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公開番号2025160392
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-22
出願番号2025127273,2023141314
出願日2025-07-30,2019-11-11
発明の名称高周波デバイス用ガラス基板、液晶アンテナ及び高周波デバイス
出願人AGC株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類C03C 3/091 20060101AFI20251015BHJP(ガラス;鉱物またはスラグウール)
要約【課題】高周波域の誘電正接が低く、ガラスの均一性が高いためガラス基板の白濁が起りにくく、耐酸性に優れたガラス基板の提供。
【解決手段】酸化物基準のモル百分率で、アルカリ土類金属酸化物を合計含有量として0.1～13%含有し、Al₂O₃およびB₂O₃を合計含有量として1～40%含有し、Al₂O₃/(Al₂O₃+B₂O₃)で表される含有量のモル比が0～0.45であり、TiO₂、Y₂O₃、およびZrO₂からなる群から選択される少なくとも一種を合計含有量として0.1～1.0%含有し、ZrO₂の含有量が0.1%以下であり、SiO₂を主成分とするガラス基板であり、35GHzにおける誘電正接が0.007以下である、ガラス基板。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
酸化物基準のモル百分率で、アルカリ土類金属酸化物を合計含有量として０．１～１３％含有し、Ａｌ
２
Ｏ
３
およびＢ
２
Ｏ
３
を合計含有量として１～４０％含有し、Ａｌ
２
Ｏ
３
／（Ａｌ
２
Ｏ
３
＋Ｂ
２
Ｏ
３
）で表される含有量のモル比が０～０．４５であり、ＴｉＯ
２
、Ｙ
２
Ｏ
３
、およびＺｒＯ
２
からなる群から選択される少なくとも一種を合計含有量として０．１～１．０％含有し、ＺｒＯ
２
の含有量が０．１％以下であり、ＳｉＯ
２
を主成分とするガラス基板であり、３５ＧＨｚにおける誘電正接が０．００７以下である、ガラス基板。
続きを表示（約 730 文字）【請求項２】
酸化物基準のモル百分率で、Ｙ
２
Ｏ
３
を０．１～０．５％含有する、請求項１に記載のガラス基板。
【請求項３】
前記ガラス基板の少なくとも一方の主表面の表面粗さは算術平均粗さＲａが１．５ｎｍ以下である、請求項１または２に記載のガラス基板。
【請求項４】
酸化物基準のモル百分率で、アルカリ金属酸化物を合計含有量として０．００１～５％含有し、前記アルカリ金属酸化物のうちＮａ
２
Ｏ／（Ｎａ
２
Ｏ＋Ｋ
２
Ｏ）で表される含有量のモル比が０．０１～０．９９である、請求項１～３のいずれか一項に記載のガラス基板。
【請求項５】
Ｆｅ
２
Ｏ
３
換算でＦｅを０．００５～０．１２％含有する、請求項１～４のいずれか一項に記載のガラス基板。
【請求項６】
ＳｎＯ
２
換算でＳｎを０．２５％以下含有する、請求項１～５のいずれか一項に記載のガラス基板。
【請求項７】
失透温度が１４００℃以下である、請求項１～６のいずれか一項に記載のガラス基板。
【請求項８】
ガラス粘度が１０
２
ｄＰａ・ｓとなる温度Ｔ
２
が１７００℃以下である、請求項１～７のいずれか一項に記載のガラス基板。
【請求項９】
請求項１～８のいずれか一項に記載のガラス基板を有する液晶アンテナ。
【請求項１０】
請求項１～８のいずれか一項に記載のガラス基板を有する高周波デバイス。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は高周波デバイス用ガラス基板、並びに、当該ガラス基板を有する液晶アンテナ及び高周波デバイスに関する。
続きを表示（約 2,700 文字）【背景技術】
【０００２】
携帯電話機、スマートフォン、携帯情報端末、Ｗｉ－Ｆｉ機器のような通信機器、弾性表面波（ＳＡＷ）デバイス、レーダ部品、アンテナ部品等の電子デバイスにおいては、通信容量の大容量化や通信速度の高速化等を図るために、信号周波数の高周波化が進められている。このような高周波用途の電子機器に用いられる回路基板には、一般的に樹脂基板、セラミックス基板、ガラス基板等の絶縁基板が使用されている。高周波デバイスに用いられる絶縁基板には、高周波信号の質や強度等の特性を確保するために、誘電損失や導体損失等に基づく伝送損失を低減することが求められている。
【０００３】
これらの絶縁基板のうち、樹脂基板はその特性から剛性が低い。そのため、半導体パッケージ製品に剛性（強度）が必要な場合には、樹脂基板は適用しにくい。セラミックス基板は表面の平滑性を高めることが難しく、これにより基板表面に形成される導体に起因する導体損失が大きくなりやすいという難点を有している。一方、ガラス基板は剛性が高いため、パッケージの小型化や薄型化等を図りやすく、表面平滑性にも優れ、また基板自体として大型化することが容易であるというような特徴を有している。
【０００４】
しかしながら、従来の無アルカリガラス基板は２０ＧＨｚ程度までは誘電損失およびそれに基づく伝送損失の低減に効果を示すものの、それ以上、例えば３０ＧＨｚを超えるような領域では誘電損失の低減に限界がある。そのため、従来の無アルカリガラス基板を用いた回路基板では、３０ＧＨｚを超えるような高周波信号の質や強度等の特性を維持することが困難になる。一方、石英ガラス基板は３０ＧＨｚを超えるような領域においても低誘電損失を維持することができる反面、熱膨張係数が小さすぎることから、電子デバイスを構成する際に他の部材との熱膨張係数差が大きくなりすぎる。これは、電子デバイスの実用性を低下させる要因となる。
【０００５】
特許文献１には、３５ＧＨｚにおいて比誘電率が４．３以下かつ誘電損失が０．００３５以下の無鉛ガラスが開示されている。特許文献１に記載の無鉛ガラスでは、Ｂ
２
Ｏ
３
が、誘電率ε、および誘電正接ｔａｎδを低下させる成分であって必須である、とされている。
したがって、３０ＧＨｚを超えるような高周波領域における誘電損失を低減するには、Ｂ
２
Ｏ
３
含有量を高くすればよいと考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
日本国特開２０１４－２４４２７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、Ｂ
２
Ｏ
３
含有量を高くするとガラスの耐酸性が低下する。液晶アンテナ、高周波デバイス等の回路基板の製造工程では、ガラス基板上に配線層を形成する前処理として、酸洗浄が実施される。ガラスの耐酸性が低いと、酸洗浄時に、基板表面が溶解して基板表面の平滑性が損なわれ、これにより基板表面に形成される膜の密着性が低下するおそれがある。また、溶出物が基板表面に付着するおそれもある。これにより、基板表面に形成される導体に起因する導体損失が大きくなるおそれがある。
【０００８】
また、高周波デバイスに用いられるガラス基板は、ガラスの均一性が高いことが求められる。ガラスの均一性が低いと、ガラス基板を酸で洗浄した際に基板表面に局所的な凹凸が生じ、基板表面の平滑性が損なわれる。これにより基板表面に形成される導体に起因する導体損失が大きくなる。
【０００９】
本発明は、高周波域の誘電正接が低く、ガラスの均一性が高いためガラス基板の白濁が起りにくく、耐酸性に優れた高周波デバイス用ガラス基板の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、鋭意検討した結果、下記構成を採用することにより、上記目的が達成されることを見出した。
（１）酸化物基準のモル百分率で、アルカリ土類金属酸化物を合計含有量として０．１～１３％含有し、Ａｌ
２
Ｏ
３
およびＢ
２
Ｏ
３
を合計含有量として１～４０％含有し、Ａｌ
２
Ｏ
３
／（Ａｌ
２
Ｏ
３
＋Ｂ
２
Ｏ
３
）で表される含有量のモル比が０～０．４５であり、Ｓｃ
２
Ｏ
３
、ＴｉＯ
２
、ＺｎＯ
２
、Ｇａ
２
Ｏ
３
、ＧｅＯ
２
、Ｙ
２
Ｏ
３
、ＺｒＯ
２
、Ｎｂ
２
Ｏ
５
、Ｉｎ
２
Ｏ
３
、ＴｅＯ
２
、ＨｆＯ
２
、Ｔａ
２
Ｏ
５
、ＷＯ
３
、Ｂｉ
２
Ｏ
３
、Ｌａ
２
Ｏ
３
、Ｇｄ
２
Ｏ
３
、Ｙｂ
２
Ｏ
３
、およびＬｕ
２
Ｏ
３
からなる群から選択される少なくとも一種を合計含有量として０．１～１．０％含有し、ＳｉＯ
２
を主成分とするガラス基板であり、３５ＧＨｚにおける誘電正接が０．００７以下である、高周波デバイス用ガラス基板。
（２）酸化物基準のモル百分率で、ＺｒＯ
２
を０．２５～１．０％含有する、（１）に記載の高周波デバイス用ガラス基板。
（３）酸化物基準のモル百分率で、Ｙ
２
Ｏ
３
を０．１～０．５％含有する、（１）または（２）に記載の高周波デバイス用ガラス基板。
（４）酸化物基準のモル百分率で、アルカリ土類金属酸化物を合計含有量として０．１～１３％含有し、Ａｌ
２
Ｏ
３
およびＢ
２
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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