JPH092839A - 低誘電正接ガラス繊維 - Google Patents
低誘電正接ガラス繊維Info
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- JPH092839A JPH092839A JP17163295A JP17163295A JPH092839A JP H092839 A JPH092839 A JP H092839A JP 17163295 A JP17163295 A JP 17163295A JP 17163295 A JP17163295 A JP 17163295A JP H092839 A JPH092839 A JP H092839A
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- loss tangent
- glass fiber
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C13/00—Fibre or filament compositions
-
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- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C3/00—Glass compositions
- C03C3/04—Glass compositions containing silica
- C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
- C03C3/089—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron
- C03C3/091—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron containing aluminium
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
- H05K1/03—Use of materials for the substrate
- H05K1/0313—Organic insulating material
- H05K1/0353—Organic insulating material consisting of two or more materials, e.g. two or more polymers, polymer + filler, + reinforcement
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 誘電率、誘電正接が低いという特性を有し、
かつ生産性、作業性に優れ、しかも、耐水性に優れたガ
ラス繊維を提供する。 【構成】 重量%で、SiO2 50〜60%、Al2
03 11〜20%、B2 O3 20〜30%、CaO
+MgO 0〜3.9%、Li2 O+Na2 O+K2 O
0〜0.5%の組成を有することを特徴とする低誘電
正接ガラス繊維。
かつ生産性、作業性に優れ、しかも、耐水性に優れたガ
ラス繊維を提供する。 【構成】 重量%で、SiO2 50〜60%、Al2
03 11〜20%、B2 O3 20〜30%、CaO
+MgO 0〜3.9%、Li2 O+Na2 O+K2 O
0〜0.5%の組成を有することを特徴とする低誘電
正接ガラス繊維。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、低誘電率および低誘電
正接ガラス繊維に関し、特に低い誘電正接を要求される
高密度プリント配線基板を強化するのに用いるに好適な
低誘電正接ガラス繊維に関する。
正接ガラス繊維に関し、特に低い誘電正接を要求される
高密度プリント配線基板を強化するのに用いるに好適な
低誘電正接ガラス繊維に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、高度情報化社会の時代を迎え、衛
星放送や移動無線などの通信機器は、デジタル化、高速
処理化の傾向にある。従来、これらに用いられるプリン
ト配線基板の補強材としては、ガラス繊維が用いられて
おり、この種の商業的に生産されているガラス繊維とし
てはEガラスが知られている。
星放送や移動無線などの通信機器は、デジタル化、高速
処理化の傾向にある。従来、これらに用いられるプリン
ト配線基板の補強材としては、ガラス繊維が用いられて
おり、この種の商業的に生産されているガラス繊維とし
てはEガラスが知られている。
【0003】一般に、ガラスに交流電流を流すと、ガラ
スは交流電流に対してエネルギー吸収を行い熱として吸
収する。吸収される誘電損失エネルギーはガラスの成分
及び構造により定まる誘電損率失及び誘電正接に比例
し、次式で表される。W=kfv2 ×εtanθここに
Wは誘電損失エネルギー、kは定数、fは周波数、v2
は電位傾度、εは誘電率、tanθは誘電正接を表す。
この式から誘電率及び誘電正接が大きい程、また周波数
が高い程、誘電損失が大きくなることがわかる。
スは交流電流に対してエネルギー吸収を行い熱として吸
収する。吸収される誘電損失エネルギーはガラスの成分
及び構造により定まる誘電損率失及び誘電正接に比例
し、次式で表される。W=kfv2 ×εtanθここに
Wは誘電損失エネルギー、kは定数、fは周波数、v2
は電位傾度、εは誘電率、tanθは誘電正接を表す。
この式から誘電率及び誘電正接が大きい程、また周波数
が高い程、誘電損失が大きくなることがわかる。
【0004】Eガラスの場合、室温における周波数1M
Hzでの誘電率が6.3、誘電正接が12×10-4であ
って、Eガラスを用いたプリント配線基板は、高密度化
や信号の高速処理化の要求に応えるには不十分である。
そのため、Eガラスより低い誘電率、誘電正接を持つガ
ラスが望まれているが、その1つのガラスとして、Dガ
ラスが開発されている。Dガラスは一例として、SiO
2 73%、Al2 O3 1.0%、B2 O3 22
%、CaO 0.6%、MgO 0.5%、Li2 O
0.6%、Na2 O 1.2%、K2 O 1.1%の組
成を有するガラスであり、一例として室温における周波
数1MHzでの誘電率が4.5、誘電正接が10×10
-4である。
Hzでの誘電率が6.3、誘電正接が12×10-4であ
って、Eガラスを用いたプリント配線基板は、高密度化
や信号の高速処理化の要求に応えるには不十分である。
そのため、Eガラスより低い誘電率、誘電正接を持つガ
ラスが望まれているが、その1つのガラスとして、Dガ
ラスが開発されている。Dガラスは一例として、SiO
2 73%、Al2 O3 1.0%、B2 O3 22
%、CaO 0.6%、MgO 0.5%、Li2 O
0.6%、Na2 O 1.2%、K2 O 1.1%の組
成を有するガラスであり、一例として室温における周波
数1MHzでの誘電率が4.5、誘電正接が10×10
-4である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、Dガラスは溶
融性が悪く脈理や泡が発生し易いため、紡糸工程におい
て、ガラス繊維の切断が多く、生産性、作業性が悪いと
いう欠点がある。また、Dガラスは耐水性が悪いため、
プリント配線基板中の樹脂との剥離を起こしやすく、プ
リント配線基板とした場合に絶縁抵抗の劣化など高い信
頼性が得られない問題がある。
融性が悪く脈理や泡が発生し易いため、紡糸工程におい
て、ガラス繊維の切断が多く、生産性、作業性が悪いと
いう欠点がある。また、Dガラスは耐水性が悪いため、
プリント配線基板中の樹脂との剥離を起こしやすく、プ
リント配線基板とした場合に絶縁抵抗の劣化など高い信
頼性が得られない問題がある。
【0006】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、誘電率、誘電正接が低いという特性を有し、か
つ生産性、作業性に優れ、しかも耐水性に優れるガラス
繊維を提供することを目的とする。
であり、誘電率、誘電正接が低いという特性を有し、か
つ生産性、作業性に優れ、しかも耐水性に優れるガラス
繊維を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成するために、種々検討を重ねた結果、SiO2を
60%以下としてガラスの溶融性を確保しながら、Al
2 O3 を11%以上として耐水性を向上させ、更にCa
O+MgOを3.9%以下とすることにより低誘電率、
低誘電正接を有するガラス繊維が得られることを見出
し、本発明を完成するに至った。
を達成するために、種々検討を重ねた結果、SiO2を
60%以下としてガラスの溶融性を確保しながら、Al
2 O3 を11%以上として耐水性を向上させ、更にCa
O+MgOを3.9%以下とすることにより低誘電率、
低誘電正接を有するガラス繊維が得られることを見出
し、本発明を完成するに至った。
【0008】即ち本発明の低誘電正接ガラス繊維は、重
量%で、SiO2 50〜60%、Al2 O3 11〜
20%、B2 O3 20〜30%、CaO+MgO 0
〜3.9%、Li2 O+Na2 O+K2 O 0〜0.5
%の組成を有することを特徴とし、該ガラス繊維は、一
例として室温における周波数1MHzでの誘電率が4.
2以下、誘電正接が8×10-4以下である。
量%で、SiO2 50〜60%、Al2 O3 11〜
20%、B2 O3 20〜30%、CaO+MgO 0
〜3.9%、Li2 O+Na2 O+K2 O 0〜0.5
%の組成を有することを特徴とし、該ガラス繊維は、一
例として室温における周波数1MHzでの誘電率が4.
2以下、誘電正接が8×10-4以下である。
【0009】本発明の低誘電正接ガラス繊維は、好まし
くは、重量%で、SiO2 52〜57%、Al2 O3
11〜15%、B2 O3 25〜29%、CaO+M
gO1.0〜3.9%、Li2 O+Na2 O+K2 O
0〜0.4%の組成を有する。
くは、重量%で、SiO2 52〜57%、Al2 O3
11〜15%、B2 O3 25〜29%、CaO+M
gO1.0〜3.9%、Li2 O+Na2 O+K2 O
0〜0.4%の組成を有する。
【0010】本発明において、ガラス組成の限定理由は
以下の通りである。SiO2 は、Al2 O3 、B2 O3
とともに、ガラスの骨格を形成する成分であるが、Si
O2 が成分50%未満では耐水性が悪くなるとともに、
誘電率が大きくなり過ぎる。60%を超えると粘度が高
くなり過ぎて、紡糸時、溶出量が低くなって生産性が落
ち、場合によっては、繊維化が困難となる。従ってSi
O2は50〜60%に限定され、好ましくは52〜57
%である。
以下の通りである。SiO2 は、Al2 O3 、B2 O3
とともに、ガラスの骨格を形成する成分であるが、Si
O2 が成分50%未満では耐水性が悪くなるとともに、
誘電率が大きくなり過ぎる。60%を超えると粘度が高
くなり過ぎて、紡糸時、溶出量が低くなって生産性が落
ち、場合によっては、繊維化が困難となる。従ってSi
O2は50〜60%に限定され、好ましくは52〜57
%である。
【0011】Al2 O3 は11%未満では、分相を生じ
易く、そのため耐水性が悪くなる。20%を超えると液
相温度が上昇し紡糸性が悪くなる。従ってAl2 O3 は
11〜20%に限定され、好ましくは11〜15%であ
る。
易く、そのため耐水性が悪くなる。20%を超えると液
相温度が上昇し紡糸性が悪くなる。従ってAl2 O3 は
11〜20%に限定され、好ましくは11〜15%であ
る。
【0012】B2 O3 は融剤として使用し、粘度を低下
させ、溶融を容易にする成分であるが、20%未満で
は、誘電正接が大きくなり過ぎる。30%を超えると耐
水性が悪くなり過ぎる。従ってB2 O3 は20〜30%
に限定され、好ましくは25〜29%である。
させ、溶融を容易にする成分であるが、20%未満で
は、誘電正接が大きくなり過ぎる。30%を超えると耐
水性が悪くなり過ぎる。従ってB2 O3 は20〜30%
に限定され、好ましくは25〜29%である。
【0013】CaO、MgOは、ともに耐水性を向上さ
せる成分であるが、CaO+MgOは3.9%を超える
と誘電率、誘電正接が大きくなり過ぎる。従ってCaO
+MgOは0〜3.9%に限定され、好ましくは1〜
3.9%である。
せる成分であるが、CaO+MgOは3.9%を超える
と誘電率、誘電正接が大きくなり過ぎる。従ってCaO
+MgOは0〜3.9%に限定され、好ましくは1〜
3.9%である。
【0014】Li2 O、Na2 O、K2 OはLi2 O、
Na2 O、K2 Oとも融剤として使用するが、合計0.
5%を超えると誘電正接が高くなり過ぎる。従ってLi
2 O+Na2 O+K2 Oは0〜0.5%に限定され、好
ましくは0〜0.4%である。
Na2 O、K2 Oとも融剤として使用するが、合計0.
5%を超えると誘電正接が高くなり過ぎる。従ってLi
2 O+Na2 O+K2 Oは0〜0.5%に限定され、好
ましくは0〜0.4%である。
【0015】本発明においては上記成分以外にもガラス
特性を損なわない程度にZrO2 、F2 、SO3 等の成
分を3%まで含有することが可能である。
特性を損なわない程度にZrO2 、F2 、SO3 等の成
分を3%まで含有することが可能である。
【0016】
【実施例】本発明を実施例に基づき詳しく説明する。表
1に示す各試料のガラス組成になるように調合した調合
したバッチを、白金ルツボに入れ電気炉中で1500℃
〜1550℃で8時間の条件で、撹拌を加えながら溶融
した。次にこの溶融ガラスをカーボン板上に流し出し、
ガラスカレットを作成した。このガラスカレットをガラ
ス繊維製造炉に投入後1350℃〜1420℃で溶融
し、紡糸したところ、Dガラスを紡糸した時に生ずる硼
酸の多量の揮発も見られず、不都合なく紡糸できた。
1に示す各試料のガラス組成になるように調合した調合
したバッチを、白金ルツボに入れ電気炉中で1500℃
〜1550℃で8時間の条件で、撹拌を加えながら溶融
した。次にこの溶融ガラスをカーボン板上に流し出し、
ガラスカレットを作成した。このガラスカレットをガラ
ス繊維製造炉に投入後1350℃〜1420℃で溶融
し、紡糸したところ、Dガラスを紡糸した時に生ずる硼
酸の多量の揮発も見られず、不都合なく紡糸できた。
【0017】一方ガラスカレットを板上に溶融、徐冷し
直径45mm、厚さ2mmの両面光学研磨した試料を作
成し、室温における周波数1MHzでの誘電率および誘
電正接を測定した。また、耐水性として、紡糸で得られ
たガラス繊維を沸騰水浴中で70分浸漬した後のガラス
成分の重量減少率を測定した。これらの測定結果を表1
に示す。尚、紡糸の目安となる、粘度が103 ポアズの
ときの温度を表1に示す。
直径45mm、厚さ2mmの両面光学研磨した試料を作
成し、室温における周波数1MHzでの誘電率および誘
電正接を測定した。また、耐水性として、紡糸で得られ
たガラス繊維を沸騰水浴中で70分浸漬した後のガラス
成分の重量減少率を測定した。これらの測定結果を表1
に示す。尚、紡糸の目安となる、粘度が103 ポアズの
ときの温度を表1に示す。
【0018】
【表1】
【0019】[結果]表1に示すように、実施例のガラ
ス繊維は誘電率は4.2以下で、Dガラスとほぼ同等の
値であるが、誘電正接は8×10-4以下であってDガラ
スより低い値を有する。また、表1に示すとおり、Dガ
ラスではアルカリ溶出量が1.62%であるのに対し、
実施例はいずれも1%以下であり、耐水性に優れたガラ
ス繊維になっている。
ス繊維は誘電率は4.2以下で、Dガラスとほぼ同等の
値であるが、誘電正接は8×10-4以下であってDガラ
スより低い値を有する。また、表1に示すとおり、Dガ
ラスではアルカリ溶出量が1.62%であるのに対し、
実施例はいずれも1%以下であり、耐水性に優れたガラ
ス繊維になっている。
【0020】
【発明の効果】本発明のガラス繊維は、低誘電率、低誘
電正接を有しているので、プリント配線基板用のガラス
繊維として、特に誘電正接はかなり低いので、高密度回
路用プリント配線基板の強化用として優れている。ま
た、生産性と耐水性にも優れた特性を有するため、特に
高密度回路用プリント配線基板の強化用として、品質の
安定したガラス繊維を安定して供給できる。
電正接を有しているので、プリント配線基板用のガラス
繊維として、特に誘電正接はかなり低いので、高密度回
路用プリント配線基板の強化用として優れている。ま
た、生産性と耐水性にも優れた特性を有するため、特に
高密度回路用プリント配線基板の強化用として、品質の
安定したガラス繊維を安定して供給できる。
Claims (2)
- 【請求項1】 重量%で、SiO2 50〜60%、A
l2 O3 11〜20%、B2 O3 20〜30%、C
aO+MgO 0〜3.9%、Li2 O+Na2 O+K
2 O 0〜0.5%の組成を有することを特徴とする低
誘電正接ガラス繊維。 - 【請求項2】 重量%で、SiO2 52〜57%、A
l2 O3 11〜15%、B2 O3 25〜29%、C
aO+MgO 1.0〜3.9%、Li2 O+Na2 O
+K2 O 0〜0.4%の組成を有する請求項1に記載
の低誘電正接ガラス繊維。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17163295A JPH092839A (ja) | 1995-06-15 | 1995-06-15 | 低誘電正接ガラス繊維 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17163295A JPH092839A (ja) | 1995-06-15 | 1995-06-15 | 低誘電正接ガラス繊維 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH092839A true JPH092839A (ja) | 1997-01-07 |
Family
ID=15926796
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP17163295A Pending JPH092839A (ja) | 1995-06-15 | 1995-06-15 | 低誘電正接ガラス繊維 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH092839A (ja) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7678721B2 (en) | 2006-10-26 | 2010-03-16 | Agy Holding Corp. | Low dielectric glass fiber |
WO2017187471A1 (ja) * | 2016-04-28 | 2017-11-02 | 日本板硝子株式会社 | ガラス組成物、ガラス繊維、ガラスクロスおよびガラス繊維の製造方法 |
CN108947261A (zh) * | 2010-06-30 | 2018-12-07 | Ocv智识资本有限责任公司 | 制备高强度、轻质玻璃纤维的组合物及其用途 |
US10329186B2 (en) | 2015-12-21 | 2019-06-25 | Corning Incorporated | Borosilicate glasses with low alkali content |
CN111943515A (zh) * | 2020-08-25 | 2020-11-17 | 四川华原玻璃纤维有限责任公司 | 一种低介电常数玻璃纤维及其制备方法 |
US10974987B2 (en) | 2016-09-13 | 2021-04-13 | AGC Inc. | Glass substrate for high-frequency device and circuit board for high-frequency device |
CN113135666A (zh) * | 2020-11-18 | 2021-07-20 | 南京玻璃纤维研究设计院有限公司 | 低介电玻璃纤维及制备方法、玻璃纤维制品、复合材料及应用 |
WO2021251399A1 (ja) * | 2020-06-10 | 2021-12-16 | 日本板硝子株式会社 | ガラス組成物、ガラスフィラーとその製造方法、及びガラスフィラーを含む樹脂組成物 |
-
1995
- 1995-06-15 JP JP17163295A patent/JPH092839A/ja active Pending
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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WO2017187471A1 (ja) * | 2016-04-28 | 2017-11-02 | 日本板硝子株式会社 | ガラス組成物、ガラス繊維、ガラスクロスおよびガラス繊維の製造方法 |
JPWO2017187471A1 (ja) * | 2016-04-28 | 2018-12-06 | 日本板硝子株式会社 | ガラス組成物、ガラス繊維、ガラスクロスおよびガラス繊維の製造方法 |
US10974987B2 (en) | 2016-09-13 | 2021-04-13 | AGC Inc. | Glass substrate for high-frequency device and circuit board for high-frequency device |
US11708294B2 (en) | 2016-09-13 | 2023-07-25 | AGC Inc. | Glass substrate for high-frequency device and circuit board for high-frequency device |
WO2021251399A1 (ja) * | 2020-06-10 | 2021-12-16 | 日本板硝子株式会社 | ガラス組成物、ガラスフィラーとその製造方法、及びガラスフィラーを含む樹脂組成物 |
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