CN113039163A - 高频器件用玻璃基板、液晶天线和高频器件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高频器件用玻璃基板，其中，所述高频器件用玻璃基板的以氧化物基准的摩尔百分率计的含量满足：碱土金属氧化物：0.1％～13％、Al2O3+B2O3：1％～40％、Al2O3/(Al2O3+B2O3)：0～0.45、和Sc2O3等微量成分：0.1％～1.0％或ZnO2+ZrO2：1.5％～4.0％，所述高频器件用玻璃基板以SiO2作为主要成分，并且所述高频器件用玻璃基板的35GHz下的介质损耗角正切为0.007以下。

Description

高频器件用玻璃基板、液晶天线和高频器件
技术领域
本发明涉及高频器件用玻璃基板以及具有该玻璃基板的液晶天线和高频器件。
背景技术
对于移动电话、智能手机、便携信息终端、Wi-Fi设备等通信设备、声表面波(SAW)器件、雷达部件、天线部件等电子器件，为了实现通信容量的大容量化、通信速度的高速化等，正在推进信号频率的高频化。对于在这样的高频用途的电子设备中使用的电路基板，通常使用树脂基板、陶瓷基板、玻璃基板等绝缘基板。对于用于高频器件的绝缘基板，为了确保高频信号的质量、强度等特性，要求降低基于介质损耗、导体损耗等的传输损耗。
在这些绝缘基板中的树脂基板由于其特性而具有低刚性。因此，在半导体封装产品需要刚性(强度)的情况下，不易应用树脂基板。陶瓷基板具有如下缺点：难以提高表面的平滑性，由此由形成在基板表面上的导体引起的导体损耗容易变大。另一方面，由于玻璃基板的刚性高，因此具有如下特征等特征：容易实现封装的小型化、薄型化等、表面平滑性也优异、而且作为基板自身容易进行大型化。
但是，以往的无碱玻璃基板在达到约20GHz之前对降低介质损耗和基于此的传输损耗表现出效果，但在此以上，例如在大于30GHz那样的区域中，介质损耗的降低有限。因此，在使用了以往的无碱玻璃基板的电路基板中，难以保持大于30GHz那样的高频信号的质量、强度等特性。另一方面，石英玻璃基板在大于30GHz那样的区域中也能够保持低介质损耗，但是另一方面，由于热膨胀系数过小，因此在构成电子器件时，与其它构件的热膨胀系数差变得过大。这成为降低电子器件的实用性的主要原因。
在专利文献1中公开了一种在35GHz下的相对介电常数为4.3以下且介质损耗为0.0035以下的无铅玻璃。在专利文献1中记载的无铅玻璃中，认为B2O3是降低介电常数ε和介质损耗角正切tanδ的成分，而且是必不可少的。
因此，为了降低大于30GHz那样的高频区域中的介质损耗，认为应该提高B2O3含量。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2014-244271号公报
发明内容
发明所要解决的问题
但是，当提高B2O3含量时，玻璃的耐酸性降低。在液晶天线、高频器件等电路基板的制造工序中，作为在玻璃基板上形成布线层的预处理，实施酸洗。当玻璃的耐酸性低时，在进行酸洗时，基板表面溶解从而基板表面的平滑性受损，由此在基板表面上形成的膜的粘附性有可能降低。另外，溶出物也有可能附着在基板表面上。由此，由在基板表面上形成的导体引起的导体损耗有可能变大。
另外，要求用于高频器件的玻璃基板的玻璃的均匀性高。当玻璃的均匀性低时，在利用酸对玻璃基板进行清洗时，在基板表面上产生局部的凹凸，基板表面的平滑性受损。由此，由在基板表面上形成的导体引起的导体损耗变大。
本发明的目的在于提供一种高频器件用玻璃基板，其高频区的介质损耗角正切低，玻璃的均匀性高，因此不易发生玻璃基板的白浊，并且耐酸性优异。
用于解决问题的手段
本发明人等经过深入研究，结果发现通过采用下述构成，实现了上述目的。
(1)一种高频器件用玻璃基板，其中，以氧化物基准的摩尔百分率计，所述高频器件用玻璃基板含有合计含量为0.1％～13％的碱土金属氧化物，并且含有合计含量为1％～40％的Al2O3和B2O3，在所述高频器件用玻璃基板中，由Al2O3/(Al2O3+B2O3)表示的含量的摩尔比为0～0.45，以氧化物基准的摩尔百分率计，所述高频器件用玻璃基板含有合计含量为0.1％～1.0％的选自由Sc2O3、TiO2、ZnO2、Ga2O3、GeO2、Y2O3、ZrO2、Nb2O5、In2O3、TeO2、HfO2、Ta2O5、WO3、Bi2O3、La2O3、Gd2O3、Yb2O3和Lu2O3构成的组中的至少一种，所述高频器件用玻璃基板以SiO2作为主要成分，并且所述高频器件用玻璃基板的35GHz下的介质损耗角正切为0.007以下。
(2)如(1)所述的高频器件用玻璃基板，其中，以氧化物基准的摩尔百分率计，所述高频器件用玻璃基板含有0.25％～1.0％的ZrO2。
(3)如(1)或(2)所述的高频器件用玻璃基板，其中，以氧化物基准的摩尔百分率计，所述高频器件用玻璃基板含有0.1％～0.5％的Y2O3。
(4)一种高频器件用玻璃基板，其中，以氧化物基准的摩尔百分率计，所述高频器件用玻璃基板含有合计含量为0.1％～13％的碱土金属氧化物，并且含有合计含量为1％～40％的Al2O3和B2O3，在所述高频器件用玻璃基板中，由Al2O3/(Al2O3+B2O3)表示的含量的摩尔比为0～0.45，以氧化物基准的摩尔百分率计，所述高频器件用玻璃基板含有合计含量为1.5％～4.0％的ZnO2和ZrO2中的至少一者，所述高频器件用玻璃基板以SiO2作为主要成分，并且所述高频器件用玻璃基板的35GHz下的介质损耗角正切为0.007以下。
(5)如上述(1)～(4)中任一项所述的高频器件用玻璃基板，其中，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计为1.5nm以下。
(6)如上述(1)～(5)中任一项所述的高频器件用玻璃基板，其中，以氧化物基准的摩尔百分率计，所述高频器件用玻璃基板含有合计含量为0.001％～5％范围的碱金属氧化物，并且所述碱金属氧化物中的由Na2O/(Na2O+K2O)表示的含量的摩尔比为0.01～0.99。
(7)如上述(1)～(6)中任一项所述的高频器件用玻璃基板，其中，所述高频器件用玻璃基板含有按Fe2O3换算为0.005％～0.12％的Fe。
(8)如上述(1)～(7)中任一项所述的高频器件用玻璃基板，其中，所述高频器件用玻璃基板含有按SnO2换算为0.25％以下的Sn。
(9)如上述(1)～(8)中任一项所述的高频器件用玻璃基板，其中，所述高频器件用玻璃基板的失透温度为1400℃以下。
(10)如上述(1)～(9)中任一项所述的高频器件用玻璃基板，其中，所述高频器件用玻璃基板的玻璃粘度达到102dPa·s时的温度T2为1700℃以下。
(11)一种液晶天线，其具有上述(1)～(10)中任一项所述的玻璃基板。
(12)一种高频器件，其具有上述(1)～(10)中任一项所述的玻璃基板。
发明效果
根据本发明的高频器件用玻璃基板，能够降低高频信号的介质损耗。根据使用了这样的玻璃基板的电路基板，可以提供能够降低高频信号的传输损耗的实用的电子器件等高频器件。
本发明的高频器件用玻璃基板的耐酸性优异。因此，在液晶天线、高频器件等电路基板的制造工序中，在对玻璃基板进行酸洗时，不存在基板表面溶解从而损害基板表面的平滑性、或者溶出物附着在基板表面上的担忧。因此，能够防止在基板表面上形成的膜的粘附性降低。另外，能够防止导体损耗变大。
另外，本发明的高频器件用玻璃基板的玻璃的均匀性高。因此，在对玻璃基板进行酸洗时，防止了在基板表面上产生局部的凹凸。由此，能够降低高频信号的传输损耗。
附图说明
图1为示出表示实施方式的电路基板的构成的高频电路的构成的一例的截面图。
具体实施方式
以下，对本发明的实施方式进行说明。需要说明的是，在以下的说明中，使用“～”表示的数值范围表示包含在“～”前后记载的数值分别作为最小值和最大值的范围。只要没有特别说明，则玻璃基板中的各成分的含有率表示氧化物基准的摩尔百分率(摩尔％)。需要说明的是，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。
图1示出了本发明的实施方式的高频器件周围路基板。在图1中示出的电路基板1具有：具有绝缘性的玻璃基板2、形成在玻璃基板2的第一主表面2a上的第一布线层3和形成在玻璃基板2的第二主表面2b上的第二布线层4。第一布线层和第二布线层3、4形成有微带线作为传输线路的一例。第一布线层3构成信号布线，第二布线层4构成接地线。但是，第一布线层和第二布线层3、4的结构不限于此，另外，布线层可以仅形成在玻璃基板2的一个主表面上。
第一布线层和第二布线层3、4是由导体形成的层，其厚度通常为约0.1μm～约50μm。对形成第一布线层和第二布线层3、4的导体没有特别限制，例如可以使用钢、金、银、铝、钛、铬、钼、钨、铂、镍、铜等金属；包含至少一种这些金属的合金、包含至少一种这些金属的金属化合物等。第一布线层和第二布线层3、4的结构不限于一层结构，例如也可以具有钛层与铜层的层叠结构等多层结构。对第一布线层和第二布线层3、4的形成方法，没有特别限制，例如可以应用使用了导电浆料的印刷法、浸渍法、镀覆法、蒸镀法、溅射等各种公知的形成方法。
玻璃基板2包含本发明的实施方式的高频器件用玻璃基板，具有35GHz下的介质损耗角正切(tanδ)为0.007以下的特性。玻璃基板2的35GHz下的相对介电常数优选为10以下。通过玻璃基板2的35GHz下的介质损耗角正切为0.007以下，能够降低大于30GHz那样的高频区域中的介质损耗。通过玻璃基板2的35GHz下的相对介电常数为10以下，也能够降低高频区域中的介质损耗。玻璃基板2的35GHz下的介质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35GHz下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。
此外，玻璃基板2的形成第一布线层和第二布线层3、4的主表面2a、2b的表面粗糙度以算术平均粗糙度Ra计优选为1.5nm以下。通过玻璃基板2的形成第一布线层和第二布线层3、4的主表面2a、2b的算术平均粗糙度Ra为1.5nm以下，即使在大于30GHz那样的高频区域中，在第一布线层和第二布线层3、4中产生趋肤效应的情况下，也能够降低第一布线层和第二布线层3、4的趋肤电阻，由此降低导体损耗。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的主表面是指形成布线层的表面。在一个主表面上形成布线层的情况下，形成该布线层的一侧的一个主表面的算术平均粗糙度Ra的值满足1.5nm以下即可。需要说明的是，本说明书中的表面粗糙度Ra是指根据JIS B0601(2001年)得到的值。
玻璃基板2的主表面2a、2b的表面粗糙度可以根据需要通过玻璃基板2的表面的研磨处理等来实现。在玻璃基板2的表面的研磨处理中，可以应用如下研磨：使用例如以氧化铈、胶体二氧化硅等作为主要成分的研磨剂以及研磨垫的研磨；使用包含研磨剂和酸性或碱性的分散介质的研磨浆料以及研磨垫的研磨；使用酸性或碱性的蚀刻液的研磨等。这些研磨处理根据玻璃基板2的坯板的表面粗糙度而应用，例如也可以将预研磨与精研磨组合而应用。另外，为了防止在工艺流中因端面引起的玻璃基板2的破裂、裂纹、缺损，优选对玻璃基板2的端面进行倒角加工。倒角的形态可以是C倒角、R倒角、轻倒角等中的任一种。
通过使用这样的玻璃基板2，能够降低电路基板1的35GHz下的传输损耗，优选可以降低至1dB/cm以下。因此，保持了高频信号、尤其是大于30GHz的高频信号、进而35GHz以上的高频信号的质量、强度等特性，因此能够向处理这样的高频信号的高频器件提供适合的玻璃基板2和电路基板1。即，能够提高处理这样的高频信号的高频器件的特性、品质。电路基板1的35GHz下的传输损耗更优选为0.5dB/cm以下。
对于具有如上所述的介质损耗角正切等介电特性且耐酸性优异的玻璃基板2，在以SiO2作为主要成分的网络形成物质的玻璃基板中，满足以下所示的条件(1)、条件(2)和条件(3)时，能够实现上述特性。在此，玻璃基板2通过将原料组成物熔融和固化而形成。对玻璃基板2的制造方法没有特别限制，可以应用通过浮法将熔融玻璃成形为规定的板厚并进行缓慢冷却、然后切割为所期望的形状而得到板状玻璃的方法等。
在此，本说明书中的玻璃是指根据其定义为非晶质、且表现出玻璃化转变的固体。不包含作为玻璃与晶体的混合物的品化玻璃、含有晶质填料的玻璃烧结体。需要说明的是，非晶质的玻璃例如可以通过进行X射线衍射测定时没有观察到明确的衍射峰来确认。
另外，本说明书中的“以SiO2作为主要成分”表示在氧化物基准的摩尔％中的成分的比例中，SiO2的含量最大。
条件(1)：玻璃基板2含有合计含量为0.1％～13％的碱土金属氧化物。
在条件(1)中，作为碱土金属氧化物，可以列举MgO、CaO、SrO、BaO，它们均作为提高玻璃的熔化反应性的成分起作用。如果这样的碱土金属氧化物的合计含量为13％以下，则能够降低玻璃基板2的介质损耗。碱土金属氧化物的合计含量更优选为11％以下，进一步优选为10％以下，特别优选为8％以下，最优选为6％以下。另外，如果碱土金属氧化物的合计含量为0.1％以上，则能够良好地保持玻璃的熔化性。碱土金属氧化物的合计含量更优选为1％以上，进一步优选为3％以上，特别优选为4％以上，最优选为5％以上。
MgO是在不提高比重的情况下提高杨氏模量的成分。即，MgO是提高比弹性模量的成分，由此能够减轻挠曲的问题，并且提高断裂韧性值，从而提高玻璃强度。另外，MgO还是提高熔化性的成分。MgO虽然不是必不可少的成分，但是在含有MgO的情况下的MgO的含量优选为0.1％以上，更优选为1％以上，进一步优选为3％以上。如果MgO的含量为0.1％以上，则能够充分得到含有MgO的效果，并且能够抑制热膨胀系数变得过低。MgO的含量优选为13％以下，更优选为12％以下，进一步优选为11％以下，更进一步优选为10％以下，进一步优选为9％以下，再进一步优选为8％以下，特别优选为7％以下。如果MgO的含量为13％以下，则能够抑制失透温度的升高。
在碱土类中，CaO仅次于MgO具有提高比弹性模量并且不使应变点过度降低的特征，并且与MgO同样，CaO也是提高熔化性的成分。此外，CaO还是具有与MgO相比不易提高失透温度的特征的成分。CaO虽然不是必不可少的成分，但是在含有CaO的情况下的CaO的含量优选为0.1％以上，更优选为1％以上，进一步优选为3％以上。如果CaO为0.1％以上，则能够充分得到含有CaO的效果。另外，CaO的含量优选为13％以下，更优选为10％以下，进一步优选为8％以下，更进一步优选为7％以下，进一步优选为6％以下，特别优选为5.5％以下，最优选为5％以下。如果CaO的含量为13％以下，则平均热膨胀系数不会变得过高，并且抑制失透温度的升高，从而防止制造玻璃时的失透。
SrO是在不使玻璃的失透温度上升的情况下提高熔化性的成分。SrO虽然不是必不可少的成分，但是在含有SrO的情况下的SrO的含量优选为0.1％以上，更优选为0.5％以上，进一步优选为1.0％以上，进一步优选为1.5％以上，特别优选为2％以上。如果SrO的含量为0.1％以上，则能够充分得到含有SrO的效果。另外，SrO的含量优选为13％以下，更优选为10％以下，进一步优选为7％以下，特别优选为5％以下。如果SrO的含量为13％以下，则不会使比重变得过大，还能够抑制平均热膨胀系数变得过高。
BaO虽然不是必不可少的成分，但是BaO是在不使玻璃的失透温度上升的情况下提高熔化性的成分。但是，当大量含有BaO时，具有比重变大、杨氏模量降低、相对介电常数变高、平均热膨胀系数变得过大的倾向。因此，BaO的含量优选为10％以下，更优选为8％以下，更优选为5％以下，进一步优选为3％以下，特别优选实质上不含有。
需要说明的是，在本说明书中，“实质上不含有”是指，除了从原料等混入的不可避免的杂质以外不含有、即不有意地含有。在本发明中，实质上不含有BaO例如是指BaO含量为0.3％以下。
条件(2)：玻璃基板2含有合计含量为1％～40％的Al2O3和B2O3，由Al2O3/(Al2O3+B2O3)表示的含量的摩尔比为0～0.45。
在条件(2)中，Al2O3不是必不可少的成分，但Al2O3是在提高耐候性、抑制玻璃的分相性、降低热膨胀系数等方面发挥效果的成分。在含有Al2O3的情况下，其含量优选为1％以上，更优选为3％以上，进一步优选为5％以上，更进一步优选为6％以上，进一步优选为7％以上，特别优选为8％以上。另外，其含量优选为15％以下，更优选为13％以下，进一步优选为11％以下，特别优选为10％以上。
B2O3是在提高玻璃的熔化反应性、降低失透温度等方面发挥效果的成分。其含量优选为1％以上，更优选为3％以上，进一步优选为5％以上，更进一步优选为7％以上，进一步优选为9％以上，再进一步优选为11％以上，更进一步优选为13％以上，进一步更优选为15％以上，再进一步优选为17％以上，还进一步优选为17.5％以上，特别优选为18％以上，更特别优选为18.5％以上，进一步再优选为19％以上，特别优选为19.5％以上，最优选为20％以上。另外，B2O3的含量优选为30％以下，更优选为28％以下，进一步优选为26％以下，特别优选为24％以下。
在条件(2)中，当由Al2O3/(Al2O3+B2O3)表示的含量的摩尔比为0.45以下时，能够降低玻璃基板2的介质损耗。由Al2O3/(Al2O3+B2O3)表示的含量的摩尔比可以为0。由Al2O3/(Al2O3+B2O3)表示的含量的摩尔比更优选为0.4以下，进一步优选为0.3以下，更进一步优选为0.28以下，进一步优选为0.25以下，再进一步优选为0.23以下，特别优选为0.2以下。由Al2O3/(Al2O3+B2O3)表示的含量的摩尔比优选为0.01以上，优选为0.01以上，更优选为0.02以上，进一步优选为0.03以上，更进一步优选为0.04以上，进一步优选为0.05以上，再进一步优选为0.06以上，更进一步优选为0.07以上，进一步更优选为0.08以上，特别优选为0.09以上。
当Al2O3和B2O3的合计含量(包含Al2O3的含量为0的情况)为1％以上时，能够提高玻璃的熔化性等。Al2O3和B2O3的合计含量更优选为3％以上，进一步优选为5％以上，更进一步优选为7％以上，进一步优选为9％以上，再进一步优选为11％以上，更进一步优选为13％以上，进一步更优选为15％以上，再进一步优选为17％以上，还进一步优选为19％以上，特别优选为21％以上，更特别优选为23％以上，进一步特别优选为25％以上，再特别优选为26％以上，进一步再优选为27％以上，特别优选为28％以上，最优选为29％以上。另外，当Al2O3和B2O3的合计含量(包含Al2O3的含量为0的情况)为40％以下时，能够在保持玻璃的熔化性等的同时降低玻璃基板2的介质损耗。Al2O3和B2O3的合计含量更优选为37％以下，进一步优选为35％以下，特别优选为33％以下。
如果Al2O3的含量为15％以下，则玻璃的熔化性等良好。Al2O3的含量更优选为14％以下。Al2O3的含量更优选为0.5％以上。
如果B2O3的含量为30％以下，则能够使应变点变得良好。B2O3的含量更优选为28％以下，进一步优选为26％以下，更进一步优选为24％以下，进一步优选为23％以下，再进一步优选为21％以下，更进一步优选为19％以下，特别优选为18％以下，最优选为17％以下。另外，如果B2O3的含量为9％以上，则熔化性提高。B2O3的含量更优选为13％以上，进一步优选为15％以上。
当满足条件(1)、条件(2)时，能够使玻璃基板2的35GHz下的介质损耗角正切为0.007以下。
但是，当B2O3含量变高时，玻璃的耐酸性降低。当玻璃基板2满足作为条件(3)的条件(3A)或条件(3B)时，玻璃的耐酸性提高。
条件(3A)：玻璃基板2含有合计含量为0.1％～1.0％的选自由Sc2O3、TiO2、ZnO2、Ga2O3、GeO2、Y2O3、ZrO2、Nb2O5、In2O3、TeO2、HfO2、Ta2O5、WO3、Bi2O3、La2O3、Gd2O3、Yb2O3和Lu2O3构成的组中的至少一种(以下，有时称为“微量成分”)。
在条件(3A)中，通过含有合计含量为0.1％以上的微量成分，玻璃的耐酸性提高。但是，当微量成分的含量过多时，玻璃的均匀性降低，容易发生分相，因此以合计含量计含有1.0％以下。
在条件(3A)中，可以仅含有一种上述微量成分，也可以含有两种以上。另外，在条件(3A)中，可以含有上述微量成分中的任意一种，但优选包含选自由TiO2、ZnO2、Y2O3、ZrO2和La2O3构成的组中的至少一种，更优选包含Y2O3和ZrO2中的至少一者。
上述微量成分的含量的适当的范围各不相同。例如，在ZrO2的情况下的含量优选为0.25％～1.0％，更优选为0.3～1.0％。在Y2O3的情况下的含量优选为0.1％～0.5％。
需要说明的是，关于上述微量成分中的ZnO2和ZrO2，在仅含有它们的情况下，即在仅含有ZnO2作为上述微量成分的情况下、在仅含有ZrO2作为上述微量成分的情况下、或者在仅含有ZnO2和ZrO2作为上述微量成分的情况下，如下述条件(3B)所示，也可以使其含量大于1.0％。
条件(3B)：玻璃基板2含有合计含量为1.5％～4.0％的ZnO2和ZrO2中的至少一者。
在条件(3B)中，通过含有合计含量为1.5％以上的ZnO2和ZrO2中的至少一者，玻璃的耐酸性提高。但是，当ZnO2和ZrO2中的至少一者的合计含量过多时，玻璃的均匀性降低，容易发生分相，因此以合计含量计含有4.0％以下。
在条件(3B)中，可以仅含有ZnO2和ZrO2中的一者，也可以含有两者。
从降低大于30GHz那样的高频区域中的介质损耗的观点考虑，优选玻璃基板2进一步满足条件(4)。
条件(4)：玻璃基板2含有合计含量为0.001％～5％的碱金属氧化物，碱金属氧化物中的由Na2O/(Na2O+K2O)表示的含量的摩尔比为0.01～0.99。
关于条件(4)，通过以SiO2作为主要成分的玻璃基板2的碱金属氧化物的合计含量为5％以下，能够降低玻璃基板2的介质损耗。另外，通过碱金属氧化物的合计含量为0.001％以上，不需要过度的原料纯化，能够得到实用的玻璃的熔融性和玻璃基板2的生产率，并且能够调节玻璃基板2的热膨胀系数。作为玻璃基板2中所含的碱金属氧化物，可以列举：Li2O、Na2O、K2O、Rb2O、Cs2O，尤其是Na2O和K2O是重要的，因此Na2O和K2O的合计含量优选为0.001％～5％。碱金属氧化物的合计含量更优选为3％以下，进一步优选为2.5％以下，更进一步优选为2％以下，进一步优选为1.5％以下，再进一步优选为1％以下，进一步优选为0.5％以下，更进一步优选为0.2％以下，进一步再优选为0.1％以下，特别优选为0.05％以下。碱金属氧化物的合计含量更优选为0.002％以上，进一步优选为0.003％以上，特别优选为0.005％以上。
此外，通过使Na2O和K2O共同存在于以SiO2作为主要成分的玻璃基板2中，换言之，通过由Na2O/(Na2O+K2O)表示的含量的摩尔比为0.01～0.99，可以抑制碱成分的转移，因此能够降低玻璃基板2的介质损耗。由Na2O/(Na2O+K2O)表示的含量的摩尔比更优选为0.98以下，进一步优选为0.95以下，特别优选为0.9以下。由Na2O/(Na2O+K2O)表示的含量的摩尔比更优选为0.02以上，进一步优选为0.05以上，更进一步优选为0.1以上，进一步优选为0.2以上，更进一步优选为0.3以上，再进一步优选为0.4以上，进一步优选为0.5以上，更进一步优选为0.6以上，进一步更优选为0.7以上，进一步再优选为0.75以上，特别优选为0.8以上。
在玻璃基板2的构成成分中，作为为主要成分的网络形成物质的SiO2的含量优选为40％～75％。如果SiO2的含量为40％以上，则能够使玻璃形成能力、耐候性变得良好，另外，能够抑制失透。SiO2的含量更优选为45％以上，进一步优选为50％以上，特别优选为55％以上。另外，如果SiO2的含量为75％以下，则能够使玻璃的熔化性变得良好。SiO2的含量更优选为74％以下，进一步优选为73％以下，特别优选为72％以下。
玻璃基板2除了上述各成分以外，还可以含有Fe2O3、SnO2作为任选成分。
Fe2O3是控制玻璃基板2的光吸收性能、例如红外线吸收性能、紫外线吸收性能的成分，可以根据需要含有0.12％以下的按Fe2O3换算计的Fe的含量。如果上述Fe的含量为0.12％以下，则能够降低玻璃基板2的介质损耗，能够保持紫外线透射率，因此是优选的。为了提高紫外线透射率(例如，波长为300nm或波长为350nm)，Fe的含量更优选为0.03％以下，进一步优选为0.02％以下，更进一步优选为0.015％以下，进一步优选为0.013％以下，再进一步优选为0.012％以下，进一步优选为0.011％以下，更进一步优选为0.009％以下，进一步更优选为0.008％以下，再进一步优选为0.007％以下，特别优选为0.006％以下，进一步特别优选为0.005％以下，进一步再优选为0.004％以下，特别优选为0.002％以下。通过提高玻璃基板2的紫外线透射率，能够在高频器件的制造工序中的层叠工序等中使用紫外线固化型材料，从而提高高频器件的制造性。
需要说明的是，本说明书中的记载为紫外线吸收性能、紫外线透射率、紫外线阻隔能力等的紫外线例如是指波长为300nm或波长为350nm的吸收性能、透射率、阻隔能力等。
另外，根据需要，玻璃基板2含有0.005％以上的按Fe2O3换算计的Fe的含量，由此能够提高紫外线阻隔能力，因此是优选的。在想要提高玻璃的紫外线阻隔能力的情况下，Fe的含量更优选为0.01％以上，进一步优选为0.05％以上。通过提高玻璃基板2的紫外线阻隔能力，在将因紫外线而劣化的树脂用作构件的情况下，能够对玻璃基板2赋予作为保护材料的功能。
需要说明的是，“按Fe2O3换算计的Fe的含量”是指在设定玻璃基板中存在的Fe全部以Fe2O3的形式存在的情况下的Fe的含量。
由于SnO2在后述的玻璃基板的制造方法的澄清工序中用作澄清剂，因此可以包含在玻璃中。对于玻璃中的锡化合物的含量，相对于玻璃的基本组成的总量100％的SnO2的换算值、即按SnO2换算计的Sn的含量更优选为0.25％以下，进一步优选为0.2％以下，特别优选为0.15％以下。
玻璃基板2根据碱金属氧化物、碱土金属氧化物的含量等而具有适合于电子器件的热膨胀系数。具体而言，50℃～350℃范围内的平均热膨胀系数为3ppm/℃～15ppm/℃。根据具有这样的热膨胀系数的玻璃基板2，在构成作为高频器件的半导体封装等时，能够更适当地调节与其它构件的热膨胀系数差。
此外，玻璃基板2的杨氏模量优选为40GPa以上。根据具有这样的杨氏模量的玻璃基板2，在高频器件的制造工序(晶片工艺)时可以抑制玻璃基板2流动时的挠曲量，因此可以抑制高频器件的制造不良的产生等。玻璃基板2的杨氏模量更优选为50GPa以上，进一步优选为55GPa以上。另外，玻璃基板2的孔隙率优选为0.1％以下。由此，能够抑制制作高频器件时的噪声产生等。玻璃基板2的孔隙率更优选为0.01％以下，进一步优选为0.001％以下。
玻璃基板2的波长600nm下的透射率优选为60％以上。当透射率满足该条件时，玻璃的均匀性高，因此在对玻璃基板进行酸洗时，防止在基板表面产生局部的凹凸。由此，能够降低高频信号的传输损耗。
玻璃基板2的波长600nm下的透射率更优选为70％以上，进一步优选为75％以上，更进一步更优选为80％以上，特别优选为85％以上。
玻璃基板2的雾度值优选为35％以下。如果玻璃基板2的雾度值为35％以下，则玻璃的均匀性高，因此在对玻璃基板进行酸洗时，防止在基板表面上产生局部的凹凸。由此，能够降低高频信号的传输损耗。玻璃基板2的雾度值更优选为30％以下，进一步优选为20％以下，进一步更优选为10％以下，特别优选为5％以下，最优选为1％以下。
对玻璃基板2的形状没有特别限制，厚度优选为0.05mm～1mm，玻璃基板2的一个主表面的面积优选为225cm2～10000cm2。当玻璃基板2的厚度为1mm以下时，能够实现高频器件的薄型化、小型化，进一步实现生产效率的提高等。另外，紫外线透射率提高，能够在器件的制造工序中使用紫外线固化材料来提高制造性。玻璃基板2的厚度更优选为0.5mm以下。另外，如果玻璃基板2的厚度为0.05mm以上，则能够保持玻璃基板2流动时的强度等。另外，紫外线阻隔能力提高，能够保护因紫外线而劣化的树脂。玻璃基板2的厚度更优选为0.1mm以上，进一步优选为大于0.2mm。此外，根据实施方式的玻璃基板2，能够以上述厚度提供面积为10000cm2的基板尺寸，并且能够应对面板尺寸的大型化等。玻璃基板2的面积更优选为3600cm2以下。
玻璃基板2的失透温度优选为1400℃以下。当失透温度为1400℃以下时，在使玻璃成形时，能够降低成形设备的构件温度，延长构件寿命。失透温度更优选为1350℃以下，进一步优选为1330℃以下，特别优选为1300℃以下。玻璃的失透温度是指，将粉碎后的玻璃粒子放入铂制的皿中，在控制为恒定温度的电炉中进行17小时热处理，通过热处理后的试样的光学显微镜观察，求出在玻璃的表面和内部析出晶体的最高温度与不析出晶体的最低温度的平均值。
玻璃基板2的玻璃粘度达到102dPa·s时的温度T2优选为1700℃以下。T2是成为玻璃的熔化性的标准的温度，当T2为1700℃以下时，从熔化玻璃的观点考虑是优选的。T2更优选为1690℃以下，进一步优选为1680℃以下，特别优选为1670℃以下，最优选为1660℃以下。
玻璃基板2由于温度T2低，因此熔化性优异。玻璃基板2由于失透温度低，因此利用浮法的成形性优异。
接着，对实施方式的玻璃基板的制造方法进行说明。在制造实施方式的玻璃基板的情况下，经过如下工序：将玻璃原料进行加热而得到熔融玻璃的熔化工序、从熔融玻璃中除去气泡的澄清工序、将熔融玻璃制成板状而得到玻璃带的成形工序、以及将玻璃带缓慢冷却至室温状态的缓慢冷却工序。或者，也可以是将熔融玻璃成形为块状，并进行缓慢冷却，然后经过切割、研磨而制造玻璃基板的方法。
在熔化工序中，以成为目标玻璃基板的组成的方式制备原料，将原料连续地投入到熔化炉中，优选加热至约1450℃～约1750℃而得到熔融玻璃。
作为原料，也可以使用氧化物、碳酸盐、硝酸盐、氢氧化物、氯化物等卤化物等。在熔化、澄清工序中具有将熔融玻璃与铂接触的工序的情况下，有时微小的铂粒子溶出到熔融玻璃中，以异物的形式混入所得到的玻璃基板中，但是使用硝酸盐原料具有防止铂异物的生成的效果。
作为硝酸盐，可以使用硝酸锶、硝酸钡、硝酸镁、硝酸钙等。更优选使用硝酸锶。对于原料粒度而言，可以适当使用从不产生熔化残留的程度的数百μm的大粒径的原料到运送原料时不发生飞散且不以二次粒子的形式聚集的程度的数μm左右的小粒径的原料。也可以使用造粒体。为了防止原料的飞散，也可以适当调节原料含水量。也可以适当调节β-OH、Fe的氧化还原度(氧化还原[Fe2+/(Fe2++Fe3+)])的熔化条件。
接下来的澄清工序是从在上述熔化工序中得到的熔融玻璃中除去气泡的工序。作为澄清工序，可以应用减压脱泡法，也可以通过调节至高于原料的熔化温度的温度来进行脱泡。另外，在实施方式中的玻璃基板的制造工序中，可以使用SO3、SnO2作为澄清剂。作为SO3源，优选为选自Al、Na、K、Mg、Ca、Sr和Ba中的至少一种元素的硫酸盐，更优选为碱土金属的硫酸盐，其中，CaSO4·2H2O、SrSO4和BaSO4使气泡变大的作用显著，是特别优选的。
作为减压脱泡法中的澄清剂，优选使用Cl或F等卤素。作为Cl源，优选为选自Al、Mg、Ca、Sr和Ba中的至少一种元素的氯化物，更优选为碱土金属的氯化物，其中，SrCl2·6H2O和BaCl2·2H2O使气泡变大的作用显著并且潮解性小，因此是特别优选的。作为F源，优选选自Al、Na、K、Mg、Ca、Sr和Ba中的至少一种元素的氟化物，更优选为碱土金属的氟化物，其中，CaF2的增大玻璃原料的熔化性的作用显著，因此是更优选的。
以SnO2为代表的锡化合物在玻璃熔液中产生O2气体。具有以下作用：在玻璃熔液中，在1450℃以上的温度下，从SnO2还原为SnO，产生O2气体，使气泡大幅生长。在制造实施方式的玻璃基板2时，由于将玻璃原料加热至约1450℃～约1750℃并进行熔融，因此玻璃熔液中的气泡更明显地变大。在使用SnO2作为澄清剂的情况下，优选以在原料中，相对于基本组成的总量100％，按SnO2换算计包含0.01％以上的锡化合物的方式制备。当SnO2含量为0.01％以上时，能够得到玻璃原料的熔化时的澄清作用，更优选为0.05％以上，进一步优选为0.10％以上。如果SnO2含量为0.3％以下，则能够抑制玻璃的着色、失透的产生，因此是优选的。相对于玻璃基本组成的总量100％，按SnO2换算计，玻璃中的锡化合物的含量更优选为0.25％以下，进一步优选为0.2％以下，特别优选为0.15％以下。
接下来的成形工序是将在上述澄清工序中除去了气泡的熔融玻璃制成板状而得到玻璃带的工序。作为成形工序，可以应用以下的公知的将玻璃成形为板状的方法：使熔融玻璃在锡等熔融金属上流动而制成板状，从而得到玻璃带的浮法；使熔融玻璃从槽状的构件向下方流下的溢流下拉法(熔合法)；使所述熔融玻璃从狭缝中流下的狭缝下拉法等。
接着，缓慢冷却工序是在控制至室温状态的冷却条件下对在上述成形工序中得到的玻璃带进行冷却的工序。作为缓慢冷却工序，以成为玻璃带的方式冷却，进而在规定的条件下缓慢冷却至室温状态。将缓慢冷却后的玻璃带切割，然后得到玻璃基板。
当缓慢冷却工序中的冷却速度R过大时，在冷却后的玻璃中容易残留应变。另外，作为反映假想温度的参数的等效冷却速度变得过高，结果，不能降低介质损耗。因此，优选以使得等效冷却速度为800℃/分钟以下的方式设定R。等效冷却速度更优选为400℃/分钟以下，进一步优选为100℃/分钟以下，特别优选为50℃/分钟以下。另一方面，当冷却速度过小时，工序所需时间过长，生产率降低。因此，冷却速度优选设定为0.1℃/以上，更优选为0.5℃/分钟以上，进一步优选为1℃/分钟以上。
在此，等效冷却速度的定义和评价方法如下。使用红外线加热式电炉将加工成10mm×10mm×0.3mm～2.0mm的长方体的、作为对象的组成的玻璃在应变点+1700℃下保持5分钟，然后将玻璃冷却至室温(25℃)。此时，制作了冷却速度在l0℃/分钟至1000℃/分钟的范围内波动的多个玻璃样品。
使用精密折射率测定装置(例如Shimadzu Device公司制造，KPR2000)测定多个玻璃样品的d射线(波长为587.6nm)的折射率nd。在测定中可以使用V形块法、最小偏角法。通过将所得到的nd相对于所述冷却速度的对数进行作图，得到nd相对于所述冷却速度的校准曲线。
接着，通过上述测定方法测定实际经过熔化、成形、冷却等工序而制造的相同组成的玻璃的nd。通过上述校准曲线求出对应于所得到的nd的对应冷却速度(在本实施方式中称为等效冷却速度)。
本发明不限于上述实施方式。允许在能够实现本发明的目的的范围内的变形、改良等。例如，在制造本发明的玻璃基板的情况下，可以通过将熔融玻璃直接成形为板状的压制成形法将玻璃制成板状。
另外，在制造本发明的玻璃基板的情况下，除了使用耐火材料制造的熔化槽的制造方法以外，还可以将铂或以铂作为主要成分的合金制造的坩埚(以下，称为铂坩埚)用于熔化槽或澄清槽。在使用铂坩埚的情况下，熔化工序为如下工序：以成为所得到的玻璃基板的组成的方式制备原料，并将放有原料的铂坩埚在电炉中进行加热，优选加热至约1450℃～约1750℃。***铂搅拌器并搅拌1小时～3小时而得到熔融玻璃。
在使用铂坩埚的玻璃板的制造工序中的成形工序中，将熔融玻璃倒入例如碳板上、模框中，制成板状或块状。对于缓慢冷却工序，典型而言为保持在约Tg+50℃的温度下，然后以约1℃/分钟～约10℃/分钟冷却至应变点附近，然后以不残留应变的程度的冷却速度冷却至室温状态。切割和研磨成规定的形状，然后得到玻璃基板。另外，可以将切割而得到的玻璃基板加热至例如约Tg+50℃，然后以规定的冷却速度缓慢冷却至室温状态。由此，能够调节玻璃的等效冷却温度。
上述使用实施方式的玻璃基板2的电路基板1适合于处理高频信号、特别是大于30GHz的高频信号、进而35GHz以上的高频信号的高频器件，通过降低这样的高频信号的传输损耗，能够提高高频信号的质量、强度等特性。实施方式的玻璃基板2和电路基板1适合于例如在移动电话、智能手机、便携信息终端、Wi-Fi设备等通信设备中使用的半导体器件等高频器件(电子器件)、声表面波(SAW)器件、雷达收发机等雷达部件、液晶天线等天线部件等。
[实施例]
以下，列举实施例对本发明具体地进行说明，但本发明不限于这些例子。需要说明的是，例1～例18为实施例，例19～例24为比较例。
[例1～24]
准备具有在表1～5中示出的组成(以氧化物基准的摩尔％计)、厚度为1.0mm、形状为50mm×50mm、主表面的算术平均粗糙度Ra为1.0nm的玻璃基板。玻璃基板通过使用了铂坩埚的熔融法制作。以得到具有在表1～5中示出的组成的玻璃的方式将硅砂等原料混合，调配1kg的批料。将原料放入铂坩埚中，在电炉中在1650℃的温度下加热3小时使其熔融，制成熔融玻璃。在熔融时，将铂搅拌器***铂坩埚中并搅拌1小时，进行玻璃的均质化。将熔融玻璃倒入到碳板上，使其成形为板状，然后将板状的玻璃放入约Tg+50℃的温度的电炉中，保持1小时，然后以1℃/分钟的冷却速度使电炉降温至Tg-100℃，然后自然冷却至玻璃成为室温。然后，通过切割、研磨加工将玻璃成形为板状。
需要说明的是，在表1中，“RO合计量”是指作为碱土金属氧化物的合计含量的MgO、CaO、SrO和BaO的合计，“R2O合计量”是指作为碱金属氧化物的合计含量的Na2O和K2O的合计。
关于例1～24的玻璃基板，将杨氏模量、50℃～350℃范围内的平均热膨胀系数、10GHz和35GHz下的相对介电常数及它们的比、10GHz和35GHz下的介质损耗角正切及它们的比、密度、比弹性模量、T2、失透温度、耐酸性、雾度值、以及波长600nm下的透射率示于表6～表10中。需要说明的是，雾度值和波长600nm的透射率为玻璃的均匀性的指标。
以下，示出各物性的测定方法。
(杨氏模量)
根据在JIS Z2280(1993年)中规定的方法，通过超声脉冲法对厚度为0.5mm～10mm的玻璃进行测定。单位以GPa表示。
(平均热膨胀系数)
根据在JIS R3102(1995年)中规定的方法，使用差示热膨胀计进行测定。测定温度范围为50℃～350℃，单位以ppm/℃表示。
(相对介电常数、介质损耗角正切)
根据在JIS R1641(2007年)中规定的方法，使用空腔谐振器和矢量网络分析仪进行测定。测定频率为作为空腔谐振器的空气的共振频率的10GHz或35GHz。
(密度)
利用阿基米德法测定不含气泡的约20g的玻璃块的密度。单位以g/cm3表示。
(比弹性模量)
比弹性模量通过使用密度和杨氏模量的测定并通过计算求出，单位以GPa·cm3/g表示。
(T2)
使用旋转粘度计测定玻璃的粘度，求出粘度达到102dPa·s时的温度T2(单位：℃)。
(失透温度)
将粉碎后的玻璃粒子放入铂制皿中，在控制为1100℃～1400℃的规定温度中的一定温度下的电炉中进行17小时热处理，通过热处理后的试样的光学显微镜观察，求出在玻璃的内部析出晶体的最高温度与不析出晶体的最低温度的平均值。
(耐酸性)
将玻璃试样浸渍在酸水溶液(6重量％HNO3+5重量％H2SO4，45℃)中170秒，并评价每单位面积的玻璃成分的溶出量(mg/cm2)。如果玻璃成分的溶出量为0.02mg/cm2以下，则耐酸性良好。
(雾度值)
使用雾度计(制造商：须贺试验机株式会社，型号：HZ-V3Hazemeter)测定玻璃的雾度值。所评价的玻璃使用板厚为1.0mmt并对两面进行了镜面研磨的玻璃板。将雾度值为35％以下的玻璃评价为合格品。
(透射率)
使用紫外可见分光光度计(制造商：日立制作所，型号：U-4100Spectrophotometer)测定波长600nm下的玻璃的透射率。将透射率以包含由反射引起的损耗在内的外部透射率表示。所评价的玻璃使用板厚为1.0mmt并对两面进行了镜面研磨的玻璃板。将波长600nm下的透射率为60％以上的玻璃评价为合格品。
表1
例1 例2 例3 例4 例5
SiO<sub>2</sub> 62.0 62.0 62.0 62.0 62.0
Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> 8.0 7.7 7.7 7.7 7.7
B<sub>2</sub>O<sub>3</sub> 23.0 23.0 23.0 23.0 23.0
Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>+B<sub>2</sub>O<sub>3</sub> 31.0 30.7 30.7 30.7 30.7
MgO 2.0 4.0 4.0 4.0 4.0
CaO 3.0 2.0 2.0 2.0 2.0
SrO 1.0 0.8 0.8 0.8 0.8
BaO – 0.2 0.2 0.2 0.2
RO合计量 6.0 7.0 7.0 7.0 7.0
Na<sub>2</sub>O 0.012 0.006 0.01 0.01 0.015
K<sub>2</sub>O 0.003 0.003 0.005 0.003 0.004
R<sub>2</sub>O合计量 0.015 0.009 0.015 0.013 0.019
Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01
SnO<sub>2</sub> – – – – –
ZnO<sub>2</sub> – – – – –
ZrO<sub>2</sub> 1.0 0.3 0.1 – –
Y<sub>2</sub>O<sub>3</sub> – – 0.1 – 0.3
TiO<sub>2</sub> – – 0.1 0.3 –
La<sub>2</sub>O<sub>3</sub> – – – – –
Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>/(Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>+B<sub>2</sub>O<sub>3</sub>) 0.26 0.25 0.25 0.25 0.25
Na<sub>2</sub>O/(Na<sub>2</sub>O+K<sub>2</sub>O) 0.80 0.67 0.67 0.77 0.79
表2
例6 例7 例8 例9 例10
SiO<sub>2</sub> 61.7 62.5 62.5 63.0 62.0
Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> 7.7 7.7 7.7 7.7 8.0
B<sub>2</sub>O<sub>3</sub> 23.0 22.5 22.5 22.0 23.0
Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>+B<sub>2</sub>O<sub>3</sub> 30.7 30.2 30.2 29.7 31.0
MgO 4.0 4.0 4.0 4.0 1.0
CaO 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0
SrO 0.8 0.8 0.8 0.8 1.0
BaO 0.2 0.2 0.2 0.2 –
RO合计量 7.0 7.0 7.0 7.0 4.0
Na<sub>2</sub>O 0.02 0.015 0.015 0.015 0.012
K<sub>2</sub>O 0.004 0.005 0.006 0.008 0.003
R<sub>2</sub>O合计量 0.024 0.02 0.021 0.023 0.015
Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01
SnO<sub>2</sub> 0.3 – – – –
ZnO<sub>2</sub> – – – – 3.0
ZrO<sub>2</sub> – – – – –
Y<sub>2</sub>O<sub>3</sub> 0.3 0.3 0.3 0.3 –
TiO<sub>2</sub> – – – – –
La<sub>2</sub>O<sub>3</sub> – – – – –
Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>/(Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>+B<sub>2</sub>O<sub>3</sub>) 0.25 0.25 0.26 0.26 0.26
Na<sub>2</sub>O/(Na<sub>2</sub>O+K<sub>2</sub>O) 0.83 0.75 0.71 0.65 0.80
表3
例11 例12 例13 例14 例15
SiO<sub>2</sub> 62.0 62.0 62.0 62.0 62.0
Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> 8.0 8.0 7.4 7.1 7.7
B<sub>2</sub>O<sub>3</sub> 23.0 23.0 23.0 23.0 23.0
Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>+B<sub>2</sub>O<sub>3</sub> 31.0 31.0 30.4 30.1 30.7
MgO 1.0 2.0 4.0 4.0 4.0
CaO 2.0 3.0 2.0 2.0 2.0
SrO 1.0 1.5 0.8 0.8 0.8
BaO - - 0.2 0.2 0.2
RO合计量 4.0 6.5 7.0 7.0 7.0
Na<sub>2</sub>O 0.009 0.01 0.012 0.012 0.012
K<sub>2</sub>O 0.003 0.003 0.004 0.006 0.004
R<sub>2</sub>O合计量 0.012 0.013 0.016 0.018 0.016
Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> - 0.01 0.01 0.01 0.01
SnO<sub>2</sub> - - - - -
ZnO<sub>2</sub> - - - - 0.1
ZrO<sub>2</sub> 3.0 - - - -
Y<sub>2</sub>O<sub>3</sub> - - 0.6 0.9 0.2
TiO<sub>2</sub> - 0.5 - - -
La<sub>2</sub>O<sub>3</sub> - - - - -
Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>/(Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>+B<sub>2</sub>O<sub>3</sub>) 0.26 0.26 0.24 0.24 0.25
Na<sub>2</sub>O/(Na<sub>2</sub>O+K<sub>2</sub>O) 0.75 0.77 0.75 0.67 0.75
表4
例16 例17 例18
SiO<sub>2</sub> 62.0 62.0 62.0
Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> 7.7 7.6 7.5
B<sub>2</sub>O<sub>3</sub> 23.0 23.0 23.0
Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>+B<sub>2</sub>O<sub>3</sub> 30.7 30.6 30.5
MgO 4.0 4.0 4.0
CaO 2.0 2.0 2.0
SrO 0.8 0.8 0.8
BaO 0.2 0.2 0.2
RO合计量 7.0 7.0 7.0
Na<sub>2</sub>O 0.015 0.02 0.025
K<sub>2</sub>O 0.004 0.004 0.004
R<sub>2</sub>O合计量 0.019 0.024 0.029
Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> 0.01 0.01 0.01
SnO<sub>2</sub> – – –
ZnO<sub>2</sub> 0.2 0.1 0.2
ZrO<sub>2</sub> – – –
Y<sub>2</sub>O<sub>3</sub> 0.1 0.3 0.3
TiO<sub>2</sub> – – –
La<sub>2</sub>O<sub>3</sub> – – –
Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>/(Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>+B<sub>2</sub>O<sub>3</sub>) 0.25 0.25 0.25
Na<sub>2</sub>O/(Na<sub>2</sub>O+K<sub>2</sub>O) 0.79 0.83 0.86
表5
例19 例20 例21 例22 例23 例24
SiO<sub>2</sub> 62.0 60.0 66.1 62.0 62.0 62.0
Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> 8.0 8.0 11.3 6.8 6.8 8.0
B<sub>2</sub>O<sub>3</sub> 23.0 25.0 7.8 23.0 23.0 23.0
Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>+B<sub>2</sub>O<sub>3</sub> 31.0 33.0 19.1 29.8 29.8 31.0
MgO 4.0 2.0 5.1 4.0 4.0 1.0
CaO 2.0 3.0 4.5 2.0 2.0 1.0
SrO 0.8 2.0 5.2 0.8 0.8 -
BaO 0.2 - - 0.2 0.2 -
RO合计量 7.0 7.0 14.8 7.0 7.0 2.0
Na<sub>2</sub>O 0.01 0.005 0.07 0.009 0.005 0.005
K<sub>2</sub>O 0.005 0.001 0.01 0.003 0.003 0.003
R<sub>2</sub>O合计量 0.015 0.006 0.08 0.012 0.008 0.008
Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> 0.01 0.008 0.003 0.01 0.01 0.01
SnO<sub>2</sub> - - - - - -
ZnO<sub>2</sub> - - - - - 3.0
ZrO<sub>2</sub> - - - - - 2.0
Y<sub>2</sub>O<sub>3</sub> - - - 1.2 0.6 -
TiO<sub>2</sub> - - - - 0.6 -
La<sub>2</sub>O<sub>3</sub> - - - - - -
Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>/(Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>+B<sub>2</sub>O<sub>3</sub>) 0.26 0.24 0.59 0.23 0.23 0.26
Na<sub>2</sub>O/(Na<sub>2</sub>O+K<sub>2</sub>O) 0.67 0.83 0.88 0.75 0.63 0.63
表6
Figure BDA0003065981090000301
表7
Figure BDA0003065981090000311
表8
Figure BDA0003065981090000321
表9
Figure BDA0003065981090000331
表10
Figure BDA0003065981090000341
实施例(例1～18)的玻璃基板的35GHz下的介质损耗角正切均为0.007以下，耐酸性和作为玻璃的均匀性的指标的雾度值和波长600nm下的透射率均良好。不含微量成分的例19、例20的耐酸性差。例21不含微量成分，由Al2O3/(Al2O3+B2O3)表示的摩尔比大于0.45，B2O3含量少，因此35GHz下的介质损耗角正切高于0.007，不能降低高频区域中的介质损耗。条件(3A)中的微量成分的合计含量大于1.0％的例22、例23的耐酸性差，作为玻璃的均匀性的指标的雾度值和透射率差。条件(3B)中的ZnO2和ZrO2的合计含量大于4.0％的例24的耐酸性良好，但是作为玻璃的均匀性的指标的雾度值和波长600nm下的透射率差。
详细并且参照特定的实施方式对本发明进行了说明，但是对于本领域技术人员显而易见的是，可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下进行各种变更、修正。本申请基于在2018年11月14日申请的日本专利申请(日本特愿2018-213526)，其内容以引用的形式并入本文中。
产业实用性
本发明的高频器件用玻璃基板能够降低高频信号的介质损耗。这样的玻璃基板对于处理10GHz以上等高频信号、特别是大于30GHz的高频信号、进而35GHz以上的高频信号的所有高频电子器件、例如通信设备的玻璃基板、SAW器件和FBAR等频率滤波器部件、波导管等带通滤波器、SIW(基片集成波导)部件、雷达部件、天线部件(特别是最适合于卫星通讯的液晶天线)等是有用的。
标号说明
1：电路基板
2：玻璃基板
2a、2b：主表面
3、4：布线层

Claims (12)

1.一种高频器件用玻璃基板，其中，
以氧化物基准的摩尔百分率计，所述高频器件用玻璃基板含有合计含量为0.1％～13％的碱土金属氧化物，并且含有合计含量为1％～40％的Al2O3和B2O3，
在所述高频器件用玻璃基板中，由Al2O3/(Al2O3+B2O3)表示的含量的摩尔比为0～0.45，
以氧化物基准的摩尔百分率计，所述高频器件用玻璃基板含有合计含量为0.1％～1.0％的选自由Sc2O3、TiO2、ZnO2、Ga2O3、GeO2、Y2O3、ZrO2、Nb2O5、In2O3、TeO2、HfO2、Ta2O5、WO3、Bi2O3、La2O3、Gd2O3、Yb2O3和Lu2O3构成的组中的至少一种，
所述高频器件用玻璃基板以SiO2作为主要成分，并且
所述高频器件用玻璃基板的35GHz下的介质损耗角正切为0.007以下。
2.如权利要求1所述的高频器件用玻璃基板，其中，
以氧化物基准的摩尔百分率计，所述高频器件用玻璃基板含有0.25％～1.0％的ZrO2。
3.如权利要求1或2所述的高频器件用玻璃基板，其中，
以氧化物基准的摩尔百分率计，所述高频器件用玻璃基板含有0.1％～0.5％的Y2O3。
4.一种高频器件用玻璃基板，其中，
以氧化物基准的摩尔百分率计，所述高频器件用玻璃基板含有合计含量为0.1％～13％的碱土金属氧化物，并且含有合计含量为1％～40％的Al2O3和B2O3，
在所述高频器件用玻璃基板中，由Al2O3/(Al2O3+B2O3)表示的含量的摩尔比为0～0.45，
以氧化物基准的摩尔百分率计，所述高频器件用玻璃基板含有合计含量为1.5％～4.0％的ZnO2和ZrO2中的至少一者，
所述高频器件用玻璃基板以SiO2作为主要成分，并且
所述高频器件用玻璃基板的35GHz下的介质损耗角正切为0.007以下。
5.如权利要求1～4中任一项所述的高频器件用玻璃基板，其中，
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计为1.5nm以下。
6.如权利要求1～5中任一项所述的高频器件用玻璃基板，其中，
以氧化物基准的摩尔百分率计，所述高频器件用玻璃基板含有合计含量为0.001％～5％的碱金属氧化物，并且所述碱金属氧化物中由Na2O/(Na2O+K2O)表示的含量的摩尔比为0.01～0.99。
7.如权利要求1～6中任一项所述的高频器件用玻璃基板，其中，
所述高频器件用玻璃基板含有按Fe2O3换算为0.005％～0.12％的Fe。
8.如权利要求1～7中任一项所述的高频器件用玻璃基板，其中，
所述高频器件用玻璃基板含有按SnO2换算为0.25％以下的Sn。
9.如权利要求1～8中任一项所述的高频器件用玻璃基板，其中，
所述高频器件用玻璃基板的失透温度为1400℃以下。
10.如权利要求1～9中任一项所述的高频器件用玻璃基板，其中，
所述高频器件用玻璃基板的玻璃粘度达到102dPa·s时的温度T2为1700℃以下。
11.一种液晶天线，其具有权利要求1～10中任一项所述的玻璃基板。
12.一种高频器件，其具有权利要求1～10中任一项所述的玻璃基板。
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