[發明專利]一種電子級玻璃纖維組合物及其玻璃纖維和電子布

有效

• 申請號: 201910912829.1
• 申請日: 2019-09-25
• 公開（公告）號: CN110668702B
• 公開（公告）日: 2022-10-11
• 發明（設計）人: 曹國榮;邢文忠;章林;姚忠華;周紅婭
• 申請（專利權）人: 巨石集團有限公司
• 主分類號: C03C13/00
• 分類號: C03C13/00;H05K1/03
• 代理公司: 北京名華博信知識產權代理有限公司 11453
• 代理人: 苗源

本發明提供一種電子級玻璃纖維組合物及其玻璃纖維和電子布。其中，該電子級玻璃纖維組合物含有下述組分，各組分的含量以重量百分比表示如下：SiO₂為51.0?57.5％，Al₂O₃為11.0?17.0％，B₂O₃為大于4.5％且小于等于6.4％，CaO為19.5?24.8％，MgO為0.1?1.9％，R₂O＝Na₂O+K₂O+Li₂O為0.05?1.2％，Fe₂O₃為0.05?0.8％，TiO₂為0.01?1.0％，F₂為0.01?1.0％，且重量百分比的比值C1＝SiO₂/B₂O₃的范圍為8.1?12.7，重量百分比的比值C2＝B₂O₃/(R₂O+MgO)的范圍為1.7?6.3，上述組分的合計含量大于等于99％。該電子級玻璃纖維組合物不僅能降低原料成本及原料揮發，還能改善玻璃的介電性能，提高玻璃纖維的機械性能和耐水性，并改善玻璃纖維成型范圍，適合用于大規模池窯生產。

技術領域

本發明涉及一種玻璃纖維組合物，尤其涉及一種用于電子工業的電子級玻璃纖維組合物及其玻璃纖維和電子布。

背景技術

玻璃纖維屬于無機纖維材料，電子級玻璃纖維作為用于電子工業的功能基材，主要應用領域包括通信領域、計算機、IC封裝、消費電子、汽車電子等?！半娮蛹壊ＡЮw維-電子布-覆銅板-印刷電路板(PCB)”產業鏈是電子級玻璃纖維的核心應用，為了滿足印刷電路板的介電性能，要求電子級玻璃纖維也具有良好的介電性能。

目前，國內外印刷電路板中普遍應用的電子級玻璃纖維主要有高硼含量的D玻璃纖維和傳統E玻璃纖維。其中，D玻璃纖維屬于低介電玻璃纖維，介電性能優于傳統E玻璃纖維，能滿足高密度化和信息高速化處理的要求，其主要組成的重量百分比范圍為：20-25％的B₂O₃，72-76％的SiO₂，0-5％的Al₂O₃，2-4％的Na₂O+K₂O。室溫頻率1MHz條件下D玻璃纖維的介電常數在4.5以下，但其熔制難度和拉絲難度過大，如拉絲溫度大于1400℃，難以實現大規模池窯生產，同時產品的鉆孔性能和耐水性能較差，不利于后續的加工和使用，且還存在原料成本過高的缺點。高硼含量的傳統E玻璃纖維可用作常規的電子級玻璃纖維，是目前主要的商用電子級玻璃纖維。室溫頻率1MHz條件下傳統E玻璃纖維的介電常數在6.7-7.1，能滿足常規印刷電路板的要求，具有熔制性能好、可加工性好等優點，但實際應用中各大企業的B₂O₃含量普遍在7.2±0.4％的水平，原料成本依然較高，且大量含硼原料的存在導致配合料揮發性大，容易加速窯爐耐火材料的高溫侵蝕。同時，傳統E玻璃纖維還存在機械性能差、耐水性一般等方面的缺點。另外，普通增強型玻璃纖維的主要關注點是機械性能和耐腐蝕性能，如典型的無硼E玻璃纖維，它在不使用含硼原料和含氟原料后，配方中會通過增加堿金屬和堿土金屬氧化物的比例來降低玻璃粘度和熔制難度，以降低生產難度、提高生產效率，這導致無硼E玻璃纖維的電性能、板材的鉆孔性能等難于滿足印刷電路板的要求，因此不適合生產電子級的玻璃纖維。

目前，大量玻璃纖維企業及科研機構聚焦低介電玻璃纖維的研究與開發，但對電子級E玻璃纖維的研究創新卻極少。實際上，目前傳統的電子級E玻璃纖維存在諸多問題，在提高玻璃性能、降低成本、降低揮發、改善成型范圍等方面還有很大的改進空間。

發明內容

本發明旨在解決上面描述的問題。本發明提供一種電子級玻璃纖維組合物，不僅能降低原料成本及原料揮發，減少對耐火材料的侵蝕，還能改善玻璃的介電性能，提高玻璃纖維的機械性能和耐水性，并改善玻璃纖維成型范圍，適合用于大規模池窯生產。