高频器件用玻璃基板和高频器件用电路基板制造技术

本发明专利技术的玻璃基板(2)，以氧化物基准的摩尔百分率计，在0.001～5％的范围内含有碱金属氧化物，并且碱金属氧化物中由Na2O/(Na2O+K2O)表示的摩尔比为0.01～0.99的范围，且在合计含量1～40％的范围内含有Al2O3和B2O3，并且由Al2O3/(Al2O3+B2O3)表示的摩尔比为0～0.45的范围，以SiO2为主成分。玻璃基板(2)的至少一个主表面的表面粗糙度以算术平均粗糙度Ra的值计为1.5nm以下且35GHz下的介电损耗角正切为0.007以下。0.007以下。0.007以下。

【技术实现步骤摘要】
高频器件用玻璃基板和高频器件用电路基板
[0001]本申请是申请号为201780056271.0、申请日为2017年8月30日、专利技术名称为“高频器件用玻璃基板和高频器件用电路基板”的专利技术申请的分案申请。


[0002]本专利技术涉及高频器件用玻璃基板和高频器件用电路基板。

技术介绍

[0003]在移动电话、智能手机、便携信息终端、Wi
‑
Fi设备这样的通信设备、弹性表面波(SAW)器件、雷达零件、天线零件等电子器件中，为了实现通信容量的大容量化、通信速度的高速化等，正推进信号频率的高频化。这样的高频用途的电子设备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。对于高频器件中使用的绝缘基板，为了确保高频信号的质量、强度等特性，要求减少基于介电损耗、导体损耗等的传输损耗。
[0004]这些绝缘基板中，树脂基板从其特性考虑刚性低。因此，在半导体封装制品需要刚性(强度)的情况下，难以应用树脂基板。陶瓷基板难以提高表面的平滑性，由此具有由形成于基板表面的导体引起的导体损耗容易变大这样的难点。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，另外，作为基板本身容易大型化。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1：日本特开2013
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077769号公报
[0008]专利文献2：日本特开2004
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244271号公报
专利技术内容
[0009]然而，以往的无碱玻璃基板虽然在20GHz左右以下对减少介电损耗和基于该介电损耗的传输损耗显示效果，但在20GHz以上、例如超过30GHz这样的区域，对介电损耗的减少有限。因此，使用以往的无碱玻璃基板的电路基板变得难以维持超过30GHz这样的高频信号的质量、强度等特性。另一方面，石英玻璃基板即使在超过30GHz的区域中也能够维持低介电损耗，但由于热膨胀系数过小，因此，有在构成电子器件时与其它构件的热膨胀系数差变得过大这样的缺点。这成为使电子器件的实用性降低的因素。
[0010]本专利技术的目的在于提供能够减少高频信号的介电损耗且能够提供实用的电子器件的高频器件用玻璃基板以及使用该高频器件用玻璃基板的能够减少高频信号的传输损耗的高频器件用电路基板。
[0011]本专利技术的第一方式的高频器件用玻璃基板是以SiO2为主成分的玻璃基板，以氧化物基准的摩尔百分率计，在0.001～5％的范围内含有碱金属氧化物，并且所述碱金属氧化物中由Na2O/(Na2O+K2O)所示的摩尔比为0.01～0.99的范围，另外在合计含量1～40％的范围内含有Al2O3和B2O3并且由Al2O3/(Al2O3+B2O3)表示的摩尔比为0～0.45的范围，所述玻璃
基板的至少一个主表面的表面粗糙度以算术平均粗糙度Ra的值计为1.5nm以下且35GHz下的介电损耗角正切为0.007以下。
[0012]本专利技术的第二方式的高频器件用玻璃基板是以SiO2为主成分的玻璃基板，以氧化物基准的摩尔百分率计，在0.001～5％的范围内含有碱金属氧化物，并且所述碱金属氧化物中由Na2O/(Na2O+K2O)表示的摩尔比为0.01～0.99的范围，另外在合计含量0.1～13％的范围内含有碱土金属氧化物，所述玻璃基板的至少一个主表面的表面粗糙度以算术平均粗糙度Ra的值计为1.5nm以下且35GHz下的介电损耗角正切为0.007以下。
[0013]本专利技术的第三方式的高频器件用电路基板具备本专利技术的第一方式或第二方式的玻璃基板以及形成于所述玻璃基板的所述主表面上的布线层，35GHz下的传输损耗为1dB/cm以下。
[0014]根据本专利技术的高频器件用玻璃基板，能够减少高频信号的介电损耗。根据使用这样的玻璃基板的电路基板，能够减少高频信号的传输损耗，能够提供实用的电子器件等高频器件。
附图说明
[0015]图1是表示实施方式的电路基板的构成的截面图。
[0016]图2是表示例1～6的电路基板的信号频率与传输损耗的关系的图。
具体实施方式
[0017]以下，对本专利技术的实施方式进行说明。应予说明，在以下的说明中，使用“～”表示的数值范围表示分别含有“～”的前后所记载的数值作为最小值和最大值的范围。玻璃基板中的各成分的含有率只要没有特别说明，则表示氧化物基准的摩尔百分率(摩尔％)。应予说明，本说明书中的“高频”是指10GHz以上，优选大于30GHz，更优选为35GHz以上。
[0018]图1表示本专利技术的实施方式的高频器件用电路基板。图1所示的电路基板1具备具有绝缘性的玻璃基板2、形成于玻璃基板2的第1主表面2a的第1布线层3以及形成于玻璃基板2的第2主表面2b的第2布线层4。第1和第2布线层3、4作为传输线路的一个例子而形成微带线路。第1布线层3构成信号布线，第2布线层4构成接地线。但是，第1和第2布线层3、4的结构并不限于此，另外，布线层也可以仅形成于玻璃基板2的一个主表面。
[0019]第1和第2布线层3、4是由导体形成的层，其厚度通常为0.1～50μm左右。形成第1和第2布线层3、4的导体没有特别限定，例如可以使用铜、金、银、铝、钛、铬、钼、钨、铂、镍等金属、包含至少1种这些金属的合金、金属化合物等。第1和第2布线层3、4的结构并不限于一层结构，也可以具有例如钛层与铜层的层叠结构这样的多层结构。第1和第2布线层3、4的形成方法没有特别限定，例如可以应用使用导电膏的印刷法、浸渍法、镀覆法、蒸镀法、溅射等各种公知的形成方法。
[0020]玻璃基板2由本专利技术的实施方式的高频器件用玻璃基板构成，具有35GHz下的介电损耗角正切(tanδ)为0.007以下这样的特性。玻璃基板2的35GHz下的相对介电常数优选为10以下。通过使玻璃基板2的35GHz下的介电损耗角正切为0.007以下，能够减少超过30GHz这样的高频区域中的介电损耗。通过使玻璃基板2的35GHz下的相对介电常数为10以下，也能够减少高频区域中的介电损耗。玻璃基板2的35GHz下的介电损耗角正切更优选为0.005
以下，进一步优选为0.003以下。玻璃基板2的相对介电常数更优选为7以下，进一步优选为6以下，特别优选为5以下。
[0021]进而，玻璃基板2的形成有第1和第2布线层3、4的主表面2a、2b的表面粗糙度以算术平均粗糙度Ra的值计为1.5nm以下。通过使玻璃基板2的形成有第1和第2布线层3、4的主表面2a、2b的算术平均粗糙度Ra为1.5nm以下，即使在超过30GHz这样的高频区域中在第1和第2布线层3、4产生集肤效应的情况下，也能够降低第1和第2布线层3、4的表层电阻(表皮抵抗)，由此减少导体损耗。玻璃基板2的主表面2a、2b的算术平均粗糙度Ra更优选为1.0nm以下，进一步优选为0.5nm以下。玻璃基板2的主表面是指形成有布线层的表面。在一个主表面形成布线层时，只要一个主表面的算术平均粗糙度Ra的值满足1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种玻璃基板，用于处理10GHz以上高频信号的高频器件，是以SiO2为主成分的玻璃基板，以氧化物基准的摩尔百分率计，在合计含量0.001～5％的范围内含有碱金属氧化物，并且所述碱金属氧化物中由Na2O/(Na2O+K2O)表示的摩尔比为0.01～0.99的范围，而且，含有18.5％以上的B2O3，在合计含量18.5～40％的范围内含有Al2O3和B2O3，并且由Al2O3/(Al2O3+B2O3)表示的摩尔比为0～0.45的范围，所述玻璃基板的至少一个主表面的表面粗糙度以算术平均粗糙度Ra的值计为1.5nm以下且35GHz下的介电损耗角正切为0.007以下。2.一种玻璃基板，用于处理10GHz以上高频信号的高频器件，是以SiO2为主成分的玻璃基板，以氧化物基准的摩尔百分率计，在合计含量0.001～5％的范围内含有碱金属氧化物，并且所述碱金属氧化物中由Na2O/(Na2O+K2O)表示的摩尔比为0.01～0.99的范围，而且，含有13％以上的B2O3，含有0.5％以上的Al2O3，在合计含量13.5～40％的范围内含有Al2O3和B2O3，所述玻璃基板的至少一个主表面的表面粗糙度以算术平均粗糙度Ra的值计为1.5nm以下且35GHz下的介电损耗角正切为0.007以下。3.一种玻璃基板，用于处理10GHz以上高频信号的高频器件，是以SiO2为主成分的玻璃基板，以氧化物基准的摩尔百分率计，在合计含量0.001～5％的范围内含有碱金属氧化物，并且所述碱金属氧化物中由Na2O/(Na2O+K2O)表示的摩尔比为0.01～0.99的范围，而且，在合计含量27～40％的范围内含有Al2O3和B2O3，并且由Al2O3/(Al2O3+B2O3)表示的摩尔比为0～0.45的范围，所述玻璃基板的至少一个主表面的表面粗糙度以算术平均粗糙度Ra的值计为1.5nm以下且35GHz下的介电损耗角正切为0.007以下。4.一种玻璃基板，用于处理10GHz以上高频信号的高频器件，是以SiO2为主成分的玻璃基板，以氧化物基准的摩尔百分率计，在合计含量0.001～5％的范围内含有碱金属氧化物，并且所...

【专利技术属性】
技术研发人员：小野和孝，野村周平，木寺信隆，竹下畅彦，
申请(专利权)人：AGC株式会社，
类型：发明
国别省市：