[发明专利]退火石英玻璃布及其制造方法

说明书

本发明提供一种介电损耗角正切低、拉伸强度也优异的退火石英玻璃布，以及强度会在高温加热处理后恢复的退火石英玻璃布的制造方法。所述退火石英玻璃布通过对石英玻璃布实施热处理而得到，所述退火石英玻璃布的特征在于，SiO₂含量为99.5质量％以上，且10GHz下的介电损耗角正切小于0.0010，布的每单位面积重量(g/m²)的拉伸强度为1.0N/25mm以上。

技术领域

本发明涉及一种退火石英玻璃布及其制造方法。

背景技术

目前，伴随5G等高速通信化，强烈需要一种即便使用毫米波等高频，传输损耗也较少的高速通信基板或天线基板。此外，在智能手机等信息终端中，线路基板的高密度安装化或极薄化得到显著发展。

目前，针对5G等高速通信，正在广泛地使用一种将预浸料层叠并进行加热、加压、固化而得到的层叠板，所述预浸料通过使氟树脂或聚苯醚等热塑性树脂、以及低介电环氧树脂或低介电马来酰亚胺树脂等热固化性树脂含浸于D玻璃、NE玻璃、L玻璃等低介电玻璃布而获得。

另外，如Edward A.Wolff公式：传输损耗所示，介电常数(ε)及介电损耗角正切(tanδ)越小的材料，越能够改善信号的传输损耗。

因此，提出了玻璃组成与E玻璃不同的D玻璃、NE玻璃、L玻璃等提升了介电特性的玻璃布(专利文献1～3)，但是上述任一种玻璃在10G以上的高频区域中的介电损耗角正切均较大、为0.002～0.005左右，当将毫米波等高频使用于通信时，传输损耗大、无法传送正确的信息。

专利文献4中虽然提及了低介电常数，但是并未提及更有助于传输损耗的介电损耗角正切，低介电损耗角正切化成为难题。

此外，专利文献1中，对利用溶胶-凝胶(sol-gel)法制造的石英玻璃纤维进行加热锻烧处理，制造了一种水分含量为1000ppm以下的石英玻璃纤维。其中虽然记载了加热处理后的石英玻璃纤维的水分含量，但是并未提及硅烷醇(Si-OH)量、介电损耗角正切。由于利用溶胶-凝胶法进行制造，因此附着于凝胶的水分和硅烷醇基未被分离。

漫反射IR法等红外光谱分析法中，通常利用3000～3700cm^-1处的硅烷醇基的红外吸收来测定硅烷醇基浓度。此外，已知红外吸收的位置因二氧化硅中的硅烷醇基的形态而不同(参照专利文献5)。因此，对于以各种形态存在于石英玻璃中的硅烷醇，需要通过下述方式对各种形态的硅烷醇进行定量：首先确定出所归属的红外吸收光谱，然后测定所对应的峰的透射率。然而，当利用3000～3700cm^-1处的硅烷醇基的红外吸收来测定硅烷醇基浓度时，上述波数区域中的红外吸收与基于水的羟基的吸收重叠，因此无法避免共存的水的影响，难以正确地测定存在于石英中的硅烷醇基。尤其是专利文献1中虽然采用了漫反射IR法，但是未考虑到共存的水的影响而仅使用3660cm^-1的硅烷醇的峰来求得水分量，并未区分二氧化硅玻璃中包含的水分量与硅烷醇量(未区分硅烷醇的OH与源自H₂O的OH)。

进一步，专利文献1中虽然示出了石英玻璃纤维中的水分量与介电损耗角正切的关系，但是并未记载硅烷醇量，关于介电损耗角正切，由于其是对使用了石英玻璃纤维和聚四氟乙烯(PTFE)的印刷基板进行测定而得到的值，因此并未明确硅烷醇量与玻璃纤维的介电损耗角正切的相关性。此外，虽然记载了如果以1200℃以上进行锻烧则纱线强度(拉伸强度)会急剧下降，但是针对强度恢复，未进行任何记载。

已知对石英玻璃而言，残留于玻璃中的羟基(OH基)量通常会因制造方法或热处理而不同，OH浓度的不同会给二氧化硅玻璃带来各种物性的差异(非专利文献1)。然而，通过高温处理来将OH量减少至规定量以提升介电损耗角正切是未知的。此外，若以高温对含有羟基的石英玻璃进行加热处理，则应变量会增大，尤其是玻璃表面的应变会增大(非专利文献2)，因此强度会大幅下降。因此，加热处理石英玻璃布(退火石英玻璃布)未被实际应用。

此外，现状为不只是石英玻璃布，石英产品的高温加热处理后的强度恢复也完全未知。