[發(fā)明專利]一種低介電常數(shù)玻璃板及其制備方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210469085.9
• 申請(qǐng)日: 2012-11-20
• 公開（公告）號(hào): CN102923953A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 彭壽;曹欣;馬立云;王蕓;吳飛;石麗芬;崔介東;王偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蚌埠玻璃工業(yè)設(shè)計(jì)研究院;中國建材國際工程集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): C03C4/16
• 分類號(hào): C03C4/16;C03C3/095;C03C3/087;C03C3/085;C03C3/083
• 代理公司: 安徽省蚌埠博源專利商標(biāo)事務(wù)所 34113
• 代理人: 倪波

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及玻璃制造領(lǐng)域，更確切地說是涉及一種低介電常數(shù)的玻璃板及其制造方法，能夠在手機(jī)觸摸屏保護(hù)玻璃及集成電路基板上得到運(yùn)用，可以通過浮法工藝或者溢流下拉工藝實(shí)現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)。

背景技術(shù)

隨著電子工業(yè)技術(shù)的高速發(fā)展，電子設(shè)備的小型化、微細(xì)化成為發(fā)展的趨勢(shì)之一，傳輸過程中使用的電磁波頻率已經(jīng)可以達(dá)到MHz以及GHz水平，材料的介電常數(shù)越小則信號(hào)的傳播速率越快；材料得介電正切值越小則其在固定傳播頻率下的傳播損失就越小。因此，就需要電路板具有較低的介電常數(shù)和介電損耗，并且部分電子元件長期在惡劣的環(huán)境中工作，需要電路板具有良好的熱穩(wěn)定性。現(xiàn)有技術(shù)中多采用玻璃纖維及玻璃陶瓷作為低介電材料使用，增加了材料的工藝制程，提高了制造成本。而現(xiàn)行的具有高熱穩(wěn)定性的鋁硅酸鹽玻璃其介電常數(shù)一般大于7，不能滿足電子工業(yè)的需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種能夠直接作為電路板使用的低介電常數(shù)玻璃板，該玻璃板具有介電損失小，熱穩(wěn)定性高的特點(diǎn)，滿足電子工業(yè)使用要求，能夠通過一次性方法進(jìn)行制備，降低生產(chǎn)制造成本，其工藝特點(diǎn)適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的，一種低介電常數(shù)玻璃板，其特征在于，按質(zhì)量比計(jì)，所述玻璃板采用的玻璃配合料組成為：SiO₂?55～75%、Al₂O₃5～15%、MgO0～10%、K₂O?1～15%、Na₂O0～10%、Li₂O0～5%、CaO?0～10%、B₂O₃?0～10%，ZrO_2?5～20%，澄清劑0.5～2%，上述總和為100%；

所述澄清劑為SnO₂與CeO₂的組合物，其中CeO₂占澄清劑總量的20%～50%。

一種制備上述低介電常數(shù)玻璃板的方法，包括以下步驟：

（1）采用分析純或者工業(yè)原料配置不含澄清劑的基礎(chǔ)玻璃組成；

（2）將稱量好的澄清劑放置于基礎(chǔ)玻璃組成中，混合均勻后形成玻璃配合料；

（3）將混合好的玻璃配合料置于石英或白金坩堝中，放入硅鉬爐中進(jìn)行熔制，熔制溫度為1450～1700℃，當(dāng)達(dá)到熔制溫度后保溫1～5個(gè)小時(shí)后取出；

(4)將熔制好的玻璃液傾倒于模具中成型；

（5）成型玻璃冷卻后，放入馬弗爐內(nèi)以1～3℃/min的降溫速度退火，退火溫度為300～800℃；

（6）退火完畢后進(jìn)行切割、拋光得到低介電常數(shù)玻璃板。

所述低介電常數(shù)玻璃板的介電常數(shù)ε＜5（1MHz），介電正切tanδ＜1×10^-3，軟化點(diǎn)700℃～780℃，能夠滿足電子行業(yè)中對(duì)于低介電材料的需求。

SiO₂作為玻璃形成體引入，是玻璃骨架的主要構(gòu)成物，其含量不足50%時(shí)候，玻璃基片的物理化學(xué)性能較差，本配方中優(yōu)選55%～75%之間組成；

Al₂O₃作為網(wǎng)絡(luò)中間體氧化物引入，其能夠大幅度的提高玻璃的化學(xué)穩(wěn)定性，彈性模量及硬度等特征，但是Al₂O₃加入量較大時(shí)，會(huì)提高玻璃的熔化溫度，增大玻璃黏度，本配方中綜合各優(yōu)缺點(diǎn)，優(yōu)選Al₂O₃含量5%以上，15%以下，此時(shí)能夠保證玻璃基片：（1）具備良好的物理化學(xué)性能；（2）能夠簡(jiǎn)便的使用現(xiàn)行制備工藝制備。

CaO作為網(wǎng)絡(luò)外體氧化物引入，其能夠降低玻璃在高溫時(shí)的黏度，促進(jìn)玻璃的熔化和澄清，但是含量較高時(shí)，容易使玻璃發(fā)脆，本配方中優(yōu)選0～10%；

MgO作為網(wǎng)絡(luò)外體氧化物引入，其能夠提高玻璃本體的彈性模量并且以少量的MgO代替CaO能夠降低玻璃的硬化速度，改善成型性能，本配方中優(yōu)選0～10%；

K₂O作為網(wǎng)絡(luò)外體氧化物引入，其能夠降低玻璃的熔制溫度，但是含量較高會(huì)降低玻璃本體的各種性能，本配方中優(yōu)選含量1～15%；

Na₂O作為網(wǎng)絡(luò)外體氧化物引入，其能夠降低玻璃熔制溫度和高溫黏度，但引入量過多會(huì)降低玻璃本體的物理化學(xué)性能，本配方中優(yōu)選含量0～10%，其能夠?qū)崿F(xiàn)以下目的：（1）玻璃本體較好的物理化學(xué)性質(zhì)不會(huì)受到較大影響；（2）玻璃具有較好的可制備性，降低現(xiàn)行工藝制備產(chǎn)品的難度。