本发明专利技术提供一种能够减低高频信号的介电损耗、且耐热冲击性也优异的玻璃基板。本发明专利技术涉及一种玻璃基板，其满足{杨氏模量(GPa)×50～350℃的平均热膨胀系数(ppm/℃)}≤300(GPa·ppm/℃)的关系，20℃、35GHz下的相对介电常数为10以下，且20℃、35GHz下的介电损耗角正切为0.006以下。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】玻璃基板、液晶天线和高频装置
本专利技术涉及玻璃基板、以及具有该玻璃基板的液晶天线和高频装置。
技术介绍
在移动电话、智能手机、携带式信息终端、Wi－Fi设备这样的通信设备、弹性表面波(SAW)装置、雷达部件、天线部件等电子装置中，为了实现通信容量的大容量化、通信速度的高速化等，一直在发展信号频率的高频化。这样的高频用途的通信机器和电子装置中使用的电路基板一般使用树脂基板、陶瓷基板、玻璃基板等绝缘基板。对于高频用途的通信机器和电子装置中使用的绝缘基板，为了确保高频信号的质量、强度等特性，要求降低由于介电损耗、导体损耗等引起的传输损耗。例如专利文献1中公开了如下内容：通过使绝缘基板的介电损耗角正切和配线层的配线宽度和表面粗糙度在特定的范围，能够将传输损耗维持在以往的水准，并且能够抑制串扰噪声。另外，专利文献2中公开了如下内容：通过使用具有特定组成的无铅玻璃，能够得到相对介电常数或介电损耗小的电子电路基板。在这样的绝缘基板中，树脂基板因其特性而刚性较低。因此，在半导体封装产品需要刚性(强度)的情况下，树脂基板并不适用。另外，陶瓷基板难以提高表面的平滑性，由此具有因形成于基板表面的导体所致的导体损耗容易变大的难点。另一方面，玻璃基板由于刚性高，因此具有如下特征：容易实现封装的小型化、薄型化等，表面平滑性也优异，而且就基板本身而言容易大型化。另外，随着IoT(InterferenceoverThermal，干扰噪声)的普及，各种装置具有通信功能，甚至汽车等迄今为止未进行无线通信的设备也出现了搭载通信装置的需求。因此，考虑例如将液晶天线这样的通信装置安装于汽车的顶盖而与卫星进行通信(参照专利文献3和4)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2013－077769号公报专利文献2：日本特开2004－244271号公报专利文献3：日本特表2017－506467号公报专利文献4：日本特表2017－506471号公报
技术实现思路
然而，以往的玻璃基板特别是在GHz频段内介电损耗角正切较大，难以维持高频信号的质量、强度等特性。另外，作为在基板开孔的开孔基板使用时，会因开孔用的激光加工时所产生的基板内的温度差而产生热冲击，该热冲击容易使玻璃基板开裂。另外，对于以在室外使用为前提的天线用途，迄今为止通信装置主要在室内或被保护的空间内使用。但是，作为液晶天线等而安装于汽车、船舶等时，这些机器会在温度变化大的苛刻环境下使用，因此想到随之而来地暴露于外部空气的液晶天线等会暴露于急剧的温度变化、例如被太阳光加热的状态下的由降雨所致的骤冷等状况。与此相对，在电子装置中一直以来使用的以往的玻璃基板容易因急剧的温度变化所施加的热冲击而开裂。鉴于上述实际情况，本专利技术的目的在于提供能够降低高频信号的介电损耗且耐热冲击性也优异的玻璃基板、以及使用该玻璃基板的液晶天线和高频装置。为了实现上述课题，本专利技术人等进行了深入研究，结果可知通过使用杨氏模量与50～350℃的平均热膨胀系数的积表示的值为一定值以下，从而对因急剧的温度变化而施加的热冲击的耐性优异。由此，也能够优选用于液晶天线等在温度变化大的环境下使用的基板、利用激光等进行开孔加工的高频电路用基板等。即，本专利技术的玻璃基板满足{杨氏模量(GPa)×50～350℃的平均热膨胀系数(ppm/℃)}≤300(GPa·ppm/℃)的关系，20℃、35GHz下的相对介电常数为10以下，并且20℃、35GHz下的介电损耗角正切为0.006以下。另外，本专利技术的玻璃基板的一个方式是将上述玻璃基板用于液晶天线或高频电路。另外，本专利技术的液晶天线或高频装置的一个方式是具有上述玻璃基板。根据本专利技术的玻璃基板，能够降低高频信号的介电损耗。进而，由于耐热冲击性也优异，因而优选作为在温度变化大的环境下使用的基板、利用激光等进行开孔加工的基板等。因此，能够提供高性能且实用的液晶天线、高频装置。附图说明图1是表示高频电路的构成的一个例子的截面图。具体实施方式以下，对本专利技术进行详细说明，但本专利技术不限定于以下的实施方式，可以在不脱离本专利技术要旨的范围内任意变形而实施。另外，表示数值范围的“～”以包含其前后记载的数值作为下限值和上限值的含义使用。玻璃基板中的各成分的含有率只要没有特别说明，用氧化物基准的摩尔百分数表示。另外，“高频”是指频率10GHz以上，优选超过30GHz，更优选为35GHz以上。＜玻璃基板＞本专利技术的玻璃基板(以下，有时简称为基板)的特征在于满足{杨氏模量(GPa)×50～350℃的平均热膨胀系数(ppm/℃)}≤300(GPa·ppm/℃)的关系，20℃、35GHz下的相对介电常数为10以下，且20℃、35GHz下的介电损耗角正切为0.006以下。通过使式{杨氏模量(GPa)×50～350℃的平均热膨胀系数(ppm/℃)}(以下，有时称为式2。)表示的值为300GPa·ppm/℃以下，从而即便因热膨胀差而使基板产生应变时，施加于基板的应力也变小，因此耐热冲击性提高。上述式2表示的值优选为280GPa·ppm/℃以下，更优选为250GPa·ppm/℃以下，进一步优选为220GPa·ppm/℃以下，更进一步优选为200GPa·ppm/℃以下。另一方面，下限没有特别限制，从确保基板的刚性且得到容易制造的基板的方面考虑，优选为100GPa·ppm/℃以上。通过杨氏模量变小而使上述式2表示的值变小，施加于基板的应力变小，因此耐热冲击性上升。因此，玻璃基板的杨氏模量优选为70GPa以下，更优选为67GPa以下，进一步优选为64GPa以下，更进一步优选为60GPa以下。另一方面，将玻璃基板用于高频电路时，从抑制高频装置的制造工序(芯片工序)时的基板的挠曲量而抑制制造不良的产生等方面考虑，杨氏模量优选为40GPa以上，更优选为50GPa以上，进一步优选为55GPa以上。杨氏模量可以通过作为基板的玻璃的组成、热履历而进行调整。应予说明，杨氏模量可以根据JISZ2280(1993年)中规定的方法利用超声波脉冲法来测定。由热冲击导致的应变因玻璃内的2点间产生的相对于某温度差的热膨胀或热收缩而产生。热膨胀系数小的情形下，即便在相同的温度差下产生的应变也小，因此耐热冲击性上升。因此，50～350℃的平均热膨胀系数优选较小，优选为5ppm/℃以下，更优选为4ppm/℃以下，进一步优选为3.5ppm/℃以下，更进一步优选为3.3ppm/℃以下。另外，通过使该平均热膨胀系数变小，还能够在制造使用该基板的装置等时更适当地调整与其它部件的热膨胀系数差。另一方面，下限没有特别限制，从得到适于成型的热物性的方面考虑，优选为1.0ppm/℃以上，更优选为2.0ppm/℃以上。热膨胀系数可以通过成为基板的玻璃的组成中、特别是碱金属氧化物或碱土金属氧化物的含量或热履历而进行调整。应予说明，50～350℃的平本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种玻璃基板，满足{杨氏模量(GPa)×50～350℃的平均热膨胀系数(ppm/℃)}≤300(GPa·ppm/℃)的关系，/n20℃、35GHz下的相对介电常数为10以下，且/n20℃、35GHz下的介电损耗角正切为0.006以下。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180320 JP 2018-0530821.一种玻璃基板，满足{杨氏模量(GPa)×50～350℃的平均热膨胀系数(ppm/℃)}≤300(GPa·ppm/℃)的关系，
20℃、35GHz下的相对介电常数为10以下，且
20℃、35GHz下的介电损耗角正切为0.006以下。
2.根据权利要求1所述的玻璃基板，其中，杨氏模量为70GPa以下。
3.根据权利要求1或2所述的玻璃基板，其中，50～350℃的平均热膨胀系数为5ppm/℃以下。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的玻璃基板，其中，20℃、10GHz下的相对介电常数为10以下，且20℃、10GHz下的介电损耗角正切为0.006以下。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的玻璃基板，其中，主面的面积为100～100000cm2，且厚度为0.01～2mm。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的玻璃基板，其中，端面的至少一部分被倒角。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的玻璃基板，其中，维氏硬度为400～550。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的玻璃基板，其中，裂纹产生负荷超过1.96N。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的玻璃基板，其中，密度为2.5g/cm3以下。
10.根据权利要求1～9中任一项所述的玻璃基板，其中，在主面的表面的至少一部分具有压缩应力层。
11.根据权利要求1～10中任一项所述的玻璃基板，其中，气孔率为0.1％以下。
12.根据权利要求1～11中任一项所述的玻璃基板，其中，波长350nm的光的透射率为50％以上。
13.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：野村周平，小野和孝，
申请(专利权)人：AGC株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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