Borofloat-33-Glaswafer
SCHOTT-Borofloat-33-Borosilikatglaswafer — CTE-abgestimmt auf Silizium für anodisches Bonden, mit hoher chemischer Beständigkeit und > 90 % Transmission von 310 nm bis 2.700 nm für MEMS, Mikrofluidik und Optik.
Überblick
Borofloat 33 ist ein von SCHOTT entwickeltes Borosilikat-Floatglas mit niedrigem Wärmeausdehnungskoeffizienten (3,25 × 10⁻⁶/K von 20–300 °C), der Silizium sehr nahe kommt. Diese CTE-Anpassung macht es zusammen mit hoher chemischer Beständigkeit und optischer Transparenz zum Material der Wahl für anodisches Bonden, mikrofluidische Geräte und TGV-Interposer.
Wir liefern Borofloat-33-Wafer von 100 mm bis 300 mm Durchmesser und 200 μm bis 1.100 μm Dicke mit feuerpolierten, SSP-, DSP- oder CMP-Oberflächen. Jeder Wafer wird einzeln gemessen und in einer Reinraumumgebung der Klasse 100 verpackt.
Borofloat 33 ist anodisch bondfähig — sein CTE (3,25 × 10⁻⁶/K) passt so gut zu Silizium, dass zuverlässige, blasenfreie Verbindungen mit Si-Wafern bei 300–450 °C möglich sind.
Borofloat 33 vs. Silizium
Für MEMS und Mikrofluidik bietet Borofloat 33 eine einzigartige Kombination, die Volumen-Silizium nicht bieten kann: optische Transparenz, elektrische Isolierung und CTE-Angleichung an Silizium für spannungsarmes Wafer-Bonden.
Borofloat 33 Glass
CTE-angepasst an Silizium
CTE 3,25 ppm/K, optisch transparent, elektrisch isolierend, Hydrolyseklasse 1. Ideal für anodisches Bonden, Mikrofluidik und optische MEMS, wo Silizium opak oder leitfähig ist.
Silicon (Si)
Standard für aktive Bauelemente
CTE 2,6 ppm/K, im sichtbaren Bereich opak, elektrisch leitfähig, höhere Kosten. Bevorzugt für aktive elektronische Bauelemente und Hochtemperaturprozesse über 500 °C.
MEMS & Mikrofluidik
Borofloat 33 unterstützt die drei Kernschritte der glasbasierten MEMS-Fertigung: isotropes HF-Ätzen für Mikrokanäle, anodisches Bonden auf Silizium-Kappenwafer und TGV-Bildung für 3D-Verbindungen.
Mikrofluidik-Kanäle
Isotropes HF-Ätzen erzeugt glatte, abgerundete Mikrokanäle mit gut kontrollierter Tiefe. Die optische Klarheit von Borofloat ermöglicht direkte optische Inspektion und Fluoreszenzdetektion durch das Substrat.
Anodisches Bonden
Borofloat 33 bondet CTE-angepasst an Silizium bei 300–450 °C anodisch mit Si-Wafern und erreicht Verbindungsfestigkeiten über 10 MPa — hermetische, blasenfreie Siegel ohne Zwischenklebstoffe.
Durchkontaktierungen im Glas
Laserunterstützt und plasmageätzte Via-Löcher werden metallisiert und bilden hochdichte vertikale Verbindungen mit Aspektverhältnissen bis 10:1 — für 2,5D/3D-Glasinterposer in HF- und Hochbandbreitenanwendungen.
Anodischer Bondprozess
Anodisches Bonden (auch feldunterstütztes oder elektrostatisches Bonden genannt) verbindet Borofloat-33-Glas ohne Klebstoffe mit Silizium. Bei 300–450 °C und 400–1.000 V wandern Sauerstoffionen zur Silizium-Grenzfläche und bilden eine permanente kovalente Si–O-Bindung.
Das Ergebnis ist eine starke (> 10 MPa), hermetische und chemisch inerte Verbindung. Die Glas-Silizium-Grenzfläche ist für die optische Inspektion vollständig transparent, und die Verbindung übersteht nachfolgende Trenn-, Schleif- und Nassprozessschritte.
Der anodische Bondservice von GINECHIP umfasst Substratreinigung, Ausrichtung und Bonden auf Produktionsanlagen mit gleichmäßiger Feldverteilung, unterstützt Wafergrößen von 100 mm bis 200 mm und optimiert die Ausbeute für die Serienfertigung.
Bio-MEMS & Life Sciences
Borofloat 33 ist ein bevorzugtes Substrat für Lab-on-Chip-Diagnostik, DNA-Arrays und Zellkulturgeräte. Seine hydrolytische chemische Beständigkeit Klasse 1 nach ISO 719 verhindert Ionenauslaugung, die pH-empfindliche Assays verändern könnte, während die Transparenz Echtzeit-Optik- und Fluoreszenzauslesung ermöglicht.
Für zellbasierte Assays minimieren die niedrige Oberflächenrauheit von Borofloat (RMS < 1,0 nm) und die partikelkontrollierte Verpackung unspezifische Bindung und Hintergrundrauschen — für reproduzierbare Ergebnisse über Produktionschargen hinweg.
Spezifikationen
| Parameter | Verfügbarer Bereich / Werte |
|---|---|
| Material | Borofloat 33 (SCHOTT), equivalent borosilicate float glass |
| Durchmesser | 100mm (4″), 150mm (6″), 200mm (8″), 300mm (12″) |
| Dicke | 200μm–1,100μm, standard SEMI thicknesses |
| CTE (20–300°C) | 3.25 × 10⁻⁶/K |
| Strain Point | 525°C |
| Erweichungspunkt | 825°C |
| Dichte | 2.20 g/cm³ |
| Brechungsindex | n₅₈₉ = 1.4714 |
| Dielektrizitätskonstante | 4.6 at 1 MHz |
| Oberflächenrauheit (AFM RMS) | < 1.0nm standard |
| TTV | ≤ 5μm |
| Bow / Warp | Bow ≤ 25μm |
| Transmissionsbereich | > 90% from 310nm to 2,700nm |
| Chemische Beständigkeit | Hydrolytic Class 1, Acid Class 1, Alkali Class 2 (per ISO 719 / DIN 12116) |
| Oberflächenfinish | SSP (Single-Side Polish) or DSP (Double-Side Polish), fire-polished or CMP |
| Verpackung | Interleaved cleanroom paper, single-wafer cassette, vacuum-sealed |
Typische Anwendungen
Mikrofluidik
Isotropes HF-Etching erzeugt glatte Mikrokanäle; die optische Klarheit ermöglicht die Fluoreszenzdetektion durch das Substrat.
Anodisches Bonden
CTE passend zu Silizium ermöglicht eine hermetische Verbindung mit Si-Wafern bei 300–450°C mit Festigkeiten über 10 MPa.
Durchkontaktierungen im Glas (TGV)
Metallisierte Via-Löcher schaffen hochdichte vertikale Verbindungen mit einem Seitenverhältnis von bis zu 10:1 für 2.5D/3D-Glas-Interposer.
Elektrochemische Geräte
Dielektrizitätskonstante 4,6 bei 1 MHz und hohe Reinheit unterstützen elektrochemische Sensoren und Mikroelektrodenarrays.
Biochips & Lab-on-Chip
Hydrolytische Beständigkeit der Klasse 1 verhindert das Auslaugen von Ionen; Transparenz ermöglicht eine Echtzeit-Optikablesung für Diagnostik.
Kapazitive MEMS
Geringe dielektrische Verluste und hohe Maßstabilität verbessern kapazitive Drucksensoren und Beschleunigungsmesser.
Messtechnik & Qualitätskontrolle
Jeder Borofloat-33-Wafer wird einzeln geprüft. Jeder Lieferung liegt ein vollständiger Messtechnikbericht bei — einschließlich CTE-Verifizierung, Oberflächenrauheit, Transmission, Ebenheit und chemischer Beständigkeit.
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