[发明专利]用于高频高密度电路板的低介电常数玻璃纤维

说明书

技术领域

本发明属于玻璃纤维，涉及一种用于高频高密度电路板的低介电常数玻璃纤维。主要用于高频高密度电路板，特别适合用作高频高密度多层互连印制电路板的增强材料。

背景技术

随着电子工业的发展，设备小型化、电路的多层化、高密度化、微细化也快速发展起来，线路传输用电磁波频率可达GHz或MHz。而从信号传播速度V＝C/ε^1/2(其中C为光速，ε为相对介电常数)式中可知，ε越小，则信号传播速度越快；从电路中信号传播损失α＝Ktgα×f(其中K为常数，f为传播频率)式可知，在恒定的介损条件下，tgα越小允许传播的频率越高；反之，在一定的传播频率下，介损越小，则传播损失就越小。这就迫切需要电路板具有较低的介电常数及介质损耗因素。现有技术中，为满足高频高密度电路板用的材料，主要采用介电性能优异的合成树脂层压板、加入多微孔结构的无机填料树脂层压板、以纤维布为增强材料的树脂层压板。其中，纤维布为增强材料的树脂层压板具有比强度高、材料可设计性强、成本低等优点，正成为高频高密度电路板用的主要基材，目前，纤维增强材料主要有E、D、S玻璃纤维和石英纤维；E玻璃纤维可加工性好，价格是最低的，但其介电常数和介电损耗较大，根据高密度化和信息高速处理化的要求，很不理想；D玻璃纤维介电常数和介电损耗仅次于石英纤维，但拉伸强度和模量稍低，且融熔性、耐水性、与其它树脂附着性及可加工性差；S玻璃纤维力学性能是玻璃纤维中最好的，介电性能中等；石英纤维介电性能最好，并且能够在较宽的频带范围内基本不变化，但价格贵、可纺丝差，对后加工损耗厉害。综合价格、介电性质、可加工性，国内外将玻璃纤维增强材料集中于开发一种介电性质与D玻璃纤维相当，其它可作业、可加工、抗湿等性能同E玻璃纤维相当的玻璃纤维。

针对这些情况，国内外公开了部分专利，例如：日本7-10598公开的一种玻璃，其组成(重量百分比，后同)为：SiO₂ 50-60％，Al₂O₃ 10-18％，B₂O₃ 11-25％，CaO 0-10％，MgO 0-4％，ZnO 0-10％，SrO 0-10％，BaO 0-10％；这种玻璃由于添加使介电常数提高的BaO为必须成份，使得降低介电常数但纺丝作业变坏，再有BaO对玻璃熔炉浸蚀性很大。日本8-33317公开的一种玻璃，其组成为：SiO₂ 50-60％，Al₂O₃ 10-20％，B₂O₃ 20-30％，CaO 0-5％，MgO0-4％，Li₂O+Na₂O+K₂O 0-0.5％，TiO₂ 0.5-5％；这种玻璃纤维介电常数在4.5以下，并且在纺丝阶段具有良好的作业性，但由于B₂O₃含量高，易粘附喷壶管口导致拉丝断线。WO 02/094728公开了一种低介电玻璃组合物，其组成为：SiO₂ 50-60％，Al₂O₃ 10-19％，B₂O₃ 16-25％，P₂O₅ 0.5-4％，RO 4-15％，R₂O0-2％，F0-2％，其中R₂O为Li₂O+Na₂O+K₂O，RO为CaO+MgO；还有美国专利申请公开20030054936也揭示一种低介电常数的玻璃纤维，其组成为：SiO₂50-60％，Al₂O₃ 10-18％，B₂O₃ 14-20％，CaO 1-6％，MgO 2-5％，TiO₂ 0.5-5％，Li₂O+Na₂O+K₂O 0-0.6％，F 0-2％；此两种纤维的介电常数可降至5左右，但经抽丝可能会产生结晶，且抗湿性不太理想。