專利名稱：：低介電玻璃纖維的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種具有低介電常數(shù)的玻璃纖維，更具體地說，涉及一種具有低介電常數(shù)和低介電損耗角正切、并適合用作高密度印刷電路板等的加強(qiáng)物的玻璃纖維。
背景技術(shù)：
：現(xiàn)代電子設(shè)備通常包括用玻璃纖維加強(qiáng)的印刷電路板。許多現(xiàn)代的電子設(shè)備，如移動(dòng)或固定的無線電話機(jī)、計(jì)算機(jī)、個(gè)人數(shù)據(jù)助理(PDA)等，都具有在高或超高頻率下運(yùn)行的電子系統(tǒng)。當(dāng)玻璃暴露于這種高頻或超高頻電磁場(chǎng)中時(shí)，該玻璃吸收至少一部分能量并將吸收的能量轉(zhuǎn)化為熱。被玻璃吸收的熱形式的能量稱為介電損耗能量。該介電損耗能量與該玻璃組合物的"介電常數(shù)"和"介電損耗角正切"成正比，如下列表達(dá)式所示W(wǎng)=kfv2s(tan5)其中"W"是玻璃中的介電損耗能量，"k"是常數(shù)，"f"是頻率，"v2"是電位梯度，"e"是介電常數(shù)，"tan5"是介電損耗角正切。如以上表達(dá)式所示，介電損耗能量"W"隨著玻璃的介電常數(shù)和介電損耗角正切的增大和/或頻率的增大而增大。通常用于加強(qiáng)印刷電路板的玻璃纖維的兩種類型是E-玻璃30和D-玻璃，然而，E-玻璃在室溫約lMHz的頻率下具有約6.6至約8.1的相對(duì)高的介電常數(shù)和約12乂104至約26^04的相對(duì)高的介電損耗角正切。因此，因?yàn)镋-玻璃能產(chǎn)生相對(duì)高的介電損耗，E-玻璃對(duì)于具有較高密度電子元件和較高處理速度的印刷電路板是一種不好的加強(qiáng)材料。另一方面，D-玻璃在室溫約lMHz的頻率下具有約4.3的相對(duì)低的介電常數(shù)和約10xl(^的相對(duì)低的介電損耗角正切。然而，D-玻璃具有相對(duì)高的熔化溫度、相對(duì)差的可加工性、相對(duì)差的機(jī)械性能以及相對(duì)差的耐水性。此外，D-玻璃可能不很好地粘著環(huán)氧樹脂，并常常包含細(xì)溝和氣泡形式的缺點(diǎn)。因此，E-玻璃和D-玻璃都不是理想地適合用作高速印刷電路板上的加強(qiáng)纖維，并且都不適用于在約1MHz至約18GHz的高頻或超高頻下運(yùn)轉(zhuǎn)的電路板。其他人已經(jīng)嘗試開發(fā)具有低介電性能的替代玻璃組合物，其更好地適用于高速和超高速電子設(shè)備的印刷電路板中。例如，日本的NittoBoseki有限公司生產(chǎn)并銷售了商標(biāo)為NITTOBO\￡-01^33的這樣一種替代玻璃組合物。這種替代介電玻璃組合物按重量百分比計(jì)典型地包含約45-65%的Si02、約13-30%的8203和約8-20%的八1203作為主要組分。此外，這種玻璃組合物典型地包括至少一些MgO和/或至少一些CaO的結(jié)合作為助熔劑(flux)以降低粘度和緩解熔化。當(dāng)結(jié)合使用時(shí)，MgO和/或CaO的總量典型地是以至少4Q/。重量的量包含在內(nèi)。例如，轉(zhuǎn)讓給NittoBoseki公司的公開的美國專利申請(qǐng)No.US2003/0054936A1中描述了含有至少約4%重量的MgO和/或CaO的這樣一種組合物。然而，MgO的存在會(huì)增加配料成本，引起不合需要的相分離，降低了耐水性，令玻璃組合物的介電常數(shù)和介電損耗角正切增大至無法接受的程度，并且如果以原料鈣鎂碳酸鹽(白云石)被引入，還會(huì)引起爆裂。因此，包含至少約4%重量的CaO作為助熔劑，且基本不含MgO的玻璃纖維將是可取的。上述較新的替代介電玻璃組合物還通常包含總量小于約0.5%重量的作為助熔劑的Li20、Na20和/或K20。然而，這些組分的一種或多種的存在會(huì)引起該玻璃組合物的介電損耗角正切增大，并可降低該玻璃組合物的耐水性。Ti02也通常被包含在替代介電玻璃纖維中以降低粘度，并降低介電損耗角正切。然而，Ti02的存在會(huì)導(dǎo)致相分離，降低所得玻璃纖維的化學(xué)持久性，并且給玻璃染上一層不合需要的黃色。因此，人們想要的是基本不含MgO，基本不含Li20、Na20禾Q/或K20，并且基本不含Ti02的介電玻璃纖維。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明包括一種具有低介電常數(shù)和低介電損耗角正切的玻璃纖維，其以重量計(jì)包含約52%至約60%的Si02、約11%至約16%的A1203、約20%至約30%的B203和約4y。至約8。/。的CaO，作為玻璃組合物，并且基本不含MgO、基本不含Li20、基本不含Na20、基本不含K20、以及基本不含丁120。該玻璃組合物還可包含高至約2%重量的F2。本發(fā)明還包括一種具有低介電常數(shù)和低介電損耗角正切的玻璃纖維，其以重量計(jì)包含約53%至約58%的Si02、約11%至約15%的A1203、約22%至約27%的8203和約5%至約8%的CaO，作為玻璃組合物，基本不含MgO、基本不含Li20、基本不含Na20、基本不含K20、以及基本不含Ti20。該玻璃組合物可以進(jìn)一步包含高至約2y。重量的F2。此外，本發(fā)明包括一種具有低介電常數(shù)和低介電損耗角正切的玻璃纖維，其以重量計(jì)包含約54%至約58%的Si02、約11%至約14%的A1203、約24%至約27%的B203和約5%至約6%的CaO，作為玻璃組合物，基本不含MgO、基本不含Li20、基本不含Na20、基本不含K20、以及基本不含Ti20。該玻璃組合物還能進(jìn)一步包含高至約2%重量的F2。發(fā)明詳細(xì)說明參考實(shí)施例可詳細(xì)地解釋本發(fā)明。表1所示的示例性玻璃組合物對(duì)應(yīng)所附的權(quán)利要求，包括權(quán)利要求2的優(yōu)選實(shí)施方式。表1還包括E-玻璃和D-玻璃的典型的組分百分比和性能。<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>表l(續(xù))<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>按如下所述制備具有表1所示的樣本玻璃組合物的批次。玻璃合成包括批次預(yù)處理(機(jī)械的和熱的)，第一次熔化、在水中打磨(fittinginwater)或壓碎、第二次熔化、以及最后將玻璃倒入不銹鋼模具。所有批次都制備成片(tablet)的形式。批次組分用精確度士0.005g的分度尺(calibratedscale)稱重足以生產(chǎn)約1/2磅玻璃的量。將這些組分粗略地混合并置于具有1/2加侖容量的球磨機(jī)滾筒中。該組分在磨機(jī)滾筒中精細(xì)地混合和研磨3小時(shí)。將由此產(chǎn)生的粉批次手動(dòng)地壓在模具中以生產(chǎn)0.7英寸x0.5英寸的片，然后這些片在干燥爐中于12(TC下干燥3小時(shí)。干燥的片被置入馬弗爐中，并以5。C每分鐘的速率加熱至800-85(TC。這些片在該溫度下維持30分鐘。這些片冷卻至室溫后，將其儲(chǔ)存或馬上用于玻璃熔化。這些片在提供有八個(gè)0.65英寸x10英寸的碳化硅加熱元件的實(shí)驗(yàn)室電爐中的鉑-銠坩鍋中熔化。該電爐連續(xù)地在約1550。C加熱這些材料六小時(shí)，或在約1630。C加熱2.5小時(shí)。將坩堝從電爐中移除。為了從各熔化物的表層剔除條紋玻璃的10足夠量，將約25g的熔融混合物倒入加熱的金屬模具，稍后再除去。各批次的余下部分在它的坩堝中重新加熱至少15分鐘，然后將一部分倒入小鉑坩堝用于測(cè)定粘度溫度形成范圍。傾倒和重新加熱重復(fù)進(jìn)行達(dá)5次，由此利用了各溶化坩堝中玻璃余下部分的約95%。鑄件冷卻至約80(TC，并置于預(yù)先加熱至約750QC的馬弗爐內(nèi)以便退火?？刂圃摖t以約30°C每分鐘的速率冷卻該鑄件至約350QC。達(dá)到350。C后，關(guān)掉馬弗爐，并冷卻該鑄件至室溫。玻璃樣品用于測(cè)試結(jié)晶電勢(shì)。該樣品首先在畢西臼(Abichmortar)中壓碎然后過篩。收集粒徑約10(Him-30(Him的玻璃碎片。將重約3g的一部分玻璃砂置于環(huán)形鉑盤中，并在有鐵鉻鋁絲(Kanthalwire)加熱線圈的管狀電爐中加熱。通過鉑絲制成的環(huán)將該鉑盤固定在鉑-鉑/銠熱電偶的熱端，以便加熱過程中樣品立即與熱電偶的熱接頭接近。將樣品置于爐中，初始穩(wěn)定在等于(Tr100°C)或(T3-50°C)的溫度下(其中T3為對(duì)應(yīng)粘度log[Ti，泊思]=3時(shí)的溫度)。樣品達(dá)到所需溫度需要的時(shí)間為約5-10分鐘。樣品在目標(biāo)溫度維持約16小時(shí)，然后將各樣品從爐中移出，并在空氣中冷卻約1-2分鐘。冷卻至室溫后，將各玻璃樣品從其盤中移走，并在30x-60x放大倍率的顯微鏡下觀察。然后將樣品弄碎成更小的片，用于在100x和200x放大倍率的顯微鏡下進(jìn)一步光學(xué)觀察。玻璃樣品的任意批量位置(bulklocation)中的小單晶的存在被認(rèn)為是構(gòu)成晶體。輕微的乳光可認(rèn)為是相分離的證據(jù)。因此，例如，如果在TV100。C沒有明顯晶體，則液相溫度被測(cè)定為小于T3-100。C。類似地，如果在1V100。C沒有明顯乳光，則可以斷定，或者沒有不混溶性，或者不混溶性在低于液相溫度的溫度下發(fā)生。各樣本的形成粘度溫度(T3)是用平衡粘度計(jì)測(cè)量。該粘度計(jì)包括一高度拋光的鉑-銠球，其從能測(cè)量垂直移動(dòng)的負(fù)荷和速率的測(cè)試裝置懸掛在鉑-銠絲上。該球體浸沒于熔融玻璃中，該玻璃位于垂直管狀電爐內(nèi)的圓柱鉑坩堝內(nèi)，該電爐能加熱熔融玻璃樣品至1450°C。鉑-鉑/銠熱電偶的熱端連接至鉑坩堝的內(nèi)表面。溫度控制器保持玻璃樣本的所需溫度在土rc范圍內(nèi)。將該電爐加熱至玻璃樣品的粘度推測(cè)為1035-1025泊思時(shí)的溫度。將鉑-銠球慢慢地浸在熔融玻璃中，在15-20分鐘后，溫度穩(wěn)定，并且測(cè)量系統(tǒng)保持平衡。通過測(cè)量裝置相繼增加和減少負(fù)荷，并測(cè)量球移動(dòng)的速率。改變?nèi)廴诓ＡУ臏囟?20-25°C)，并重復(fù)負(fù)荷/測(cè)量操作。球移動(dòng)的速率"W由下列等式描述<formula>formulaseeoriginaldocumentpage14</formula>其中，"F"為施加于球體的力，、"為粘度，為系數(shù)，取決于含有熔融樣品的坩堝和球體的直徑。從前面的等式，可得<formula>formulaseeoriginaldocumentpage14</formula>如果用速率"U"表示施加于球體的力的整體，那么該等式進(jìn)一步簡化為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage14</formula>系數(shù)&*的值是憑經(jīng)驗(yàn)通過用NIST標(biāo)準(zhǔn)參考物質(zhì)玻璃710A校準(zhǔn)粘度來確定。粘度測(cè)量的隨機(jī)誤差約等于/og;7的i0.01范圍內(nèi)，而總誤差(包括與粘度計(jì)校準(zhǔn)誤差有關(guān)的系統(tǒng)誤差)在/og/7的±0.03范圍內(nèi)。T3是利用接近T3的粘度數(shù)據(jù)的回歸確定，具有i3C的精確度。利用高精度AC-橋進(jìn)行l(wèi)MHz頻率下的介電常數(shù)和介電損耗的測(cè)量。該橋可確定無塵室內(nèi)電容器兩板之間的介電材料的平層的特性。每次測(cè)量前，用高純度石英玻璃的六個(gè)校準(zhǔn)樣本來校準(zhǔn)該橋。利用置于短路波導(dǎo)管內(nèi)的圓柱型樣品完成10和18GHz下介電特性的測(cè)量。該波導(dǎo)管是由純銅構(gòu)成，并包括涂有純銀的拋光內(nèi)表面。由于氧化，測(cè)試期間該銀涂層被定期修復(fù)。在波導(dǎo)管內(nèi)，用精度高穩(wěn)定性、超高頻率的發(fā)生器確立所需波長的駐波。波導(dǎo)管中無樣本時(shí)，確定最低駐波&的位置。波導(dǎo)管中有樣本時(shí)，確定最低駐波的位置。利用下列方程確定行波S的系數(shù)和波長、的長度<formula>formulaseeoriginaldocumentpage15</formula>其中^是樣本的厚度，且」/=^11<formula>formulaseeoriginaldocumentpage16</formula>其中A是波導(dǎo)管的兩倍直徑。通過測(cè)量一段時(shí)間溶解于近沸水中的材料量(即樣本失重)來確定各玻璃樣本的耐水性。將預(yù)稱重50mmx3mm的玻璃盤置于盛放了150ml蒸餾水的寬頸石英燒瓶內(nèi)。為了防止水在接近沸騰溫度時(shí)蒸發(fā)，該燒瓶包括回流冷凝器。該燒瓶被置于水浴中，并包含略低于浴缸水位的水。浴缸溫度在98°C維持5小時(shí)。將燒瓶從浴缸中移出，并冷卻至室溫。將玻璃盤從燒瓶中移出，用乙醇清潔、干燥，并稱重以確定失重。對(duì)于各樣本玻璃組合物，該程序進(jìn)行至少3次，然后將三次連續(xù)測(cè)試的結(jié)果平均。樣本表面積的每lcr^失重在精確度士0.03mg/cm2內(nèi)確定。各樣品的彈性"K"的體積模量是用脈沖聲學(xué)方法基于該研究材料中縱波和橫波的擴(kuò)展速率的測(cè)量來確定。超聲波發(fā)生器可記錄超聲脈沖沿己知長度的樣本傳輸?shù)臅r(shí)間。然后縱波和橫波的速率在±5%誤差內(nèi)被確定。體積模量K的確定可計(jì)算1.5-2%范圍內(nèi)的楊氏模量￡，和士2。/。內(nèi)的泊松系數(shù)v。體積模量《在土4%內(nèi)確定。每次測(cè)量前，用標(biāo)準(zhǔn)金屬樣本校準(zhǔn)儀器。用以下公式計(jì)算<formula>formulaseeoriginaldocumentpage17</formula>其中F/,K—是縱波和橫波的速率，P—是密度。密度是用韋氏比重秤法(hydrostaticmethod)在室溫下測(cè)量，誤差約±0.01%。用高精度斜軸硅玻璃膨脹儀確定熱脹系數(shù)(CTE)和玻璃轉(zhuǎn)變溫度(7p。用膨脹儀測(cè)量由熱脹引起的樣本長度的微小變化。測(cè)試前所有樣本以完全相同的方式進(jìn)行熱條件控制，以確保相同的受熱歷程。Tg的初始值利用計(jì)算方法或快速膨脹儀測(cè)試來確定。樣本加熱至超過rg約90。C的溫度，并在該溫度下維持約15分鐘。然后樣本以3°(:每分鐘冷卻至約300°C，并關(guān)掉爐子以使該"受條件控制的"或"穩(wěn)定的"樣本冷卻至室溫。熱脹系數(shù)(CTE)是在室溫和300°C之間的間隔期間測(cè)量。對(duì)于每個(gè)樣本，進(jìn)行隨后加熱和冷卻的三次循環(huán)。每次循環(huán)包括在室溫下等溫保持30分鐘，接著加熱至300°C，在300°C等溫保持30分鐘，然后冷卻并保持在室溫。每次等溫保持結(jié)束時(shí)，測(cè)量各個(gè)樣本的長度。因此對(duì)于每次加熱/冷卻循環(huán)，獲得兩個(gè)結(jié)果。從各個(gè)樣品的六個(gè)總結(jié)果中確定平均值。用單晶金剛砂制成的標(biāo)準(zhǔn)樣本定期地校準(zhǔn)膨脹儀。CTE測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)誤差為+11(T7C"，^測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)誤差為+rc。與強(qiáng)調(diào)相對(duì)昂貴成分如Ti02、磷酸鹽等存在的其它現(xiàn)代低介電常數(shù)玻璃不同，本發(fā)明的玻璃組合物可用一些相對(duì)便宜并易于得到的材料生產(chǎn)，包括石灰石、硅石粉、煅燒礬土或粘土、和氟石。本發(fā)明的玻璃組合物不包含MgO，MgO會(huì)增加配料成本，引起不合需要的相分離，降低耐水性，增加玻璃組合物的介電常數(shù)和介電損耗角正切至令人不能接受的水平，并且，如果以生白云石提供，會(huì)引起爆裂。八1203是以至少11%重量的量存在以改善耐水性，但限于不超過16%重量，以避免纖維形成期間不必要地增加液相溫度，導(dǎo)致窄的工作溫度范圍，或?qū)е虏辉偻该?。CaO是以至少4M重量的量包含于該組合物中，以改善熔融性和降低粘度，但其含量受到限制以避免不利地增大液相溫度和介電常數(shù)。限制組合物中siO2的含量至60。/。或更少確保了良好的熔融性，并且當(dāng)該組合物用于電路板時(shí)確保這些板的良好的可鉆性。組合物中F2的存在降低了玻璃纖維形成溫度時(shí)的粘度，降低玻璃的密度和折射率，改善玻璃的介電性能，改善熔融性，降低玻璃表面張力，并降低傳統(tǒng)玻璃熔爐中形成的泡沫或浮渣的量。包含F(xiàn)2還有助于在纖維成型期間將硼冷凝減至最少。如表1所示，在lMHz，實(shí)例中的玻璃組合物表現(xiàn)出小于5的介電常數(shù)，和5xl0""或更低的介電損耗角正切。具體地，在lMHz，介電常數(shù)為4.38至4.98，介電損耗角正切為3xl0"至5xl0"4。再如表1所示，在10GHz，實(shí)例中的玻璃組合物具有小于5的介電常數(shù)，和小于或等于32xl0"的介電損耗角正切。具體地，在10GHz，介電常數(shù)為4.32至4.73，介電損耗角正切為21xl0"4至32xl0弋因此，實(shí)例中的玻璃組合物展示出與D-玻璃的介電性能幾乎等同的低介電常數(shù)和低介電損耗角正切。此外，如表1所示，對(duì)于在18GHz測(cè)試的那些實(shí)例，實(shí)例中玻璃組合物具有小于5的介電常數(shù)，和小于或等于30xl0"4的介電損耗角正切。具體地，在18GHz，介電常數(shù)為4.49至4.67，介電損耗角正切為27xl(^至30xlCT4。此外，如表1所示，實(shí)例中玻璃組合物展示出約0.10mg/cm2至約0.27mg/cm2的玻璃洗脫量，并因此耐水性優(yōu)良。實(shí)例中玻璃組合物的玻璃洗脫量略高于E-玻璃，E-玻璃具有測(cè)量為約0.06mg/ci^的玻璃洗脫量。然而，已知D-玻璃具有比E-玻璃低得多的耐水性。典型的公布數(shù)值顯示D-玻璃的玻璃洗脫比E-玻璃的高約10-15倍。因此，與D-玻璃相比，實(shí)例中的玻璃組合物非常好。而且，實(shí)例中玻璃組合物所在的溫度在與D-玻璃相比相對(duì)低的溫度下展現(xiàn)出等于103泊思的粘度，D-玻璃通常在高于約1400攝氏度的溫度下才具有這樣的粘度。如此低的溫度有利于將本發(fā)明的玻璃組合物纖維化成為玻璃纖維。液相溫度是晶體在熔融玻璃中形成時(shí)的溫度或比該溫度低的溫度。因此，為了避免纖維在形成過程中的破裂，至關(guān)重要的是熔融和形成過程中的玻璃溫度保持高于液相溫度。玻璃纖維行業(yè)常見的是比較不同玻璃的AT(1VT液相)以預(yù)測(cè)玻璃纖維化將會(huì)如何。具有較高AT值的玻璃是優(yōu)選的。例如，AT值高于100°C的玻璃將比AT值小于50°C的玻璃更為優(yōu)選。因此，就熔融和形成特性來說，實(shí)例D53、D55、D57、D58、D59、和D47-2中的玻璃組合物可能比實(shí)例E3、E9和E10中的玻璃組合物更優(yōu)選。在本發(fā)明中可以看出，具有的介電常數(shù)小于或等于5并且介電損耗角正切在lMHz為4xl()4或更低、lOGHz時(shí)為32xl0^或更低、18GHz時(shí)為30x10^或更低的玻璃纖維可以通過調(diào)節(jié)Si02含量至約54-58%的重量、調(diào)節(jié)Ah03含量至約11-14%的重量、調(diào)節(jié)8203含量至約24-27%的重量，并且調(diào)節(jié)CaO含量至5-6%的重量來獲得。這種組合物還能包含高至約2%的重量的F2。此外，實(shí)例顯示出調(diào)節(jié)Si02的含量至約53-58%的重量、調(diào)節(jié)Al203含量至約11-15%的重量、調(diào)節(jié)8203含量至約22-28%的重量，并且調(diào)節(jié)CaO含量至5-6%的重量也能產(chǎn)生可接受的低介電損耗角正切。該組合物也能包含高至約2%重量的F2。此外，可以相信的是調(diào)節(jié)SiO2的含量至約52-60y。的重量、調(diào)節(jié)八1203含量至約11-16%的重量、調(diào)節(jié)8203含量至約20-30%的重量，并且調(diào)節(jié)CaO含量至4-8%的重量將產(chǎn)生可接受的低介電損耗角正切和其它所需要的性能。如上所討論，其他人以前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)包含至少約4%重量的CaO能有效降低粘度并緩解玻璃組合物的熔化。這種組合物也可包含高至約2%重量的F2。本發(fā)明的玻璃纖維具有低介電常數(shù)和低介電損耗角正切，并且作為玻璃纖維用于印刷電路板是很好的。該玻璃纖維尤其適用于加強(qiáng)高密度電路的印刷電路板。而且，用于制造纖維的玻璃具有相對(duì)低的熔化溫度，優(yōu)良的加工性，優(yōu)良的耐水性和優(yōu)良的熱脹性能。因此，穩(wěn)定的低介電玻璃纖維可易于生產(chǎn)。可生產(chǎn)含有本發(fā)明的玻璃纖維的各種基材，包括但不限于紡織織物、無紡織物、單向織物、針織產(chǎn)品、短切原絲、粗紗、纏絲產(chǎn)品、玻璃粉和氈子。由這些基材中的至少一種與塑料(例如片狀模塑料、塊狀模塑料或預(yù)浸料坯)形成的復(fù)合材料也能用作外圍通信設(shè)備等的加強(qiáng)物。例如，包含本發(fā)明的玻璃纖維的復(fù)合材料可在約300MHz至約30GHz頻率范圍用于雷達(dá)透視應(yīng)用領(lǐng)域。權(quán)利要求1、一種低介電常數(shù)玻璃纖維，其作為玻璃組合物以重量計(jì)基本上由52-60％的SiO2、11-16％的Al2O3、20-30％的B2O3和4-8％的CaO組成。2、如權(quán)利要求1所述的低介電常數(shù)玻璃纖維，其中所述玻璃纖維作為玻璃組合物以重量計(jì)基本上由53-58%的Si02、11-15%的A1203、22-27%的B203和5-8%的CaO組成。3、如權(quán)利要求1所述的低介電常數(shù)玻璃纖維，其中所述玻璃纖維作為玻璃組合物以重量計(jì)基本上由54-58Q/。的Si02、11-14%的A1203、24-27%的B203和5-6%的CaO組成。4、如權(quán)利要求1所述的低介電常數(shù)玻璃纖維，其中所述玻璃纖維進(jìn)一步包含高至約2%重量的F2。5、如權(quán)利要求2所述的低介電常數(shù)玻璃纖維，其中所述玻璃纖維進(jìn)一步包含高至約2%重量的F2。6、如權(quán)利要求3所述的低介電常數(shù)玻璃纖維，其中所述玻璃纖維進(jìn)一步包含高至約2%重量的F2。7、如權(quán)利要求1所述的低介電常數(shù)玻璃纖維，其中所述玻璃纖維在室溫、1MHz的頻率下具有小于或等于約5的介電常數(shù)，和小于或等于約5xl0^的介電損耗角正切。8、如權(quán)利要求2所述的低介電常數(shù)玻璃纖維，其中所述玻璃纖維在室溫、lMHz的頻率下具有小于或等于約5的介電常數(shù)，和小于或等于約5xl()4的介電損耗角正切。9、如權(quán)利要求3所述的低介電常數(shù)玻璃纖維，其中所述玻璃纖維在室溫、1MHz的頻率下具有小于或等于約5的介電常數(shù)，和小于或等于約5xl(^的介電損耗角正切。10、如權(quán)利要求1所述的低介電常數(shù)玻璃纖維,lOGHz的頻率下具有小于或等于約5的介電常數(shù)，介電損耗角正切。11、如權(quán)利要求2所述的低介電常數(shù)玻璃纖維，lOGHz的頻率下具有小于或等于約5的介電常數(shù)，介電損耗角正切。12、如權(quán)利要求3所述的低介電常數(shù)玻璃纖維，lOGHz的頻率下具有小于或等于約5的介電常數(shù)，介電損耗角正切。13、如權(quán)利要求1所述的低介電常數(shù)玻璃纖維，18GHz的頻率下具有小于或等于約5的介電常數(shù)，介電損耗角正切。14、如權(quán)利要求2所述的低介電常數(shù)玻璃纖維，18GHz的頻率下具有小于或等于約5的介電常數(shù)，介電損耗角正切。15、如權(quán)利要求3所述的低介電常數(shù)玻璃纖維,18GHz的頻率下具有小于或等于約5的介電常數(shù)，介電損耗角正切。其中所述玻璃纖維在室溫、和小于或等于約32xlO"的其中所述玻璃纖維在室溫、和小于或等于約32xl0^的其中所述玻璃纖維在室溫、和小于或等于約32xl(^的其中所述玻璃纖維在室溫、和小于或等于約30xlO"的其中所述玻璃纖維在室溫、和小于或等于約30xlO""的其中所述玻璃纖維在室溫、和小于或等于約30xl(T^的16、一種包括權(quán)利要求1所述的玻璃纖維的產(chǎn)品，所述產(chǎn)品選自由印刷電路板、紡織織物、無紡織物、單向織物、短切原絲、短切原絲氈、復(fù)合材料和通信信號(hào)傳輸介質(zhì)組成的組。17、一種包括權(quán)利要求2所述的玻璃纖維的產(chǎn)品，所述產(chǎn)品選自由印刷電路板、紡織織物、無紡織物、單向織物、短切原絲、短切原絲氈、復(fù)合材料和通信信號(hào)傳輸介質(zhì)組成的組。18、一種包括權(quán)利要求3所述的玻璃纖維的產(chǎn)品，所述產(chǎn)品選自由印刷電路板、紡織織物、無紡織物、單向織物、短切原絲、短切原絲氈、復(fù)合材料和通信信號(hào)傳輸介質(zhì)組成的組。19、一種低介電常數(shù)玻璃纖維，其作為玻璃組合物以重量計(jì)包含52-60%的Si02、11-16%的八1203、20-30%的8203和4-8%的CaO，并且基本不含MgO、基本不含Li2(D、基本不含Na20、基本不含K20和基本不含Ti02。20、如權(quán)利要求19所述的低介電常數(shù)玻璃纖維，其中所述玻璃纖維作為玻璃組合物以重量計(jì)包含53-58%的Si02、11-15%的A1203、22-27%的B203和5-8。/。的CaO;并且基本不含MgO、基本不含Li20、基本不含Na20、基本不含&20，和基本不含1102。21、如權(quán)利要求19所述的低介電常數(shù)玻璃纖維，其中所述玻璃纖維作為玻璃組合物以重量計(jì)包含54-58%的Si02、11-14%的A1203、24-27%的B203和5-6。/。的CaO，并且基本不含MgO、基本不含Li20、基本不含Na20、基本不含&0，和基本不含1102。22、如權(quán)利要求19所述的低介電常數(shù)玻璃纖維，其中所述玻璃纖維進(jìn)一步含有高至約2%重量的&。23、如權(quán)利要求20所述的低介電常數(shù)玻璃纖維，其中所述玻璃纖維進(jìn)一步含有高至約2%重量的F2。24、如權(quán)利要求21所述的低介電常數(shù)玻璃纖維，其中所述玻璃纖維進(jìn)一步含有高至約2%重量的F2。25、如權(quán)利要求19所述的低介電常數(shù)玻璃纖維，其中所述玻璃纖維在室溫、lMHz的頻率下具有小于或等于約5的介電常數(shù)，和小于或等于約5xl0—4的介電損耗角正切。26、如權(quán)利要求20所述的低介電常數(shù)玻璃纖維，其中所述玻璃纖維在室溫、lMHz的頻率下具有小于或等于約5的介電常數(shù)，和小于或等于約5xl(T4的介電損耗角正切。27、如權(quán)利要求21所述的低介電常數(shù)玻璃纖維，其中所述玻璃纖維在室溫、lMHz的頻率下具有小于或等于約5的介電常數(shù)，和小于或等于約5xl0"4的介電損耗角正切。28、如權(quán)利要求19所述的低介電常數(shù)玻璃纖維，其中所述玻璃纖維在室溫、lOGHz的頻率下具有小于或等于約5的介電常數(shù)，和小于或等于約32xl0"4的介電損耗角正切。29、如權(quán)利要求20所述的低介電常數(shù)玻璃纖維，其中所述玻璃纖維在室溫、lOGHz的頻率下具有小于或等于約5的介電常數(shù)，和小于或等于約32xl(T4的介電損耗角正切。30、如權(quán)利要求21所述的低介電常數(shù)玻璃纖維，其中所述玻璃纖維在室溫、lOGHz的頻率下具有小于或等于約5的介電常數(shù)，和小于或等于約32xl(T4的介電損耗角正切。31、如權(quán)利要求19所述的低介電常數(shù)玻璃纖維，其中所述玻璃纖維在室溫、18GHz的頻率下具有小于或等于約5的介電常數(shù)，和小于或等于約30xl0"4的介電損耗角正切。32、如權(quán)利要求20所述的低介電常數(shù)玻璃纖維，其中所述玻璃纖維在室溫、18GHz的頻率下具有小于或等于約5的介電常數(shù)，和小于或等于約30xl0"4的介電損耗角正切。33、如權(quán)利要求21所述的低介電常數(shù)玻璃纖維，其中所述玻璃纖維在室溫、18GHz的頻率下具有小于或等于約5的介電常數(shù)，和小于或等于約30xl0"4的介電損耗角正切。34、一種包括如權(quán)利要求19所述的玻璃纖維的產(chǎn)品，所述產(chǎn)品選自由印刷電路板、紡織織物、無紡織物、單向織物、短切原絲、短切原絲氈、復(fù)合材料和通信信號(hào)傳輸介質(zhì)組成的組。35、一種包括如權(quán)利要求20所述的玻璃纖維的產(chǎn)品，所述產(chǎn)品選自由印刷電路板、紡織織物、無紡織物、單向織物、短切原絲、短切原絲氈、復(fù)合材料和通信信號(hào)傳輸介質(zhì)組成的組。36、一種包括如權(quán)利要求21所述的玻璃纖維的產(chǎn)品，所述產(chǎn)品選自由印刷電路板、紡織織物、無紡織物、單向織物、短切原絲、短切原絲氈、復(fù)合材料和通信信號(hào)傳輸介質(zhì)組成的組。全文摘要本發(fā)明提供一種具有低介電常數(shù)和低介電損耗角正切的玻璃纖維，其作為一種玻璃組合物，以重量計(jì)實(shí)質(zhì)上包含52-60％的SiO₂、11-16％的Al₂O₃、20-30％的B₂O₃和4-8％的CaO，并且基本不含MgO、基本不含Li₂O、基本不含Na₂O、基本不含K₂O以及基本不含TiO₂。該玻璃纖維還可含有高至2％重量的F₂。該玻璃纖維可理想地用于加強(qiáng)印刷電路板，并在約18GHz或更高的頻率下具有良好的介電性能。文檔編號(hào)B32B17/02GK101594987SQ200780048402公開日2009年12月2日申請(qǐng)日期2007年10月26日優(yōu)先權(quán)日2006年10月26日發(fā)明者J·羅納德·岡特曼,奧萊格·A·普羅克荷倫可,道格拉斯·S·伯斯內(nèi)克申請(qǐng)人:Agy控股公司