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公開番号2025039835
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-21
出願番号2025005288,2021541291
出願日2025-01-15,2020-01-16
発明の名称電子デバイス用の低誘電損失ガラス
出願人コーニングインコーポレイテッド
代理人個人,個人,個人
主分類C03C 3/091 20060101AFI20250313BHJP(ガラス;鉱物またはスラグウール)
要約【課題】低い損失正接を有するガラス物品を提供する。
【解決手段】約60%～約80%のSiO₂、0%～約13%のAl₂O₃、及び約15%～約28%のB₂O₃、0%～約1%の少なくとも1つの清澄剤;並びにMgO及び少なくとも1つの追加のアルカリ土類酸化物(RO)を含み、少なくとも1つの追加のROは、CaO、BaO、及びSrOから選択され、MgOと少なくとも1つの追加のROとの合計の総量(RO_Total)は、酸化物のモルパーセントで)約3%～約15%である、ガラスを含むガラス物品であって、10GHzの信号で測定した場合に約10以下の比誘電率及び/又は約0.01以下の損失正接を有する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
物品であって、
前記物品は、
ガラスであって、酸化物のモルパーセントで、
６０％～８０％のＳｉＯ
２
、
０％～１３％のＡｌ
２
Ｏ
３
、
１５％～２０％のＢ
２
Ｏ
３
、
０％～１％の少なくとも１つの清澄剤、並びに
ＭｇＯ、及び、ＣａＯ、ＢａＯ、及びＳｒＯから選択される少なくとも１つの追加のアルカリ土類酸化物（ＲＯ）
を含み、
ＭｇＯと前記少なくとも１つの追加のＲＯとの合計の総量（ＲＯ
Ｔｏｔａｌ
）は、酸化物のモルパーセントで３％～１５％であり、ＭｇＯ：ＲＯの比は０．３８～０．８６であって、
前記ガラスは、１０ＧＨｚの信号で測定した場合に１０以下の比誘電率及び／又は０．０１以下の損失正接を有する、物品。
続きを表示（約 720 文字）【請求項２】
１０ＧＨｚの信号で測定した場合に０．００８以下の損失正接を更に有する、請求項１に記載の物品。
【請求項３】
前記ガラスは、いずれも１０ＧＨｚの信号で測定した場合に、７．５以下の比誘電率、及び０．００５以下の損失正接を有する、請求項１に記載の物品。
【請求項４】
ＭｇＯ：ＲＯ
Ｔｏｔａｌ
の比は少なくとも０．５である、請求項１に記載の物品。
【請求項５】
ＲＯ
Ｔｏｔａｌ
は、酸化物のモルパーセントで、４％～１５モル％である、請求項１～３のいずれか１項に記載の物品。
【請求項６】
ＲＯ
Ｔｏｔａｌ
：Ａｌ
２
Ｏ
３
の比は１超である、請求項１～３のいずれか１項に記載の物品。
【請求項７】
Ｂ
２
Ｏ
３
：（Ａｌ
２
Ｏ
３
＋ＳｉＯ
２
）の比は０．１３～０．３５である、請求項１～３のいずれか１項に記載の物品。
【請求項８】
前記少なくとも１つの追加のＲＯはＣａＯであり、更に、酸化物のモルパーセントで、ＭｇＯは１％～７％だけ存在し、ＣａＯは２％～７％だけ存在する、請求項１～３のいずれか１項に記載の物品。
【請求項９】
ＲＯ
Ｔｏｔａｌ
：（Ａｌ
２
Ｏ
３
＋Ｂ
２
Ｏ
３
）の比は０．２～０．６である、請求項１～３のいずれか１項に記載の物品。

発明の詳細な説明【関連出願の相互参照】
【０００１】
本出願は、米国特許法第１１９条の下で、２０１９年１月１８日出願の米国特許出願第６２，７９４，２２６号、及び２０１９年１月２１日出願の米国特許出願第６２／７９４，８６９号に対する優先権を主張するものであり、これらの特許出願はいずれも、その全体が参照により本出願に援用される。また、本出願は、２０２０年１月１６日に出願された特願２０２１－５４１２９１号の分割出願である。
続きを表示（約 3,000 文字）【技術分野】
【０００２】
本開示は一般に、１０ＧＨｚの信号で測定した場合に低い比誘電率及び低い損失正接を有するガラスに関し、より詳細には、電子デバイス用途に好適な上述のガラスに関する。
【背景技術】
【０００３】
デジタル技術は、特にデータ接続性及び処理速度に関して拡張され続けている。例えば、１Ｇｂｉｔ／ｓのオーダーの処理速度は、数十Ｇｂｉｔ／ｓのオーダーの速度へと拡張されている。これらのデータ速度を達成するための、対応する電子デバイス技術は、１ＧＨｚのオーダーの信号伝送及び受信周波数を、１０ＧＨｚ、場合によっては最高約１００ＧＨｚのオーダーへと拡張することになる可能性がある。
【０００４】
データ処理速度の上昇に適応するためのこれらの信号周波数の上昇に従って、これらのデバイスで採用される絶縁材料に関連する吸収損失に関連する技術仕様及び要件は、より重要になる。１０ＧＨｚ超の周波数において低い損失正接を有する、利用可能な材料は存在するが、これらの材料の処理特性によって、特定の成形プロセスを用いた製造の可能性が制限される場合がある。例えば、レドームパイロセラミック、高純度溶融シリカ、サファイア、アルミナ、及びシリカといった材料は、１０ＧＨｚ超の周波数において低い損失正接を有し得る。しかしながらこれらの材料は、スロットドロー及びオーバーフローダウンドロー等の成形プロセスを用いた加工の可能性を制限する可能性があるような高い粘度を、成形温度において有する場合がある。また、１０ＧＨｚ超の周波数において低い損失正接を有するアルカリ非含有ガラス及びガラスセラミック材料も存在し、その例としてＢ
２
Ｏ
３
－Ｐ
２
Ｏ
５
－ＳｉＯ
２
（ＢＰＳ）及びＭｇＯ－Ａｌ
２
Ｏ
３
－ＳｉＯ
２
（ＭＡＳ）三元系が挙げられる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながらこれらの系は典型的には、一般的な成形方法にとって低すぎる液相線粘度を有する。上述の課題の一部又は全てを克服するガラスに対する需要が存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一態様によると、物品は、（成分含有量で）約６０％～約８０％（即ちモル％）のＳｉＯ
２
、０％～約１３％のＡｌ
２
Ｏ
３
、約１５％～約２８％のＢ
２
Ｏ
３
、及び０％～約１％の少なくとも１つの清澄剤を含むガラスを含む。上記ガラスはまた、（酸化物のモルパーセントで）合計０％～約８％の１つ以上のアルカリ土類酸化物（ＲＯ）も含み、ここでＲＯは、ＣａＯ、ＭｇＯ、ＢａＯ、及びＳｒＯから選択される。上記ガラスは、約０．１３～約０．３５であるＢ
２
Ｏ
３
：（Ａｌ
２
Ｏ
３
＋ＳｉＯ
２
）の比を特徴とすることができ、また、いずれも１０ＧＨｚの信号で測定した場合に約１０以下の比誘電率及び約０．０１以下の損失正接を有することができる。
【０００７】
本開示の一態様によると、物品は、（成分含有量で）約６０％～約８０％のＳｉＯ
２
、０％～約１３％のＡｌ
２
Ｏ
３
、約１５％～約２８％のＢ
２
Ｏ
３
、及び０％～約１％の少なくとも１つの清澄剤を含むガラスを含む。上記ガラスはまた、（酸化物のモルパーセントで）合計０％～約８％の１つ以上のアルカリ土類酸化物（ＲＯ）も含むことができ、ここでＲＯは、ＣａＯ、ＭｇＯ、ＢａＯ、及びＳｒＯから選択される。上記ガラスは、０～約０．９であるＲＯ：（Ａｌ
２
Ｏ
３
＋（０．５＊Ｂ
２
Ｏ
３
））の比を特徴とすることができ、また更に約４０キロポアズ～５０００キロポアズの液相線粘度を有することができる。
【０００８】
本開示の一態様によると、物品は、（成分含有量で）約６０％～約８０％のＳｉＯ
２
、０％～約１３％のＡｌ
２
Ｏ
３
、約１５％～約２８％のＢ
２
Ｏ
３
、及び０％～約１％の少なくとも１つの清澄剤を含むガラスを含む。上記ガラスはまた、（酸化物のモルパーセントで）合計０％～約８％の１つ以上のアルカリ土類酸化物（ＲＯ）も含み、ここでＲＯは、ＣａＯ、ＭｇＯ、ＢａＯ、及びＳｒＯから選択される。上記ガラスは、約０．１３～約０．３５であるＢ
２
Ｏ
３
：（Ａｌ
２
Ｏ
３
＋ＳｉＯ
２
）の比を特徴とすることができ、また、いずれも１０ＧＨｚの信号で測定した場合に約１０以下の比誘電率及び約０．０１以下の損失正接を有することができる。上記ガラスは更に、約４０キロポアズ～約５０００キロポアズの液相線粘度を特徴とすることができる。
【０００９】
本開示の一態様によると、物品は、（成分含有量で）約６０％～約８０％のＳｉＯ
２
、０％～約１３％のＡｌ
２
Ｏ
３
、約１５％～約２８％のＢ
２
Ｏ
３
、０％～約１％の少なくとも１つの清澄剤、並びにＭｇＯ及び少なくとも１つの追加のアルカリ土類酸化物（ＲＯ）を含むガラスを含み、ここで上記少なくとも１つの追加のＲＯは、ＣａＯ、ＢａＯ、及びＳｒＯから選択され、ＭｇＯと上記少なくとも１つの追加のＲＯとの合計の総量（ＲＯ
Ｔｏｔａｌ
）は、（酸化物のモルパーセントで）約３％～約１５％である。上記ガラスは、いずれも１０ＧＨｚの信号で測定した場合に約１０以下の比誘電率及び／又は約０．０１以下の損失正接を有する。
【００１０】
本開示の一態様によると、電子デバイスの基板用の物品は、（成分含有量で）約６０％～約８０％のＳｉＯ
２
、０％～約１３％のＡｌ
２
Ｏ
３
、約１５％～約２８％のＢ
２
Ｏ
３
、０％～約１％の少なくとも１つの清澄剤、並びにＭｇＯ及び少なくとも１つの追加のアルカリ土類酸化物（ＲＯ）から本質的になるガラスを含み、ここで上記少なくとも１つの追加のＲＯは、ＣａＯ、ＢａＯ、及びＳｒＯから選択され、ＭｇＯと上記少なくとも１つの追加のＲＯとの合計の総量（ＲＯ
Ｔｏｔａｌ
）は、（酸化物のモルパーセントで）約３％～約１５％である。上記ガラスは、いずれも１０ＧＨｚの信号で測定した場合に約１０以下の比誘電率及び／又は約０．０１以下の損失正接を有する。
（【００１１】以降は省略されています）

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