Introducción de la lámina de vidrio BF33

La lámina de vidrio BF33, ampliamente conocida como BOROFLOAT 33 o BF 33, es una lámina de vidrio flotado de borosilicato de primera calidad fabricada por SCHOTT, conocida por sus excepcionales propiedades térmicas, ópticas, químicas y mecánicas. El "33" en su nombre se refiere a su coeficiente de expansión térmica (CTE) de aproximadamente 3,3 ppm/°C, una característica que coincide estrechamente con el silicio, lo que la convierte en una opción preferida para aplicaciones de semiconductores y microelectrónica.

BOROFLOAT 33 se crea utilizando el pionero proceso de microflotación de SCHOTT, que produce un material homogéneo con una calidad de superficie similar a un espejo, alta planitud, mínima microrugosidad y, en general, una claridad óptica excepcional.

Composición del material e integridad estructural de la lámina de vidrio BF33

La composición del vidrio BF33 es aproximadamente:

•  SiO₂

•  B₂O₃

•  Na₂O/K₂O

•  Al₂O₃ 

Esta formulación produce beneficios clave:

• Baja densidad, más ligero que el vidrio sódico-cálcico típico, lo que permite estructuras laminadas ligeras (por ejemplo, vidrio a prueba de balas).

• Bajo contenido de álcalis, lo que reduce la lixiviación en dispositivos analíticos o biomédicos, minimizando la interferencia durante las mediciones.

Propiedades térmicas y mecánicas de la lámina de vidrio BF33

Rendimiento térmico

• Coeficiente de expansión térmica (CTE): ≈ 3,25 ppm/°C, que coincide estrechamente con el silicio, asegura una tensión mínima durante los cambios de temperatura y es esencial para procesos como la unión anódica.

• Resistencia a la temperatura: Hasta 450 °C para uso a largo plazo y 500 °C para operaciones a corto plazo (<10 h).

• Resistencia al choque térmico: Su bajo CTE y su integridad estructural ofrecen una excelente resistencia a las fluctuaciones rápidas de temperatura, evitando el agrietamiento o la deformación.

Resistencia mecánica

• Dureza: Alta dureza Knoop (≈ 480 HK) y resistencia a la abrasión robusta, superando significativamente al vidrio sódico-cálcico ordinario.

• Módulo elástico: Aproximadamente 64 kN/mm² con una relación de Poisson de alrededor de 0,2.

• Estas características hacen que el BF33 sea altamente resistente a la penetración, los arañazos y el desgaste mecánico.

Propiedades ópticas y químicas de la lámina de vidrio BF33

Características ópticas

• Alta transparencia en longitudes de onda UV, visible y casi IR, con muy baja autofluorescencia, ideal para sistemas ópticos y analíticos de alta precisión.

• Transmisión UV: Con un grosor de 0,5 mm, la transmitancia > 90% a 308 nm, y aún > 35% a 248 nm, superando significativamente a otros materiales de vidrio delgado.

Durabilidad química

• Excelente resistencia al agua, ácidos fuertes, álcalis y disolventes orgánicos, lo que hace que el BF33 sea especialmente adecuado para entornos químicos agresivos como el grabado húmedo, CMP o instrumentos analíticos.

• Resistencia hidrolítica y a la corrosión está clasificada como clase 1 según las normas ISO/DIN.

Calidad de la superficie y fabricación de la lámina de vidrio BF33

Muchos proveedores ofrecen láminas BF33 pulidas por ambas caras (DSP), a menudo con una rugosidad superficial subnanométrica (< 1 nm Ra), TTV ajustado (<10 µm) y acabados de bajo defecto (por ejemplo, arañazos/hoyos 60/40), adecuados para exigentes requisitos de microfabricación.

Tales especificaciones aseguran una excelente planitud y compatibilidad de unión, particularmente para la unión anódica, desconexión por láser, y ensamblaje óptico donde la calidad de la superficie es crítica.

Aplicaciones típicas de la lámina de vidrio BF33

Las propiedades excepcionales de BF33 lo convierten en un material de referencia en diversos dominios:

• Semiconductores y microelectrónica: Láminas portadoras, unión anódica con silicio, adelgazamiento de obleas, microfluidos, MEMS, sensores ópticos y dispositivos lab-on-chip.

• Óptica y fotónica: Óptica láser, filtros, espejos, portaobjetos de microscopio y óptica en entornos térmicos exigentes.

• Analítica y biomédica: Biochips, placas de titulación, sistemas microfluidicos, herramientas de diagnóstico, gracias a la baja autofluorescencia y la pureza química.

• Aplicaciones industriales: Óptica de alta temperatura, ventanas de horno, cubiertas de focos, mirillas para reactores químicos.

• Tecnología energética y medioambiental: Sustratos para sistemas fotovoltaicos, sensores ambientales y dispositivos de monitoreo ambiental microfluídico.

• Aeroespacial y defensa: Componentes duraderos y térmicamente estables como paneles de instrumentación, ventanas de sensores y óptica espacial.

Resumen y ventajas de la lámina de vidrio BF33

En resumen, la lámina de vidrio BF33 / BOROFLOAT 33 ofrece una combinación inigualable de propiedades:

Estos atributos lo convierten en un sustrato versátil y de alto rendimiento para aplicaciones donde la fiabilidad, la precisión y la durabilidad son indispensables.

Conclusión de la lámina de vidrio BF33

La lámina de vidrio BF33/BOROFLOAT 33 destaca como un sustrato de vidrio de borosilicato de primer nivel, diseñado a través del proceso de microflotación de SCHOTT. Su sinergia de baja expansión térmica, resistencia al choque térmico, alta calidad óptica, inercia química, robustez mecánica y excelencia superficial lo hace indispensable a todas las escalas, desde el envasado de semiconductores avanzado hasta sistemas ópticos de vanguardia, instrumentación biomédica y tecnologías aeroespaciales.

Preguntas frecuentes (FAQ) de la lámina de vidrio BF33

¿Qué es el vidrio BF33?

BF33, también conocido como BOROFLOAT 33, es un vidrio flotado de borosilicato de alta calidad fabricado utilizando el proceso de microflotación patentado de SCHOTT. Presenta una baja expansión térmica (~3,3 × 10⁻⁶ K⁻¹), alta resistencia al choque térmico, excelente durabilidad química y una claridad óptica excepcional. A menudo se suministra en forma de lámina para aplicaciones de semiconductores, microfluidos y ópticas.

¿Cuál es la diferencia entre BF33 y el vidrio ordinario?

A diferencia del vidrio sódico-cálcico, el BF33 contiene más del 80% de sílice y una cantidad significativa de óxido de boro, lo que:

• Reduce la expansión térmica, evitando el agrietamiento durante los ciclos de temperatura.

• Aumenta la resistencia química contra ácidos, bases y disolventes.

• Mejora la transmisión UV e infrarroja.

• Mejora la resistencia mecánica y a los arañazos.

¿Por qué el vidrio BF33 se utiliza ampliamente en la fabricación de semiconductores y MEMS?

Su expansión térmica coincide con la del silicio, lo que permite la unión anódica sin estrés. Además, su durabilidad química le permite resistir el grabado húmedo, CMP y otros procesos de sala blanca sin degradación.

¿Se pueden pulir las láminas de vidrio BF33?

Sí. Las láminas BF33 se suministran a menudo como DSP (Double-Side Polished) o SSP (Single-Side Polished) con una rugosidad superficial < 1 nm Ra y una variación de espesor total (TTV) baja, lo cual es fundamental para la fotolitografía y la unión de obleas.

Sobre nosotros

ZMSH se especializa en el desarrollo, la producción y la venta de alta tecnología de vidrio óptico especial y nuevos materiales cristalinos. Nuestros productos sirven a la electrónica óptica, la electrónica de consumo y el sector militar. Ofrecemos componentes ópticos de zafiro, cubiertas de lentes de teléfonos móviles, cerámicas, LT, carburo de silicio SIC, cuarzo y obleas de cristal semiconductor. Con experiencia cualificada y equipos de vanguardia, destacamos en el procesamiento de productos no estándar, con el objetivo de ser una empresa de alta tecnología líder en materiales optoelectrónicos.