从半导体到实验室：哪种玻璃更适合你的项目？

石英玻璃与硼硅玻璃——尤其是在石英玻璃晶圆（Quartz glass wafers）和 BOROFLOAT® 33 晶圆等形式中——在化学组成、物理性能以及应用范围方面存在显著差异。以下将从成分、性能特征及应用领域三个方面进行系统对比。

一、化学组成

石英玻璃

主要由超高纯度的二氧化硅（SiO₂）构成，纯度通常≥99.9%。
石英玻璃晶圆由这种高纯度原料制成，可确保金属杂质极少，因此常用于半导体制造和光学应用中。

硼硅玻璃

主要成分为二氧化硅（约70%–80%），并含有8%–13%的三氧化二硼（B₂O₃）作为主要改性组分。
高端硼硅玻璃品牌 BOROFLOAT® 33 还添加了少量碱金属氧化物（Na₂O、K₂O）及氧化铝（Al₂O₃），以优化热膨胀系数、机械强度和加工性能。
BOROFLOAT® 33 晶圆经过精密切割，常用于微细加工、光学窗口及特殊工程应用。

二、性能差异

(1) 热学性能

石英玻璃 / 石英玻璃晶圆

可在 1000 °C 以上连续使用，短时间可耐受高达 1500 °C。

具有极低的热膨胀系数（≈ 0.5 × 10⁻⁶/K），在热循环过程中表现出优异的尺寸稳定性。

BOROFLOAT® 33 / BOROFLOAT® 33 晶圆

连续使用温度一般为 200–300 °C，短期可耐受约 450 °C。

热膨胀系数约为 3.3 × 10⁻⁶/K，优于普通钠钙玻璃，但低于石英玻璃的热稳定性。

(2) 化学稳定性

石英玻璃晶圆
对大多数酸、碱及溶剂具有极高的耐腐蚀性（除氢氟酸外），即使在强腐蚀性化学环境中也能保持表面完整性。

BOROFLOAT® 33 晶圆
对多数酸及部分碱具有良好耐受性，但长时间接触强碱或氟化物可能导致表面腐蚀。

(3) 光学性能

石英玻璃 / 石英玻璃晶圆
在深紫外（185 nm）到红外区域均具有极佳透光率，非常适用于光刻、光谱分析及激光系统。

BOROFLOAT® 33 / BOROFLOAT® 33 晶圆
可见光透过率极高（约92%），适合作为光学窗口及保护盖板；但其紫外与红外透过性能较石英玻璃略低。

(4) 成本与可制造性

石英玻璃晶圆
需使用超高纯原料，并在约 1700 °C 的高温下熔制，生产工艺复杂且成本较高。

BOROFLOAT® 33 晶圆
熔点较低（约1500 °C），可高效实现大规模晶圆生产，成本更具优势。

三、应用领域

石英玻璃 / 石英玻璃晶圆
用于半导体晶圆载具、光掩膜基板、紫外光学元件、高温实验器皿等。

BOROFLOAT® 33 / BOROFLOAT® 33 晶圆
用于微流控芯片、精密光学器件、耐化学视窗、高温炊具及工业观察窗等。

四、对比总结

性能导向选择：当需要极端的热稳定性、化学惰性及宽谱光学透过率时——特别是在半导体级石英玻璃晶圆的场合——石英玻璃是无可替代的材料。

性价比平衡：在多数工程与光学应用中，BOROFLOAT® 33 晶圆以耐用性、化学稳定性及经济性兼备的优势，成为更实用的选择。

五、结论

石英玻璃及其晶圆在高端光学与半导体制造领域中占据主导地位；
而 BOROFLOAT® 33 及其晶圆因其多功能性与成本优势，广泛应用于精密工程、实验室与工业领域。