用于監(jiān)控腐蝕環(huán)境的裝置以及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于監(jiān)控腐蝕環(huán)境的裝置以及一種用于監(jiān)控腐蝕環(huán)境的方法，以室內(nèi)環(huán)境、主要以設(shè)置了電氣電子裝置的環(huán)境為對象。通過用于監(jiān)控腐蝕環(huán)境的裝置以及方法來測定在該環(huán)境中存在的腐蝕性氣體所致的腐蝕程度。
【背景技術(shù)】
[0002]作為本技術(shù)領(lǐng)域的【背景技術(shù)】，有日本特開2003-294606 (專利文獻I)。S卩，專利文獻I的環(huán)境評價裝置主要包括:1)與環(huán)境中的氣體成分反應(yīng)的元件部分、2)檢測元件的變化并將檢測到的變化變換為電信號的部分、以及3)存儲檢測到的數(shù)據(jù)的存儲部分。特別是，使用多個金屬薄膜(例如，由銀、銅、鐵、不銹鋼構(gòu)成的膜厚0.1 μπι的金屬薄膜)來形成元件部分。這里，測定從金屬薄膜的光反射率、光透射率、電阻中選擇的至少I種特性的經(jīng)時變化，由此檢測環(huán)境中的氣體成分，從而評價環(huán)境中的材料。
[0003]在測定電阻值的經(jīng)時變化的情況下，可以測定由于金屬薄膜整體的變化(例如，全面腐蝕)所致的電阻值的變化。該測定使得能夠計算腐蝕的金屬薄膜的厚度，由此能夠容易地求出其腐蝕速度。
[0004]應(yīng)當(dāng)注意的是，氣體檢測系統(tǒng)檢測元件的變化，并將檢測到的變化變換為電信號。該氣體檢測系統(tǒng)包括氣體導(dǎo)入部和氣體檢測元件部(即，相當(dāng)于本發(fā)明的傳感器部)。這些氣體成分通過氣體導(dǎo)入部的吸引栗被送到氣體檢測元件部。如上文提到的，在如地球環(huán)境發(fā)生變化的狀況下，有利地提供對處于這樣的環(huán)境中的各種材料的評價非常有益的測定裝置。
[0005]這里，為了達到使對象設(shè)備穩(wěn)定地工作的目的，要求電氣電子裝置長期的可靠性。另外，為了實現(xiàn)高速工作和省空間布置，包括都采用高密度安裝構(gòu)造的微細布線構(gòu)造和薄膜鍍覆構(gòu)造的多個電氣電子零件被安裝到對象設(shè)備。在這些電氣電子零件中，即使微小的腐蝕損傷也可能使電氣特性或者磁特性變動而導(dǎo)致故障、誤動作。所以，抑制該腐蝕損傷成為改進電氣電子裝置的可靠性的重要課題。最后，為了在這些裝置的設(shè)計以及保養(yǎng)中反映與環(huán)境的腐蝕程度對應(yīng)的防蝕對策，要求簡單地在短期間內(nèi)高精度地持續(xù)評價電氣電子裝置的設(shè)置環(huán)境的腐蝕性。
[0006]同時，根據(jù)IS011844-1標(biāo)準(zhǔn)，作為評價電氣電子裝置的設(shè)置環(huán)境的腐蝕性的方法，通常使用評價在腐蝕性環(huán)境下暴露了預(yù)定期間的銅、銀、鋁、鐵和鋅的腐蝕程度的方法。已知銅、銀、招、鐵和鋅被腐蝕性氣體(例如S02、N02、H2S)腐蝕，但是每種金屬的被腐蝕程度彼此不同。
[0007]然而，在上述以往技術(shù)的環(huán)境評價方法以及使用了該方法的裝置中，存在如下課題。即，如果評價對象是在IS011844-1標(biāo)準(zhǔn)中記載的存在發(fā)生腐蝕性程度所致的電氣電子設(shè)備的損壞的可能性的“腐蝕性是中等程度”的環(huán)境、并且使用膜厚0.1 μπι(即10nm)的銀薄膜來測定電阻值的經(jīng)時變化，則使用這樣的銀薄膜的檢測傳感器的可測定期間僅為大約I個月。在本文中，根據(jù)IS011844-1標(biāo)準(zhǔn)，以上腐蝕性是中等程度是暴露了的銀的腐蝕速率是105?410nm/年的環(huán)境。
[0008]另外，如果評價對象是“腐蝕性是高程度”的環(huán)境或者“腐蝕性是非常高程度”的環(huán)境，則檢測傳感器的可測定期間變?yōu)楸纫粋€月短。在本文中，“腐蝕性是高程度”的環(huán)境是發(fā)生使設(shè)備的可靠性產(chǎn)生影響的腐蝕的概率高的環(huán)境，并且是必需進行環(huán)境改善的環(huán)境，更具體而言，是暴露了的銀的腐蝕速率是410?1050nm/年的環(huán)境?！案g性是非常高程度”的環(huán)境是暴露了的銀的腐蝕速率是1050?2620nm/年的環(huán)境。因此，以上類型的檢測傳感器不適合長期的測定。
[0009]同時，如果銀薄膜的厚度延伸，則使用延伸的薄膜的檢測傳感器可能具有長的可測定期間。然而，該過程具有如下缺點:隨著膜厚的厚度變厚，薄膜的厚度的不均勻性變大，這導(dǎo)致測定精度降低。
[0010]另外，在上述以往技術(shù)的環(huán)境評價方法以及使用了該方法的裝置中，存在另外的課題。即，如果在傳感器部中發(fā)生了局部的腐蝕，更具體而言，如果塵?；螓}類附著到傳感器部并且在附著部周邊發(fā)生腐蝕，則腐蝕使傳感器部的可測定期間變得比傳感器的本來的原始期間更短。
[0011]進而，在傳感器部(即氣體檢測元件部)直接暴露于對象環(huán)境的情況下，腐蝕速率依賴于對象環(huán)境中的腐蝕性氣體的流速率而變動，從而導(dǎo)致另一課題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]為了解決上述課題，本發(fā)明的目的在于，提供一種用于監(jiān)控腐蝕環(huán)境的裝置和方法。該用于監(jiān)控腐蝕環(huán)境的裝置具備:至少一個通路構(gòu)造，控制空氣中的腐蝕性物質(zhì)到各通路構(gòu)造中的侵入；以及設(shè)置于各通路構(gòu)造內(nèi)的金屬薄膜。在本文中，所述金屬薄膜的腐蝕區(qū)域隨著所述腐蝕性物質(zhì)從所述通路構(gòu)造的開口部侵入到所述裝置中而擴展。所述金屬薄膜的腐蝕區(qū)域的擴展改變所述金屬薄膜的電阻值。因此，用于監(jiān)控腐蝕環(huán)境的方法包括測定根據(jù)所述金屬薄膜的腐蝕區(qū)域的擴展而變化的電阻值。
[0013]根據(jù)本發(fā)明，能夠正確地判斷從通路構(gòu)造的開口部腐蝕開去的金屬薄膜的腐蝕量。另外，還能夠抑制金屬薄膜的腐蝕量的變動和傳感器部的局部的腐蝕(例如在傳感器部中塵埃和/或鹽類的附著所致的其附著部周邊的腐蝕)的發(fā)生、或者金屬的膜厚。在本文中，應(yīng)當(dāng)注意，腐蝕量根據(jù)對象環(huán)境中存在的腐蝕性物質(zhì)的流速率而變化。
[0014]最后，本發(fā)明的以上特征使得能夠以更精確的方式對環(huán)境的腐蝕程度進行定量化。
【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明實施例的用于監(jiān)控腐蝕環(huán)境的裝置的俯視圖。
[0016]圖2是圖1的用于監(jiān)控腐蝕環(huán)境的裝置的側(cè)視圖。
[0017]圖3是圖1的用于監(jiān)控腐蝕環(huán)境的裝置的正視圖。
[0018]圖4示出圖1的用于監(jiān)控腐蝕環(huán)境的裝置的暴露后的時刻A下測定的金屬薄膜的腐蝕狀況。
[0019]圖5示出圖4的用于監(jiān)控腐蝕環(huán)境的裝置的暴露后的時刻A下測定的金屬薄膜的電阻。
[0020]圖6示出圖4的用于監(jiān)控腐蝕環(huán)境的裝置的正視圖。
[0021]圖7示出在腐蝕環(huán)境下圖1的用于監(jiān)控腐蝕環(huán)境的裝置的暴露后的時刻B下測定的金屬薄膜的腐蝕狀況。
[0022]圖8示出在腐蝕環(huán)境下圖1的用于監(jiān)控腐蝕環(huán)境的裝置的暴露后的時刻B下測定的金屬薄膜的電阻。
[0023]圖9示出圖7的用于監(jiān)控腐蝕環(huán)境的裝置的正視圖。
[0024]圖10示出本發(fā)明的用于監(jiān)控腐蝕環(huán)境的裝置的尺寸。
[0025]圖11示出作為用于監(jiān)控腐蝕環(huán)境的裝置(即傳感器部)的輸出的電阻、和用于監(jiān)控腐蝕環(huán)境的裝置(即傳感器部)的金屬薄膜中膜厚方向全部腐蝕了的金屬薄膜的腐蝕區(qū)域9的長度的關(guān)系。
[0026]圖12示出用于監(jiān)控腐蝕環(huán)境的裝置(即傳感器部)的金屬薄膜中膜厚方向全部腐蝕了的金屬薄膜的腐蝕區(qū)域9的長度和以往的金屬薄膜(即銀薄膜)的腐蝕厚度的關(guān)系O
[0027]圖13是本發(fā)明的另一實施例的用于監(jiān)控腐蝕環(huán)境的裝置的俯視圖。
[0028]圖14是圖13的用于監(jiān)控腐蝕環(huán)境的裝置的側(cè)視圖。
[0029]圖15示出在腐蝕環(huán)境下圖13的用于監(jiān)控腐蝕環(huán)境的裝置的暴露后的時刻A下測定的金屬薄膜的腐蝕狀況。
[0030]圖16示出在腐蝕環(huán)境下圖13的用于監(jiān)控腐蝕環(huán)境的裝置的暴露后的時刻A下測定的金屬薄膜的電阻。
[0031]圖17示出在腐蝕環(huán)境下圖13的用于監(jiān)控腐蝕環(huán)境的裝置的暴露后的時刻B下測定的金屬薄膜的腐蝕狀況。
[0032]圖18示出在腐蝕環(huán)境下圖13的用于監(jiān)控腐蝕環(huán)境的裝置的暴露后的時刻B下測定的金屬薄膜的電阻。
[0033]圖19是本發(fā)明的另一實施例的用于監(jiān)控腐蝕環(huán)境的裝置的俯視圖。
[0034]圖20是圖19的用于監(jiān)控腐蝕環(huán)境的裝置的側(cè)視圖。
[0035]圖21示出腐蝕環(huán)境下圖19的用于監(jiān)控腐蝕環(huán)境的裝置的暴露后的時刻A下測定的金屬薄膜的腐蝕狀況。
[0036]圖22示出腐蝕環(huán)境下圖19的用于監(jiān)控腐蝕環(huán)境的裝置的暴露后的時刻A下測定的金屬薄膜的電阻。
[0037]圖23示出腐蝕環(huán)境下圖19的用于監(jiān)控腐蝕環(huán)境的裝置的暴露后的時刻B下測定的金屬薄膜的腐蝕狀況。
[0038]圖24示出腐蝕環(huán)境下圖19的用于監(jiān)控腐蝕環(huán)境的裝置的暴露后的時刻B下測定的金屬薄膜的電阻。
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