Liaison anodique pour les composants verre-silicium

Anodic bonding is used to create strong and stable glass-to-silicon assemblies for MEMS devices, microfluidic chips, sensor packages and semiconductor-related components. This process is suitable when a part requires sealed cavities, aligned microchannels, wafer-level structures or reliable bonding between borosilicate glass and silicon substrates.

For projects involving glass-to-silicon bonding, the key details to confirm are material grade, glass thickness, silicon type, bonding area, channel or cavity design, alignment tolerance and working environment.

Typical parts we support include:

MEMS substrates — sealed cavities, sensor structures and wafer-level bonded parts.
Microfluidic devices — glass-silicon chips with channels, ports and reaction chambers.
Sensor packages — transparent glass covers bonded to silicon-based structures.
Semiconductor components — process-related glass-silicon assemblies requiring stable bonding and clean interfaces.

We can review custom anodic bonding requirements according to drawings, material combination, surface condition, bonding area, alignment accuracy, quantity and final application.

Qu'est-ce que le collage optique par contact ?

Le collage optique par contact est une technique d'assemblage sans adhésif dans laquelle deux surfaces optiques polies avec précision sont mises en contact étroit et maintenues ensemble par les forces moléculaires de van der Waals — sans aucun ciment, adhésif ni apport de chaleur. Lorsque les deux surfaces sont suffisamment planes (généralement λ/10 ou mieux) et exemptes de toute contamination, l’attraction intermoléculaire à l’interface est suffisamment forte pour créer une liaison permanente ou semi-permanente. Le joint ainsi obtenu est optiquement transparent, n’introduit aucune discontinuité supplémentaire de l’indice de réfraction au-delà du verre lui-même et présente une stabilité dimensionnelle exceptionnelle. Le collage optique par contact est largement utilisé dans la fabrication d’étalons, de séparateurs de faisceaux, d’assemblages de prismes et de composants de cavités laser, où la distorsion du front d’onde ou le dégazage induits par les adhésifs ne peuvent être tolérés.

Capacités de traitement

Exigence relative à la planéité de la surface : λ/10 ou mieux (par surface de liaison)
Rugosité de surface (Ra) : ≤ 0,5 nm (finition superpolie)
Résistance de l'adhérence : ≥ 1 MPa (contact de van der Waals) ; jusqu'à plus de 10 MPa (liaison par catalyse à l'hydroxyde)
Erreur de front d'onde transmis : λ/10 – λ/20 sur toute l'ouverture
Parallélisme de l'assemblage par collage : ≤ 2 secondes d'arc
Taille maximale du substrat : Jusqu'à 200 mm de diamètre
Plage de températures de fonctionnement : de –40 °C à +300 °C (en fonction du matériau)

Matériaux compatibles

1	Silice fondue	Corning 7980 / Tosoh ES-2000
2	Verre de quartz	SCHOTT Lithosil Q / Heraeus Suprasil 1
3	Verre borosilicaté	PYREX 7740 / BOROFLOAT 33
4	Saphir	Plan C / Plan A
5	Silicium	Zone de flottation / Czochralski
6	Vitrocéramique	ZERODUR / PYROCERAM 9606
7	Verre optique	BK7 / N-BK7
8	CaF₂	Résistant aux UV / Résistant aux infrarouges
9	MgF₂	résistant aux UV
10	ZnSe	de qualité CVD
11	germanium	Monocristallin / Polycristallin

Normes relatives à la finition des surfaces

Planéité : λ/10 par face (λ/4 au minimum pour le collage par contact)
Rugosité de surface : Ra ≤ 0,5 nm (un polissage de finition est nécessaire pour garantir une adhérence fiable)
Scratch-Dig : 10-5 (qualité laser, conforme à la norme MIL-PRF-13830)
Propreté : Environnement de collage en salle blanche de classe ISO 5
Contrôle de l'interface de collage : Anneaux de Newton / Contrôle des franges interférométriques avant et après le collage
Planéité après collage : Assemblage TWE ≤ λ/10 garanti

Applications typiques

Étalons de Fabry-Pérot : Ensembles d'entretoises ultra-stables sans couche adhésive
Optique laser : Fenêtres intracavité, coupleurs de sortie et polariseurs pour lasers à haute puissance
Composants d'interférométrie : Appartements de référence et cubes diviseurs de faisceau pour instruments de métrologie
Détecteurs d'ondes gravitationnelles : Suspensions de miroirs liés par catalyse à l'hydroxyde (de type LIGO)
Optique spatiale : Assemblages sans adhésif destinés aux environnements sous vide et soumis à des rayonnements
Isolateurs optiques et retardateurs : Assemblages de cristaux et de verre sans liant

Spécifications personnalisées

Nous prenons en charge à la fois le collage par contact de van der Waals standard et le collage par catalyse à l’hydroxyde (silicate) pour les applications nécessitant une résistance de collage supérieure ou une stabilité à haute température. Les assemblages sur mesure peuvent inclure des paires de matériaux dissemblables (par exemple, de la silice fondue et du saphir), des empilements à plusieurs éléments et des assemblages collés comportant des revêtements AR ou HR appliqués sur les surfaces externes. Tous les assemblages sont réalisés dans un environnement de salle blanche contrôlé et font l'objet d'une inspection interférométrique complète à chaque étape. La documentation comprend des cartes de relief de surface, des enregistrements de motifs de franges et des rapports dimensionnels pour chaque assemblage collé.