本发明专利技术提供一种用于印刷电路板的低介电常数玻璃纤维及其制备方法，它包括以下质量百分比的组分：SiO48%～53%2；Al2O3?13%～16%；B2O3?19%～25%；P2O5?0.5%～2%；CaO?5.0%～8.5%；La2O3 0.5%～8%；ZnO0.5%～2.5%；TiO2?0.5%～2%；Na2O、K2O和Li2O小于1%；SO3 小于0.45%；Fe2O3小于0.45%。它具有很低的介电常数和介电损耗，室温下，频率为1MHz时介电常数为4.8～5.5，介电损耗为4～8×10-4；并与树脂附着力好、易于后续加工，特别适合作印刷电路板的增强材料。本发明专利技术在不对现有生产线作大的改动的情况下进行生产，而且该玻璃纤维的成型温度与失透上限温度之差大于70℃，部分甚至高于150℃，非常有利于成型作业，易于生产。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供一种用于印刷电路板的低介电常数玻璃纤维及其制备方法，它包括以下质量百分比的组分：SiO48%～53%2；Al2O3?13%～16%；B2O3?19%～25%；P2O5?0.5%～2%；CaO?5.0%～8.5%；La2O3 0.5%～8%；ZnO0.5%～2.5%；TiO2?0.5%～2%；Na2O、K2O和Li2O小于1%；SO3 小于0.45%；Fe2O3小于0.45%。它具有很低的介电常数和介电损耗，室温下，频率为1MHz时介电常数为4.8～5.5，介电损耗为4～8×10-4；并与树脂附着力好、易于后续加工，特别适合作印刷电路板的增强材料。本专利技术在不对现有生产线作大的改动的情况下进行生产，而且该玻璃纤维的成型温度与失透上限温度之差大于70℃，部分甚至高于150℃，非常有利于成型作业，易于生产。【专利说明】
本专利技术涉及用作印刷电路板的增强材料，具体涉及一种成型性能优良的低介电常数和低介电损耗的玻璃纤维。
技术介绍
近十几年来，由于电子信息产业的飞跃发展，印刷电路板向高密度与多层、超多层方向发展，要求印刷电路板不仅充当基板，还要发展信号传输线功能、特性阻抗精度控制功能，并在多层板中充当内藏无源元件功能等。这就要求材料具有低的介电常数和介电损耗。这是因为材料的介电常数越小，则信号传播速度越快；在一定的传播频率下，材料的介质损耗越小，则传播损耗越小。印刷电路板通常由树脂和玻璃纤维组成。传统用于印刷电路板的E玻璃纤维的介电常数在7左右，不能满足印刷电路板越来越快的处理速度的要求，因此开发较E玻璃具有更低的介电常数和介电损耗的玻璃纤维成为主要的研发方向。针对这种情况，国内外做了不少研究，开发了一些低介电常数和低介电损耗的玻璃纤维。如典型的 D 玻璃纤维的组成是:Si027 2-76%, Al2030_5%，B20320-25%, Na20+K203_5%。其介电常数为4.1左右，介电损耗为8X10_4左右。但是D玻璃的SiO2含量高，导致成型温度高达140(TC左右，玻璃纤维增强层压板的钻孔性能差，不利于后续加工，耐水性也很差，容易引起纤维与树脂的剥离。法国的圣戈班维特罗特斯(VetiOtex)公司申请的专利02810477.3介绍了一种低介电常数玻璃纤维的典型组成为:Si025 3%, Al20315.8%，Β20319.6%, Na2CHK2O0.5%, Ca05.3%, Mg03.9%, P2O5L 2%。相应的介电常数为 4.9 左右，成型温度在1350°C左右。日本日东纺织株式会社专利96194439.0介绍了一种低介电常数玻璃纤维的组成，Si0250-60%, Al20310-20%, B20320_30%，Na20+K20+Li20 0.5%,CaO 0-5%, MgO 0-4%, Ti2O 0.5-4% ?，介电常数在 4.2-4.5 左右，成型温度在 1280 V以上。美国AGY控股公司的专利200780048402.7介绍了一种低介电常数玻璃纤维的组成如下:Si0252-60%, Al2O311-16%, B20320-30%,，Ca04_8%。相应的介电常数 4.5_5，介电损耗≤5Χ10Λ成型温度在1350 °C左右。泰山玻璃纤维股份有限公司的专利200610166224.5提供了一种低介电常数玻璃纤维，其组成为:Si0250_60%，Al2036_9.5%，B20330.5-35%, CaOO-5%, ZnOO-5%, TiO20.5-5%,其中 ZnO 代替部分 CaO、MgO 的作用使介电常数降低。相应的介电常数3.9-4.4，介电损耗(4-8.5) X10_4，成型温度在1350°C左右。四川省玻纤集团有限公司的专利200910216020.1介绍了一种低介电常数玻璃纤维组成为:Si0250-60%, Al20312-18%，B20321_27%，CaOO-1.8%, MgO0.5-3.2%, ZnO0.5-3.2%,TiO20.4-4%, CaF2 0.5%-3%, CeO0.2%-0.6%。该组成的玻璃纤维介电常数为4.2-4.6，从熔化温度可以推测其成型温度也在1350°C左右。上述开发的玻璃纤维组成虽然在介电性能方面能满足使用要求，但是玻璃的熔融性能差，成型温度高(均在1280°C以上，大部分在1350°C左右)，远远高于E玻璃的成型温度(通常在1170-1250°C)，导致成型作业困难，同时对窑炉温度要求苛刻，会降低池窑寿命，因此生产成本较高,难于大规模生产。
技术实现思路
针对现有技术存在的上述不足，本专利技术的目的在于提供一种用于印刷电路板的低介电常数玻璃纤维，本专利技术提供的玻璃纤维具有低的介电常数和介电损耗、耐水性好，而成型温度在1190~1250°C之间，和E玻璃纤维的成型温度相近，可以在不对现有生产线作大的改动的情况下进行生产。实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下:一种用于印刷电路板的低介电常数玻璃纤维，其特征在于，包括以下质量百分比的组分:SiO 48% ~53%2 ；A1203 13% ~16% ；B203 19% ~25% ；P205 0.5% ~2% ；CaO 5.0% ~8.5% ；La2O3 0.5% ~8% ；ZnO 0.5% ~2.5% ；Ti02 0.5% ~2% ； Na20、K20 和 Li2O 小于 1% ；S03小于 0.45% ；Fe203 小于 0.45%。上述低介电常数玻璃纤维的制备方法，包括以下步骤: 按照上述配方计算好各原料的添加量，准确称量后将各种原料输送至混合仓中充分混合均匀，再经窑头料仓送入池窑，在140(TC~1650°C温度下熔化、澄清、均化后，通过钼金漏板流出，在成型机带动下，经浸润剂表面处理后，即得到低介电常数玻璃纤维。所述原料包括叶腊石、高岭土、钙粉、硼酸、五氧化二磷、氧化锌、氧化钛或氧化镧，叶腊石、高岭土、钙粉均为工业级矿粉，硼酸、五氧化二磷、氧化锌、氧化钛及氧化镧均为纯度为99的工业级化工原料。本专利技术中，各组分成 分设计方案原理如下: 在所述玻璃纤维中，SiO2是形成玻璃及玻璃纤维的骨架氧化物之一，当SiO2不足48wt%时，玻璃纤维的耐水性降低，介电常数偏大；当SiO2超过53wt%时，玻璃纤维的高温粘度大，成型温度高。因此本专利技术中，SiO2含量为48wt%~53wt%， Al2O3也是形成玻璃的骨架氧化物之一，当Al2O3不足13wt%时，玻璃纤维的耐水性降低，介电常数偏大；当Al2O3超过16wt%时，玻璃纤维的高温粘度大，成型温度高。因此本专利技术中，Al2O3含量为12wt%~16wt%, B2O3也是形成玻璃的骨架氧化物之一，当B2O3不足19wt%时，玻璃纤维的高温粘度大，成型温度高，介电常数高；当B2O3超过25wt%时，玻璃纤维的耐水性降低。因此本专利技术中，B2O3的含量为19wt%~25wt%。P2O5也是形成玻璃的骨架氧化物之一，当P2O5不足0.5wt%时，玻璃纤维的介电损耗高；当P2O5超过2被％时，玻璃纤维的分相倾向增加。因此本专利技术中，P2O5的含量为0.5wt% ~2wt%0CaO是玻璃网络调整体，添加CaO可以降低玻璃纤维的熔制本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于印刷电路板的低介电常数玻璃纤维，其特征在于，包括以下质量百分比的组分：SiO?48%～53%2；Al2O3??13%～16%；B2O3??19%～25%；P2O5??0.5%～2%；CaO??5.0%～8.5%；La2O3 0.5%～8%；ZnO?0.5%～2.5%；TiO2??0.5%～2%；?Na2O、K2O和Li2O 小于1%；SO3 小于0.45%；Fe2O3小于0.45%。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：黄伟九，田中青，孟范成，
申请(专利权)人：重庆理工大学，
类型：发明
国别省市：
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