您現(xiàn)在的位置：首頁(yè) > 檢測(cè)項(xiàng)目 > 其他檢測(cè)

石英玻璃檢測(cè)

1對(duì)1客服專(zhuān)屬服務(wù)，免費(fèi)制定檢測(cè)方案，15分鐘極速響應(yīng)

可選形式：電子報(bào)告紙質(zhì)報(bào)告

可選語(yǔ)言：中文報(bào)告英文報(bào)告

發(fā)布時(shí)間：2025-03-20 15:53:25 更新時(shí)間：2025-03-19 15:53:34

點(diǎn)擊：0

作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測(cè)中心

石英玻璃（SiO?含量≥99.9%）檢測(cè)需圍繞 化學(xué)成分、光學(xué)性能、熱穩(wěn)定性及機(jī)械強(qiáng)度 四大核心展開(kāi)，適用于半導(dǎo)體、光學(xué)器件、高溫窗口及激光設(shè)備等領(lǐng)域。遵循國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T 12442《石英玻璃化學(xué)分析方法》）、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)（ISO 3585《硼硅酸鹽玻璃性能》）及行業(yè)規(guī)范（SEMI F47《石英玻璃半導(dǎo)體應(yīng)用規(guī)范》）。以下是系統(tǒng)化檢測(cè)方案：

一、核心檢測(cè)項(xiàng)目與標(biāo)準(zhǔn)

1. 化學(xué)成分與純度

檢測(cè)項(xiàng)目	檢測(cè)方法	標(biāo)準(zhǔn)要求
SiO?含量	X射線熒光光譜（XRF，GB/T 12442）	≥99.95%（高純級(jí)），≥99.9%（工業(yè)級(jí)）
金屬雜質(zhì)（Fe/Na）	電感耦合等離子體質(zhì)譜（ICP-MS，GB/T 39144）	Fe≤1ppm，Na≤2ppm（半導(dǎo)體級(jí)）
羥基（OH?）含量	紅外光譜法（ISO 10136）	≤5ppm（低羥基石英玻璃）

2. 光學(xué)性能

檢測(cè)項(xiàng)目	檢測(cè)方法	標(biāo)準(zhǔn)要求
透光率（紫外-可見(jiàn)）	分光光度計(jì)（GB/T 14148）	200nm透光率≥90%（紫外級(jí)）
折射率均勻性	激光干涉儀（ISO 10110）	偏差≤±5×10??（光學(xué)級(jí)）
雙折射	偏光顯微鏡（ASTM F218）	≤5nm/cm（激光應(yīng)用）

3. 熱穩(wěn)定性與機(jī)械性能

檢測(cè)項(xiàng)目	檢測(cè)方法	標(biāo)準(zhǔn)要求
熱膨脹系數(shù)（CTE）	熱膨脹儀（GB/T 16920）	0.5×10??/℃（0-300℃，平均）
軟化點(diǎn)	高溫粘度計(jì)（ISO 7884）	≥1680℃（工業(yè)級(jí)）
抗彎強(qiáng)度	三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)（GB/T 6569）	≥50MPa（厚度5mm）

4. 表面與結(jié)構(gòu)特性

檢測(cè)項(xiàng)目	檢測(cè)方法	標(biāo)準(zhǔn)要求
表面粗糙度	原子力顯微鏡（AFM，ISO 4287）	Ra≤0.5nm（光學(xué)鍍膜基材）
氣泡/夾雜物	激光散射儀（SEMI F47）	直徑≤0.1mm，密度≤3個(gè)/cm³
耐酸性	氫氟酸浸泡（5% HF，24h，GB/T 7989）	質(zhì)量損失≤0.1mg/cm²

二、檢測(cè)方法與設(shè)備

成分分析設(shè)備：
- X射線熒光光譜儀（XRF）（Shimadzu EDX-7000，精度±0.01%）；
- 電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（ICP-MS）（PerkinElmer NexION 350D）。
光學(xué)性能設(shè)備：
- 紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)（Shimadzu UV-3600，波長(zhǎng)范圍190-3300nm）；
- Zygo激光干涉儀（波長(zhǎng)632.8nm，精度λ/100）。
熱學(xué)與機(jī)械設(shè)備：
- 熱膨脹儀（Netzsch DIL 402C，溫度范圍-150℃~1600℃）；
- 萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)（Instron 5967，量程0-10kN）。
表面與結(jié)構(gòu)設(shè)備：
- 原子力顯微鏡（AFM）（Bruker Dimension Icon，分辨率0.1nm）；
- 激光掃描共聚焦顯微鏡（Olympus LEXT OLS5000）。

三、質(zhì)量控制關(guān)鍵點(diǎn)

環(huán)節(jié)	控制措施
原料提純	四氯化硅（SiCl?）精餾（純度≥99.999%），氫氧焰熔融（羥基控制≤1ppm）
熔融工藝	電熔爐溫度≥1800℃，真空度≤1×10?³Pa（減少氣泡生成）
加工與退火	梯度退火（1200℃→800℃，降溫速率≤5℃/min），消除內(nèi)應(yīng)力（雙折射≤2nm/cm）
成品檢驗(yàn)	每批次全檢透光率+雜質(zhì)含量，抽檢熱膨脹系數(shù)（AQL 0.65，SEMI標(biāo)準(zhǔn)）

四、常見(jiàn)問(wèn)題與解決方案

問(wèn)題	原因分析	解決方案
透光率不足	金屬雜質(zhì)污染或表面劃痕	優(yōu)化原料精餾工藝，拋光后超聲清洗（超純水+乙醇）
高溫變形	熱膨脹系數(shù)不均或退火不充分	延長(zhǎng)退火時(shí)間（≥24h），CTE檢測(cè)分區(qū)域取樣
氣泡超標(biāo)	熔融過(guò)程排氣不徹底	真空熔融（壓力≤0.1Pa），添加除氣劑（Si?N?）
抗酸蝕性差	SiO?結(jié)構(gòu)疏松或羥基含量高	提高熔融溫度（≥1900℃），減少羥基引入

五、標(biāo)準(zhǔn)與認(rèn)證參考

國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)：
- GB/T 12442-2023《石英玻璃化學(xué)分析方法》；
- GB/T 14148-2023《光學(xué)石英玻璃》。
國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)：
- ISO 3585:2023《硼硅酸鹽玻璃熱膨脹系數(shù)測(cè)定》；
- SEMI F47-2023《石英玻璃半導(dǎo)體應(yīng)用規(guī)范》。
行業(yè)認(rèn)證：
- ISO 9001（質(zhì)量管理體系認(rèn)證）；
- RoHS/REACH（環(huán)保合規(guī)）。

六、應(yīng)用場(chǎng)景與優(yōu)化建議

半導(dǎo)體晶圓加工（高純度需求）：
- 超高純石英玻璃：Fe≤0.1ppm，表面粗糙度Ra≤0.2nm（AFM檢測(cè)）；
- 耐等離子體蝕刻：表面鍍膜（SiC涂層，蝕刻速率≤0.1nm/min）。
激光光學(xué)系統(tǒng)（低雙折射）：
- 應(yīng)力消除工藝：退火后雙折射≤1nm/cm，波長(zhǎng)均勻性±2nm；
- 鍍膜增強(qiáng)：增透膜（AR coating，反射率≤0.1% @1064nm）。
高溫觀察窗（熱穩(wěn)定性）：
- 低羥基石英玻璃：OH?≤1ppm，長(zhǎng)期使用溫度≥1200℃；
- 抗熱震設(shè)計(jì)：邊緣倒角+金屬封裝（CTE匹配，耐熱循環(huán)≥1000次）。

總結(jié) 石英玻璃檢測(cè)需以 “高純穩(wěn)定、光學(xué)優(yōu)異、耐極端環(huán)境” 為核心，通過(guò)化學(xué)成分（SiO?/雜質(zhì)）、光學(xué)性能（透光率/均勻性）、熱穩(wěn)定性（CTE/軟化點(diǎn)）及表面質(zhì)量（粗糙度/氣泡）的系統(tǒng)化驗(yàn)證。生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)依據(jù) GB/T 12442與SEMI F47標(biāo)準(zhǔn) 優(yōu)化工藝（如真空熔融/梯度退火），通過(guò) ISO/RoHS認(rèn)證 滿足高端領(lǐng)域需求。用戶需根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景（半導(dǎo)體/光學(xué)/高溫）選擇適配品級(jí)，優(yōu)先采用 全檢合格+功能強(qiáng)化 石英玻璃，并強(qiáng)化工藝適配性（如鍍膜/封裝設(shè)計(jì)），確保材料在極端工況下的可靠性與壽命。