Bolachas de vidro com alto teor de borosilicato (3.3)
As bolachas de vidro com alto teor de borossilicato são substratos de engenharia de precisão amplamente utilizados em aplicações de semicondutores, MEMS e ópticas. Conhecidas pelo seu baixo coeficiente de expansão térmica (~3,3 × 10-⁶/K), excelente estabilidade química e elevada transparência, estas bolachas constituem uma alternativa fiável e económica a materiais como a sílica fundida e o quartzo em ambientes de temperatura média.
Fabricadas utilizando o processo de vidro float, as bolachas de borossilicato oferecem uma espessura uniforme, uma planicidade superior e uma tensão interna reduzida, o que as torna ideais para processos de microfabricação e colagem de alta precisão.
Composição dos principais materiais
O vidro com alto teor de borossilicato é normalmente constituído por:
- Dióxido de silício (SiO₂): ~75-80%
- Trióxido de boro (B₂O₃): ~12-15%
- Óxido de alumínio (Al₂O₃): pequena percentagem
- Óxidos de metais pouco alcalinos (<5%)
Esta composição optimizada proporciona uma maior estabilidade térmica e resistência química em comparação com o vidro de cal sodada convencional.
Principais vantagens
As bolachas de vidro borossilicato oferecem várias vantagens em termos de desempenho:
- Baixa expansão térmica - ideal para colagem de silício e estruturas MEMS
- Excelente resistência ao choque térmico - ΔT até ~120-150°C (dependendo da espessura)
- Elevada transparência ótica - adequado para aplicações ópticas e fotónicas
- Forte resistência química - resistente a ácidos e à maioria dos produtos químicos
- Elevada planicidade e qualidade de superfície - suporta o fabrico à escala micro e nano
- Económica - mais económica do que o quartzo ou a sílica fundida para muitas aplicações
Processo de fabrico
As bolachas de borossilicato são produzidas utilizando o método do vidro flotado, em que o vidro fundido flui sobre um banho de estanho fundido para formar uma folha lisa e uniforme. O material é então..:
- Arrefecimento gradual (recozido) para eliminar tensões internas
- Corte nas dimensões de bolacha especificadas
- Retificação e polimento de precisão (lado único ou lado duplo)
Este processo garante uma excelente qualidade da superfície, um controlo rigoroso da espessura e uma baixa densidade de defeitos.
Especificações
| Parâmetro | Gama / Opções |
|---|---|
| Diâmetro | 2” - 12” |
| Espessura | 0,2 - 1,1 mm (disponível por encomenda) |
| Superfície | SSP / DSP |
| Rugosidade | Ra < 1,5 nm |
| Nivelamento (TTV) | < 10 µm (típico) |
| Forma | Redondo / Quadrado / Personalizado |
Aplicações típicas
1. Semicondutores e MEMS
- Colagem de bolachas com silício (colagem anódica)
- Dispositivos MEMS e micro-sensores
- Substratos para embalagem de circuitos integrados
2. Microfluídica e Biotecnologia
- Dispositivos Lab-on-chip
- Canais microfluídicos
- Plataformas de análise biomédica
3. Sistemas ópticos e fotónicos
- Janelas e substratos ópticos
- Componentes da lente e do prisma
- Bolachas de suporte transparentes
4. Equipamento industrial e científico
- Janelas de observação de alta temperatura
- Equipamento de laboratório e dispositivos analíticos
Comparação: Vidro de borosilicato vs vidro de cal sodada
| Imóveis | Vidro borossilicato | Copo de lima-soda |
|---|---|---|
| Expansão térmica | Baixa (~3,3×10-⁶/K) | Elevado |
| Resistência ao choque térmico | Excelente | Pobres |
| Resistência química | Elevado | Moderado |
| Custo | Médio | Baixa |
| Aplicações | MEMS, ótica, laboratório | Garrafas, janelas |
Por que escolher nossas pastilhas de vidro de borosilicato
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- Entrega rápida para especificações padrão
FAQ
Q1: O que é o vidro borossilicato 3.3?
R: Refere-se ao vidro de borossilicato com um coeficiente de expansão térmica de aproximadamente 3,3 × 10-⁶/K, conhecido pela sua excelente estabilidade térmica.
Q2: As bolachas de vidro borossilicato podem substituir as bolachas de quartzo?
R: Podem ser uma alternativa económica em aplicações de temperatura média, mas o quartzo continua a ser preferido para ambientes de temperatura extremamente elevada.
Q3: Qual é a diferença entre as bolachas de vidro borossilicato e as bolachas de quartzo?
R: As bolachas de vidro borossilicato oferecem uma solução mais económica com boa estabilidade térmica e resistência química, tornando-as ideais para aplicações MEMS e de semicondutores em geral. As bolachas de quartzo, por outro lado, oferecem uma resistência superior a altas temperaturas e transmissão de UV, sendo preferidas para ambientes extremos e sistemas ópticos avançados.
Q4: As bolachas de vidro de borossilicato podem ser utilizadas para ligação anódica com silício?
R: Sim, as bolachas de vidro borossilicato 3.3 são amplamente utilizadas para ligação anódica com silício devido ao seu coeficiente de expansão térmica muito próximo. Isto assegura uma forte força de ligação e minimiza o stress térmico no fabrico de dispositivos MEMS e microfluídicos.
Q5: Que opções de personalização estão disponíveis para as bolachas de vidro borossilicato?
R: Oferecemos uma vasta gama de opções de personalização, incluindo o diâmetro da bolacha (2”-12”), espessura, polimento de um ou dois lados (SSP/DSP), rugosidade da superfície, planicidade (TTV) e formas personalizadas, tais como substratos quadrados ou rectangulares. A pedido, podem também ser suportados requisitos especiais de revestimento, perfuração ou modelação.
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