Стеклянные пластины Borofloat 33
Пластины из боросиликатного стекла SCHOTT Borofloat 33 — КТР согласован с кремнием для анодного соединения, высокая химическая стойкость и пропускание > 90% в диапазоне 310–2700 нм для MEMS, микрофлюидики и оптики.
Обзор
Borofloat 33 — боросиликатное флоат-стекло, разработанное компанией SCHOTT, с низким коэффициентом теплового расширения (3,25 × 10⁻⁶/К в диапазоне 20–300 °C), который хорошо согласуется с кремнием. Такое согласование КТР в сочетании с высокой химической стойкостью и оптической прозрачностью делает его материалом выбора для анодного соединения, микрофлюидных устройств и интерпозеров со сквозными отверстиями в стекле (TGV).
Мы поставляем пластины Borofloat 33 диаметром от 100 до 300 мм и толщиной от 200 до 1100 мкм с огнеполированной, односторонне полированной (SSP), двусторонне полированной (DSP) или CMP-обработанной поверхностью. Каждая пластина измеряется индивидуально и упаковывается в чистом помещении класса 100.
Borofloat 33 готов к анодному соединению — его КТР (3,25 × 10⁻⁶/К) достаточно близок к кремнию для надёжного бездефектного соединения с кремниевыми пластинами при 300–450 °C.
Borofloat 33 и кремний: сравнение
Для MEMS и микрофлюидики Borofloat 33 обеспечивает уникальное сочетание свойств, недоступное для объёмного кремния: оптическую прозрачность, электрическую изоляцию и согласование КТР с кремнием для низконапряжённого сращивания пластин.
Borofloat 33 Glass
КТР согласован с кремнием
КТР 3,25 ppm/К, оптически прозрачно, электрически изолирующее, гидролитический класс 1. Идеально для анодного соединения, микрофлюидики и оптических MEMS, где кремний непрозрачен или проводит ток.
Silicon (Si)
Стандарт для активных устройств
КТР 2,6 ppm/К, непрозрачен в видимом диапазоне, электропроводен, дороже. Предпочтителен для активных электронных устройств и высокотемпературной обработки выше 500 °C.
MEMS и микрофлюидика
Borofloat 33 поддерживает три ключевых этапа производства стеклянных MEMS: изотропное травление HF для микроканалов, анодное соединение с кремниевыми пластинами-крышками и формирование сквозных отверстий в стекле для 3D-межсоединений.
Микрофлюидные каналы
Изотропное травление HF формирует гладкие скруглённые микроканалы с хорошо контролируемой глубиной. Оптическая прозрачность Borofloat обеспечивает прямой оптический контроль и флуоресцентную детекцию через подложку.
Анодное соединение
Согласованный по КТР с кремнием Borofloat 33 анодно соединяется с кремниевыми пластинами при 300–450 °C с прочностью соединения свыше 10 МПа, образуя герметичные бездефектные уплотнения без промежуточных клеевых слоёв.
Сквозные отверстия в стекле
Отверстия, сформированные лазером и плазменным травлением, металлизируются, образуя высокоплотные вертикальные межсоединения с соотношением сторон до 10:1, что позволяет создавать стеклянные интерпозеры 2.5D/3D для СВЧ-применений с высокой пропускной способностью.
Процесс анодного соединения
Анодное (иначе — полевое или электростатическое) соединение соединяет стекло Borofloat 33 с кремнием без клея. При 300–450 °C и приложенном напряжении 400–1000 В ионы кислорода мигрируют к границе с кремнием, образуя постоянную ковалентную связь Si–O.
В результате получается прочное (> 10 МПа), герметичное и химически инертное соединение. Граница стекло-кремний полностью прозрачна для оптического контроля, а соединение выдерживает последующую резку, шлифовку и влажную обработку.
Услуга анодного соединения GINECHIP включает очистку подложек, выравнивание и соединение на производственном оборудовании с равномерным распределением поля, поддерживает пластины диаметром от 100 до 200 мм и оптимизирует выход годных для серийного производства.
Био-MEMS и науки о жизни
Borofloat 33 — предпочтительная подложка для диагностики «лаборатория на чипе», ДНК-чипов и устройств культивирования клеток. Гидролитическая химическая стойкость класса 1 по ISO 719 предотвращает выщелачивание ионов, способное изменить pH-чувствительные анализы, а прозрачность обеспечивает оптический и флуоресцентный считывание в реальном времени.
Для анализов на основе клеток низкая шероховатость поверхности Borofloat (RMS < 1,0 нм) и контролируемая по частицам упаковка минимизируют неспецифическое связывание и фоновый шум, обеспечивая воспроизводимые результаты между производственными партиями.
Технические характеристики
| Параметр | Доступный диапазон / значения |
|---|---|
| Материал | Borofloat 33 (SCHOTT), equivalent borosilicate float glass |
| Диаметр | 100mm (4″), 150mm (6″), 200mm (8″), 300mm (12″) |
| Толщина | 200μm–1,100μm, standard SEMI thicknesses |
| CTE (20–300°C) | 3.25 × 10⁻⁶/K |
| Точка деформации | 525°C |
| Точка размягчения | 825°C |
| Плотность | 2.20 g/cm³ |
| Показатель преломления | n₅₈₉ = 1.4714 |
| Диэлектрическая проницаемость | 4.6 at 1 MHz |
| Шероховатость поверхности (AFM RMS) | < 1.0nm standard |
| TTV | ≤ 5μm |
| Изгиб / Коробление | Bow ≤ 25μm |
| Диапазон пропускания | > 90% from 310nm to 2,700nm |
| Химическая стойкость | Hydrolytic Class 1, Acid Class 1, Alkali Class 2 (per ISO 719 / DIN 12116) |
| Отделка поверхности | SSP (Single-Side Polish) or DSP (Double-Side Polish), fire-polished or CMP |
| Корпусировка | Interleaved cleanroom paper, single-wafer cassette, vacuum-sealed |
Типичные применения
Микрофлюидика
Изотропное травление HF формирует гладкие микроканалы; высокая оптическая прозрачность позволяет проводить флуоресцентное детектирование через подложку.
Анодное соединение
CTE согласован с кремнием; обеспечивает герметичное соединение с кремниевыми пластинами при 300–450°C с прочностью свыше 10 MPa.
Сквозные переходные отверстия в стекле (TGV)
Металлизация отверстий для переходных контактов создает высокоплотные вертикальные соединения с соотношением сторон до 10:1 для стеклянных интерпозеров 2.5D/3D.
Электрохимические устройства
Диэлектрическая проницаемость 4,6 при 1 МГц и высокая чистота поддерживают электрохимические датчики и массивы микрозондов/микроэлектродов.
Биочипы и Lab-on-Chip
Сопротивление гидролизу класса 1 предотвращает выщелачивание ионов; прозрачность обеспечивает считывание оптических данных в реальном времени для диагностики.
Емкостные MEMS
Низкие диэлектрические потери и высокая стабильность размеров улучшают емкостные датчики давления и акселерометры.
Метрология и контроль качества
Каждая пластина Borofloat 33 проверяется индивидуально. К каждой поставке прилагается полный отчёт по метрологии — включая проверку КТР, шероховатость поверхности, пропускание, плоскостность и данные химической стойкости.
Запросить предложение Borofloat 33
Отправьте ваши индивидуальные спецификации в нашу инженерную команду, чтобы получить быстрое коммерческое предложение. Мы рассмотрим ваши требования и оперативно вернемся к вам.