[發明專利]用于監控腐蝕環境的裝置以及方法

有效

• 申請號: 201510246813.3
• 申請日: 2015-05-15
• 公開（公告）號: CN105092456B
• 公開（公告）日: 2018-05-25
• 發明（設計）人: 南谷林太郎;串田則行;出野徹哉
• 申請（專利權）人: 株式會社日立制作所
• 主分類號: G01N17/00
• 分類號: G01N17/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 金光華

本發明涉及一種用于監控腐蝕環境的裝置以及方法。提供一種用于監控腐蝕環境的裝置，包括：至少一個通路構造，具有開口部，并且被配置為控制空氣中的腐蝕性物質的侵入；以及傳感器部，具有設置于通路構造內的金屬薄膜。通路構造內的金屬薄膜由于從開口部侵入到通路構造的腐蝕性物質而腐蝕。在監控期間，金屬薄膜的電阻值根據金屬薄膜的腐蝕區域的擴展而變化。從而，用于監控腐蝕環境的裝置測定金屬薄膜的電阻值，抑制測定出的值的變動。這使得能夠長期且高精度地評價電氣電子裝置的設置環境的腐蝕程度。

技術領域

本發明涉及一種用于監控腐蝕環境的裝置以及一種用于監控腐蝕環境的方法，以室內環境、主要以設置了電氣電子裝置的環境為對象。通過用于監控腐蝕環境的裝置以及方法來測定在該環境中存在的腐蝕性氣體所致的腐蝕程度。

背景技術

作為本技術領域的背景技術，有日本特開2003-294606(專利文獻1)。即，專利文獻1的環境評價裝置主要包括：1)與環境中的氣體成分反應的元件部分、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)存儲檢測到的數據的存儲部分。特別是，使用多個金屬薄膜(例如，由銀、銅、鐵、不銹鋼構成的膜厚0.1μm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1種特性的經時變化，由此檢測環境中的氣體成分，從而評價環境中的材料。

在測定電阻值的經時變化的情況下，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。

應當注意的是，氣體檢測系統檢測元件的變化，并將檢測到的變化變換為電信號。該氣體檢測系統包括氣體導入部和氣體檢測元件部(即，相當于本發明的傳感器部)。這些氣體成分通過氣體導入部的吸引泵被送到氣體檢測元件部。如上文提到的，在如地球環境發生變化的狀況下，有利地提供對處于這樣的環境中的各種材料的評價非常有益的測定裝置。

這里，為了達到使對象設備穩定地工作的目的，要求電氣電子裝置長期的可靠性。另外，為了實現高速工作和省空間布置，包括都采用高密度安裝構造的微細布線構造和薄膜鍍覆構造的多個電氣電子零件被安裝到對象設備。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計以及保養中反映與環境的腐蝕程度對應的防蝕對策，要求簡單地在短期間內高精度地持續評價電氣電子裝置的設置環境的腐蝕性。

同時，根據ISO11844-1標準，作為評價電氣電子裝置的設置環境的腐蝕性的方法，通常使用評價在腐蝕性環境下暴露了預定期間的銅、銀、鋁、鐵和鋅的腐蝕程度的方法。已知銅、銀、鋁、鐵和鋅被腐蝕性氣體(例如SO2、NO2、H2S)腐蝕，但是每種金屬的被腐蝕程度彼此不同。

然而，在上述以往技術的環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ISO11844-1標準中記載的存在發生腐蝕性程度所致的電氣電子設備的損壞的可能性的“腐蝕性是中等程度”的環境、并且使用膜厚0.1μm(即100nm)的銀薄膜來測定電阻值的經時變化，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1個月。在本文中，根據ISO11844-1標準，以上腐蝕性是中等程度是暴露了的銀的腐蝕速率是105～410nm/年的環境。

另外，如果評價對象是“腐蝕性是高程度”的環境或者“腐蝕性是非常高程度”的環境，則檢測傳感器的可測定期間變為比一個月短。在本文中，“腐蝕性是高程度”的環境是發生使設備的可靠性產生影響的腐蝕的概率高的環境，并且是必需進行環境改善的環境，更具體而言，是暴露了的銀的腐蝕速率是410～1050nm/年的環境。“腐蝕性是非常高程度”的環境是暴露了的銀的腐蝕速率是1050～2620nm/年的環境。因此，以上類型的檢測傳感器不適合長期的測定。