Einführung der BF33 Glaswafer

Der BF33 Glaswafer – weithin bekannt als BOROFLOAT 33 oder BF 33 – ist ein hochwertiger Borosilikat-Floatglaswafer, der von SCHOTT hergestellt wird und für seine außergewöhnlichen thermischen, optischen, chemischen und mechanischen Eigenschaften bekannt ist. Die „33“ in seinem Namen bezieht sich auf seinen Wärmeausdehnungskoeffizienten (WAK) von etwa 3,3 ppm/°C, eine Eigenschaft, die eng mit Silizium übereinstimmt und ihn zu einer bevorzugten Wahl für Halbleiter- und mikroelektronische Anwendungen macht.

BOROFLOAT 33 wird mit dem wegweisenden Mikrofloat-Verfahren von SCHOTT hergestellt, das ein homogenes Material mit spiegelähnlicher Oberflächenqualität, hoher Ebenheit, minimaler Mikro-Rauheit und insgesamt hervorragender optischer Klarheit ergibt.

Materialzusammensetzung & Strukturelle Integrität des BF33 Glaswafers

Die Glaszusammensetzung von BF33 ist ungefähr:

•  SiO₂

•  B₂O₃

•  Na₂O/K₂O

•  Al₂O₃ 

Diese Formulierung liefert wichtige Vorteile:

• Geringe Dichte, leichter als typisches Kalk-Natron-Glas, was leichte Laminatstrukturen (z. B. kugelsicheres Glas) ermöglicht.

• Geringer Alkaligehalt, wodurch die Auslaugung in analytischen oder biomedizinischen Geräten reduziert und Interferenzen während der Messungen minimiert werden.

Thermische & Mechanische Eigenschaften des BF33 Glaswafers

Thermische Leistung

• Wärmeausdehnungskoeffizient (WAK): ≈ 3,25 ppm/°C – eng an Silizium angepasst – gewährleistet minimale Spannungen bei Temperaturänderungen und ist für Prozesse wie das anodische Bonden unerlässlich.

• Temperaturbeständigkeit: Bis zu 450 °C für den Langzeitgebrauch und 500 °C für Kurzzeitbetrieb (<10 h).

• Temperaturschockbeständigkeit: Sein niedriger WAK und seine strukturelle Integrität bieten eine ausgezeichnete Beständigkeit gegen schnelle Temperaturschwankungen und verhindern Risse oder Verformungen.

Mechanische Festigkeit

• Härte: Hohe Knoop-Härte (≈ 480 HK) und robuste Abriebfestigkeit, die gewöhnliches Kalk-Natron-Glas deutlich übertrifft.

• Elastizitätsmodul: Ungefähr 64 kN/mm² mit einer Poisson-Zahl von etwa 0,2.

• Diese Eigenschaften machen BF33 hochbeständig gegen Eindringen, Kratzer und mechanischen Verschleiß.

Optische & Chemische Eigenschaften des BF33 Glaswafers

Optische Eigenschaften

• Hohe Transparenz über UV-, sichtbaren und nahen IR-Wellenlängen, mit sehr geringer Autofluoreszenz – ideal für hochpräzise optische und analytische Systeme.

• UV-Transmission: Bei 0,5 mm Dicke beträgt die Transmission > 90 % bei 308 nm und immer noch > 35 % bei 248 nm – was andere dünne Glasmaterialien deutlich übertrifft.

Chemische Beständigkeit

• Hervorragende Beständigkeit gegen Wasser, starke Säuren, Laugen und organische Lösungsmittel – wodurch BF33 besonders für raue chemische Umgebungen wie Nassätzen, CMP oder Analysegeräte geeignet ist.

• Hydrolyse- und Korrosionsbeständigkeit wird gemäß ISO/DIN-Normen mit Klasse 1 bewertet.

Oberflächenqualität & Herstellung des BF33 Glaswafers

Viele Lieferanten bieten doppelseitig polierte (DSP) BF33 Wafer an, oft mit einer Oberflächenrauheit im Sub-Nanometerbereich (< 1 nm Ra), engen TTV (<10 µm) und Oberflächen mit geringen Defekten (z. B. Kratzer/Grube 60/40), die für anspruchsvolle Mikrofabrikationsanforderungen geeignet sind.

Solche Spezifikationen gewährleisten eine hervorragende Ebenheit und Bond-Kompatibilität, insbesondere für anodisches Bonden, Laser-Debonding und optische Montage, bei denen die Oberflächenqualität entscheidend ist.

Typische Anwendungen des BF33 Glaswafers

Die außergewöhnlichen Eigenschaften von BF33 machen es zu einem bevorzugten Material in verschiedenen Bereichen:

• Halbleiter & Mikroelektronik: Trägerwafer, anodisches Bonden mit Silizium, Wafer-Verdünnung, Mikrofluidik, MEMS, optische Sensoren und Lab-on-Chip-Geräte.

• Optik & Photonik: Laseroptik, Filter, Spiegel, Objektträger und Optiken in anspruchsvollen thermischen Umgebungen.

• Analytik & Biomedizin: Biochips, Titrationsplatten, mikrofluidische Systeme, Diagnosewerkzeuge – dank geringer Autofluoreszenz und chemischer Reinheit.

• Industrielle Anwendungen: Hochtemperatur-Optik, Ofenfenster, Flutlichtabdeckungen, Schaugläser für chemische Reaktoren.

• Energie & Umwelttechnik: Substrate für Photovoltaiksysteme, Umweltsensoren und mikrofluidische Umweltüberwachungsgeräte.

• Luft- und Raumfahrt & Verteidigung: Langlebige, thermisch stabile Komponenten wie Instrumententafeln, Sensorfenster und Weltraumoptik.

Zusammenfassung & Vorteile des BF33 Glaswafers

Zusammenfassend bietet der BF33 / BOROFLOAT 33 Glaswafer eine unübertroffene Kombination von Eigenschaften:

Diese Eigenschaften machen es zu einem vielseitigen und leistungsstarken Substrat für Anwendungen, bei denen Zuverlässigkeit, Präzision und Haltbarkeit unverzichtbar sind.

Fazit des BF33 Glaswafers

Der BF33/BOROFLOAT 33 Glaswafer zeichnet sich als erstklassiges Borosilikatglassubstrat aus, das mit dem Mikrofloat-Verfahren von SCHOTT hergestellt wird. Seine Synergie aus geringer Wärmeausdehnung, Temperaturschockbeständigkeit, hoher optischer Qualität, chemischer Inertheit, mechanischer Robustheit und Oberflächenexzellenz macht es in allen Bereichen unverzichtbar – von fortschrittlichen Halbleitergehäusen bis hin zu modernsten optischen Systemen, biomedizinischen Instrumenten und Luft- und Raumfahrttechnologien.

Häufig gestellte Fragen (FAQ) zum BF33 Glaswafer

Was ist BF33 Glas?

BF33, auch bekannt als BOROFLOAT 33, ist ein hochwertiges Borosilikat-Floatglas, das mit dem proprietären Mikrofloat-Verfahren von SCHOTT hergestellt wird. Es zeichnet sich durch eine geringe Wärmeausdehnung (~3,3 × 10⁻⁶ K⁻¹), hohe Temperaturschockbeständigkeit, ausgezeichnete chemische Beständigkeit und hervorragende optische Klarheit aus. Es wird oft in Waferform für Halbleiter-, Mikrofluidik- und optische Anwendungen geliefert.

Was ist der Unterschied zwischen BF33 und gewöhnlichem Glas?

Im Gegensatz zu Kalk-Natron-Glas enthält BF33 mehr als 80 % Siliziumdioxid und signifikantes Boroxid, was Folgendes bewirkt:

• Reduziert die Wärmeausdehnung und verhindert Risse bei Temperaturwechseln.

• Erhöht die chemische Beständigkeit gegen Säuren, Basen und Lösungsmittel.

• Verbessert die UV- und Infrarot-Transmission.

• Erhöht die mechanische Festigkeit und Kratzfestigkeit.

Warum wird BF33 Glas häufig in der Halbleiter- und MEMS-Herstellung verwendet?

Seine Wärmeausdehnung entspricht der von Silizium, was ein spannungsfreies anodisches Bonden ermöglicht. Darüber hinaus ermöglicht seine chemische Beständigkeit, dass es Nassätzen, CMP und anderen Reinraumprozessen ohne Beeinträchtigung standhält.

Können BF33 Glaswafer poliert werden?

Ja. BF33 Wafer werden oft als DSP (Double-Side Polished) oder SSP (Single-Side Polished) mit einer Oberflächenrauheit von < 1 nm Ra und geringer Gesamt-Dickenvariation (TTV) geliefert, was für die Photolithographie und das Wafer-Bonding entscheidend ist.

Über uns

ZMSH ist spezialisiert auf die High-Tech-Entwicklung, Produktion und den Vertrieb von Spezialgläsern und neuen Kristallmaterialien. Unsere Produkte bedienen die Optoelektronik, die Unterhaltungselektronik und das Militär. Wir bieten optische Saphirkomponenten, Handy-Objektivabdeckungen, Keramiken, LT, Siliziumkarbid SIC, Quarz und Halbleiterkristallwafer an. Mit fundiertem Fachwissen und modernster Ausrüstung zeichnen wir uns in der Verarbeitung von Nicht-Standard-Produkten aus und wollen ein führendes High-Tech-Unternehmen für optoelektronische Materialien werden.