[發明專利]一種拉絲溫度低的低介電常數玻璃纖維

有效

• 申請號: 201210234539.4
• 申請日: 2012-07-09
• 公開（公告）號: CN102718406A
• 公開（公告）日: 2012-10-10
• 發明（設計）人: 黃偉九;田中青
• 申請（專利權）人: 重慶理工大學
• 主分類號: C03C13/00
• 分類號: C03C13/00;C03B37/022
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種拉絲溫度低的低介電常數和低介電損耗的玻璃纖維，它可用作印刷電路板的增強材料。

背景技術

近十幾年來，由于電子信息產業的飛躍發展，印刷電路板向高密度與多層、超多層方向發展，要求覆銅板不僅充當基板，還要發展信號傳輸線功能、特性阻抗精度控制功能，并在多層板中充當內藏無源元件功能等。這就要求材料具有低的介電常數和介電損耗。這是因為材料的介電常數越小，則信號傳播速度越快；在一定的傳播頻率下，材料的介質損耗越小，則傳播損耗越小。印刷電路板通常由樹脂和玻璃纖維組成。常規用于印刷電路板的樹脂的介電性能是令人滿意的，因而制約印刷電路板上述特性的關鍵，在于高質量、高品質的玻璃纖維材料。傳統用于印刷電路板的E玻璃纖維的介電常數在7左右，不能滿足電路板越來越快的處理速度的要求，因此開發較E玻璃具有更低的介電常數和介電損耗的玻璃纖維成為主要的研發方向。

針對這種情況，國內外做了不少研究，開發了一些低介電常數和低介電損耗的玻璃纖維。如典型的D玻璃纖維的組成是：SiO₂72-76％，Al₂O₃0-5％，B₂O₃20-25％，Na₂O+K₂O3-5％。其介電常數為4.1左右，介電損耗為8×10^-4左右。但是D玻璃的SiO₂含量高，導致拉絲溫度高達1400℃左右，玻璃纖維增強層壓板的鉆孔性能差，不利于后續加工，耐水性也很差，容易引起纖維與樹脂的剝離。法國的圣戈班維特羅特斯(Vetrotex)公司申請的專利02810477.3介紹了一種低介電常數玻璃纖維的典型組成為：SiO₂53％，Al₂O₃15.8％，B₂O₃19.6％，Na₂O+K₂O0.5％，CaO5.3％，MgO3.9％，P₂O₅1.2％。相應的介電常數為4.9左右，拉絲溫度在1350℃左右。日本日東紡織株式會社專利96194439.0介紹了一種低介電常數玻璃纖維的組成，SiO₂50-60％，Al₂O₃10-20％，B₂O₃20-30％，Na₂O+K₂O+Li2O?0.5％，CaO0-5％，MgO?0-4％，Ti₂O?0.5-4％。，介電常數在4.2-4.5左右，拉絲溫度在1280℃以上。美國AGY控股公司的專利200780048402.7介紹了一種低介電常數玻璃纖維的組成如下：SiO₂52-60％，Al₂O₃11-16％，B₂O₃20-30％，，CaO4-8％。相應的介電常數4.5-5，介電損耗≤5×10^-4，拉絲溫度在1350℃左右。泰山玻璃纖維股份有限公司的專利200610166224.5提供了一種低介電常數玻璃纖維，其組成為：SiO₂50-60％，Al₂O₃6-9.5％，B₂O₃30.5-35％，CaO0-5％，ZnO0-5％，TiO₂0.5-5％，其中ZnO代替部分CaO、MgO的作用使介電常數降低。相應的介電常數3.9-4.4，介電損耗(4-8.5)×10^-4，拉絲溫度在1350℃左右。四川省玻纖集團有限公司的專利200910216020.1介紹了一種低介電常數玻璃纖維組成為：SiO₂50-60％，Al₂O₃12-18％，B₂O₃21-27％，CaO0-1.8％，MgO0.5-3.2％，ZnO0.5-3.2％，TiO₂0.4-4％，CaF20.5％-3％，CeO0.2％-0.6％。該組成的玻璃纖維介電常數為4.2-4.6，從熔化溫度可以推測其拉絲溫度也在1350℃左右。上述開發的玻璃纖維組成雖然在介電性能方面能滿足使用要求，但是玻璃的熔融性能差，拉絲溫度高(均在1280℃以上，大部分在1350℃左右)，導致拉絲作業困難，同時對窯爐溫度要求苛刻，會降低池窯壽命，因此生成成本較高，難于大規模生產。