[发明专利]硼铝硅酸盐玻璃及其制备方法

说明书

本发明涉及一种硼铝硅酸盐玻璃及其制备方法。一种硼铝硅酸盐玻璃，以下述氧化物基准的质量百分含量表示包括61.0％～85.0％的SiO₂、2.5％～17.5％的Al₂O₃、2％～20.5％的B₂O₃、0.01％～4.5％的Li₂O、0.01％～4.0％的Na₂O及0.01％～2.0％的K₂O；硼铝硅酸盐玻璃的键合因子δ的取值为0.05～0.45，所述键合因子δ的计算公式为：δ＝μ_Li*M_Li+μ_Na*M_Na+μ_K*M_K；其中，μ_Li＝(1/r_Li)²，μ_Na＝(1/r_Na)²，μ_K＝(1/r_K)²；M_Li＝100*W_Li/Mr_Li，M_Na＝100*W_Na/Mr_Na，M_K＝100*W_K/Mr_K；r_Li、r_Na和r_K分别对应Li、Na和K的离子半径，W_Li、W_Na和W_K分别对应所述硼铝硅酸盐玻璃中Li₂O、Na₂O和K₂O的质量百分含量，Mr_Li、Mr_Na和Mr_K分别对应所述硼铝硅酸盐玻璃中Li₂O、Na₂O和K₂O的相对分子质量。上述硼铝硅酸盐玻璃体系有利于达到在低温低压下的快速阳极键合，且有利于提高硼铝硅酸盐玻璃与硅片之间的键合拉力。

技术领域

本发明涉及玻璃制备技术领域，特别是涉及硼铝硅酸盐玻璃及其制备方法。

背景技术

目前随着电子信息设备的迅猛发展，对阳极键合和电子显示用低碱硼硅酸盐玻璃基板的需求越来越多。MEMS传感器和微流体等行业常用的键合技术是阳极键合。阳极键合的基本过程就是电化学反应过程。在热与电的双重作用下，玻璃中的碱金属离子(主要为Na+)从阳极附近向阴极移动，在玻璃与阳极界面附近产生极化的碱金属离子耗尽层。高强电场在阳极硅(或金属)和玻璃界面产生了巨大的静电场吸引力，驱使玻璃通过弹性变形及其粘性流动金属阳极表面紧密接触，同时高的电场力促使氧离子向阳极移动并与硅反应形成氧化硅从而形成永久键合。键合机制包括氢键和固相化学反应。

目前常用于阳极键合的玻璃无法实现在低温低压下快速键合，且键合强度不高，键合后玻璃的断裂拉力较低。

发明内容

基于此，有必要针对目前常用于阳极键合的玻璃无法实现在低温低压下快速键合，且键合强度不高的问题，提供一种硼铝硅酸盐玻璃及其制备方法。

一种硼铝硅酸盐玻璃，以下述氧化物基准的质量百分含量表示，包括：

所述硼铝硅酸盐玻璃的键合因子δ的取值为0.05～0.45；

所述键合因子δ的计算公式为：

δ＝μ_Li*M_Li+μ_Na*M_Na+μ_K*M_K；