用于监控腐蚀环境的装置以及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于监控腐蚀环境的装置以及方法。提供一种用于监控腐蚀环境的装置，包括：至少一个通路构造，具有开口部，并且被配置为控制空气中的腐蚀性物质的侵入；以及传感器部，具有设置于通路构造内的金属薄膜。通路构造内的金属薄膜由于从开口部侵入到通路构造的腐蚀性物质而腐蚀。在监控期间，金属薄膜的电阻值根据金属薄膜的腐蚀区域的扩展而变化。从而，用于监控腐蚀环境的装置测定金属薄膜的电阻值，抑制测定出的值的变动。这使得能够长期且高精度地评价电气电子装置的设置环境的腐蚀程度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于监控腐蚀环境的装置以及一种用于监控腐蚀环境的方法，以室内环境、主要以设置了电气电子装置的环境为对象。通过来测定在该环境中存在的腐蚀性气体所致的腐蚀程度。
技术介绍
作为本
的
技术介绍
，有日本特开2003-294606 (专利文献I)。S卩，专利文献I的环境评价装置主要包括:1)与环境中的气体成分反应的元件部分、2)检测元件的变化并将检测到的变化变换为电信号的部分、以及3)存储检测到的数据的存储部分。特别是，使用多个金属薄膜(例如，由银、铜、铁、不锈钢构成的膜厚0.1 μπι的金属薄膜)来形成元件部分。这里，测定从金属薄膜的光反射率、光透射率、电阻中选择的至少I种特性的经时变化，由此检测环境中的气体成分，从而评价环境中的材料。在测定电阻值的经时变化的情况下，可以测定由于金属薄膜整体的变化(例如，全面腐蚀)所致的电阻值的变化。该测定使得能够计算腐蚀的金属薄膜的厚度，由此能够容易地求出其腐蚀速度。应当注意的是，气体检测系统检测元件的变化，并将检测到的变化变换为电信号。该气体检测系统包括气体导入部和气体检测元件部(即，相当于本专利技术的传感器部)。这些气体成分通过气体导入部的吸引栗被送到气体检测元件部。如上文提到的，在如地球环境发生变化的状况下，有利地提供对处于这样的环境中的各种材料的评价非常有益的测定装置。这里，为了达到使对象设备稳定地工作的目的，要求电气电子装置长期的可靠性。另外，为了实现高速工作和省空间布置，包括都采用高密度安装构造的微细布线构造和薄膜镀覆构造的多个电气电子零件被安装到对象设备。在这些电气电子零件中，即使微小的腐蚀损伤也可能使电气特性或者磁特性变动而导致故障、误动作。所以，抑制该腐蚀损伤成为改进电气电子装置的可靠性的重要课题。最后，为了在这些装置的设计以及保养中反映与环境的腐蚀程度对应的防蚀对策，要求简单地在短期间内高精度地持续评价电气电子装置的设置环境的腐蚀性。同时，根据IS011844-1标准，作为评价电气电子装置的设置环境的腐蚀性的方法，通常使用评价在腐蚀性环境下暴露了预定期间的铜、银、铝、铁和锌的腐蚀程度的方法。已知铜、银、招、铁和锌被腐蚀性气体(例如S02、N02、H2S)腐蚀，但是每种金属的被腐蚀程度彼此不同。然而，在上述以往技术的环境评价方法以及使用了该方法的装置中，存在如下课题。即，如果评价对象是在IS011844-1标准中记载的存在发生腐蚀性程度所致的电气电子设备的损坏的可能性的“腐蚀性是中等程度”的环境、并且使用膜厚0.1 μπι(即10nm)的银薄膜来测定电阻值的经时变化，则使用这样的银薄膜的检测传感器的可测定期间仅为大约I个月。在本文中，根据IS011844-1标准，以上腐蚀性是中等程度是暴露了的银的腐蚀速率是105?410nm/年的环境。另外，如果评价对象是“腐蚀性是高程度”的环境或者“腐蚀性是非常高程度”的环境，则检测传感器的可测定期间变为比一个月短。在本文中，“腐蚀性是高程度”的环境是发生使设备的可靠性产生影响的腐蚀的概率高的环境，并且是必需进行环境改善的环境，更具体而言，是暴露了的银的腐蚀速率是410?1050nm/年的环境。“腐蚀性是非常高程度”的环境是暴露了的银的腐蚀速率是1050?2620nm/年的环境。因此，以上类型的检测传感器不适合长期的测定。同时，如果银薄膜的厚度延伸，则使用延伸的薄膜的检测传感器可能具有长的可测定期间。然而，该过程具有如下缺点:随着膜厚的厚度变厚，薄膜的厚度的不均匀性变大，这导致测定精度降低。另外，在上述以往技术的环境评价方法以及使用了该方法的装置中，存在另外的课题。即，如果在传感器部中发生了局部的腐蚀，更具体而言，如果尘埃或盐类附着到传感器部并且在附着部周边发生腐蚀，则腐蚀使传感器部的可测定期间变得比传感器的本来的原始期间更短。进而，在传感器部(即气体检测元件部)直接暴露于对象环境的情况下，腐蚀速率依赖于对象环境中的腐蚀性气体的流速率而变动，从而导致另一课题。
技术实现思路
为了解决上述课题，本专利技术的目的在于，提供一种用于监控腐蚀环境的装置和方法。该用于监控腐蚀环境的装置具备:至少一个通路构造，控制空气中的腐蚀性物质到各通路构造中的侵入；以及设置于各通路构造内的金属薄膜。在本文中，所述金属薄膜的腐蚀区域随着所述腐蚀性物质从所述通路构造的开口部侵入到所述装置中而扩展。所述金属薄膜的腐蚀区域的扩展改变所述金属薄膜的电阻值。因此，用于监控腐蚀环境的方法包括测定根据所述金属薄膜的腐蚀区域的扩展而变化的电阻值。根据本专利技术，能够正确地判断从通路构造的开口部腐蚀开去的金属薄膜的腐蚀量。另外，还能够抑制金属薄膜的腐蚀量的变动和传感器部的局部的腐蚀(例如在传感器部中尘埃和/或盐类的附着所致的其附着部周边的腐蚀)的发生、或者金属的膜厚。在本文中，应当注意，腐蚀量根据对象环境中存在的腐蚀性物质的流速率而变化。最后，本专利技术的以上特征使得能够以更精确的方式对环境的腐蚀程度进行定量化。【附图说明】图1是本专利技术实施例的用于监控腐蚀环境的装置的俯视图。图2是图1的用于监控腐蚀环境的装置的侧视图。图3是图1的用于监控腐蚀环境的装置的正视图。图4示出图1的用于监控腐蚀环境的装置的暴露后的时刻A下测定的金属薄膜的腐蚀状况。图5示出图4的用于监控腐蚀环境的装置的暴露后的时刻A下测定的金属薄膜的电阻。图6示出图4的用于监控腐蚀环境的装置的正视图。图7示出在腐蚀环境下图1的用于监控腐蚀环境的装置的暴露后的时刻B下测定的金属薄膜的腐蚀状况。图8示出在腐蚀环境下图1的用于监控腐蚀环境的装置的暴露后的时刻B下测定的金属薄膜的电阻。图9示出图7的用于监控腐蚀环境的装置的正视图。图10示出本专利技术的用于监控腐蚀环境的装置的尺寸。图11示出作为用于监控腐蚀环境的装置(即传感器部)的输出的电阻、和用于监控腐蚀环境的装置(即传感器部)的金属薄膜中膜厚方向全部腐蚀了的金属薄膜的腐蚀区域9的长度的关系。图12示出用于监控腐蚀环境的装置(即传感器部)的金属薄膜中膜厚方向全部腐蚀了的金属薄膜的腐蚀区域9的长度和以往的金属薄膜(即银薄膜)的腐蚀厚度的关系O图13是本专利技术的另一实施例的用于监控腐蚀环境的装置的俯视图。图14是图13的用于监控腐蚀环境的装置的侧视图。图15示出在腐蚀环境下图13的用于监控腐蚀环境的装置的暴露后的时刻A下测定的金属薄膜的腐蚀状况。图16示出在腐蚀环境下图13的用于监控腐蚀环境的装置的暴露后的时刻A下测定的金属薄膜的电阻。图17示出在腐蚀环境下图13的用于监控腐蚀环境的装置的暴露后的时刻B下测定的金属薄膜的腐蚀状况。图18示出在腐蚀环境下图13的用于监控腐蚀环境的装置的暴露后的时刻B下测定的金属薄膜的电阻。图19是本专利技术的另一实施例的用于监控腐蚀环境的装置的俯视图。图20是图19的用于监控腐蚀环境的装置的侧视图。图21示出腐蚀环境下图19的用于监控腐蚀环境的装置的暴露后的时刻A下测定的金属薄膜的腐蚀状况。图22示出腐蚀环境下图19的用于监控腐蚀环境的装置的暴露后的时刻A下测定的金属薄膜的电阻。图23示出腐蚀环境下图19的用于监控腐蚀环境的装置的暴露后的时刻B下测定的金属薄膜的腐蚀状况。图24示出腐蚀环境下图19的用于监控腐蚀本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于监控腐蚀环境的装置，具备：传感器部；至少一个通路构造，所述至少一个通路构造的每个与所述传感器部一起形成，以便控制空气中的腐蚀性物质的侵入；以及金属薄膜，包括在所述传感器部中，并设置于所述至少一个通路构造内，其中，所述金属薄膜的电阻值根据从所述通路构造的开口部侵入的所述腐蚀性物质所致的金属薄膜的腐蚀区域的扩展而变化；以及所述用于监控腐蚀环境的装置被配置为测定所述金属薄膜的电阻值。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：南谷林太郎，串田则行，出野彻哉，
申请(专利权)人：株式会社日立制作所，
类型：发明
国别省市：日本;JP