を３００℃に昇温し、４０ｋｇｆ／ｃｍ２　の加圧力で加圧し、その状態を２分間保持すると、液晶ポリマー同士の接合が可能であり、この接合した液晶ポリマーの断面を電子顕微鏡で観察しても、境界層のない接合が実施されていることを確認することができた。
【００５５】
なお、本発明者の実験によれば、液晶ポリマー同士を接合する前に、あらかじめ接合面に対してオゾンクリーニングまたはプラズマクリーニングを実施し洗浄しておくことにより、接合面全周にわたり良好な接合が実施されることを確認した。
【００５６】
以上のように本実施の形態によれば、液晶ポリマーを用いた高周波用半導体パッケージが製造可能となり、アルミナなどのセラミックを基板およびリッドの材料として使用した半導体パッケージと比べて、安価に、かつ簡便に半導体パッケージを作製することができる。
【００５７】
（実施の形態２）
本実施の形態では、（実施の形態１）で示した半導体パッケージの製造方法と異なる製造方法を説明する。
【００５８】
図４は、本実施の形態による半導体パッケージの製造方法を示す概略図である。図４において、１は半導体パッケージの基板、６は半導体パッケージのキャップであるリッドであり、基板１とリッド６は液晶ポリマーを材料として作製され、基板１には（実施の形態１）と同様に半導体素子や回路パターン等が実装されている。１２は基板１を設置するヒータステージ、１３はリッド６を吸着保持するヒータ付チャックである。
【００５９】
また、１４は真空チャンバーを示しており、ヒータステージ１２とチャック１３は、基板１とリッド６とをそれぞれ固定した状態で、真空チャンバー１４内に設置されている。ヒータステージ１２は、整合回路を含む高周波電源１５が接続され、高周波（たとえば　１３．５６ＭＨｚ）を供給できる構造になっており、チャック１３は、真空チャンバー１４内で上下に昇降・加圧できる構造となっている。チャック１３と真空チャンバー１４は接地されている。
【００６０】
この構造において、真空チャンバー１４内にアルゴンなどの不活性ガス、または窒素ガスもしくは酸素ガスを導入し、真空チャンバー１４内のガス排気量を調整することにより、真空チャンバーを任意の減圧状態にすることができる。
【００６１】
このような減圧下状態で、ヒータステージ１２に高周波を印加すると、プラズマ１６が発生する。このプラズマ１６は、基板１およびリッド６の表面を洗浄する効果を発揮する。
【００６２】
この洗浄工程の後、ヒータステージ１２およびチャック１３を加熱する。これにより、基板１とリッド６も同様に加熱される。そして、基板１とリッド６の互いの接合部が直接接触するようにチャック１３を下降し、加圧する。このように、基板１に対してリッド６を押し付けると、半導体素子が内部に密閉された状態で、接着剤なしで液晶ポリマー同士を直接接合することができる。
【００６３】
本発明者の実験によると、アルゴンガスまたは窒素ガスもしくは酸素ガスを用いて、５０ｓｃｃｍのガス流量で、４０Ｐａの減圧下とし、　３００ｍＷの高周波（　１３．５６ＭＨｚ）パワーを印加し、１分間プラズマを発生した後、ヒータステージ１２およびチャック１３を１５０℃に昇温させ、４０ｋｇｆ／ｃｍ２　の条件で接合させると、良好に液晶ポリマー同士が直接接合された。
【００６４】
この実験結果からも明らかなようにこの接合方法は、（実施の形態１）で示した接合方法よりも低温で直接接合が可能である。そして更に、真空チャンバー１４内の真空度を高めることにより、加熱しなくとも接合が可能となることが確かめられており、加熱条件として室温から２００℃以下の温度であれば、真空度を調整することにより、基板１とリッド６を直接接合することが可能である。
【００６５】
また、この接合方法は、プラズマを発生させた後、ガス供給を止めて真空チャンバー内を高真空状態としたまま、基板１とリッド６とを直接接合することができ、半導体パッケージ内の空間を真空状態にした半導体パッケージが製造可能である。
【００６６】
このように半導体パッケージ内の空間が真空状態であると、半導体パッケージ内で基板上に実装・形成されているＭＭＩＣや回路パターンが、酸化される恐れがないため、半導体パッケージの長期信頼性を確保することができる。
【００６７】
また、この方法を用いれば、半導体パッケージ内の空間を真空状態とするほかに、真空チャンバー１４内の真空排気後、チャンバー内を窒素ガスや不活性ガスを導入することで、パッケージ内を窒素ガスや不活性ガスで満たすことも可能であり、真空状態と同様に半導体パッケージの長期信頼性を確保することができる。
【００６８】
以上のように本実施の形態によれば、室温から２００℃以下という低温で、液晶ポリマーを用いた安価な高周波半導体パッケージを、比較的少ない工程数で容易に製造することが可能であり、また、長期信頼性のある半導体パッケージを製造することができる。
【００６９】
（実施の形態３）
本実施の形態では、（実施の形態１）及び（実施の形態２）で示した半導体パッケージの製造方法と異なる製造方法を説明する。
【００７０】
図５は、本実施の形態による半導体パッケージの製造方法を示す概略図である。図５において図４と同じ符号のものは、その符号の示す構成要素も同様であるとし、１７はイオンビームガンもしくはアトムビームガンを、１８はイオンビームガンもしくはアトムビームガンにより発生しているイオンビームもしくはアトムビームである。
【００７１】
本実施の形態が（実施の形態２）と異なる点は、（実施の形態２）がプラズマを用いて基板１およびリッド６の表面を洗浄していることに対し、本実施の形態では、イオンビームもしくはアトムビームを用いて基板１およびリッド６の表面を洗浄するところにある。すなわち本実施の形態は、基板１およびリッド６の表面を洗浄する方法が（実施の形態２）と異なるが、この洗浄工程以外は（実施の形態２）と同様であり、その効果においても（実施の形態２）と同様である。
【００７２】
したがって本実施の形態によれば、（実施の形態２）と同様に、室温から２００℃以下という低温で、液晶ポリマーを用いた安価な高周波半導体パッケージを、比較的少ない工程数で容易に製造することが可能であり、また、長期信頼性のある半導体パッケージを製造することができる。
【００７３】
（実施の形態４）
上記（実施の形態１）に示した半導体パッケージ、あるいは、上記（実施の形態１）から（実施の形態３）に示した製造方法により製造した半導体パッケージは、高周波用途として容易に高周波回路基板に搭載することが可能である。
【００７４】
したがって、上記（実施の形態１）から（実施の形態３）に示した半導体パッケージやその製造方法が有する有利な作用効果を、この高周波回路基板においても有することとなる。
【００７５】
更に、この高周波回路基板を、無線端末装置や基地局装置、無線計測装置、レーダー装置等の応用装置に用いることによって、同様に有利な作用効果を有する各種応用装置を得ることができる。
【００７６】
すなわち本実施の形態によれば、材料や製造工程によるコストが低減され、製造工程数が少なく、リサイクル性や長期信頼性の高い、高周波回路基板及び各種応用装置が得られる。
【００７７】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、低コスト化や製造工程数低減が実現され、且つリサイクル性や長期信頼性の高い、半導体パッケージや高周波回路基板及び各種応用装置を、安価に且つ簡便に製造することができるという有利な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態による半導体パッケージの斜視図
【図２】本発明の一実施の形態による半導体パッケージの断面図
【図３】本発明の一実施の形態による半導体パッケージの製造方法を示す概略図
【図４】本発明の一実施の形態による半導体パッケージの製造方法を示す概略図
【図５】本発明の一実施の形態による半導体パッケージの製造方法を示す概略図
【図６】従来の半導体パッケージの断面図
【図７】従来の半導体パッケージの断面図
【符号の説明】
１　基板
２、３　回路パターン
４　半導体素子
５　Ａｕワイヤー
６　リッド
７　導電性接着剤
８　スルーホール
９　サーマルビア
１０、１２　ヒータステージ
１１、１３　チャック
１４　真空チャンバー
１５　高周波電源
１６　プラズマ
１７　イオンビームガンもしくはアトムビームガン
１８　イオンビームもしくはアトムビーム
１９　接合部
【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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【図７】
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