现代电子设备通常包括用玻璃纤维加强的印刷电路板。许多现代的电子设 备，如移动或固定的无线电话机、计算机、个人数据助理(PDA)等，都具有 在高或超高频率下运行的电子系统。当玻璃暴露于这种高频或超高频电磁场中 时，该玻璃吸收至少一部分能量并将吸收的能量转化为热。被玻璃吸收的热形 式的能量称为介电损耗能量。该介电损耗能量与该玻璃组合物的“介电常数” 和“介电损耗角正切”成正比，如下列表达式所示：
W＝kfv2ε(tanδ)
其中“W”是玻璃中的介电损耗能量，“k”是常数，“f”是频率，“v2”是电位 梯度，“ε”是介电常数，“tanδ”是介电损耗角正切。如以上表达式所示，介 电损耗能量“W”随着玻璃的介电常数和介电损耗角正切的增大和/或频率的 增大而增大。
通常用于加强印刷电路板的玻璃纤维的两种类型是E-玻璃30和D-玻璃， 然而，E-玻璃在室温约1MHz的频率下具有约6.6至约8.1的相对高的介电常 数和约12x104至约26x104的相对高的介电损耗角正切。因此，因为E-玻璃能 产生相对高的介电损耗，E-玻璃对于具有较高密度电子元件和较高处理速度的 印刷电路板是一种不好的加强材料。另一方面，D-玻璃在室温约1MHz的频率 下具有约4.3的相对低的介电常数和约10×104的相对低的介电损耗角正切。然 而，D-玻璃具有相对高的熔化温度、相对差的可加工性、相对差的机械性能以 及相对差的耐水性。此外，D-玻璃可能不很好地粘着环氧树脂，并常常包含细 沟和气泡形式的缺点。因此，E-玻璃和D-玻璃都不是理想地适合用作高速印 刷电路板上的加强纤维，并且都不适用于在约1MHz至约18GHz的高频或超 高频下运转的电路板。
其他人已经尝试开发具有低介电性能的替代玻璃组合物，其更好地适用于 高速和超高速电子设备的印刷电路板中。例如，日本的Nitto Boseki有限公司 生产并销售了商标为NITTOBO NE-的这样一种替代玻璃组合物。这 种替代介电玻璃组合物按重量百分比计典型地包含约45-65％的SiO2、约 13-30％的B2O3和约8-20％的Al2O3作为主要组分。此外，这种玻璃组合物典 型地包括至少一些MgO和/或至少一些CaO的结合作为助熔剂(flux)以降低 粘度和缓解熔化。当结合使用时，MgO和/或CaO的总量典型地是以至少4％ 重量的量包含在内。例如，转让给Nitto Boseki公司的公开的美国专利申请No. US2003/0054936A1中描述了含有至少约4％重量的MgO和/或CaO的这样一 种组合物。然而，MgO的存在会增加配料成本，引起不合需要的相分离，降 低了耐水性，令玻璃组合物的介电常数和介电损耗角正切增大至无法接受的程 度，并且如果以原料钙镁碳酸盐(白云石)被引入，还会引起爆裂。因此，包 含至少约4％重量的CaO作为助熔剂，且基本不含MgO的玻璃纤维将是可取 的。
上述较新的替代介电玻璃组合物还通常包含总量小于约0.5％重量的作为 助熔剂的Li2O、Na2O和/或K2O。然而，这些组分的一种或多种的存在会引起 该玻璃组合物的介电损耗角正切增大，并可降低该玻璃组合物的耐水性。
TiO2也通常被包含在替代介电玻璃纤维中以降低粘度，并降低介电损耗角 正切。然而，TiO2的存在会导致相分离，降低所得玻璃纤维的化学持久性，并 且给玻璃染上一层不合需要的黄色。
因此，人们想要的是基本不含MgO，基本不含Li2O、Na2O和/或K2O， 并且基本不含TiO2的介电玻璃纤维。

本发明包括一种具有低介电常数和低介电损耗角正切的玻璃纤维，其以重 量计包含约52％至约60％的SiO2、约11％至约16％的Al2O3、约20％至约30％ 的B2O3和约4％至约8％的CaO，作为玻璃组合物，并且基本不含MgO、基本 不含Li2O、基本不含Na2O、基本不含K2O、以及基本不含Ti2O。该玻璃组合 物还可包含高至约2％重量的F2。本发明还包括一种具有低介电常数和低介电 损耗角正切的玻璃纤维，其以重量计包含约53％至约58％的SiO2、约11％至 约15％的Al2O3、约22％至约27％的B2O3和约5％至约8％的CaO，作为玻璃 组合物，基本不含MgO、基本不含Li2O、基本不含Na2O、基本不含K2O、以 及基本不含Ti2O。该玻璃组合物可以进一步包含高至约2％重量的F2。此外， 本发明包括一种具有低介电常数和低介电损耗角正切的玻璃纤维，其以重量计 包含约54％至约58％的SiO2、约11％至约14％的Al2O3、约24％至约27％的 B2O3和约5％至约6％的CaO，作为玻璃组合物，基本不含MgO、基本不含 Li2O、基本不含Na2O、基本不含K2O、以及基本不含Ti2O。该玻璃组合物还 能进一步包含高至约2％重量的F2。
发明详细说明
参考实施例可详细地解释本发明。表1所示的示例性玻璃组合物对应所附 的权利要求，包括权利要求2的优选实施方式。表1还包括E-玻璃和D-玻璃 的典型的组分百分比和性能。
表1
  组分   (重量％)   E-玻   璃   D-玻   璃   实例   D53   实例   D54   实例   D55   实例   D57   实例   D58   实例   D59   实例   D47-   2   SiO2   52-56   72-75   53.63   55.21   55.15   53.02   54.38   53.89   54.17   Al2O3   12-16   -   14.47   12.74   14.51   14.82   13.93   13.96   14.26   B2O3   5-10   ＜23   23.72   23.80   22.11   23.83   23.68   25.03   24.23   CaO   16-25   -   7.80   7.84   7.82   7.18   6.84   6.08   6.85   F2   0-1.0   -   0.38   0.41   0.41   1.15   1.17   1.04   0.50   MgO   0-5.0   -   -   -   -   -   -   -   -   Na2O+K2O   0.2.0   ＜4   -   -   -   -   -   -   -   ε’-介电常数   @1MHz   6.6-8.   1   4.1   4.81   4.71   4.77   4.98   4.87   4.89   4.67   ε’-介电常数   @10GHz   6.1-6.   8   4.2   4.73   4.65   4.72   4.64   4.58   4.48   4.62
  ε’-介电常数   @18GHz   n/a   n/a   n/a   n/a   n/a   4.64   4.57   4.49   4.67   介电损耗角   正切   (x104)@1M   Hz   12-26   5   5   5   5   4   4   4   4   介电损耗角   正切   (x104)@10G   Hz   39-62   25   28   30   32   25   24   25   28   介电损耗角   正切   (x104)@18G   Hz   N/a   n/a   n/a   n/a   n/a   27   29   28   30   T3--粘度   ＝103泊思时   的温度(℃)   1185-   1200   1410   1328   1343   1355   1315   1341   1334   1354   耐水性：玻璃   洗脱量   (mg/cm2)   0.06   n/a   0.14   0.17   0.11   0.14   0.13   0.17   0.14   ΔT(℃)(log3.   0粘度的温   度和液相温   度的差)   ＞100   N/a   ＞100   ＞50   ＞100   ＞100   ＞100   ＞100   ＞100   杨氏模数   (Gpa)   72   55   n/a   n/a   n/a   59   58   56   58   热胀系数   (CTE)(x107C   -1)   50   30   n/a   n/a   n/a   33.9   35.1   33.9   33.0
表1(续)
  组分   (重量％)   E-玻   璃   D-玻   璃   实例   E1   实例   E2   实例   E3   实例   E4   实例   E5   SiO2   52-56   72-75   57.72   55.33   54.22   53.50   53.42   Al2O3   12-16   -   11.33   14.67   12.02   14.30   12.87   B2O3   5-10   ＜23   23.98   22.28   26.00   24.90   26.76   CaO   16-25   -   5.82   5.91   5.94   5.95   5.91   F2   0-1.0   -   1.15   1.81   1.82   1.35   1.04   MgO   0-5.0   -   -   -   -   -   -   Na2O+K2O   0.2.0   ＜4   -   -   -   -   -   ε’-介电常数   @1MHz   6.6-8.   1   4.1   4.46   4.55   4.52   4.56   4.53   ε’-介电常数   @10GHz   6.1-6.   8   4.2   4.43   4.52   4.39   4.54   4.43   ε’-介电常数   @18GHz   N/a   n/a   n/a   n/a   n/a   n/a   n/a   介电损耗角正切   (x104)@1MHz   12-26   5   3   4   4   3   3   介电损耗角正切   (x104)@10GHz   39-62   25   22   21   22   27   24   介电损耗角正切   (x104)@18GHz   N/a   n/a   n/a   n/a   n/a   n/a   n/a   T3---粘度＝103泊   思时的温度(℃)   1185-   1200   1410   1396   1346   1357   1320   1349   耐水性：玻璃洗脱   量(mg/cm2)   0.06   n/a   0.10   0.16   0.24   0.14   0.27   ΔT(℃)(log3.0粘   度的温度和液相   温度的差)   ＜100   n/a   ＞50   ＞50   ＜50   ＞50   ＞50   杨氏模数(Gpa)   72   55   n/a   n/a   n/a   n/a   n/a
  热胀系数   (CTE)(x107C-1)   50   30   n/a   n/a   n/a   n/a   n/a
表1(续)
  组分   (重量％)   E-玻璃   D-玻璃   实例   E7   实例   E8   实例   E9   实例   E10   SiO2   52-56   72-75   55.06   55.80   53.67   55.95   Al2O3   12-16   -   11.35   14.38   14.61   12.59   B2O3   5-10   ＜23   26.49   22.75   24.00   24.12   CaO   16-25   -   6.08   6.05   5.98   6.06   F2   0-1.0   -   1.02   1.02   1.74   1.28   MgO   0-5.0   -   -   -   -   -   Na2O+K2O   0.2.0   ＜4   -   -   -   -   ε’-介电常数   @1MHz   6.6-8.1   4.1   4.38   4.56   4.57   4.55   ε’-介电常数   @10GHz   6.1-6.8   4.2   4.32   4.49   4.55   4.44   ε’-介电常数   @18GHz   N/a   n/a   n/a   n/a   n/a   n/a   介电损耗角正切   (x104)@1MHz   12-26   5   4   4   3   4   介电损耗角正切   (x104)@10GHz   39-62   25   23   22   21   23   介电损耗角正切   (x104)@18GHz   n/a   n/a   n/a   n/a   n/a   n/a   T3-粘度＝103泊思   时的温度(℃)   1185-   1200   1410   1382   1381   1323   1353   耐水性：玻璃洗脱   量(mg/cm2)   0.06   n/a   0.23   0.16   0.15   0.16
  ΔT(℃)(log3.0粘   度的温度和液相   温度的差)   ＜100   N/a   ＞100   ＞50   ＜50   ＜50   杨氏模数(Gpa)   72   55   n/a   n/a   n/a   n/a   热胀系数   (CTE)(x107至C-1)   50   30   n/a   n/a   n/a   n/a
按如下所述制备具有表1所示的样本玻璃组合物的批次。玻璃合成包括批 次预处理(机械的和热的)，第一次熔化、在水中打磨(fitting in water)或压 碎、第二次熔化、以及最后将玻璃倒入不锈钢模具。
所有批次都制备成片(tablet)的形式。批次组分用精确度±0.005g的分 度尺(calibrated scale)称重足以生产约1/2磅玻璃的量。将这些组分粗略地混 合并置于具有1/2加仑容量的球磨机滚筒中。该组分在磨机滚筒中精细地混合 和研磨3小时。将由此产生的粉批次手动地压在模具中以生产0.7英寸x0.5 英寸的片，然后这些片在干燥炉中于120℃下干燥3小时。干燥的片被置入马 弗炉中，并以5℃每分钟的速率加热至800-850℃。这些片在该温度下维持30 分钟。这些片冷却至室温后，将其储存或马上用于玻璃熔化。
这些片在提供有八个0.65英寸x10英寸的碳化硅加热元件的实验室电炉 中的铂-铑坩锅中熔化。该电炉连续地在约1550℃加热这些材料六小时，或在 约1630℃加热2.5小时。将坩埚从电炉中移除。为了从各熔化物的表层剔除 条纹玻璃的10足够量，将约25g的熔融混合物倒入加热的金属模具，稍后再 除去。各批次的余下部分在它的坩埚中重新加热至少15分钟，然后将一部分 倒入小铂坩埚用于测定粘度温度形成范围。倾倒和重新加热重复进行达5次， 由此利用了各溶化坩埚中玻璃余下部分的约95％。铸件冷却至约800℃，并置 于预先加热至约750℃的马弗炉内以便退火。控制该炉以约30℃每分钟的速 率冷却该铸件至约350℃。达到350℃后，关掉马弗炉，并冷却该铸件至室温。
玻璃样品用于测试结晶电势。该样品首先在毕西臼(Abich mortar)中压 碎然后过筛。收集粒径约100μm-300μm的玻璃碎片。将重约3g的一部分玻璃 砂置于环形铂盘中，并在有铁铬铝丝(Kanthal wire)加热线圈的管状电炉中 加热。通过铂丝制成的环将该铂盘固定在铂-铂/铑热电偶的热端，以便加热过 程中样品立即与热电偶的热接头接近。将样品置于炉中，初始稳定在等于 (T3-100℃)或(T3-50℃)的温度下(其中T3为对应粘度log[η，泊思]＝3时 的温度)。样品达到所需温度需要的时间为约5-10分钟。样品在目标温度维持 约16小时，然后将各样品从炉中移出，并在空气中冷却约1-2分钟。冷却至 室温后，将各玻璃样品从其盘中移走，并在30x-60x放大倍率的显微镜下观察。 然后将样品弄碎成更小的片，用于在100x和200x放大倍率的显微镜下进一步 光学观察。玻璃样品的任意批量位置(bulk location)中的小单晶的存在被认 为是构成晶体。轻微的乳光可认为是相分离的证据。因此，例如，如果在 T3-100℃没有明显晶体，则液相温度被测定为小于T3-100℃。类似地，如果在 T3-100℃没有明显乳光，则可以断定，或者没有不混溶性，或者不混溶性在低 于液相温度的温度下发生。
各样本的形成粘度温度(T3)是用平衡粘度计测量。该粘度计包括一高 度抛光的铂-铑球，其从能测量垂直移动的负荷和速率的测试装置悬挂在铂-铑 丝上。该球体浸没于熔融玻璃中，该玻璃位于垂直管状电炉内的圆柱铂坩埚内， 该电炉能加热熔融玻璃样品至1450℃。铂-铂/铑热电偶的热端连接至铂坩埚的 内表面。温度控制器保持玻璃样本的所需温度在±1℃范围内。将该电炉加热 至玻璃样品的粘度推测为103.5-102.5泊思时的温度。将铂-铑球慢慢地浸在熔融 玻璃中，在15-20分钟后，温度稳定，并且测量系统保持平衡。通过测量装置 相继增加和减少负荷，并测量球移动的速率。改变熔融玻璃的温度(20-25℃)， 并重复负荷/测量操作。球移动的速率“U”由下列等式描述：
U＝KF/η
其中，“F”为施加于球体的力，“η”为粘度，“K”为系数，取决于含有熔融 样品的坩埚和球体的直径。从前面的等式，可得：
logη＝logK+logF-logU
如果用速率“U”表示施加于球体的力的整体，那么该等式进一步简化为：
logη＝K*-logU
系数K*的值是凭经验通过用NIST标准参考物质玻璃710A校准粘度来确定。 粘度测量的随机误差约等于logη的±0.01范围内，而总误差(包括与粘度计校 准误差有关的系统误差)在logη的±0.03范围内。T3是利用接近T3的粘度数 据的回归确定，具有±3C的精确度。
利用高精度AC-桥进行1MHz频率下的介电常数和介电损耗的测量。该桥 可确定无尘室内电容器两板之间的介电材料的平层的特性。每次测量前，用高 纯度石英玻璃的六个校准样本来校准该桥。
利用置于短路波导管内的圆柱型样品完成10和18GHz下介电特性的测 量。该波导管是由纯铜构成，并包括涂有纯银的抛光内表面。由于氧化，测试 期间该银涂层被定期修复。在波导管内，用精度高稳定性、超高频率的发生器 确立所需波长的驻波。波导管中无样本时，确定最低驻波l0的位置。波导管中 有样本时，确定最低驻波l1的位置。利用下列方程确定行波S的系数和波长λ1 的长度：
$\frac{\tan x}{x}=-\frac{{\lambda }_i}{2\pi }·\frac{1}{d}·\tan (\frac{2\pi }{{\lambda }_i}·x_0);$ $x_0=\frac{{\lambda }_i}{2}-(d+\mathrm{\Delta l})$
其中：d是样本的厚度，且Δl＝l0-l1。
${ϵ}^{\prime }=\frac{1+{\left(\frac{\mathrm{\beta k}}{2\pi }\right)}^2}{1+\frac{k}{{\lambda }_{\int }}}$
x＝βd； $\frac{\frac{2\pi }{{\lambda }_i}·d}{\cot x-\frac{x}{\mathrm{si}{n}^{2}x}}\frac{1+{\tan }^2(\frac{2\pi }{{\lambda }_i}·x_0)}{{\tan }^2(\frac{2\pi }{{\lambda }_i}·x_0)}$
${ϵ}^{\prime \prime }={\left(\frac{\frac{k}{2\pi }}{d}\right)}^2·2x·y;$ $\tan \delta =\frac{{ϵ}^{\prime \prime }}{{ϵ}^{\prime }}$
其中k是波导管的两倍直径。
通过测量一段时间溶解于近沸水中的材料量(即样本失重)来确定各玻璃 样本的耐水性。将预称重50mmx3mm的玻璃盘置于盛放了150ml蒸馏水的 宽颈石英烧瓶内。为了防止水在接近沸腾温度时蒸发，该烧瓶包括回流冷凝器。 该烧瓶被置于水浴中，并包含略低于浴缸水位的水。浴缸温度在98℃维持5 小时。将烧瓶从浴缸中移出，并冷却至室温。将玻璃盘从烧瓶中移出，用乙醇 清洁、干燥，并称重以确定失重。对于各样本玻璃组合物，该程序进行至少3 次，然后将三次连续测试的结果平均。样本表面积的每1cm2失重在精确度± 0.03mg/cm2内确定。
各样品的弹性“K”的体积模量是用脉冲声学方法基于该研究材料中纵波 和横波的扩展速率的测量来确定。超声波发生器可记录超声脉冲沿已知长度的 样本传输的时间。然后纵波和横波的速率在±5％误差内被确定。体积模量K 的确定可计算1.5-2％范围内的杨氏模量E，和±2％内的泊松系数v。体积模量 K在±4％内确定。每次测量前，用标准金属样本校准仪器。用以下公式计算：
$v=(V_l^2-2V_s^2)/(2·(V_l^2-V_s^2));$
$E=\rho V_l^2·(1+v)(1-2v)/(1-v);$
K＝E/(3·(1-2v))
其中：
Vl，Vs-是纵波和横波的速率，
ρ-是密度。
密度是用韦氏比重秤法(hydrostatic method)在室温下测量，误差约±0.01％。
用高精度斜轴硅玻璃膨胀仪确定热胀系数(CTE)和玻璃转变温度(Tg)。 用膨胀仪测量由热胀引起的样本长度的微小变化。测试前所有样本以完全相同 的方式进行热条件控制，以确保相同的受热历程。Tg的初始值利用计算方法或 快速膨胀仪测试来确定。样本加热至超过Tg约90℃的温度，并在该温度下维 持约15分钟。然后样本以3℃每分钟冷却至约300℃，并关掉炉子以使该“受 条件控制的”或“稳定的”样本冷却至室温。
热胀系数(CTE)是在室温和300℃之间的间隔期间测量。对于每个样本， 进行随后加热和冷却的三次循环。每次循环包括在室温下等温保持30分钟， 接着加热至300℃，在300℃等温保持30分钟，然后冷却并保持在室温。每 次等温保持结束时，测量各个样本的长度。因此对于每次加热/冷却循环，获 得两个结果。从各个样品的六个总结果中确定平均值。用单晶金刚砂制成的标 准样本定期地校准膨胀仪。CTE测量的标准误差为+1 10-7C-1，Tg测量的标准 误差为+1℃。
与强调相对昂贵成分如TiO2、磷酸盐等存在的其它现代低介电常数玻璃 不同，本发明的玻璃组合物可用一些相对便宜并易于得到的材料生产，包括石 灰石、硅石粉、煅烧矾土或粘土、和氟石。本发明的玻璃组合物不包含MgO， MgO会增加配料成本，引起不合需要的相分离，降低耐水性，增加玻璃组合 物的介电常数和介电损耗角正切至令人不能接受的水平，并且，如果以生白云 石提供，会引起爆裂。Al2O3是以至少11％重量的量存在以改善耐水性，但限 于不超过16％重量，以避免纤维形成期间不必要地增加液相温度，导致窄的工 作温度范围，或导致不再透明。CaO是以至少4％重量的量包含于该组合物中， 以改善熔融性和降低粘度，但其含量受到限制以避免不利地增大液相温度和介 电常数。限制组合物中SiO2的含量至60％或更少确保了良好的熔融性，并且 当该组合物用于电路板时确保这些板的良好的可钻性。组合物中F2的存在降 低了玻璃纤维形成温度时的粘度，降低玻璃的密度和折射率，改善玻璃的介电 性能，改善熔融性，降低玻璃表面张力，并降低传统玻璃熔炉中形成的泡沫或 浮渣的量。包含F2还有助于在纤维成型期间将硼冷凝减至最少。
如表1所示，在1MHz，实例中的玻璃组合物表现出小于5的介电常数， 和5x10-4或更低的介电损耗角正切。具体地，在1MHz，介电常数为4.38至 4.98，介电损耗角正切为3x10-4至5x10-4。再如表1所示，在10GHz，实例中 的玻璃组合物具有小于5的介电常数，和小于或等于32x10-4的介电损耗角正 切。具体地，在10GHz，介电常数为4.32至4.73，介电损耗角正切为21x10-4 至32x10-4。因此，实例中的玻璃组合物展示出与D-玻璃的介电性能几乎等同 的低介电常数和低介电损耗角正切。此外，如表1所示，对于在18GHz测试 的那些实例，实例中玻璃组合物具有小于5的介电常数，和小于或等于30x10-4 的介电损耗角正切。具体地，在18GHz，介电常数为4.49至4.67，介电损耗 角正切为27x10-4至30x10-4。
此外，如表1所示，实例中玻璃组合物展示出约0.10mg/cm2至约0.27 mg/cm2的玻璃洗脱量，并因此耐水性优良。实例中玻璃组合物的玻璃洗脱量 略高于E-玻璃，E-玻璃具有测量为约0.06mg/cm2的玻璃洗脱量。然而，已知 D-玻璃具有比E-玻璃低得多的耐水性。典型的公布数值显示D-玻璃的玻璃洗 脱比E-玻璃的高约10-15倍。因此，与D-玻璃相比，实例中的玻璃组合物非 常好。
而且，实例中玻璃组合物所在的温度在与D-玻璃相比相对低的温度下展 现出等于103泊思的粘度，D-玻璃通常在高于约1400摄氏度的温度下才具有 这样的粘度。如此低的温度有利于将本发明的玻璃组合物纤维化成为玻璃纤 维。
液相温度是晶体在熔融玻璃中形成时的温度或比该温度低的温度。因此， 为了避免纤维在形成过程中的破裂，至关重要的是熔融和形成过程中的玻璃温 度保持高于液相温度。玻璃纤维行业常见的是比较不同玻璃的ΔT(T3-T液相) 以预测玻璃纤维化将会如何。具有较高ΔT值的玻璃是优选的。例如，ΔT值 高于100℃的玻璃将比ΔT值小于50℃的玻璃更为优选。因此，就熔融和形 成特性来说，实例D53、D55、D57、D58、D59、和D47-2中的玻璃组合物可 能比实例E3、E9和E10中的玻璃组合物更优选。
在本发明中可以看出，具有的介电常数小于或等于5并且介电损耗角正切 在1MHz为4x10-4或更低、10GHz时为32x10-4或更低、18GHz时为30x10-4 或更低的玻璃纤维可以通过调节SiO2含量至约54-58％的重量、调节Al2O3含 量至约11-14％的重量、调节B2O3含量至约24-27％的重量，并且调节CaO含 量至5-6％的重量来获得。这种组合物还能包含高至约2％的重量的F2。此外， 实例显示出调节SiO2的含量至约53-58％的重量、调节Al2O3含量至约11-15％ 的重量、调节B2O3含量至约22-28％的重量，并且调节CaO含量至5-6％的重 量也能产生可接受的低介电损耗角正切。该组合物也能包含高至约2％重量的 F2。此外，可以相信的是调节SiO2的含量至约52-60％的重量、调节Al2O3含 量至约11-16％的重量、调节B2O3含量至约20-30％的重量，并且调节CaO含 量至4-8％的重量将产生可接受的低介电损耗角正切和其它所需要的性能。如 上所讨论，其他人以前已经发现包含至少约4％重量的CaO能有效降低粘度并 缓解玻璃组合物的熔化。这种组合物也可包含高至约2％重量的F2。
本发明的玻璃纤维具有低介电常数和低介电损耗角正切，并且作为玻璃纤 维用于印刷电路板是很好的。该玻璃纤维尤其适用于加强高密度电路的印刷电 路板。而且，用于制造纤维的玻璃具有相对低的熔化温度，优良的加工性，优 良的耐水性和优良的热胀性能。因此，稳定的低介电玻璃纤维可易于生产。
可生产含有本发明的玻璃纤维的各种基材，包括但不限于纺织织物、无纺 织物、单向织物、针织产品、短切原丝、粗纱、缠丝产品、玻璃粉和毡子。由 这些基材中的至少一种与塑料(例如片状模塑料、块状模塑料或预浸料坯)形 成的复合材料也能用作外围通信设备等的加强物。例如，包含本发明的玻璃纤 维的复合材料可在约300MHz至约30GHz频率范围用于雷达透视应用领域。