美國(guó) Universitywafer 鈉鈣玻璃窗 玻璃晶圓
什么是鈉鈣玻璃晶圓？
鈉鈣玻璃是最常見(jiàn)的玻璃晶片類(lèi)型之一。它是硼硅酸鹽玻璃的一種形式，常用于鏡子和微載玻片。與硼硅酸鹽和石英不同，鈉鈣玻璃具有耐刮擦和抗碎性，非常適合用于電子產(chǎn)品。其低成本和高比密度使其成為玻璃制造的經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的材料。
鈉鈣玻璃是通過(guò)在高達(dá) 1675 攝氏度 （270°F） 的熔爐中熔化原材料制成的。因?yàn)樘K打水含有氧化鐵，所以它會(huì)減少交聯(lián)。添加蘇打減少了玻璃中的交聯(lián)量，用離子鍵取代了共價(jià)鍵。鈉鈣玻璃也比純二氧化硅更容易加工，純二氧化硅往往很容易破裂。
為了減少鈉鈣玻璃中的鐵含量，一個(gè)額外的電子與硅原子結(jié)合。鈉鈣玻璃對(duì)溫度變化高度敏感，并產(chǎn)生高熱應(yīng)力，從而導(dǎo)致開(kāi)裂。為了解決這個(gè)問(wèn)題，開(kāi)發(fā)了第二個(gè)重要的玻璃系列。在半導(dǎo)體制造中使用這些類(lèi)型的玻璃晶圓使制造商能夠生產(chǎn)出功能強(qiáng)大的產(chǎn)品。
鈉鈣玻璃是一種價(jià)格低廉、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的材料。它可以多次熔化，適合回收利用。鈉鈣玻璃與純二氧化硅相比具有幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)，純二氧化硅通常被稱(chēng)為熔融石英。純二氧化硅的熔點(diǎn)很高，因此難以加工。鈉鈣玻璃具有化學(xué)穩(wěn)定性，因此更適合于電子應(yīng)用。
鈉鈣玻璃的主要缺點(diǎn)是熱膨脹系數(shù)高。鈉鈣玻璃容易受到溫度變化的影響。它們的高熱膨脹系數(shù)和低軟化溫度會(huì)導(dǎo)致高熱應(yīng)力和開(kāi)裂。結(jié)果，它們被第二個(gè)重要的眼鏡系列所取代。在某些情況下，它們比鈉鈣玻璃更昂貴，但這并不一定意味著它們不那么耐用。
機(jī)械性能：
- 密度：約 2.5 g/cm3。
- 楊氏模量 （E）：通常在 70 GPa（千兆帕）左右，這表明它的剛度。
- 泊松比：大約 0.22，它描述了變形過(guò)程中垂直方向的相對(duì)位移。
- 硬度：莫氏硬度約為 5.5 至 6，這意味著它可以被石英等較硬的材料劃傷，但比磷灰石等材料更硬。
- 抗張強(qiáng)度：范圍為 33 至 48 MPa（兆帕）。然而，實(shí)際的抗拉強(qiáng)度會(huì)因表面缺陷而顯著降低。
- 抗壓強(qiáng)度：遠(yuǎn)高于其抗拉強(qiáng)度，通常超過(guò) 1 GPa。
- 熱膨脹系數(shù)：大約 9 x 10??/°C，表示材料隨溫度變化而膨脹或收縮的程度。
光學(xué)特性：
- 折射率：可見(jiàn)光波長(zhǎng)通常約為 1.5。該值可能會(huì)因確切的成分和制造工藝而略有不同。
- 傳輸：鈉鈣玻璃對(duì)可見(jiàn)光透明，可見(jiàn)光波長(zhǎng)的透射率通常超過(guò) 90%。但是，它會(huì)吸收紫外線(xiàn) （UV） 和一些紅外 （IR） 波長(zhǎng)。
- 阿貝數(shù)：通常在 58 左右，這是衡量材料色散或折射率隨波長(zhǎng)變化程度的指標(biāo)。
- 雙 折射：鈉鈣玻璃是各向同性的，因此當(dāng)它不受壓力時(shí)不會(huì)表現(xiàn)出雙折射。
- 吸收：如前所述，鈉鈣玻璃吸收紫外線(xiàn)和一些紅外波長(zhǎng)，但它在可見(jiàn)光范圍內(nèi)的吸收很小。
