JP6620314B2 - 液状樹脂組成物、硬化物、配線構造体及びこの配線構造体を用いた実装体 - Google Patents

Description

本発明は、携帯端末等の各種電子機器を実装するために用いられる配線構造体や、この配線構造体に半導体等が実装されて構成された実装体、およびこれらに用いられる液状樹脂組成物とその硬化物に関する。

図１８は、従来の回路基板１０の断面図である。リードフレームで形成された配線２０が樹脂３０に埋め込まれて回路基板１０が構成されている。また必要に応じて、回路基板１０の裏面には放熱用の金属板４０が取り付けられる（例えば、特許文献１）。

回路基板１０では、配線２０を構成する金属材料として、柔軟性に優れたタフピッチ銅やフレキシブル配線基板用の配線材料が使われている。それにも関わらず、回路基板１０の柔軟性は充分ではない。

また、回路基板１０において金属板４０を除去した場合、回路基板１０を薄くすることができる。しかしながら金属４０を除去した状態で、樹脂３０の熱膨張係数を半導体に近づけるために樹脂３０中に含まれるセラミック充填剤の充填率を高めると、回路基板１０の柔軟性が低下する。その結果、回路基板１０は、曲げようとすると簡単に折れる可能性がある。

一方、市場からは、ウエハーレベルチップサイズパッケージ等が求められている。このようなパッケージ用途に使われる液状樹脂組成物の硬化物、回路基板等においては、薄くした際の低熱膨張係数と共に、一定以上の剛性やある程度の柔軟性が重要である。このような用途として、ウエハーレベルチップサイズパッケージが提案されている（例えば、特許文献２）。

このような目的のために、シリコーン変性液状エポキシ樹脂と、液状ポリフェノールと、硬化促進剤と、無機フィラーとを含む液状封止樹脂組成物が提案されている（例えば、特許文献３）。

国際公開第２０１０／０９８０６６号 特開２００９−９７０１３号公報 特開２００３−２９２５７２号公報

本発明は、低応力性、高接着性の優れた特性を有する液状樹脂組成物を提供する。この液状樹脂組成物の硬化物は、優れた柔軟性と、実装時に要求される一定以上の硬度（剛性）とを共に有する。そのため、この液状樹脂組成物は、ウエハーレベルチップサイズパッケージ等に対応できる。

本発明の一形態による液状樹脂組成物は、液状エポキシ樹脂と、液状硬化剤と、硬化促進剤と、セラミック充填剤とを含む。液状エポキシ樹脂は、ポリアルキレングリコール骨格を有する第１エポキシ樹脂を含む。液状硬化剤は、フェノール性水酸基を１分子中に複数個有し、２５℃における粘度が１０００ｍＰａ・ｓ以下である。液状エポキシ樹脂における第１エポキシ樹脂の割合は３０質量％以上、７０質量％以下である。セラミック充填剤の平均粒径は５０μｍ以下で、液状樹脂組成物におけるセラミック充填剤の割合は５０質量％以上、９０質量％以下である。液状樹脂組成物の２５℃における粘度は１００Ｐａ・ｓ以下である。このように粘度が低いため、各種細部への充填性に優れる。

本発明の他の一形態による硬化物は、上述の液状樹脂組成物の硬化物であって、そのガラス転移温度が５０℃以上、１２０℃以下であり、２５℃における弾性率が２０ＧＰａ以下である。この硬化物は柔軟性を有するため、この硬化物を含む配線構造体、あるいはこの配線構造体の一種である配線基板の信頼性は高い。

本発明の他の一形態による硬化物は、上述の液状樹脂組成物の硬化物であって、そのガラス転移温度が５０℃以上、１２０℃以下であり、２５℃におけるショアＤ硬度が４０以上である。この硬化物は半導体実装に必要な剛性を有するので、この硬化物を含む線構造体や配線基板の信頼性は高い。

本発明の他の一形態による配線構造体は、上述の液状樹脂組成物の硬化物と、金属配線とを有する。金属配線の一部はこの硬化物と密着している、または硬化物に埋設されている。硬化物のガラス転移温度が５０℃以上、１２０℃以下であり、硬化物の２５℃における弾性率は２０ＧＰａ以下である。このコアレスインターポーザーの厚みを０．２ｍｍ以下、さらに０．１ｍｍ以下、５０μｍ以下のように薄くした場合であっても折れにくく、半導体実装に適している。

本発明の他の一形態による実装体は、配線構造体と、この配線構造体に実装された半導体とを有する。配線構造体は、上述の液状樹脂組成物の硬化物と、金属配線とを有する。金属配線の一部はこの硬化物と密着している、または硬化物に埋設されている。硬化物のガラス転移温度が５０℃以上、１２０℃以下であり、硬化物の２５℃における弾性率は２０ＧＰａ以下である。この配線構造体の厚みを２．０ｍｍ以下、さらに１．０ｍｍ以下、０．５ｍｍ以下のように薄くした場合であっても折れにくい。

本発明の液状樹脂組成物の粘度は低いため、微細なリードフレーム等で構成された配線部の隅々に回り込み、優れた密着性を有する。この液状樹脂組成物を用いた硬化物、配線構造体及び実装体は、各種携帯端末の高性能化、高信頼性化を実現することができる。

さらに、本発明の液状樹脂組成物を用いて形成した硬化物や配線構造体は、優れたフレキシブル性を有している。このようなフレキシブル性は、従来の半導体チップの実装用に用いるガラスエポキシ基板やビルドアップ基板や、これらの技術を用いたインターポーザーでは実現できない。そのため本発明の液状樹脂組成物を用いて形成した硬化物により、フレキシブル性を有する配線構造体を製造できる。そしてこの配線構造体を用いることで、従来のガラスエポキシプリント基板やビルドアップ基板では実現できなかったフレキシブル性を有するインターポーザーを実現することができる。

さらに、本発明の液状樹脂組成物を用いて形成した配線構造体を、半導体チップの実装用に用いるインターポーザーとすることでコアレスインターポーザーを実現できる。ここでコアレスインターポーザーとは、従来の半導体チップの実装に用いているガラスエポキシ基板やビルドアップ基板や、これらの技術を用いてなるコア基板を削除できることを意味する。

なお従来より、フレキシブル基板として、ポリイミドフィルムや銅箔を用いたフレキシブル配線基板が市販されている。このような従来のフレキシブル基板では、ガラスエポキシ基板等に比べて、実装時の反りの発生は少ない。しかしながら、剛性や腰（曲がりにくさ）が無いため、剛性を有する保持基板無しに単独ではインターポーザーとして用いることが難しい。

本発明の実施の形態による液状樹脂組成物の中に含まれるセラミック充填剤の充填率と、液状樹脂組成物の粘度との関係の一例を示す図 本発明の実施の形態による液状樹脂組成物の硬化物中に含まれるセラミック充填剤の充填率と、硬化物の熱膨張係数との関係の一例を示す図 本発明の実施の形態による液状樹脂組成物の硬化物中に含まれるセラミック充填剤の充填率と、硬化物のショアＤ硬度との関係の一例を示す図 本発明の実施の形態による液状樹脂組成物の硬化物中に含まれるセラミック充填剤の充填率と、硬化物の弾性率との関係の一例を示す図 本発明の実施の形態による液状樹脂組成物に含まれる、ポリアルキレングリコール骨格を有する第１エポキシ樹脂の割合と、硬化物のゲル時間との関係の一例を示す図 本発明の実施の形態による液状樹脂組成物に含まれる、ポリアルキレングリコール骨格を有する第１エポキシ樹脂の割合と、硬化物のガラス転移温度との関係の一例を示す図 本発明の実施の形態による液状樹脂組成物に含まれる、ポリアルキレングリコール骨格を有する第１エポキシ樹脂の割合と、硬化物のショアＤ硬度との関係の一例を示す図 本発明の実施の形態による液状樹脂組成物に含まれる、ポリアルキレングリコール骨格を有する第１エポキシ樹脂の割合と、硬化物の弾性率との関係の一例を示す図 本発明の実施の形態による液状樹脂組成物の硬化物を用いた配線構造体（コアレスインターポーザー）の一例を示す斜視図 図９Ａに示す配線構造体の弾性率の評価方法を示す側面図 図９Ｃは、図９Ｂに示す配線構造体に代えて評価サンプルを用いた、弾性率の評価方法を示す側面図 本発明の実施の形態による液状樹脂組成物の硬化物を樹脂基板上に形成して評価サンプルを作製する様子を示す図 図１０Ａに示す方法で作製したサンプルの評価方法を示す図 図１０Ｂに示す測定サンプルの評価時の状態を示す図 図１０Ｂに示す測定サンプルの上面図 図１０Ｂに示す測定サンプルの側面図 本発明の実施の形態による液状樹脂組成物の硬化物を樹脂基板上に形成したサンプルＡの写真を示す図 図１１Ａに示す写真の模式図 本発明の実施の形態とは異なる液状樹脂組成物の硬化物を樹脂基板上に形成したサンプルａの写真を示す図 図１２Ａに示す写真の模式図 本発明の実施の形態とは異なる液状樹脂組成物の硬化物を樹脂基板上に形成したサンプルｂの写真を示す図 図１３Ａに示す写真の模式図 図１０Ａに示す方法で作製した評価サンプルの試験方法を説明するための図 本発明の実施の形態による液状樹脂組成物の硬化物を樹脂基板上に形成したサンプルＡおよび本発明の実施の形態とは異なる液状樹脂組成物の硬化物を樹脂基板上に形成したサンプルａ〜ｅの写真を示す図 本発明の実施の形態による液状樹脂組成物の硬化物を金属板上に形成して評価サンプルを作製する様子を示す図 図１５Ａの断面図 図１５Ａに示す方法で作製した評価サンプルの硬化前の上面図 図１５Ｃに示す評価サンプルの硬化後の断面図 本発明の実施の形態による液状樹脂組成物の硬化物を金属板上に形成した評価サンプルの上面図 図１６Ａに示す評価サンプルの評価方法について説明する図 サンプルＡの写真を示す図 図１７Ａの模式図 リードフレーム等を樹脂に埋め込んで形成された従来の回路基板の断面図

本発明の実施の形態の説明に先立ち、従来の封止樹脂組成物における課題を簡単に説明する。特許文献３に開示された従来の封止樹脂組成物は、低応力性、接着性に優れている。その反面、シリコーン変性エポキシ樹脂の反応性が低いため、硬化中に樹脂が滲み出し、半導体装置の接続端子を汚染する。

以下、本発明の実施の形態による液状樹脂組成物について説明する。この液状樹脂組成物は、少なくとも、液状エポキシ樹脂と、液状硬化剤と、硬化促進剤と、セラミック充填剤とを含む未硬化の液状樹脂組成物である。エポキシ樹脂や硬化物として、室温（２５℃）において液状の材料を用いることで、液状樹脂組成物の室温（２５℃）における粘度を低くすることができる。

具体的には、液状エポキシ樹脂は、ポリアルキレングリコール骨格を有する第１エポキシ樹脂を含む。液状硬化剤は、フェノール性水酸基を１分子中に複数個有する。液状エポキシ樹脂における第１エポキシ樹脂の割合は３０質量％以上、７０質量％以下である。セラミック充填剤の平均粒径は５０μｍ以下で、液状樹脂組成物におけるセラミック充填剤の割合は５０質量％以上、９０質量％以下である。この液状樹脂組成物の２５℃における粘度は、１００Ｐａ・ｓ以下である。液状樹脂組成物がこのような粘度を有することで、金属板や金属配線等、各部の隅々にまで液状樹脂組成物を浸透させ、密着性を高めることができる。

次に、図１〜図４を参照しながら、液状樹脂組成物中に含まれるセラミック充填剤の最適化について説明する。図１〜図４において、線１１０は、黒丸で示した実測値を元にした漸近線の一例を示す。

図１は、液状樹脂組成物の中に含まれるセラミック充填剤の充填率と、液状樹脂組成物の粘度との関係の一例を示す図である。Ｘ軸は液状樹脂組成物中に含まれるセラミック充填剤の含有率（質量％）、Ｙ軸は液状樹脂組成物の粘度（Ｐａ・ｓ）を示す。当然ながら、セラミック充填剤の含有率以外の条件は一定である。

図１から、セラミック充填剤の割合が増加するほど、液状樹脂組成物の粘度が増加することがわかる。液状樹脂組成物の粘度は、２５℃において、１００Ｐａ・ｓ以下であり、さらには５０Ｐａ・ｓ以下、２０Ｐａ・ｓ以下、１０Ｐａ・ｓ以下と低くすることが好ましい。粘度が低いほど、液状樹脂組成物は金属配線等へ充填されやすくなる。但し、粘度が１Ｐａ・ｓ未満の場合、液状樹脂組成物に添加する充填材が沈降しやすく、充填材の量を５０質量％以上とすることが難しい場合がある。

なお、２５℃での粘度を１００Ｐａ・ｓ以下にするために、エポキシ系希釈剤や有機溶剤を液状樹脂組成物に添加してもよい。有機溶剤として、例えばグリコールエーテル類、アルコール類、ケトン類を用いることができる。グリコールエーテル類として、例えばジエチルジグリコール、ジブチルジグリコール、ジメチルプロピレンジグリコールを用いることができる。これらのグリコールエーテル類を３〜８質量％添加することによって液状樹脂組成物の２５℃での粘度を１〜１０Ｐａ・ｓ程度に低下させることができる。これらの有機溶剤やエポキシ系希釈剤は、単独で用いてもよく、複数を組み合わせて用いてもよい。

なおエポキシ系希釈剤や有機溶剤の、液状樹脂組成物への添加量は１０質量％以下とすることが好ましく、より好ましくは５質量％以下である。液状樹脂組成物が硬化する際には、これらの成分が蒸発する。そのため、添加量が１０質量％を超えると、液状樹脂組成物の硬化物中にボイドが発生し、信頼性に影響を及ぼす虞がある。

なお、粘度の測定には、ＪＩＳ Ｚ ８８０３の「液体の粘度−測定方法」や、ＪＩＳ Ｋ７１１７―１、Ｋ７１１７−２を適用する。実用的には、Ｂ型またはＥ型粘度計と呼ばれる、市販の単一円筒型回転粘度計または円錐平板型回転粘度計を用いて、その測定装置で測定できる範囲の低いズリ速度域で測定すればよい。

セラミック充填剤の平均粒径は、５０μｍ以下、さらには３０μｍ以下、２０μｍ以下とすることが好ましい。セラミック充填剤の平均粒径が５０μｍより大きくなると、液状樹脂組成物が硬化してなる硬化物中のボイド（空隙と呼ばれることがある）が増加し、絶縁信頼性が影響を受ける場合がある。また、液状樹脂組成物の流動性が低下し、配線と配線との間の微細部分への充填性が低下する。

一方、セラミック充填材の平均粒径は、０．１μｍ以上であることが好ましい。平均粒径が０．１μｍ未満の場合、ＢＥＴ値が大きくなりすぎ、液状樹脂組成物の２５℃での粘度が１００Ｐａ・ｓ以上になる。

また分級したセラミック充填剤を用いることで、セラミック充填剤中に混入している、寸法の大きなセラミック充填剤を予め除去しておくことができる。分級したセラミック充填剤を用いる場合は、トップカット粒径を５ｍ以下、さらには７５μｍ以下とすることで、寸法の大きなセラミック充填剤を予め除去することができる。

たとえば、セラミック充填剤のへ平均粒径を５０μｍ以下、さらにセラミック充填剤のトップカット粒径を７５μｍ以下とすることが好ましい。

さらに好ましくは、セラミック充填剤の平均粒径を５０μｍ以下、さらにセラミック充填剤のトップカット粒径を５４μｍ以下とすることが好ましい。セラミック充填剤の平均粒径を小さくし、トップカット粒径を小さくすることで、液状樹脂組成物の細部への充填性を高められる。

次に、図２を参照しながら、熱膨張係数（ＣＴＥ１）の最適化について説明する。図２は、液状樹脂組成物の硬化物中に含まれるセラミック充填剤の充填率（質量％）と、硬化物の熱膨張係数（ｐｐｍ／Ｋ）との関係の一例を示す図である。Ｘ軸は、液状樹脂組成物の硬化物中に含まれるセラミック充填剤の含有率（質量％）、Ｙ軸は、この硬化物の熱膨張係数を示す。図２からわかるように、セラミック充填剤の割合が増加するほど、硬化物の熱膨張係数が低下する。

硬化物の熱膨張係数は、半導体チップ（特にシリコンウエハ）の熱膨張係数に近いことが好ましい。一般に、エポキシ樹脂の硬化物の熱膨張係数は、６５ｐｐｍ／Ｋ〜１００ｐｐｍ／Ｋと、半導体チップの熱膨張係数の数十倍である。液状樹脂組成物におけるセラミック充填剤の添加量を増やせば、硬化物の熱膨張係数を、３０ｐｐｍ／Ｋ以下、さらには１５ｐｐｍ／Ｋとすることができる。なおセラミック充填剤としては、アルミナ、窒化アルミニウム、窒化珪素、シリカ（ＳｉＯ_２）等を単独で用いても、これらから２種類以上を選択してブレンドして用いてもよい。アルミナの熱膨張係数は、約７．２ｐｐｍ／Ｋ、窒化アルミニウムの熱膨張係数は、約４．６ｐｐｍ／Ｋ、窒化珪素の熱膨張係数は、約２．６ｐｐｍ／Ｋ、シリカの熱膨張係数は、約０．５〜０．６ｐｐｍ／Ｋである。なお熱膨張係数の測定は、ＪＩＳ Ｒ１６１６−１９９４等を参考にすればよい。

なお液状樹脂組成物中に含まれるセラミック充填剤の含有率（質量％）は、５０質量％以上、９０質量％以下とする。セラミック充填剤の含有率が５０％未満の場合、図１に示すように液状樹脂組成物の粘度は低くなるが、図２に示すように硬化物の熱膨張係数が大きくなる。その結果、半導体の実装用にマッチングしない場合がある。またセラミック充填剤の含有率が９０質量％を超えると、図１に示すように、液状樹脂組成物の２５℃における粘度が１００Ｐａ・ｓ以上と高くなり、配線と配線との間の微細部分への充填性が低下する。

図３は、液状樹脂組成物の硬化物中に含まれるセラミック充填剤の充填率（質量％）と、この硬化物のショアＤ硬度との関係の一例を示す図である。Ｘ軸は、液状樹脂組成物の硬化物中に含まれるセラミック充填剤の含有率（質量％）、Ｙ軸は、この硬化物のショアＤ硬度を示す。図３からわかるように、セラミック充填剤の割合が増加するほど、硬化物のショアＤ硬度が増加する。

液状樹脂組成物の硬化後のショアＤ硬度は、４０以上であることが好ましい。硬化後のショアＤ硬度が４０未満の場合、配線構造体としての剛性が低下し、実装時の作業性や実装信頼性に影響を与える場合がある。なおショアＤ硬度は、６０以下、さらには５５以下とすることが望ましい。ショアＤ硬度が６０を超えた場合、液状樹脂組成物の硬化物に反りやクラック等が発生する場合がある。

なおショアＤ硬度の測定は、ＪＩＳ Ｋ ７２１５やＩＳＯ８６８のショアＤ型の測定機を使えばよい。液状樹脂組成物の硬化物中に含まれるセラミック充填剤の充填率は、ショアＤ硬度の観点からも、液状樹脂組成物全体の５０質量％以上、９０質量％以下とすることが好ましい。セラミック充填剤の割合が５０質量％未満の場合、ショアＤ硬度が４０未満となり、配線構造体に適用すると剛性が不足する。またセラミック充填剤の割合が９０質量％より多いと、ショアＤ硬度が高くなり、柔軟性に問題が発生する場合がある。なおショア硬度は、測定数値が同じ場合でも、Ａ、Ｄなどの測定機の違いにより、意味する硬度が異なる。本実施の形態ではショアＤ硬度を採用している。

図４は、液状樹脂組成物の硬化物中に含まれるセラミック充填剤の充填率（質量％）と、その硬化物の弾性率との関係の一例を示す図である。Ｘ軸は、液状樹脂組成物の硬化物中に含まれるセラミック充填剤の含有率（質量％）、Ｙ軸は、硬化物の２５℃における弾性率（単位はＧＰａ）を示す。図４からわかるように、セラミック充填剤の割合が増加するほど、硬化物の弾性率が増加する。

液状樹脂組成物の硬化物の弾性率は、０．０１ＧＰａ以上、さらには０．１ＧＰａ以上であることが好ましい。硬化物の弾性率が０．０１ＧＰａ未満の場合、配線構造体、あるいは配線基板に要求される剛性を満たさない場合がある。なお液状樹脂組成物の硬化物の弾性率は２０ＧＰａ以下、さらには１５ＧＰａ以下であることが好ましい。硬化物の弾性率が２０ＧＰａより大きい場合、硬化物の柔軟性が低下し、硬化物を曲げた場合に、硬化物中にクラック等が発生する場合がある。

なお弾性率の測定には、ＪＩＳ Ｋ ６９１１や、ＪＩＳ Ｋ ７１６１、Ｋ７１６２．７１１３等を参考にすればよい。なお液状樹脂組成物や、この液状樹脂組成物の硬化物を、半導体実装用の配線構造体、あるいは配線基板やインターポーザー等に用いる場合、弾性率は引張特性よりも、曲げ弾性率で評価する方が有用な場合がある。曲げ弾性率は、３元曲げ試験、あるいは３点曲げ試験によって測定することが好ましい。３元曲げ試験では、試験片の中央部を支持し、その両側に荷重をかける。３点曲げ試験では、試験片の両端部を支持し、中央に集中荷重をかける。

次に、液状エポキシ樹脂の中に含まれる、ポリアルキレングリコール骨格を有するエポキシ樹脂の割合について、図５〜図８を参照しながら説明する。なお図５〜図８において横軸の名称として、ポリアルキレングリコール量と書かれているが、横軸は液状エポキシ樹脂の中に含まれるポリアルキレングリコール骨格を有するエポキシ樹脂の割合（質量％）を示している。

図５は、液状エポキシ樹脂の中に含まれる、ポリアルキレングリコール骨格を有するエポキシ樹脂の割合（質量％）と、硬化物のゲル時間（秒）との関係の一例を示す図である。図５からわかるように、ポリアルキレングリコール骨格を有するエポキシ樹脂の割合が２５質量％以上、さらに３０質量％以上であれば、ゲル化時間は１００秒以上、さらに２００秒以上となり、液状エポキシ樹脂がゲル化する時間が急激に長くなる。このようにゲル化時間を長くすることで、液状樹脂組成物のポットライフが長くなる。なお、ポリアルキレングリコール骨格を有するエポキシ樹脂の割合を７５ｗｔ％より大きくすれば、ゲル化時間を１０００秒以上とすることも可能である。しかしながら、ポリアルキレングリコール骨格を有するエポキシ樹脂の割合が７５質量％より大きくなると、取扱い性に問題が発生する場合がある。なおゲル時間の測定は、ＪＩＳ Ｋ ７０７１のゲルタイムの測定等を参考にすることが好ましい。以上のように、ポリアルキレングリコール骨格を有するエポキシ樹脂の割合は２５質量％以上、７５質量％以下とする。

図６は、液状エポキシ樹脂の中に含まれる、ポリアルキレングリコール骨格を有するエポキシ樹脂の割合（質量％）と、硬化物のガラス転移温度（Ｔｇ）との関係の一例を示す図である。図６からわかるように、ポリアルキレングリコール骨格を有するエポキシ樹脂の割合が２５質量％未満の場合、Ｔｇが高くなる。その結果、硬化物の柔軟性が低下し、硬化物内部に内部応力が発生しやすくなる場合がある。またポリアルキレングリコール骨格を有するエポキシ樹脂の割合が７５質量％を超えると、Ｔｇが低下しすぎる。そのため、取扱い性や寸法安定性に問題が発生する場合がある。

なおＴｇは、５０℃以上、１２０℃以下であることが好ましい。Ｔｇが５０℃より低くなると、ショアＤ硬度が４０未満に低下し、剛性や実装性が影響を受ける場合がある。またＴｇが１２０℃より高くなると、曲げ試験等で問題が発生する場合がある。以上のように、Ｔｇの観点からも、ポリアルキレングリコール骨格を有するエポキシ樹脂の割合は２５質量％以上、７５質量％以下が好ましい。

図７は、液状エポキシ樹脂の中に含まれる、ポリアルキレングリコール骨格を有するエポキシ樹脂の割合（質量％）と、硬化物のショアＤ硬度との関係の一例を示す図である。図７からわかるように、ポリアルキレングリコール骨格を有するエポキシ樹脂の割合は７５質量％以下であることが好ましい。この割合が７５質量％を超えると、ショアＤ硬度が低下しすぎて、取扱い性や寸法安定性に問題が発生する場合がある。

図８は、液状エポキシ樹脂の中に含まれる、ポリアルキレングリコール骨格を有するエポキシ樹脂の割合（質量％）と、弾性率（Ｍｏｄｕｌｕｓ）との関係の一例を示す図である。図８からわかるように、ポリアルキレングリコール骨格を有するエポキシ樹脂の割合を２５質量％以上とすることで、弾性率が配線構造体あるいは配線基板に適した値にまで低下する。また７５質量％を超えると、弾性率が低下しすぎて、取扱い性や寸法安定性に問題が発生する場合がある。以上のように、弾性率の観点からも、ポリアルキレングリコール骨格を有するエポキシ樹脂の割合は２５質量％以上、７５質量％以下が好ましい。

なお液状エポキシ樹脂としては、液状のビスフェノールＦ型エポキシ樹脂と、液状のポリアルキレングリコール骨格を有するエポキシ樹脂を組み合わせることが好ましい。ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂と、ポリアルキレングリコール骨格を有するエポキシ樹脂とを併用することで、硬化物に耐熱性を付与することができる。

さらに上記液状エポキシ樹脂（ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂と、ポリアルキレングリコール骨格を有するエポキシ樹脂とを有するエポキシ樹脂）に、液状硬化剤として、液状フェノール樹脂を用いる。

このように、液状エポキシ樹脂と、液状硬化剤とを組み合わせることで、樹脂全体の粘度が低くなる。樹脂全体の粘度が低下することにより、金属配線等の隙間の隅々まで、液状樹脂組成物を薄く塗り広げることができる。

液状フェノール樹脂は、フェノール性水酸基を１分子中に複数個有する化合物（フェノール系硬化剤）を含有する。上述の液状エポキシ樹脂と、フェノール系硬化剤とを組合せることで、Ｔｇが低くなるとともに、加水分解が起こりにくくなり、耐湿信頼性が高まる。なおフェノール系硬化剤は気化しにくいため、硬化剤成分が揮発し、硬化不良を起こすという問題が発生しにくい。

さらに液状樹脂組成物には、硬化促進剤や低弾性化材を加えることが好ましい。特に、低弾性化材を用いることで、硬化物の反りを押さえることができる。硬化促進剤として、例えばイミダゾールを用いることができる。低弾性化材として、シリコーン樹脂などのエラストマー成分あるいはゴム成分を含有する材料を用いることができる。

塗布対象物と樹脂との線膨張率差を極小化するか、樹脂の弾性率を低くして線膨張率と弾性率の積分で表される応力を極小化するか、のいずれかにより、反りを低減することができる。Ｔｇより高い温度では、樹脂硬化物はゴム状領域にあって低弾性率体であるため、Ｔｇを室温に近づけることは低弾性率化の極めて有効な手法である（例えば特開２００６−２３２９５０号公報参照）。ただし、この方法によるとＴｇを境に２桁以上弾性率が低下するなど、弾性率の低下が著しく、制御が難しい場合がある。

このような問題に対しては、本実施の形態では、室温（２５℃）での硬化物の弾性率を２０ＧＰａ以下とすると共に、Ｔｇを５０℃以上、１２０℃以下としている。このように弾性率とＴｇとを制御することで、配線構造体に使う絶縁樹脂としての反り等の歪発生を抑制することができる。この結果、本実施の形態による液状樹脂組成物を用いることで、配線構造体（あるいは配線基板）としての信頼性のみならず、この配線構造体上（あるいは回路基板上）への半導体等の装着性や実装性を高められる。

なお、液状エポキシ樹脂は長鎖構造を有し、その分子量、特にポリアルキレングリコール骨格を有するエポキシ樹脂の分子量は、５００以上、１０００以下であることが好ましい。分子量が５００未満の場合、取扱いにくい場合がある。また液状硬化剤は、フェノール性水酸基を１分子中に複数個有していることが好ましい。これは一般の固形フェノール樹脂（例えば、フェノールノボラック樹脂）に比べ、フェノール性水酸基を１分子中に数個有している液状硬化剤の場合、分子量が小さいため、硬化後のＴｇが低くなる。一方、分子量が１０００を超えると、組成物が液状状態にならず、流動性を発揮しない場合がある。

なお液状エポキシ樹脂の中に含まれるポリアルキレングリコール骨格を有するエポキシ樹脂の割合は、前述のように、２５質量％以上、７５質量％以下とすることが好ましい。ポリアルキレングリコール骨格を有するエポキシ樹脂は、一般の液状エポキシ樹脂と比較して、分子量が大きく、長鎖構造となる。そのため、硬化物のＴｇが低くなる。なお液状樹脂中に含まれる、ポリアルキレングリコール骨格を有するエポキシ樹脂の割合が７５質量％を超えた場合、反応性が影響を受け、不均一な硬化物を形成する場合がある。また２５質量％未満の場合、Ｔｇを低下する効果が得られにくい場合がある。なお、このようなエポキシ樹脂としては、例えばＣＡＳ Ｎｏ．９０７２−６２−０２の、ポリ（２）ヒドロキシアルカン（Ｃ３）のグリシジルエーテル等が市販されている。

また、ポリアルキレングリコール骨格を有するエポキシ樹脂のエポキシ当量は、１０００以下、さらには７００以下、５００以下とすることが望ましい。エポキシ当量が１０００を超えた場合、すなわち、官能基濃度が低い場合、硬化剤との反応確率が低下し、硬化反応が影響を受ける場合がある。

またポリアルキレングリコール骨格を有するエポキシ樹脂の粘度は、１０００ｍＰａ・ｓ以下であることが望ましい。粘度が１０００ｍＰａ・ｓを超えると、液状樹脂組成物の粘度が１００Ｐａ・ｓより高くなる場合がある。

またポリアルキレングリコール骨格を有するエポキシ樹脂として、繰り返し構造ｎが、２０以下のエポキシ樹脂を選ぶことが望ましい。繰り返し構造ｎが２０を超えた場合、エポキシ樹脂の粘度が１０００ｍＰａ・ｓを超えたり、液状樹脂組成物の粘度が１００Ｐａ・ｓより高くなったりする場合がある。

また液状硬化剤は、フェノール性水酸基を１分子中に複数個有することが望ましく、さらには、活性水素量が１００（ｇ／ｅｑ）以上、２００（ｇ／ｅｑ）以下のフェノール硬化剤を用いることが望ましい。フェノール硬化剤として、活性水素量が１００（ｇ／ｅｑ）未満のものを用いた場合や、２００（ｇ／ｅｑ）より大きいフェノール硬化剤を用いた場合、ポリアルキレングリコール骨格を有するエポキシ樹脂の反応確率や硬化反応に影響を与える場合がある。

さらに、フェノール系硬化剤の粘度は、１０００ｍＰａ・ｓ以下であることが望ましい。フェノール系硬化剤の粘度が、１０００ｍＰａ・ｓを超えた場合、液状樹脂組成物の粘度が１００Ｐａ・ｓより高くなる場合がある。

また本実施の形態による液状樹脂組成物を、ガラスクロスや不織布等に含浸させることで、一種のプリプレグ、あるいは樹脂基板の原材料として供給することも可能である。

また液状樹脂組成物中に、硬化促進剤を添加することが好ましい。硬化促進剤は、イミダゾール化合物を含むことが好ましい。液状樹脂組成物中に、硬化促進剤を加えない場合、１５０℃で数時間以上の加熱時間が必要となる。また液状樹脂組成物中に、硬化促進剤を加えない場合、たとえ硬化しても、硬化強度等に不均一部分が発生しやすく、配線構造体としての信頼性に影響を与える場合がある。また液状樹脂組成物の中に、硬化促進剤を加えておくことで、仮硬化による形状保持が可能となる。そのため、硬化促進剤を加えた液状樹脂組成物の硬化物を作製する場合、金型成型で仮硬化させた後、金型から仮硬化物を取り出し、形状を維持した状態で完全硬化させることが可能となる。

なおセラミック充填剤の、液状樹脂組成物全体もしくは硬化物全体に対する割合は５０質量％以上、９０質量％以下が好ましい。セラミック充填剤の割合が５０質量％未満の場合、硬化物が脆くなる場合がある。また熱膨張係数（ＣＴＥ）が大きくなってしまい、配線構造体（あるいは回路基板）を薄層化した際、反りやすくなり、半導体との熱膨係数の差が大きくなる場合がある。

また必要に応じて、液状樹脂組成物中に、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂の少なくともいずれかを、液状エポキシ樹脂組成物に対して、０．５質量％以上、４０質量％以下、添加することが好ましい。ウレタン樹脂および／またはシリコーン樹脂を添加することで、低弾性化を促す効果が得られる。なお添加量が４０質量％を超えた場合、可塑化が進み、配線材料に対する密着性が影響を受ける場合がある。また添加量が０．５質量％未満の場合、添加効果が得られない場合がある。

以下に、（表１）、（表２）に示すサンプルを用いて、本実施の形態による効果をさらに詳しく説明する。（表１）は各サンプルの液状樹脂組成物の配合を示している。

ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂としては、ＣＡＳ番号：９００３−３６−５のエポキシ樹脂を用いている。エポキシ樹脂１としては、ＣＡＳ番号：９０７２−６２−２のポリアルキレングリコールプロピレン骨格含有エポキシ樹脂を用いている。エポキシ樹脂２としては、ＣＡＳ番号：２７６１０−４８−６のナフタレン環含有エポキシ樹脂を用いている。液状フェノール樹脂としては、ＣＡＳ番号：２７９２４−９７−６のフェノール樹脂を用いている。酸無水物としてはＣＡＳ番号：２５５５０−５１−０の材料を用いている。芳香族アミンとしては、ＣＡＳ番号：６９１７８−４１−２のアミンを用いている。硬化促進剤としては、ＣＡＳ番号：９３１−３６−２のイミダゾールを用いている。セラミック充填剤としてはＣＡＳ番号：６０６７６−８６−０のシリカを用いている。なお、これら材料は一例であって、液状エポキシ樹脂、液状硬化剤、硬化促進剤、セラミック充填剤としての機能を有する部材であれば、他の化合物や他の品番、あるいは他のＣＡＳ番号の材料を用いることも可能である。

サンプルＡ〜Ｃは、本実施の形態による液状樹脂組成物の一例である。またサンプルａ〜ｈは、比較のために作製した液状樹脂組成物の一例である。サンプルＡ〜Ｃにおいて、液状エポキシ樹脂としては、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（市販品）と、エポキシ樹脂１として、ポリアルキレングリコール骨格を有するエポキシ樹脂（市販品）とを用いている。また硬化剤には液状フェノール樹脂であって、フェノール性水酸基を１分子中に複数個有している液状硬化剤を用いている。酸無水物や芳香族アミンは加えていない。また硬化促進剤としてイミダゾール（市販品）を添加している。さらに必要に応じて、低弾性化材としてシリコーン樹脂（市販品）をそれぞれ添加してもよい。またセラミック充填剤として市販品のシリカを用いているが、他のセラミック充填剤を用いてもよい。

（表１）において、液状樹脂組成物におけるセラミック充填剤の割合（Ｆｉｌｌｅｒ ｃｏｎｔｅｎｔ）は、サンプルＡ、Ｃでは約８５ｗｔ％、サンプルＢでは約６０ｗｔ％である。サンプルＡ〜サンプルＣの粘度とセラミック充填剤の割合との関係は、前述の図１に示すような結果となり、Ｆｉｌｌｅｒ ｃｏｎｔｅｎｔが増加するほど、粘度が増加するという傾向を示す。なお図１は、サンプルＡ〜サンプルＣを基に、液状樹脂組成物におけるセラミック充填材の割合が３０ｗｔ％〜９０ｗｔ％までの範囲について検討した結果であり、（表１）に示していない他のサンプルの結果についても示している。すなわち、サンプルＡ〜Ｃの粘度は３０〜１００Ｐａ・ｓの範囲にある。

上述のサンプルＡ〜Ｃに対し、サンプルａ、サンプルｂでは液状硬化剤として、液状フェノール樹脂の代わりに酸無水物を用いている。サンプルｃでは、液状硬化剤として、液状フェノール樹脂の代わりに芳香族アミンを用いている。サンプルｄでは、ポリアルキレングリコール骨格を有するエポキシ樹脂の割合が液状エポキシ樹脂の中で３０質量％未満と少ない。サンプルｅでは、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂のみで液状エポキシ樹脂を構成している。そのため、後述するようにサンプルｅの硬化物のＴｇは、１２０℃を超えている。サンプルｆでは、逆に液状エポキシ樹脂におけるエポキシ樹脂１の割合を大きくするとともに、硬化促進剤の添加量を多くしている。そのため、後述するようにサンプルｆの硬化物のＴｇは５０℃未満になっている。サンプルｇでは、セラミック充填材の割合を３０質量％未満にしている。サンプルｈでは、逆に９０質量％を超える割合でセラミック充填材を配合している。

また、サンプルａとサンプルｅでは、ポリアルキレングリコール骨格を有するエポキシ樹脂の代わりに、エポキシ樹脂２として、ナフタレン環含有エポキシ樹脂を用いている。すなわち、液状エポキシ樹脂として、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂と、エポキシ樹脂２との混合物を用いている。

（表１）に示した各サンプルの液状樹脂組成物の硬化物の特性について評価した結果を（表２）に示す。

ガラス転移温度（Ｔｇ、単位は℃）は、ＤＳＣ（示差走査熱量測定）を用いて測定しているが、ＴＭＡ（熱機械分析）やＤＴＡ（示差熱分析）を用いて測定することも可能である。熱膨張係数（ＣＴＥ１）の単位はｐｐｍ／Ｋである。

弾性率（単位はＭＰａ）は、液状樹脂組成物を板状に硬化させた評価サンプルを用いて３点曲げ試験から求めている。なお樹脂硬化物の弾性率を測定するには、曲げ弾性率で測定することが実用的である。一般的な引張試験を使おうとしても、樹脂製の試験片をつかむ部分の加工が難しく、さらに測定条件や定義を明確にするのが難しい場合がある。

反り、クラック、剥離の評価には、樹脂基板の片面上に硬化物を形成した評価サンプルを用いる。反りは以下のようにして測定する。すなわち、評価サンプルの一端を水平面に押し当てた状態で、他端の高さを、反り（単位はｍｍ）として測定する。またクラックや剥離の発生の有無は、評価サンプルの片面に親指と中指を当て、裏面に人差し指の背を当てて、人差し指を支点としてこの評価サンプルを湾曲させて目視観察することで判定している。あるいは、直径４０ｍｍの円柱状プラスチック容器の側面全周にこの評価サンプルを沿わせて曲げて目視観察することで判定している。これらの詳細な説明は後述する。

（表２）に示すように、サンプルＡでは、Ｔｇが１０２℃、ＣＴＥが１１ｐｐｍ／Ｋ、弾性率が１４ＭＰａ、ショアＤ硬度が５１、反りが８ｍｍである。またサンプルＡで曲げ試験等を行っても、クラックも剥離も共に発生していない。サンプルＢでは、Ｔｇが９８℃、ＣＴＥが２８ｐｐｍ／Ｋ、弾性率が９ＭＰａ、ショアＤ硬度が４８、反りが１５ｍｍである。またクラックも剥離も共に発生していない。サンプルＣでは、Ｔｇが６１℃、ＣＴＥが１２ｐｐｍ／Ｋ、弾性率が１４ＭＰａ、ショアＤ硬度が４６、反りが７ｍｍである。またクラックも剥離も共に発生していない。

一方、サンプルａでは、液状硬化剤として酸無水物を用いている。そのため、Ｔｇが１４９℃と高くなり過ぎている。この結果、ショアＤ硬度が７８と硬くなりすぎ、クラックも剥離も発生している。また、反りが７０ｍｍと大きくなり、配線構造体（あるいはフレキシブル性を有する回路基板）に適用するには問題が有る。

サンプルｂでも、液状硬化剤として酸無水物を用いている。そのため、Ｔｇが１０５℃と高くなり過ぎている。この結果、クラックも剥離も発生している。また、反りが４１ｍｍと大きくなっている。

サンプルｃでは、液状硬化剤として芳香族アミンを用いている。その結果、Ｔｇは８３℃となったが、反りが４９ｍｍと大きくなり、クラックが発生している。

サンプルｄでは、エポキシ樹脂１の配合量が少なかったため、結果的に反りが４６ｍｍと大きくなり、クラックが発生している。サンプルｅでは、Ｔｇが１３５℃と高いため、反りが５３ｍｍと大きくなり、さらにクラックも発生している。

サンプルｆでは、Ｔｇが２３℃と低くなった結果、反り量は８ｍｍと少なく、クラックも発生していない。しかしながら、ショアＤ硬度や弾性率が低下し過ぎたため、半導体の実装時に必要な強度が得られない場合が有るという問題が発生している。

サンプルｇでは、セラミック充填剤の添加量を８と減らした結果、熱膨張係数（ＣＴＥ１）が３８ｐｐｍ／Ｋと大きくなっている。この場合、半導体実装用の配線基板（あるいは回路基板）や、この配線構造体（あるいはフレキシブル性を有する回路基板）に半導体を実装した実装体の信頼性に課題が残る。サンプルｈでは、逆にセラミック充填剤の添加量を２００と増やした結果、熱膨張係数は小さくなっている。しかしながら、硬化物が脆化し、クラックが発生している。今回の評価では剥離は発生していないが、発生する可能性は高くなっていると考えられる。

以上のように、本実施の形態における液状樹脂組成物は、ポリアルキレングリコール骨格を有する第１エポキシ樹脂を含む液状エポキシ樹脂と、フェノール性水酸基を１分子中に複数個有する液状硬化剤と、硬化促進剤と、セラミック充填剤とを含む。液状エポキシ樹脂における第１エポキシ樹脂の割合は３０質量％以上、７０質量％以下である。セラミック充填剤の平均粒径は５０μｍ以下で、液状樹脂組成物における前記セラミック充填剤の割合は５０質量％以上、９０質量％以下である。２５℃における粘度は１００Ｐａ・ｓ以下である。このような液状樹脂組成物を用いることで、（表２）に示すように、クラックや剥離を防止することができる。

次に、上述の液状樹脂組成物の硬化物を用いた作製した配線構造体について説明する。この配線構造体は、従来のガラスエポキシ基板では実現できなかったフレキシブル性を有するとともに、ポリイミドフィルム等を用いた従来のフレキシブル基板では実現できなかった実装性を有している。上記フレキシブル性とは、例えば、曲げても折れにくいことを意味し、実装性とは、例えば、保持板等を用いなくても部品実装できるだけの剛性、あるいは腰の強さを意味する。さらに、この配線構造体の一種であるフレキシブル性を有するインターポーザーあるいはフレキシブル性を有する回路基板について説明する。

図９Ａは、本実施の形態による液状樹脂組成物の硬化物を用いた配線構造体１２０の一例を示す斜視図である。

配線構造体１２０は、硬化物１４０と、金属配線１３０とを有する。硬化物１４０は、上述の、本実施の形態による液状樹脂組成物の硬化物である。金属配線１３０の一部は硬化物１４０と密着している。あるいは金属配線１３０の一部は硬化物１４０に埋設されている。硬化物１４０のＴｇは５０℃以上、１２０℃以下であり、硬化物１４０の２５℃における弾性率は２０ＧＰａ以下である。実装体１６０は配線構造体１２０と、半導体１５０とを有する。半導体１５０は配線構造体１２０に実装され、金属配線１３０に電気的に接続されている。

金属配線１３０は、銅板や銅箔を、２次元的、あるいは３次元的にパターニングすることで形成されている。金属配線１３０は、厚み０．１ｍｍ以上の銅板や、厚み０．１ｍｍ未満の銅箔を１層以上用いて形成することができる。また金属配線１３０として、タフピッチ銅、あるいは圧延銅板や圧延銅箔を用いてもよい。この場合、金属配線１３０の曲げに対する信頼性が高まる。図９Ａに示すように、配線構造体１２０は、金属配線１３０と、金属配線１３０の２次元的あるいは３次元的な隙間に充填された液状樹脂組成物を硬化して形成された硬化物１４０とを有している。

配線構造体１２０の上面あるいは下面には、金属配線１３０の一部を露出している。この露出部に半導体１５０や、その他の部品を実装することができる。金属配線１３０の表面（露出面）と、硬化物１４０の表面との間に凹凸が発生しないように、これらを同一面にすることで、半導体１５０を実装しやすくなる。好ましくは面同士の段差を±０．１０ｍｍ以下、さらには０．０５ｍｍ以下とすることがより好ましい。なお配線構造体１２０の厚みは２ｍｍ以下、さらには１ｍｍ以下、０．５ｍｍ以下とすることで、機器の薄層化に対応できる。また配線構造体１２０の外形形状は、５ｍｍ角以上、あるいは１０ｍｍ角以上、さらには１００ｍｍ角以上としてもよい。配線構造体１２０は、薄層化しても割れにくく半導体チップとの熱膨張係数の差が少ないため、インターポーザー等の薄型の配線構造体（あるいはフレキシブル性を有する回路基板）として用いることができる。

すなわち、図９Ａに示す配線構造体１２０は、インターポーザーとして構成してもよい。インターポーザーの厚みは、０．２ｍｍ以下、さらに０．１ｍｍ以下、５０μｍ以下と薄い。またその場合の金属配線のピッチパターン間隔は１００μｍ以下、５０μｍ以下、あるは３０μｍ以下にまで小さくなる場合がある。配線構造体１２０は、硬化物１４０と、金属配線１３０とを有する。硬化物１４０のＴｇを５０℃以上、１２０℃以下とし、硬化物１４０の２５℃における弾性率を２０ＧＰａ以下とすることで、配線構造体１２０であるインターポーザーは、優れたフレキシブル性を有するので、実装時に反りが発生しにくい。またこのインターポーザーに埋設されている金属配線１３０に半導体１５０を実装した実装体１６０は薄く構成することができる。また実装体１６０は、従来のガラスエポキシ樹脂基板や、ビルドアップ型の配線基板であるコア基板部を有していない。すなわち実装体１６０は、コアレス実装構造を有する。そのため、実装体１６０をさらに小型、薄型にすることができる。なお、図９Ａに示す配線構造体１２０であるインターポーザー、あるいは配線構造体１２０をインターポーザーとして用いた実装体１６０において、硬化物のＴｇを５０℃以上、１２０℃以下とすることは有用である。またこの硬化物の２５℃における弾性率を２０ＧＰａ以下とすることで、インターポーザーとしての信頼性や、このインターポーザーを用いた実装体１６０の信頼性が高まる。

なお、配線構造体１２０に代えて、半導体１５０等が実装された従来のインターポーザを用いて、この半導体１５０等を、本願発明の液状樹脂組成物で被覆し、この液状樹脂組成物の硬化物１４０で封止してモジュールを製造してもよい。

次に、図９Ｂ、図９Ｃを参照しながら、配線構造体１２０の３点支持での弾性率を測定する方法や曲げ試験について説明する。図９Ｂは配線構造体１２０の弾性率の評価方法を示す側面図、図９Ｃは、配線構造体１２０に代えて評価サンプル１７０Ａを用いた、弾性率の評価方法を示す側面図である。評価サンプル１７０Ａでは、金属板１３０Ａが金属配線１３０の代わりに用いられ、金属板１３０Ａの片面に硬化物１４０が形成されている。

図９Ｂ、図９Ｃに示すように、配線構造体１２０または評価サンプル１７０Ａの中央部に治具１８０Ａをセットし、矢印１９０で示すように両端に加圧することで、配線構造体１２０または評価サンプル１７０Ａの弾性率を測定することができる。治具１８０Ａとして、直径１ｍｍ〜２０ｍｍの市販の金属棒やドリルの歯等を使ってもよい。また直径３０ｍｍ以上の治具１８０Ａとして、市販のポリエチレン製のパイプやポリエチレン製の蓋付きビンを使ってもよい。配線構造体１２０に代えて、硬化物１４０のみで形成された板状サンプルを用いれば、硬化物１４０の３点支持での弾性率を測定することができる。

実際の配線パターンを有する配線構造体１２０を試験に供する場合、試験結果が金属配線１３０のパターンの粗密や残銅量等の影響を受ける場合がある。その場合、評価サンプル１７０Ａを使うことが好ましい。評価サンプル１７０Ａを使うことで、金属配線１３０のパターンの粗密や残銅量等の影響を減らした状態で評価することができる。例えば、銅板やアルミ板で構成された金属板１３０Ａの一面に硬化物１４０を厚み１ｍｍで形成する。また評価サンプル１７０Ａを用いた弾性率等の測定においては、金属配線１３０や金属板１３０Ａの代わりに樹脂基板（例えば、ＦＲ４等のプリプレグの硬化物）を使ってもよい。

また、図９Ｃにおいて、硬化物１４０の厚みを１ｍｍ、金属板１３０Ａとして銅板やアルミ板を使うことで、曲げたときの剛性や、密着力、クラック発生の有無等について試験することができる。

次に、上述の液状樹脂組成物を樹脂基板上で硬化させた評価サンプルの評価方法について、図１０Ａ〜図１４Ｂを参照しながら説明する。

図１０Ａは、樹脂基板２００の上に液状樹脂組成物の硬化物１４０を形成する様子を示す断面図である。ＦＲ４等からなる樹脂基板２００の周辺をメタルマスク２５０で囲った状態で、スキージ２７０を矢印１９０に示すように動かし、液状樹脂組成物２６０を所定形状に成型する。なお成型時に真空脱泡等を組み合わせることも好ましい。

図１０Ｂ、図１０Ｃは、評価サンプル１７０Ｂを用いた評価方法である曲げ試験（Ｂｅｎｄｉｎｇ ｔｅｓｔ）について説明する側面図である。図１０Ｄ、図１０Ｅはそれぞれ、評価サンプル１７０Ｂの上面図と側面図である。評価サンプル１７０Ｂは、樹脂基板２００と、メタルマスク２５０を用いて樹脂基板２００の外周部分を除いて片面に設けられた硬化物１４０とを有する。樹脂基板２００は、例えばＦＲ４等のガラスエポキシ樹脂硬化物である。

図１０Ｂにおいて、樹脂基板２００の寸法は、例えば、１７０ｍｍ×５０ｍｍ、厚み０．３ｍｍで、硬化物１４０は、１２９ｍｍ×４２ｍｍの寸法、厚み０．８ｍｍでシート状に形成されている。このように構成された評価サンプル１７０Ｂの一端が治具１８０Ｂで固定されている。そして、治具１８０Ｂで固定されていない評価サンプル１７０Ｂの他端の、樹脂基板２００が露出している部分に、矢印１９０で示すように外力を加える。

図１０Ｃは、曲げ試験の後の状態を示している。用いるサンプルによっては、樹脂基板２００と硬化物１４０との間に、隙間２２０を伴う剥離部２１０が発生する。隙間２２０や剥離部２１０を発生させないためには、全エポキシ樹脂に対するポリアルキレングリコール骨格を有するエポキシ樹脂の割合を３０質量％以上、７０質量％以下とすればよい。

図１１Ａ、図１１Ｂは、上述のサンプルＡを用いて評価サンプル１７０Ｂを作製し、クラック及び剥離の発生の有無を評価した際の写真と、その模式図である。

樹脂基板２００上に形成した硬化物１４０には、指２３０で曲げても、クラックは発生していない。またこのサンプルＡには、図９Ａに示す曲げ試験でも、隙間２２０や剥離部２１０は発生していない。これは、ポリアルキレングリコール骨格を有するエポキシ樹脂の全エポキシ樹脂に対する割合が、２５質量％以上、７５質量％以下で、かつ硬化物１４０のＴｇが１２０℃以下、弾性率が２０ＧＰａ以下であるからである。

図１２Ａ、図１２Ｂは、上述のサンプルａを用いて評価サンプルを作製し、クラック及び剥離の発生の有無を評価した際の写真と、その模式図である。

サンプルａの場合、指２３０で曲げると、一つのクラック２４０が発生している。またサンプルａに発生したクラック２４０の付近には、剥離部２１０や隙間２２０も発生しているが、これらは図示していない。この結果は、液状エポキシ樹脂にポリアルキレングリコール骨格を有するエポキシ樹脂を加えることなく、その代わりにナフタレン環含有エポキシ樹脂を加えたことが原因の一つと考えられる。なおポリアルキレングリコール骨格を有するエポキシ樹脂の全エポキシ樹脂に対する割合を３０質量％以下にすると、Ｔｇが１４９℃と高くなり、図１２Ａ、図１２Ｂに示したような問題が発生する場合があることを確認している。

図１３Ａ、図１３Ｂは、上述のサンプルｂを用いて評価サンプルを作製し、クラック及び剥離の発生の有無を評価した際の写真と、その模式図である。

サンプルｂの場合、指２３０で曲げると、複数のクラック２４０が発生している。またサンプルｂに発生したクラック２４０の付近には、剥離部２１０や隙間２２０が発生しているが、これらは図示していない。この結果は、液状硬化剤として、酸無水物を使ったことも原因の一つと思われる。

図１４Ａは、反り試験（ｗａｒｐａｇｅ ｔｅｓｔ）について説明する側面図である。反り試験は、評価サンプル１７０Ｂの一端を矢印１９０に示すように水平面に押し当てた状態で、他端の高さを、反り（単位はｍｍ）として測定する。

図１４Ｂは、前述の（表２）に記載した各サンプル（サンプルＡ、サンプルａ〜ｅ）における反りの発生具合を示す写真である。サンプルＡにおいては反りは殆ど発生していないが、サンプルａ〜ｅにおいては、それぞれ大きな反りが発生している。前述のように、サンプルＡの評価サンプルではクラックも剥離も共に発生していないが、サンプルａ〜eの評価サンプルでは、写真に示すような大きな反りに加えて、クラックや剥離が共に発生している。

以上のように、本実施の形態によるサンプルＡの評価サンプルは、硬度、反り、クラック、剥離の観点で良好である。一方、サンプルａ〜ｅの評価サンプルでは、各種配合に応じ、硬度、反り、クラック、剥離のいずれかの観点で不良となっている。

以上のように、樹脂基板２００を使って液状樹脂組成物２６０の硬化物１４０の反り、柔軟性、剛性を評価することで、配線構造体１２０の形状や用途に応じて、液状樹脂組成物２６０を最適化できる。なお、サンプルＡ〜Ｃの液状樹脂組成物を使って、配線構造体１２０を作製すると、反りも発生せず、半導体１５０の高密度実装が可能である。

次に、図１５Ａ〜図１７Ｂを参照しながら、液状樹脂組成物２６０を金属板２８０上で硬化させた場合の評価結果の一例について説明する。図１５Ａは、液状樹脂組成物２６０の硬化物を金属板２８０上に形成して評価サンプルを作製する様子を示す図、図１５Ｂは、図１５Ａの断面図である。図１５Ｃは図１５Ａに示す方法で作製した評価サンプル１７０Ｃの硬化前の上面図、図１５Ｄは図１５Ｃに示す評価サンプルの硬化後の断面図である。

例えば金属板２８０に、凸部２９０や凹部３００を形成することができる。また凸部２９０を利用して、凹部３００に液状樹脂組成物２６０を流し込むことで、評価サンプル１７０Ｃを形成することができる。

凸部２９０は、金属板２８０の外周に形成するだけでなく、金属板２８０の内側にも、一種の配線パターン形状として形成することができる。また凹部３００を、配線パターン間を絶縁する複雑な形状や高さを有した段差部としてもよい。例えば、凸部２９０を配線パターンとし、この配線パターン間に形成された凹部３００に液状樹脂組成物２６０を流し込み、硬化した後、ダマシンや切削等の加工手法を用いて、凹部３００の底を構成する金属板２８０を除去する。このようにすれば、配線構造体、あるいはフレキシブル性を有する回路基板を形成することも可能である。

図１６Ａは、金属板３１０の片面上に硬化物１４０を形成した評価サンプル１７０Ｄの上面図である。図１６Ｂは、評価サンプル１７０Ｄの３６０度の曲げ試験を行う様子を示す側面図である。３６０度の曲げ試験には、治具１８０Ｃとして直径４０ｍｍの円柱状のプラスチック容器を用いている。図１６Ｂに示すように、評価サンプル１７０Ｄを治具１８０Ｃの外周の全体に沿わせて、３６０度曲げて、クラック等の発生を調べることができる。

図１７Ａ、図１７Ｂは、（表１）で説明したサンプルＡの液状樹脂組成物２６０を用いて作製した評価サンプル１７０Ｄの３６０度の曲げ試験後の写真及び模式図である。サンプルＡを用いた場合、クラックは発生していない。なおサンプルＢ、Ｃ等でもクラックや、図１０Ｃに示す剥離部２１０や隙間２２０は発生していない。一方、サンプルａ〜サンプルｈを用いた場合では、クラックや剥離部２１０が発生している（図示せず）。

本発明にかかる液状樹脂組成物、硬化物、配線構造体及びこの配線構造体を用いた実装体を用いることで、半導体等の実装体における低反り化、高性能化を可能とする。

１１０ 線
１２０ 配線構造体
１３０ 金属配線
１３０Ａ 金属板
１４０ 硬化物
１５０ 半導体
１６０ 実装体
１７０Ａ，１７０Ｂ，１７０Ｃ，１７０Ｄ 評価サンプル
１８０Ａ，１８０Ｂ，１８０Ｃ 治具
１９０ 矢印
２００ 樹脂基板
２１０ 剥離部
２２０ 隙間
２３０ 指
２４０ クラック
２５０ メタルマスク
２６０ 液状樹脂組成物
２７０ スキージ
２８０，３１０ 金属板
２９０ 凸部
３００ 凹部

Claims (9)

1. ポリアルキレングリコール骨格を有する液状の第１エポキシ樹脂と液状のビスフェノールＦ型エポキシ樹脂である第２エポキシ樹脂とを含む液状エポキシ樹脂と、
   フェノール性水酸基を１分子中に複数個有するとともに、２５℃における粘度が１０００ｍＰａ・ｓ以下である液状硬化剤と、
   硬化促進剤と、
   セラミック充填剤と、を含む液状樹脂組成物であって、
   前記液状エポキシ樹脂における前記第１エポキシ樹脂の割合は３０質量％以上、７０質量％以下であり、
   前記セラミック充填剤の平均粒径は５０μｍ以下で、前記液状樹脂組成物における前記セラミック充填剤の割合は５０質量％以上、９０質量％以下であり、
   ２５℃における粘度が１００Ｐａ・ｓ以下であり、
   前記液状硬化剤は酸無水物と芳香族アミンとを含まず、
   前記液状樹脂組成物の硬化物の熱膨張係数は１１ｐｐｍ／Ｋ以上、２８ｐｐｍ／Ｋ以下であり、
   前記液状樹脂組成物の硬化物の２５℃におけるショアＤ硬度は４０以上である、
   液状樹脂組成物。
2. エポキシ系希釈剤と有機溶剤との少なくともいずれかである粘度調整材をさらに含む、
   請求項１に記載の液状樹脂組成物。
3. 前記液状樹脂組成物における前記粘度調整材の割合は０質量％を超え、１０質量％以下である、
   請求項２に記載の液状樹脂組成物。
4. 前記第１エポキシ樹脂の分子量は、５００以上、１０００以下である、
   請求項１に記載の液状樹脂組成物。
5. 前記硬化促進剤はイミダゾール化合物を含む、
   請求項１に記載の液状樹脂組成物。
6. ウレタン樹脂またはシリコーン樹脂の少なくともいずれかを、０．５質量％以上、４０質量％以下含む、
   請求項１に記載の液状樹脂組成物。
7. 請求項１に記載の液状樹脂組成物の硬化物であって、
   ガラス転移温度が５０℃以上、１２０℃以下であり、２５℃における弾性率が２０ＧＰａ以下である、
   硬化物。
8. 請求項１に記載の液状樹脂組成物の硬化物と、
   前記硬化物と一部が密着している、または前記硬化物に一部が埋設されている金属配線と、を備え、
   前記硬化物のガラス転移温度が５０℃以上、１２０℃以下であり、前記硬化物の２５℃における弾性率が２０ＧＰａ以下であり、
   厚み０．２ｍｍ以下のコアレスインターポーザーである、
   配線構造体。
9. 請求項１に記載の液状樹脂組成物の硬化物と、
   前記硬化物と一部が密着している、または前記硬化物に一部が埋設されている金属配線と、を有する厚み０．２ｍｍ以下のコアレスインターポーザーである配線構造体と、
   前記配線構造体に実装された半導体と、を備え、
   前記硬化物のガラス転移温度が５０℃以上、１２０℃以下であり、前記硬化物の２５℃における弾性率が２０ＧＰａ以下である、
   実装体。