CN1491432A - 利用经反应的硼硅酸盐混合物的连结结构 - Google Patents

利用经反应的硼硅酸盐混合物的连结结构 Download PDF

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Abstract

环境感测器(2)和其他本体连同相关联的导线(6)藉由经反应的硼硅酸盐混合物(RBM)(18，20)安装在可氧化的基体(4)上供高温应用，在高温反应过程中，RBM藉由形成在RBM和基体间的氧化界面(22)使本体相对于基体固定。亦可以氧化本体形成氧化界面(24)而提供更进一步安装强度。该RBM是B2O3－SiO2混合物，为了黏着目的，B2O3部分至少为70wt％，最好至少为75wt％，而为了包胶目的，至少为50wt％。

Description

利用经反应的硼硅酸盐混合物的连结结构
相关的申请案
本申请案涉及本发明人分别于1999年5月21日及2000年8月28日申请的美国专利申请案第09/316,239和09/645,383号。
本发明的领域
本发明涉及陶瓷，半导体和金属材料相互的间的连结，更具体地说，涉及将一组环境感测器及其相关的导线固定在一共用基体上。
本发明的背景
在例如半导体和液晶显示器(LCD)制造工业等应用中，必须感测在一指定面积上的环境因数的绝对值和均匀性，例如温度，辐射，压力及气体组成和/或浓度。为了此目的，将许多感测器配置在一具有所需要的面积且放置在需要感测的位置中的基体上。每一感测器(一般将它预校准以与所感测的定量值相关)经由导线与一远距离定位的应答设施连接，该应答设施感应感测器的输出，例如经由提供读出所感测的环境特性和/或控制制造程序的其他要素。
在半导体和LCD制造中，处理设备中的绝对温度和温度均匀性是确定制造产率的重要参数。这种处理设备包括各种炉(例如快速热处理、管式、带式和盘式炉等)、真空溅镀和蒸发设备、化学气相沉积反应器、电浆、反应式离子和湿式化学蚀刻器，光阻的应用和移除、旋转器用玻璃、冷却板、热板、汽提塔(stripper)以及供装置和集成电路(IC)测试所使用的晶圆和卡盘。
热感测器通常为K、R或S型热电偶(TCs)、或薄膜铂电阻温度探测器(TFRTDs)。通常将TC接头或TFRTDs安装在基体中的各自空穴中并利用黏接材料予以固定在各空穴内。供TCs用的黏接材料一般是SiO2和Al2O3的混合物，通常为60wt％的SiO2和40wt％的Al2O3。TFRTD感测器通常需要两个空穴，一个供感测器本身用而另一个是加强导线黏接，而两空穴的黏接材料一般为环氧树脂。
通常将感测器的电导线包藏入具有1100℃最大温度定额的石英微管料段中、具有1100℃最大温度定额的编织硅石套筒中或具有250℃最大温度定额的特夫纶(Teflon)套筒中。各导线自其各自感测器延伸且通常被绑在一起，集束从基体上开始或离开。
对于TCs的精确温度校准，空穴是必要的，因为TC接头加上自接头延伸的至少约2.5厘米的导线必须在温度量测体积内以便精确量测。对于表面感测器例如TFRTDs的精确温度校准，则空穴是不必要的，因为此等感测器仅须与提供精确温度量测的物体紧密接触。然而，在TFRTDs的情况中，为了安装稳定性的目的，通常采用空穴。
通常，感测器所采用的基体包括玻璃、陶瓷和半导体晶圆，其具有相当的脆性。另外，半导体晶圆通常为单晶，它会遭受机械干扰导致的破裂。因此，在基体中设置空穴会使基体相较其他情况更易碎，并降低其制造产率。
另一个问题是：感测器至基体的机械结合时常易于破裂。这是因为：目前所采用的黏接材料仅能经由截留或聚合黏着而结合，且亦因为每一导线通常仅在一或两位置处与基体连接，通过施加应力至其导线而使感测器易于自其空穴中移出。其结果是，采用五个以上感测器在一基体上的系统，时常在一或数个感测器变得松弛或移出前仅可使用一次。
各导线必须加以护套以防止它们由于相互接触而短路，亦防止它们与大多数基体起化学反应。然而，目前可供利用的护套大大增加了导线的重量，且会对高温处理环境促成颗粒污染。
当导线延伸越过基体表面时，温度通常是最高的，它们会经历与周围环境的反应。因此，一种特别构造在其中可发挥作用而不会损坏的环境受参与反应的导线材料的阻力以及受周围环境的渗透所限制。举例而言，K型TC线仅在惰性和氢环境中在500℃以上是稳定的，而S型TC线仅在惰性和氧化大气中在700℃以上是稳定的。此外，这些导线没有一种在反应性程序气体环境中是稳定的。
用于结合感测器至基体上的Al2O3/SiO2混合物易于仅产生光泽，且一般不会与大多数可氧化的表面，例如砷化镓晶圆的硅主动起反应。这种使感测器固定在基体上的结合有相当弱的趋向。
本发明的概述
本发明的目的在提供一种能在高温下固定地保持本体在基体上并包胶该本体和相关联的导线以保护它们免受有害的环境的包装系统。一般而言，虽然可应用于当安装在可氧化的基体上将暴露于高温(至少大约460℃)下的一般本体，但是本发明可特别用于将温度和其他环境感测器及其相关联的导线固定在半导体晶圆上。
一种经反应的硼硅酸盐混合物(RBM)至少部份地包胶本体并藉在高温反应程序期间经形成在RBM与基体间的氧化界面使本体相对于基体固定。该本体可能是不可氧化的，在此情况中，将它经由RBM予以截留并经由RBM与邻接本体的基体间的氧化界面使定固定在基体上。如果本体本身是可氧化的，则将氧化界面亦形成在RBM与本体之间，提供另外的黏接强度。
RBM可在一与基体直接接触的本体上延伸，或是基体可经由RBM完全包胶。在热感测器的情况中，在感测器下面及上面提供RBM，感测器下面的RBM层足够薄以在基体与感测器间提供一条热传导途径。该RBM较佳是B2O3和SiO2的混合物，而B2O3含量是反应温度及所需要的黏接强度和黏度的一个函数。
通过将RBM中的线沿其至少一部份长度包胶，也可将环境感测器的导线固定在基体上。RBM使各导线相互电绝缘，因此不需为导线加护套。它亦易于以相对于基体的单一共同水平面方式或以多层束的方式提供多条导线。可将一组感测器及相关连的导线经由RBM固定在一共同基体上，并将导线连接至一输出设施。
对本领域的熟练技术人员来说，从下面参照附图的详细描述，将会对本发明的其他特征和优点更明白。
附图的简单叙述
图1是分布在一共同基体上的一组环境感测器及相关联的导线的平面视图；
图2是一经由RBM予以完全包胶并接合至一基体上的可氧化感测器晶片的剖视图；
图3是一经由叠加的RBM相对于一基体予以包胶的不可氧化的感测器晶片的剖视图；
图4是一经由RBM接合在一基体上的经部份包胶的感测器剖视图；
图5和6分别是经由RBM接合在一基体上并相互绝缘的一单层导线及一多层导线束的剖视图；
图7是一经由RBM接合在一插接帽晶圆(cap wafer)上的处理温度测量晶圆的剖视图；
图8是SiO2-B2O3 RBM的热膨胀系数作为每种成份的相对定量值的函数的图表；以及
图9是依照本发明将一本体固定在一基体上的方法流程图。
较佳实施例的描述
图1所示为本发明的一具体实施例，其中，将一组环境感测器2分布在一基体例如半导体晶圆4的表面上来探测所需要的环境参数例如温度，辐射，压力，气体组成或气体浓度。虽然术语“基体”涉及图1中的半导体晶圆，但是该术语并不受限于此类型的结构，而且通常包括任何形式的本体，如下文所述，可将另外的本体紧固至其上。
将各感测器经由各自的导线6予以电连接，各导线沿着晶圆表面延伸至一输出设施8，例如各感测器的目视读出指示器。图1中所显示的每一导线6代表多条导线，通常为2，3或4条，取决于感测器的类型。可将各导线6个别引出晶圆或组合成为一束10，就图示的17个感测器系统而论，最好以多层堆叠形式编制各导线。当采用多个感测器时，可将各导线连接至一接线板12上，此板12可在晶圆上或晶圆外，以接线板的输出线14将导线连接至输出设施8。亦可将输入激源或激发通过适当的导线施加至感测器。
虽然图中显示了17个感测器，这只是为了举例说明的目的；亦可采用较大或较小数目的感测器。导线的路径和导线束10的位置以及导线束的数目是设计选择的事项。虽然图中显示了一圆形基体，但是该基体可能具有任何所需要的形状或大小。
图2所示为使感测器固定在基体上的一种方式。在此实例中，所提供的感测器为一AlN晶片16，其携带一SiC感测元件(图中未示)。此类型的感测器在本申请发明人的2000年11月30日公布的PCT专利申请案第PCT/US00/07557号中有所描述，其内容并入本文中以作参考。该感测器藉由SiO2和B2O3的经反应硼硅酸盐混合物(RBM)紧固至晶圆4。图2中所示的RBM以两步骤施加：第一层18施加在晶片16下面的晶圆表面上，并沿晶圆侧向延伸至晶片；第二层20施加在晶片上面并在第一RBM层上侧向延伸至晶片。下面将详述RBM的构成和处理。第一RBM层18与晶圆4通过形成一薄氧化界面22(厚度一般不超过1,000)而化学结合。该RBM层使晶片16与晶圆化学和电隔离，但其厚度足够薄，从而可在温度感测器的情况中，自基体有效地传热至晶圆。
RBM层18与20两者藉由在RBM的反应期间与晶片形成一氧化界面24而与晶片16化学结合。当上面的RBM层20延伸到晶圆表面上超出下面的RBM层18的界限时，亦在反应过程中与晶圆形成一氧化界面而延长RBM-晶圆氧化界面22。较厚的氧化界面是由除AlN晶片以外的Si、GaAs等制成的晶圆形成的，其可氧化性比这些晶圆材料的小。因此，仅消耗小部份的晶圆材料，不足以影响其感测能力。
图2所示的装置适合于TC接头。如果需要加强来自晶圆的热传递，可将TC接头配置在晶圆中的空穴内并藉由RBM层予以紧固，如图所示。
各氧化界面使晶片牢固地固定在晶圆上。晶片保持力比先前的环氧和结合技术强得多。对于某些温度感测器，可能需要将感测器放置在晶圆中的一空穴内以便获得较大的热传递，但对于感测器或其导线的机械黏着，则不需要空穴，为了此目的，可完全不要空穴。
当RBM氧化一小部份晶片16时，它有效包胶该晶片并保护它免受更广泛氧化，否则将会在高温时的氧化环境中遭受损失。高可氧化的材料例如钨可能在加热时被环境完全氧化，但在用以形成RBM的热反应过程中，藉由RBM可得以保护，仅有一小部份在氧化时受损。
图3所示为本发明的另一实施例。在此例中，感测器晶片16a由一种不可氧化的材料例如金或铂所形成。使晶片16a直接与晶圆4接触并用一单RBM层26包覆，RBM层26在晶片上横向延伸至晶圆上。当起反应时，晶片侧面的RBM与晶圆形成一薄氧化界面28，但不会与晶片形成氧化物。在此情况中，晶片被RBM围闭，藉由RBM/晶圆氧化界面28使该晶片紧固地保持在晶圆上并使其不受环境影响。
虽然迄今本发明只是从紧固在下面的晶圆上的环境感测器的观点予以描述，但就大体而论，它可应用于使任何类型的本体紧固在一可氧化的基体上。如果本体本身可氧化，则RBM将与本体和基体两者化学结合而产生极强的黏着结构。如果仅基体可氧化，则本体藉由截留(围闭)而保持在其上，通常这不如黏合至基体和本体两者上那样强，但是仍然比先前的环氧或SiO2-Al2O3结合强得多。
图4所示为另一实施例，其中，为了各种目的例如环境气体或辐射感测，需要将感测器晶片16b暴露于环境中。在此例中，RBM 30自基体4的表面延伸越过晶片16b的边缘，再延伸到晶片的上表面上一段足够的距离，以使晶片紧固地保持在基体上。然而，RBM最终未达到晶片的中央，留下一部份晶片表面32暴露于环境中。当起反应时，RBM与基体形成一保持氧化界面34，如果晶片是由可氧化材料制成，则还会与晶片形成一氧化界面。对于不可氧化的晶片的情况，图4中未显示这种晶片-RBM氧化界面。
除了使感测器晶片或其他本体保持在基体上之外，最好还可采用RBM来保持与感测器相关联的各导线在基体上。图5中示出一单层四线导线束36的情况。将各导线相互间隔并以RBM 38完全包胶，当使RBM起反应时，它与下面的基体4形成一氧化界面40。RBM将各导线相互间隔并绝缘，同时使它们相对于基体紧固地保持。当RBM起反应后显示时，可使用图中虚线所示的一种形状42以在反应过程中保持各导线隔开以及使各导线保持在位。该形状42包括向下指向的刀状突出部44，为了此目的，各突出部围绕导线的上部延伸。在反应过程中，该形状被夹紧在RBM、各导线以及基体上面的适当位置，然后被除去。
如图6所示，可将大量的导线便利地容纳在多层束中。图中示出34条导线46，与图1的17个感测器各有两条导线相一致；其他类型的感测器可采用不同数目的导线。这些线被排列成四层48a、48b、48c和48d。越向上的层最好所含的导线越少，使层到层的各导线位置交错以便获得较大结构完整性。在图6中，自该束的底层起，第一，第二，第三和第四导线层分别具有10，9，8和7条导线。所有的导线被彼此隔开并藉由一大堆RBM 50(其包胶每条导线的至少一部份长度)使它们相对于基体紧固地保持在适当位置，并藉由在RBM的反应期间与基体所形成的氧化界面52紧固至基体4上。
包胶导线46时，RBM 50可免除为导线加上护套的需要。此方式可减少装置的总重量，还可避免因使用护套而在高温下发生的粒子污染。
RBM 50可与或不可与导线46化学结合，取决于各导线是否为可氧化的。如果发生与导线化学结合，则所形成的氧化界面厚度通常会小于1,000，仍将会有大部分的导线可供用于导电。
一般而言，如本文中所述的RBM可用于将任何两个或以上的可氧化的本体黏接在一起。作为一个实例，图7所示为一种处理温度测量晶圆(PTIW)52，它由一具有温度感测器结构56的半导体晶圆54组成。该PTIW被第二半导体晶圆58盖封，晶圆58为感测器提供机械和辐射两种保护并加强整个装置。两晶圆54和58藉由RBM层60相互黏在一起，所述RBM层60包围两晶圆的相对表面上的感测器56。当RBM在高温下起反应时，它分别与晶圆54和58形成氧化界面62和64，使两晶圆结合在一起。将热通过两晶圆转移至感测器。有或没有感测器，都可将两个或以上的可氧化晶圆或其他本体通过RBM黏接在一起。各晶圆可由相似或不相似的材料例如Si-Si、GaAs-GaAs或GaAs-Si制成。若需要，可延伸RBM来包胶整个结构的所有或所需要的部份。
历史上，硼硅酸盐混合物久已被用于商用玻璃和釉料，例如冕牌玻璃、火石玻璃以及用于形成烧杯的派热司(pyrex)玻璃。然而，它们尚未被用于诸如本申请案中所建议的高温保持目的。
适当地选择RBM材料和制造技术，可在感测器、其他本体及其相关联的导线上面制作RBM以形成一环境障壁，否则，它们在预期的环境中可能易退化。除了那些熟知的可蚀刻SiO2的HF以外，经适当形成的RBM可保护下面的物质免受所有蒸气和液体环境所影响。
业已发现：具有适当比例B2O3、SiO2-B2O3的RBM会在易环境退化的各感测器诸如TC接头、Pt RTD晶片以及任何导线上形成环境障壁，这样一种RBM会在一般所用材料的缓慢和快速两个热循环期间，调节同侧的导线和感测器与将它们附着至其上的基体之间的热膨胀失配而形成RBM所需要的热能，不会损坏感测器、导线或基体。RBM在达至至少1300℃时可用作电绝缘体，且在超过1300℃的温度下，具有化学和机械稳定性。藉由在热反应期间形成的氧化界面，它可在达至至少1200℃的温度下对可氧化物质保持强黏附力。
为此目的的B2O3和SiO2的一些重要特性如下：
-  晶型熔化温度为460℃(对于B2O3)和1610℃(对于SiO2)。
-  对于SiO2，玻璃软化温度为1665℃。
-  两种材料都是极好的电绝缘体，并形成一连续置换型玻璃混合物。
-RBM的热膨胀系数(TCE)可经由适当选择SiO2-B2O3混合比率与具体的感测器和基体材料匹配。
-可将它们混合后以干粉末施加至表面，容许两表面和主体同时发生反应。还可将它们作为糊施加，但是在起反应前应将糊干燥以避免「吹泡」(spitting)。
-B2O3的晶型分子量为69.62克/摩耳，SiO2的晶型分子量为60.08克/摩耳。
图8所示为RBM的TCE作为SiO2-B2O3平均配位数的函数。“平均配位数”是测度RBM中SiO2和B2O3的摩耳百分比，其中，3.0相当于100％B2O3，4.0相当于100％SiO2，中间的平均配位数是相关摩耳百分比的线性函数。可见：TCE通常随B2O3的百分比增加而指数式增加。
典型的陶瓷基体包括(但不限于)Al2O3、水合硅酸铝、硼硅酸铝(alumina-borosilicates)、AlN、BeO、B4C、BN、C，可沥滤陶瓷、玻璃-陶瓷、云母、SiO2(玻璃和晶体)、SiC、Si3N4、SrO、TiB2、TiOx、(WC)94、Co6、Y2O3、经氧化镁稳定的ZrO2、经氧化钇稳定的ZrO2以及ZrO2。典型的半导体基体包括(但不限于)Ge、Si、Ga As、InP、InSb、InAs、CdTe、CdInTe、HgCdTe以及SiC。
一般而言，各导线的TCE大致上大于基体的(金属基体除外)。例如，K型TC包含90wt％Ni/10wt％Cr(导)线及95wt％Ni/5wt％AlSi线。每条线的TCE是近似于Ni的或约16×10-6/°K(在500℃)。Si的TCE在500℃时约为4.1×10-6/°K。由此现象联想到：RBM可能需要调节热循环期间基体与(导)线间显著的膨胀失配。因此，较佳的RBM应具有低软化温度，以便它可吸收膨胀失配以及在快速热循环期间自动“复原”。此亦要求RBM具有大于70wt％的B2O3。
RBM的B2O3和SiO2原材料可能是粉末、颗粒或晶体。对于各种黏着和/或截留应用，最好将B2O3和SiO2分开研磨然后再混合；对于各环境障壁的应用，最好先将B2O3和SiO2混合在一起，然后将混合物研磨成细粉末。在两种情况中，平均后研磨粒子的大小应小于500微米，愈小愈好。可将它以干粉末或经分散入有机溶剂中的方式施加至感测器和基体表面上，在反应前应将它干燥以防止「吹泡」。
当将B2O3/SiO2混合物以及放置该混合物的部件加热至至少460℃时会起反应，最好是在氧化或者在惰性(Ar或N2)气氛中。反应温度应不超过1300℃。可通过惯常和快速的热技术来达到加热。当将部件尽可能快地通过B203的熔化温度时，最有利于反应进行。预期较佳的加热技术是使用IR加热的快速热退火。
一般而言，较高的反应温度会易于产生较剧烈的反应。如果未将SiO2和B2O3良好充分混合或未将它们研磨成非常小的微粒，会减少在反应后所留下未起反应B2O3的残余物的机会。再者，较高的反应温度促进形成RBM玻璃，而非光泽，该玻璃完全包胶有RBM施加至其上的本体。对于较低的反应温度，应增加混合物中B2O3的比例，以在RBM和与它黏附在一起的本体间保持良好黏着性能。
反应温度经常受连同RBM使用的材料的热性能所限制。例如，一般不应将GaAs加热至超过约900℃，而带有装置结构的硅基体不应加热至超过约1,100℃，然后仅历极短时间。
可能影响混合物中SiO2和B2O3相对比例的因数(除反应温度外)包括RBM的所需要的黏接强度及黏度。减小B2O3的比例，会增加RBM的黏度，导致较大的黏接强度。在另一方面，较高的黏度意指：RBM具有较低TCE且不容易流动。当操作遍及一温度范围时，会在各材料间产生严重膨胀失配，这使得与具有显著TCE差的各材料组合物结合的可能性较小。一般而言，选择SiO2/B2O3比率将涉及反应温度和所需要的黏接强度及黏度之间的平衡。
图9所示为用于安装感测器至晶圆基体上的一种制造技术。该技术可用于形成图2所示的结构。在第一步骤66中，将晶圆掩蔽，只暴露需要RBM的那些区域。或者，可将RBM施加在整个晶圆上，尤其是当将晶圆排他地专用于感测器及其相关联的导线时。在下一步骤68中，将一层所需要的硼硅酸盐混合物(BM)施加在暴露的晶圆表面上(如果用了掩模)，或施加在整个晶圆表面上(如果无掩模)。该BM层的厚度应在大约0.1毫米至10毫米的范围内，热感测器用该范围的低端较佳，以避免有效干扰由晶圆至感测器的热传。
下一步骤70中，将感测器及其导线放置在未起反应的BM层上面，以便各导线自感测器延伸至超出晶圆的边缘(或延伸至可设置在晶圆上的任何接线板)。然后，在步骤72中，将第二层未起反应的BM粉末(湿或干)施加在感测器、导线和第一BM层上，接着，将如图5中所示的一种「形状」夹紧在各导线上，以使各导线相互隔开并保持各线和感测器靠着第一未起反应的BM层(步骤74)。
然后，将该组合置入一烘箱或炉中并加热至至少500℃至少15秒，热匀变(thermal ramp)尽可能快速通过460℃ B2O3熔化温度(步骤76)。这会导致BM固化以及藉由薄氧化层与任何下面的可氧化表面化学结合，因此对以RBM连结的物质形成强的机械附着。在步骤78，通过除去所述「形状」以及检验和鉴定该部件而完成第一感测器的工序。
可藉由此方法将多个感测器同时安装在晶圆上，只要将其导线以单层方式引出晶圆。如果需要多层导线束，则如所述，可同时在最低层中装置具有导线的所有感测器，接着除去掩模。然后，施加新掩模以将RBM暴露在第一导线层以及将被下一组感测器及其相关的导线所占据的晶圆的区域上。第二层导线将自其相关联的感测器延伸越过晶圆表面直至到达第一导线层，在此时，它们跨越覆盖第一导线层的RBM的顶部，如图6所示。然后，将第二组感测器和导线以另外的BM层予以覆盖，并如前述，将未起反应的BM固化。对于每一后成的导线层及其相关联的感测器，重复该程序，如步骤80所示。
本发明经由各种试验业已成功显示，各类型的晶片可安装在陶瓷和半导体表面上。
试验1
使用上述的RBM将携带SiC温度感测器的AlN晶片安装在Si晶圆上，所述RBM具有50至75wt％的B203。将所得结构插入600℃、800℃、1000℃和1200℃的大气管式炉中。在每次试验中，将各结构留置在炉中5分钟，然后自炉中取出并放置在冷金属板上，自炉中取出与放置在板上间的最长时间为30秒。在所有情况中，晶片与晶圆保持连结。然而，除了600℃的试验外，当晶圆被放置在冷板上时会因热震而纹裂。
试验2
使用所述的RBM，将与试验1中相同类型的晶片安装在GaAs晶圆上。将所得结构插入管式炉中的惰性大气中，并如试验1，予以加热和冷却(除了未在1200℃下进行试验，此温度高于GaAs熔化温度)。所有的晶片与GaAs晶圆保持连结，而当放置在冷板上时，由于热震，所有的GaAs晶圆会纹裂。
试验3
使用SiO2-B2O3 RBM，将Al203陶瓷晶片安装在Si晶圆上，以仿效铂TFRTDs的表面安装，并如试验1予以试验。当RBM中的B203wt％是至少75％时，在所有情况中，晶片与晶圆保持连结，但若B203的百分比较低时，它们并不黏附。除了600℃的试验以外，当放置在冷板上时，所有的晶圆会因热震而纹裂。
试验4
若使用RBM将小Si、GaAs、SiC和AlN等晶片安装在Al203陶瓷芯片上，则进行试验1的步骤。当RBM中的B203wt％是至少75％时，在所有情况中，晶片与芯片保持连结，但若B2O3的百分比较低时，它们并不黏附。当放置在冷板上时，所有芯片会因热震而纹裂。
试验5
使用RBM，将Si、GaAs、SiC、Al2O3和AlN等晶片安装在热解氮化硼(PBN)芯片上，并如试验1予以试验。当B2O3wt％是至少70％时(除了Al2O3，需要B2O3wt％是至少75％)，在所有情况中，晶片与陶瓷芯片保持连结。
试验6
使用RBM，将Si、GaAs、SiC、Al2O3、PBN和AlN等晶片安装在石墨上，并如试验1予以试验。结果与试验5的相同。
试验7
使用RBM，将Si、GaAs、SiC、Al2O3、PBN、AlN和石墨晶片安装在溶融石英(SiO2玻璃)上，并如试验1予以试验。当RBM中的B203wt％是至少70％(除了Al2O3，RBM中需要的B2O3wt％是至少75％)时，在所有情况中，各种晶片与溶融石英保持连结。当放置在冷板上时，所有溶融石英(玻璃)基体会纹裂。
试验8
使用RBM，将Si，GaAs、SiC、Al203和AlN等晶片安装在结晶的SiO2上，并如试验1予以试验。结果与试验7的相同。
经发现：RBM在非氧化物材料上工作良好。在氧化物的情况中，特别是Al2O3和SiO2，结合不如非氧化物基体那样的强。然而，对SiO2的结合较对结晶的Al2O3要强。
试验9
为了试验RBM的高温热包胶能力，将厚度大约为1000的钨金属薄膜沉积在AlN陶瓷芯片上，并用未起反应的B2O3+SiO2粉末予以部份覆盖，而B2O3的wt％等于或大于50％。然后，将各组合置入在1000℃的大气管式炉中5分钟，自炉中取出并在空气中冷却。将未被RBM覆盖的钨完全氧化，如经由黄色及电探测所证实，显示出它是一种绝缘体。使用HF将RBM自钨的涂覆部份蚀刻。已经涂覆的钨仍然完整，未改变其导电率，仍是涂覆和热处理前所显示的数值。因为钨在空气中氧化极快速，所以此试验证实：RBM能够保护金属在其形成以及形成后期间免于被氧化，并竭力推知：自混合粉末至RBM的反应速率是非常快速的。
虽然对本发明的几个具体实施例作了显示和叙述，但对于本领域的技术人员来说，是可以作出各种变化或者改型的。因此，本发明仅根据所附的权利要求予以限制。

Claims (10)

1.一种包装系统，其包括：
一可氧化的基体(4)，
一本体(16)，其紧固在所述基体上，及
一经反应的硼硅酸盐混合物(RBM)(18，20)，其经由与基体形成一氧化界面(22)使所述本体紧固在所述基体上。
2.如权利要求1所述的包装系统，其特征在于，所述RBM在所述本体和所述基体间延伸。
3.如权利要求1或2所述的包装系统，其特征在于，所述本体可氧化，氧化界面(24)使所述RBM紧固在所述本体上。
4.一种导线系统，其包括：
一基体(4)，
至少一条导电导线(36)，以及
一经反应的硼硅酸盐混合物(RBM)(38)，其使所述每条导线的至少一部份长度相对于所述基体固定。
5.一种环境感测系统，其包括：
一基体(4)，
一环境感测器(16)，以及
一经反应的硼硅酸盐(RBM)(18，20)，其在所述感测器以及与所述感测器邻接的部分基体的上面延伸，以使所述感测器相对于基体固定。
6.如权利要求5所述的环境感测系统，其特征在于，其进一步包括：
一输出设施(8)，其用于提供对来自所述感测器信号的反应，以及
至少一条导线(6)，其将所述感测器连接至所述输出设施，
所述RBM至少部份地包胶所述导线并使它们相对于所述基体固定。
7.如权利要求5或6任一项所述的感测系统，其特征在于，所述基体可氧化，而所述RBM藉由与基体形成的氧化界面(22)使所述感测器紧固在基体上。
8.如权利要求6所述的感测系统，其特征在于，所述感测系统还包括一组藉由RBM至少部份包胶并相对于所述基体固定的附加感测器(2)以及所述附加感测器各自的导线(6)，所述各导线藉由导线RBM(38)使它们的至少部分长度包胶并相对于所述基体固定以及使它们各自的感测器连接至所述输出设施。
9.一种经包胶的包装，其包括：
一可氧化的本体(16)，以及
一经反应的硼硅酸盐混合物(RBM)(18，20)，其包胶所述本体并保护它免于与氧化的大气起反应。
10.如权利要求1，2，4，5，6，8或9任一项所述的结构，其特征在于，所述RBM包括B2O3和SiO2的反应混合物，而B2O3为混合物的至少70wt％。
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