一种具有低热膨胀系数的玻璃组成物及玻璃纤维，以总重量为100wt％计，包含55wt％至63wt％的氧化硅、15wt％至22wt％的氧化铝、6wt％至13wt％的氧化硼、5wt％至14wt％的氧化镁、0.1wt％至4wt％的氧化钙、0wt％至8wt％的氧化锌，及0.03wt％至7wt％氧化铜。本发明专利技术还提供一种玻璃纤维，是由前述具有低热膨胀系数的玻璃组成物所制得，且所述玻璃纤维的热膨胀系数不大于3ppm/℃。本发明专利技术通过增加氧化铜的含量、减少氧化锌的含量，并适量减低氧化镁与氧化钙的添加，而使本发明专利技术之玻璃纤维的热膨胀系数减低至3ppm/℃以下。数减低至3ppm/℃以下。
【技术实现步骤摘要】
具有低热膨胀系数的玻璃组成物及玻璃纤维
[0001]本专利技术涉及一种玻璃组成物及玻璃纤维，特别是涉及一种具有低热膨胀系数的玻璃组成物及玻璃纤维。
技术介绍
[0002]玻璃纤维凭借本身具有电性绝缘、耗损性低，及稳定性高等优势，而被广泛的应用于电路板、光纤通讯，或电子产品外壳等。其中，以将玻璃纤维应用于印刷电路板为例，是通过将玻璃纤维作为补强材料添加至一用于贴附在金属箔片/线路或其他电子构件上的绝缘层或绝缘部件中，因此，业界在针对玻璃纤维的研发上是往低热膨胀系数(Coefficient of thermal expansion，CTE)的方向发展，以减少所述绝缘层或绝缘部件与金属箔片/线路间因热膨胀系数的差异而造成剥离的情形发生。
[0003]目前市面上常见的低热膨胀系数之玻璃纤维约介于3ppm/℃至4ppm/℃间，然而，随着科技产业的发展，线路图案的设计也日渐复杂，而类似于在制程中因热膨胀或收缩等而造成的应力残留对于电子元件的影响愈大，因此，相关领域对于玻璃纤维之低热膨胀系数的追求也愈高。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的在于提供一种具有低热膨胀系数的玻璃组成物。
[0005]本专利技术具有低热膨胀系数的玻璃组成物，包含氧化硅(SiO2)、氧化铝(Al2O3)、氧化硼(B2O3)、氧化镁(MgO)、氧化钙(CaO)、氧化锌(ZnO)，及氧化铜(CuO)。
[0006]其中，以所述玻璃组成物的重量百分比为100wt％计，所述氧化硅的含量介于55wt％至63wt％，所述氧化铝的含量介于15wt％至22wt％，所述氧化硼的含量介于6wt％至13wt％，所述氧化镁的含量介于5wt％至14wt％，所述氧化钙的含量介于0.1wt％至4wt％，所述氧化锌的含量介于0wt％至8wt％，所述氧化铜的含量介于0.03wt％至7wt％。
[0007]较佳地，本专利技术所述的具有低热膨胀系数的玻璃组成物，其中，所述氧化铜与所述氧化锌的含量总和介于4.5wt％至7wt％。
[0008]较佳地，本专利技术所述的具有低热膨胀系数的玻璃组成物，其中，所述氧化铜占所述玻璃组成物的含量介于0.5wt％至7wt％。
[0009]较佳地，本专利技术所述的具有低热膨胀系数的玻璃组成物，其中，所述氧化铜占所述玻璃组成物的含量介于4wt％至7wt％。
[0010]较佳地，本专利技术所述的具有低热膨胀系数的玻璃组成物，其中，所述氧化镁的含量介于5wt％至9.5wt％，所述氧化钙的含量介于0.1wt％至0.4wt％。
[0011]较佳地，本专利技术所述的具有低热膨胀系数的玻璃组成物，其中，所述氧化镁、所述氧化锌与所述氧化铜的含量总和介于12wt％至15wt％。
[0012]较佳地，本专利技术所述的具有低热膨胀系数的玻璃组成物，其中，所述氧化硅、所述氧化铝与所述氧化硼的含量总和介于84wt％至90wt％。
[0013]较佳地，本专利技术所述的具有低热膨胀系数的玻璃组成物，其中，所述氧化硼的含量介于6wt％至11wt％。
[0014]较佳地，本专利技术所述的具有低热膨胀系数的玻璃组成物，还包含一掺杂物，所述掺杂物包含氧化钠(Na2O)、氧化钾(K2O)、氧化铁(Fe2O3)及二氧化钛(TiO2)的其中至少一种，且所述掺杂物占所述玻璃组成物的含量不大于1.2wt％。
[0015]本专利技术的另一目的在于提供一种玻璃纤维。
[0016]本专利技术玻璃纤维，由前述具有低热膨胀系数的玻璃组成物所构成，其中，所述玻璃纤维的热膨胀系数不大于3ppm/℃。
[0017]本专利技术的有益效果在于：本专利技术具有低热膨胀系数的玻璃组成物通过增加所述氧化铜的含量与减少所述氧化锌的含量，能使本专利技术的具有低热膨胀系数的玻璃组成物所制得的玻璃纤维的热膨胀系数减低至3ppm/℃以下。
具体实施方式
[0018]本专利技术具有低热膨胀系数的玻璃组成物是用于制得具有低热膨胀系数的玻璃纤维，大致而言，是通过将本专利技术的玻璃组成物充分混合后，依序于高温进行熔融、抽丝等制程，而制得所述玻璃纤维，且所述玻璃纤维的热膨胀系数不大于3ppm/℃。
[0019]本专利技术所述玻璃组成物的实施例，包含氧化硅(SiO2)、氧化铝(Al2O3)、氧化硼(B2O3)、氧化镁(MgO)、氧化钙(CaO)、氧化锌(ZnO)、氧化铜(CuO)，及掺杂物。
[0020]具体的说，以所述玻璃组成物的重量百分比为100wt％计，所述氧化硅的含量介于55wt％至63wt％，所述氧化铝的含量介于15wt％至22wt％，所述氧化硼的含量介于6wt％至13wt％，所述氧化镁的含量介于5wt％至14wt％，所述氧化钙的含量介于0.1wt％至4wt％，所述氧化锌的含量介于0wt％至8wt％，所述氧化铜的含量介于0.03wt％至7wt％，且所述掺杂物的含量不大于1.2wt％。
[0021]所述玻璃组成物中的氧化硅、氧化铝，及氧化硼为构成所述玻璃纤维的主要成分，其中，氧化硅是网络形成物(Network former)，可以四面体的晶格结构[SiO4]形成连续性地网状结构，而作为以所述玻璃组成物制成的玻璃纤维的主要架构；氧化铝可视为所述玻璃组成物的中间体(intermediate)，用以与氧化硅中部分的氧原子键结形成架桥氧(bridging oxygen)，以进一步提高所述玻璃组成物的热稳定性及黏度，若所述氧化铝的含量过高，反而使所述玻璃组成物的黏度过高，而于后续所述玻璃纤维的制程中须提供大量的热才得以制作，造成生产成本提高；氧化硼可与氧化硅的四面体的晶格结构形成稳定的连续结构，且于制程中的高温环境时，具有降低黏度及抑制析晶的作用，并在制程中的低温环境时，能使玻璃结构趋向紧密，进而使所述玻璃组成物的热膨胀系数下降，然而，若所述氧化硼的含量过高，则会于制程高温时有过多的蒸发，造成所述玻璃组成物的组分产生变动，且所述玻璃组成物的电性绝缘性质亦会受到影响。
[0022]在本实施例中，以所述玻璃组成物的重量百分比为100wt％计，所述氧化硅的含量介于55wt％至63wt％，所述氧化铝的含量介于15wt％至22wt％，所述氧化硼的含量介于6wt％至13wt％。较佳地，所述氧化硼的含量介于6wt％至11wt％。较佳地，所述氧化硅、所述氧化铝与所述氧化硼的含量总和介于84wt％至90wt％。
[0023]氧化镁与氧化钙能适量地减少所述玻璃组成物于高温时的黏度，而利于所述玻璃
组成物在制程中充分地熔融。其中，若所述氧化钙在所述玻璃组成物中的含量过高，将导致析晶情形增加；而所述氧化镁的添加有助于提升所述玻璃组成物的机械强度，但若含量过高将使玻璃结构松散，而不利于热膨胀系数下降。
[0024]在本实施例中，以所述玻璃组成物的重量百分比为100wt％计，所述氧化镁的含量介于5wt％至14wt％，所述氧化钙的含量介于0.1wt％至4wt％。较佳地，所述氧化镁的含量介于5wt％至9.5wt％，所述氧化钙的含量介于0.1wt％至0.4wt％。
[0025]氧化锌及本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种具有低热膨胀系数的玻璃组成物，其特征在于：包含：氧化硅(SiO2)、氧化铝(Al2O3)、氧化硼(B2O3)、氧化镁(MgO)、氧化钙(CaO)、氧化锌(ZnO)，及氧化铜(CuO)，其中，以所述玻璃组成物的重量百分比为100wt％计，所述氧化硅的含量介于55wt％至63wt％，所述氧化铝的含量介于15wt％至22wt％，所述氧化硼的含量介于6wt％至13wt％，所述氧化镁的含量介于5wt％至14wt％，所述氧化钙的含量介于0.1wt％至4wt％，所述氧化锌的含量介于0wt％至8wt％，所述氧化铜的含量介于0.03wt％至7wt％。2.根据权利要求1所述的具有低热膨胀系数的玻璃组成物，其特征在于：所述氧化铜与所述氧化锌的含量总和介于4.5wt％至7wt％。3.根据权利要求1所述的具有低热膨胀系数的玻璃组成物，其特征在于：所述氧化铜占所述玻璃组成物的含量介于0.5wt％至7wt％。4.根据权利要求1所述的具有低热膨胀系数的玻璃组成物，其特征在于：所述氧化铜占所述玻璃组成物的含量介于4wt％至7wt％。5.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：王政棠，张校康，陈壁程，张致源，徐文合，
申请(专利权)人：富乔工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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