Einführung in BF33-Glaswafer

Der BF33-Glaswafer – weithin bekannt als BOROFLOAT® 33 oder BF® 33 – ist ein Premium-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 Silizium sehr ähnlich ist und ihn zu einer bevorzugten Wahl für Halbleiter- und Mikroelektronikanwendungen macht.

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

Materialzusammensetzung und strukturelle Integrität von BF33-Glaswafern

Die Glaszusammensetzung von BF33 beträgt ungefähr:

• SiO₂

• B₂O₃

• Na₂O/K₂O

• Al₂O₃ 

Diese Formulierung bietet entscheidende Vorteile:

• Geringe Dichte, leichter als typisches Kalk-Natron-Glas, ermöglicht leichte Verbundstrukturen (z. B. Panzerglas).

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

Thermische und mechanische Eigenschaften von BF33-Glaswafern

Thermische Leistung

• Wärmeausdehnungskoeffizient (WAK): ≈ 3,25 ppm/°C – passt sich eng an Silizium an – sorgt für minimale Spannungen bei Temperaturänderungen und ist unerlässlich für Prozesse wie anodisches Bonden.

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

• : Sein niedriger WAK und seine strukturelle Integrität bieten eine ausgezeichnete Beständigkeit gegen schnelle Temperaturschwankungen und verhindern Rissbildung oder Verzug.Mechanische Festigkeit

Härte

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

• : Ungefähr 64 kN/mm² bei einer Poissonzahl von etwa 0,2.Diese Eigenschaften machen BF33 hochgradig widerstandsfähig gegen Eindringen, Kratzer und mechanischen Verschleiß.

• Optische und chemische Eigenschaften von BF33-Glaswafern

Optische Eigenschaften

Hohe Transparenz

• über UV-, sichtbare und Nahinfrarot-Wellenlängen, mit sehr geringer Autofluoreszenz – ideal für hochpräzise optische und analytische Systeme.UV-Transmission

• : Bei 0,5 mm Dicke, Transmission > 90 % bei 308 nm und immer noch > 35 % bei 248 nm – übertrifft andere dünne Glasmaterialien deutlich.Chemische Beständigkeit

Ausgezeichnete Beständigkeit gegen Wasser, starke Säuren, Laugen und organische Lösungsmittel – macht BF33 besonders geeignet für raue chemische Umgebungen wie Nassätzen, CMP oder analytische Instrumente.

• Hydrolytische und korrosive Beständigkeit

• ist nach ISO/DIN-Normen als Klasse 1 eingestuft.Oberflächenqualität und Fertigung von BF33-Glaswafern

Viele Lieferanten bieten

doppelseitig polierte (DSP)BF33-Wafer an, oft mit einer Oberflächenrauheit im Sub-Nanometerbereich (< 1 nm Ra), geringer TTV (Gesamtdickenschwankung) (< 10 µm) und Oberflächen mit wenigen Defekten (z. B. Kratzer/Pickel 60/40), geeignet für anspruchsvolle Mikrofertigungsanforderungen.Solche Spezifikationen gewährleisten hervorragende Ebenheit und Bondkompatibilität, insbesondere füranodisches Bonden,

Laser-Debondingundoptische Montage, bei denen die Oberflächenqualität entscheidend ist.Typische Anwendungen von BF33-GlaswafernDie außergewöhnlichen Eigenschaften von BF33 machen es zu einem bevorzugten Material in verschiedenen Bereichen:Halbleiter und Mikroelektronik

: Trägerwafer, anodisches Bonden mit Silizium, Wafer-Thinning, Mikrofluidik, MEMS, optische Sensoren und Lab-on-Chip-Geräte.

Optik und Photonik

• : Laseroptiken, Filter, Spiegel, Objektträger für Mikroskope und Optiken in anspruchsvollen thermischen Umgebungen.Analytik und Biomedizin

• : Biochips, Titrationsplatten, mikrofluidische Systeme, Diagnosewerkzeuge – dank geringer Autofluoreszenz und chemischer Reinheit.Industrielle Anwendungen

• : Hochtemperaturoptiken, Ofenfenster, Scheinwerferabdeckungen, Schaugläser für chemische Reaktoren.Energie- und Umwelttechnik

• : Substrate für photovoltaische Systeme, Umweltsensoren und mikrofluidische Geräte zur Umweltüberwachung.Luft- und Raumfahrt und Verteidigung

• : Langlebige, thermisch stabile Komponenten wie Instrumententafeln, Sensorfenster und Weltraumoptiken.Zusammenfassung und Vorteile von BF33-Glaswafern

• Zusammenfassend lässt sich sagen, dass der BF33 / BOROFLOAT 33 Glaswafer eine unübertroffene Kombination von Eigenschaften bietet:Eigenschaft

Wert

Siliziumdioxid-Gehalt

Häufig gestellte Fragen (FAQ) zu BF33-Glaswafern

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 geringe Wärmeausdehnung (ca. 3,3 × 10⁻⁶ K⁻¹), hohe thermische Schockbeständigkeit, ausgezeichnete chemische Beständigkeit und herausragende optische Klarheit aus. Es wird oft in Waferform für Halbleiter-, Mikrofluidik- und optische Anwendungen geliefert.

Was ist der Unterschied zwischen BF33 und normalem Glas?

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

Die Wärmeausdehnung reduziert und Rissbildung bei Temperaturzyklen verhindert.

Die chemische Beständigkeit gegen Säuren, Basen und Lösungsmittel erhöht.

Die UV- und Infrarot-Transmission verbessert.

• Die mechanische Festigkeit und Kratzfestigkeit erhöht.

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

• Seine Wärmeausdehnung passt zu der von Silizium und ermöglicht ein spannungsfreies anodisches Bonden. 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 Gesamtdickenschwankung (TTV) geliefert, was für die Fotolithografie und das Wafer-Bonding entscheidend ist.

Über uns

ZMSH ist spezialisiert auf die Hightech-Entwicklung, Produktion und den Vertrieb von speziellen optischen Gläsern und neuen Kristallmaterialien. Unsere Produkte bedienen die optische Elektronik und die Unterhaltungselektronik. Wir bieten Saphir-Optikkomponenten, Displayschutzfolien für Mobiltelefone, Keramiken, LT, Siliziumkarbid SIC, Quarz und Halbleiterkristallwafer an. Mit fachkundigem Know-how und modernster Ausrüstung zeichnen wir uns durch die Verarbeitung von nicht standardmäßigen Produkten aus und streben danach, ein führendes Hightech-Unternehmen für optoelektronische Materialien zu sein.