[发明专利]一种超薄钠硼硅酸盐玻璃及其制备方法、应用

说明书

本发明属于超薄玻璃制造领域，具体涉及一种超薄钠硼硅酸盐玻璃及其制备方法、应用。所述超薄钠硼硅酸盐玻璃由下列质量百分比的成分构成：SiO₂：60‑85%;B₂O₃：7.5‑20%;Na₂O：3‑10%;A1₂O₃：0.1‑2%;CaO+MgO：0.1‑2.5%;K₂O：0.01‑2%;澄清剂：0.1‑1%。本发明提供的钠硼硅酸盐玻璃具有超薄、低介电常数、低热膨胀系数等特征，可以降低工业制备成本，用在芯片封装领域，能极大程度降低芯片的厚度。本发明优化了钠硼硅酸盐玻璃的组分，扩大钠硼硅酸盐玻璃的应用范围，可适用于柔性显示器、可携带电子屏幕保护、手机盖板的基板、薄膜电池、芯片封装以及电子元器件等领域。

技术领域

本发明属于超薄玻璃制造领域，具体地涉及一种超薄钠硼硅酸盐玻璃及其制备方法、应用。

背景技术

在当今社会，手机、平板等电子设备已经成为了人们生活中必不可少的东西。随着人们对手机、平板等电子设备有了更高的追求，即屏幕更大，机身更薄，人们对电子显示屏幕玻璃提出了更高的要求，为了满足手机、平板等电子设备对玻璃的需求，研发一种超薄钠硼硅酸盐玻璃成为了亟待解决的问题。

在盖板玻璃领域通常有三大类型玻璃系统：碱铝硅酸盐玻璃系统、硼硅酸盐玻璃系统和钠钙硅玻璃系统，在碱铝硅酸盐玻璃，高铝硅酸盐玻璃具有优良的性能，特别是在抗划伤、韧性和硬度等方面优于普通钠钙硅玻璃系统，但是在玻璃成分中引入的氧化铝含量越来越高的同时，熔化硅酸铝玻璃更加困难，需要的熔化温度更高，目前，在常用的高铝硅酸盐玻璃成分中，氧化铝含量在10～17wt%，熔化温度≥1600℃，玻璃的粘度大，澄清历程长，且制备过程中需用特殊的耐火材料及铑、铂等对金属材料作为炉窑内衬，导致生产成本高、经济效应低。

同样在芯片领域，随着电子产品不断向着高性能、高密度方向发展，芯片的体积、重量也越来越小，三维芯片封装的密度越来越高，发热元器件的散热问题越加凸显，如果产生的热量不能及时导出，芯片中硅会受热膨胀，从而导致不可修复的受损。目前最普遍应用的芯片封装材料基体是环氧树脂(EP)，但环氧树脂的导热系数、热膨胀系数还达不到人们的期望，所以因此开发导热系数高、电绝缘性良好、热膨胀系数低、并且具有较高强度的材料成为之后探索的方向。在封装的技术领域，以往的金属与金属之间的连接，使用的是传统焊接法，而在焊接过程中，产生的高温热效应会对工件的性能产生影响，已经不能满足现代制造也的需求的。而阳极键合是硅晶圆与玻璃衬底相键合的常用键合方法，其具有工艺简单、键合强度高、密封性能良好、键合后材料变形小、及其强度高等优点，已经广泛应用于复杂的电路和微电子设备的封装，如微型加速计、微型压力传感器及微型流量计等。然而，随着微电子技术的发展，两层键和结构已经远远不能满足实际的需求。近几年来，多层封装的应用越来越来多，在封装的过程中，如何解决因封装层数的增加带来的体积增大等问题显得尤为重要。

发明内容

本发明目的在于解决现有的技术问题，提供一种超薄钠硼硅酸盐玻璃，在经过化学具有良好的物理性质和热力学性质，包括低热膨胀系数、低熔化温度和低成型温度。

本发明还提供了一种超薄钠硼硅酸盐玻璃的制备方法，可以通过化学钢化处理，进一步加强机械性能。

本发明还提供了一种超薄钠硼硅酸盐玻璃的应用。

本发明为了实现上述目的所采用的技术方案为：

本发明提供了一种超薄钠硼硅酸盐玻璃，由下列质量百分比的成分构成：

SiO₂：60-85%;

B₂O₃：7.5-20%;

Na₂O：3-10%;

A1₂O₃：0.1-2%;

CaO+MgO：0.1-2.5%;