JPH05126776A - 高電気絶縁性冷媒用腐食センサ - Google Patents
高電気絶縁性冷媒用腐食センサInfo
- Publication number
- JPH05126776A JPH05126776A JP29270491A JP29270491A JPH05126776A JP H05126776 A JPH05126776 A JP H05126776A JP 29270491 A JP29270491 A JP 29270491A JP 29270491 A JP29270491 A JP 29270491A JP H05126776 A JPH05126776 A JP H05126776A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- insulating refrigerant
- corrosion
- sensor
- electrically insulating
- electrode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Testing Resistance To Weather, Investigating Materials By Mechanical Methods (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】高電気絶縁性冷媒として用いられるフルオロカ
ーボン液中で使用できる上に測定精度，感度に優れコン
パクトな腐食環境定量装置を提供する。 【構成】高電気絶縁性冷媒用センサは、電気電子部品の
高電気絶縁性冷媒の循環路中において、高電気絶縁性冷
媒用センサは半導体基板上に微細な電極を配置したセン
サとそのセンサにより環境変化に伴う電極系のインピー
ダンスを測定してその腐食環境を定量化する回路を備え
ている。 【効果】高電気絶縁性冷媒中の金属材料の腐食損傷及び
冷媒の液質を容易に高精度高感度で定量化することがで
きる。
ーボン液中で使用できる上に測定精度，感度に優れコン
パクトな腐食環境定量装置を提供する。 【構成】高電気絶縁性冷媒用センサは、電気電子部品の
高電気絶縁性冷媒の循環路中において、高電気絶縁性冷
媒用センサは半導体基板上に微細な電極を配置したセン
サとそのセンサにより環境変化に伴う電極系のインピー
ダンスを測定してその腐食環境を定量化する回路を備え
ている。 【効果】高電気絶縁性冷媒中の金属材料の腐食損傷及び
冷媒の液質を容易に高精度高感度で定量化することがで
きる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高電気絶縁性冷媒の循
環中に設け腐食環境を定量化する腐食センサに係り、特
に、電気電子部品の高電気絶縁性冷媒として用いられる
フルオロカーボン液中の腐食環境を定量化するのに好適
なセンサに関する。
環中に設け腐食環境を定量化する腐食センサに係り、特
に、電気電子部品の高電気絶縁性冷媒として用いられる
フルオロカーボン液中の腐食環境を定量化するのに好適
なセンサに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の装置は理研電子製カタログ「CORRO
SION MONITOR CT−2」に記されているように、電解液中
で一対の対向平板からなる電極系のインピーダンスを測
定して界面インピーダンスからその液質変化及び電極の
腐食速度を推定している。
SION MONITOR CT−2」に記されているように、電解液中
で一対の対向平板からなる電極系のインピーダンスを測
定して界面インピーダンスからその液質変化及び電極の
腐食速度を推定している。
【０００３】また、光本誠一著「金属薄膜の酸化に対す
る湿度の影響」腐食防食 '８８，第１７３頁，（１９８
８）に記されているようにガラス基板上に各種の金属薄
膜を形成し、その薄膜の電気抵抗変化によりその腐食量
を測定している。
る湿度の影響」腐食防食 '８８，第１７３頁，（１９８
８）に記されているようにガラス基板上に各種の金属薄
膜を形成し、その薄膜の電気抵抗変化によりその腐食量
を測定している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術を高電気
絶縁性冷媒を用いた冷却装置の腐食環境の定量化に適用
するには以下の問題がある。
絶縁性冷媒を用いた冷却装置の腐食環境の定量化に適用
するには以下の問題がある。
【０００５】（１）界面インピーダンスを測定する場合 高電気絶縁性冷媒は溶液抵抗が高いことから電極系のイ
ンピーダンスを測定するには、電極間の対向距離を小さ
くすること、および／または電極面積を大きくすること
が要求される。
ンピーダンスを測定するには、電極間の対向距離を小さ
くすること、および／または電極面積を大きくすること
が要求される。
【０００６】電極間の対向距離を小さくすると対向距離
の設定が不正確になり、溶液抵抗の測定精度が低下す
る。電極面積を大きくすると、センサの寸法が大きくな
る。
の設定が不正確になり、溶液抵抗の測定精度が低下す
る。電極面積を大きくすると、センサの寸法が大きくな
る。
【０００７】（２）電気抵抗を測定する場合 金属薄膜の腐食量はその電気抵抗変化から測定すること
ができるが、高電気絶縁性冷媒の経時的な液質変化につ
いての情報は測定することができない。
ができるが、高電気絶縁性冷媒の経時的な液質変化につ
いての情報は測定することができない。
【０００８】以上より、抵抗を測定する方法は腐食量を
精度良く測定することができるが液質をモニタリングす
ることができないことが課題としてあげられる。またイ
ンピーダンスを測定する方法は腐食量のみでなく液質藻
モニタリングすることができるが電極の設定が困難であ
ること及び電極が大型になる欠点があった。
精度良く測定することができるが液質をモニタリングす
ることができないことが課題としてあげられる。またイ
ンピーダンスを測定する方法は腐食量のみでなく液質藻
モニタリングすることができるが電極の設定が困難であ
ること及び電極が大型になる欠点があった。
【０００９】本発明の目的は高電気絶縁性冷媒中で使用
できる上に測定精度，感度に優れ、かつ、コンパクトな
腐食環境定量装置を提供することにある。この装置は半
導体基板上形成された微細な電極を配置したセンサと環
境変化に伴う電極系のインピーダンスを測定することに
より腐食環境を定量化する回路を備えているものとで実
現される。
できる上に測定精度，感度に優れ、かつ、コンパクトな
腐食環境定量装置を提供することにある。この装置は半
導体基板上形成された微細な電極を配置したセンサと環
境変化に伴う電極系のインピーダンスを測定することに
より腐食環境を定量化する回路を備えているものとで実
現される。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的は以下により達
成される。
成される。
【００１１】半導体基板上に微細な電極を配置したセン
サにおいて、 （１）環境変化に伴う電極系のインピーダンスを測定す
ることにより腐食環境を定量化する回路を備えているこ
とを特徴とする。
サにおいて、 （１）環境変化に伴う電極系のインピーダンスを測定す
ることにより腐食環境を定量化する回路を備えているこ
とを特徴とする。
【００１２】（２）電極間距離及び／または電極線径を
調整した複数の素子部分を１つの半導体基板上に配置し
たことを特徴とする。
調整した複数の素子部分を１つの半導体基板上に配置し
たことを特徴とする。
【００１３】（３）電極材料の種類を変えた複数の素子
部分を一つの半導体基板上に配置したことを特徴とす
る。
部分を一つの半導体基板上に配置したことを特徴とす
る。
【００１４】
【作用】上記のように半導体プロセスを用いて小型の半
導体基板上に電極を構成することにより以下のように高
電気絶縁性冷媒に好適な測定が可能となる。
導体基板上に電極を構成することにより以下のように高
電気絶縁性冷媒に好適な測定が可能となる。
【００１５】（１）微細な電極を配置することで、電極
間距離が微小化し及び電極対向長さが増大するため、高
電気絶縁性冷媒の溶液抵抗を容易に高精度で測定するこ
とができる。また試料極の減肉に伴う減肉情報は、小型
化に伴い電極断面積が小さくなるため、同様に測定感度
が上昇する。
間距離が微小化し及び電極対向長さが増大するため、高
電気絶縁性冷媒の溶液抵抗を容易に高精度で測定するこ
とができる。また試料極の減肉に伴う減肉情報は、小型
化に伴い電極断面積が小さくなるため、同様に測定感度
が上昇する。
【００１６】（２）電極間距離および／または電極線径
を調整した複数の素子部分を一つの半導体基板上に配置
することで、各素子ごとに測定可能なインピーダンス領
域を変えることにより、広範囲に渡る種々の腐食環境に
対応できる。
を調整した複数の素子部分を一つの半導体基板上に配置
することで、各素子ごとに測定可能なインピーダンス領
域を変えることにより、広範囲に渡る種々の腐食環境に
対応できる。
【００１７】（３）電極材料の種類を変えた複数の素子
部分を一つの半導体基板上に配置することで、その腐食
環境中で使用されている構成材料の腐食損傷を容易に測
定することができる。
部分を一つの半導体基板上に配置することで、その腐食
環境中で使用されている構成材料の腐食損傷を容易に測
定することができる。
【００１８】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図を用いて説明す
る。
る。
【００１９】図１は高電気絶縁性冷媒用腐食センサ１の
電極の構成を示しており、シリコンチップ基板２上に一
対の電極対３，４が、ＬＳＩの薄膜プロセスによって形
成されている。電極対において、両電極の先端５はくし
歯状になっていて相互に噛み合った位置に形成されてい
る。
電極の構成を示しており、シリコンチップ基板２上に一
対の電極対３，４が、ＬＳＩの薄膜プロセスによって形
成されている。電極対において、両電極の先端５はくし
歯状になっていて相互に噛み合った位置に形成されてい
る。
【００２０】電極の材料はアルミニウム，銅など半導体
プロセスで形成できる金属を適用することができる。各
電極端部のボンディングパッド６はワイヤボンディング
によりリードフレームと接続される(図示せず)。
プロセスで形成できる金属を適用することができる。各
電極端部のボンディングパッド６はワイヤボンディング
によりリードフレームと接続される(図示せず)。
【００２１】電極材料の腐食及び高電気絶縁性冷媒の液
質状態は以下のようにして測定することができる。すな
わち、電極界面の等価回路は図２のようになる。ここで
Ｒｃ，Ｃｄは各電極の電気抵抗，電気容量である。中央
のＲｓは高電気絶縁性冷媒の溶液抵抗である。この等価
回路全体の電気抵抗をＲ，電気容量をＣとすれば、Ｒ及
びＣの周波数特性を計測することによりＲｃ，Ｃｄ，Ｒ
ｓがわかる。
質状態は以下のようにして測定することができる。すな
わち、電極界面の等価回路は図２のようになる。ここで
Ｒｃ，Ｃｄは各電極の電気抵抗，電気容量である。中央
のＲｓは高電気絶縁性冷媒の溶液抵抗である。この等価
回路全体の電気抵抗をＲ，電気容量をＣとすれば、Ｒ及
びＣの周波数特性を計測することによりＲｃ，Ｃｄ，Ｒ
ｓがわかる。
【００２２】Ｒｅ，Ｃｅによって電極の表面状態を、ま
たＲｓによって高電気絶縁性冷媒の液質状態を知ること
ができる。
たＲｓによって高電気絶縁性冷媒の液質状態を知ること
ができる。
【００２３】図３は高電気絶縁性冷媒用腐食センサのシ
ステム構成（設置例）を示しており、通常のインピーダ
ンス測定と同様に、高電気絶縁性冷媒７中に浸せきした
センサ１の電極における情報は外部の周波数特性分析器
８でインピーダンスを測定しコンピュータを用いて処理
することで電極の電気抵抗Ｒｃ，電気容量Ｃｄ，高電気
絶縁性冷媒の溶液抵抗Ｒｓを得ることができる。
ステム構成（設置例）を示しており、通常のインピーダ
ンス測定と同様に、高電気絶縁性冷媒７中に浸せきした
センサ１の電極における情報は外部の周波数特性分析器
８でインピーダンスを測定しコンピュータを用いて処理
することで電極の電気抵抗Ｒｃ，電気容量Ｃｄ，高電気
絶縁性冷媒の溶液抵抗Ｒｓを得ることができる。
【００２４】図４は高電気絶縁性冷媒用腐食センサ１の
電極の他の構成を示しており、シリコンチップ基板２上
に図１に示した電極対１０，１１が複数個、ＬＳＩの薄
膜プロセスによって形成されている。くし歯状になって
いて相互に噛み合った位置に形成されているくし歯状先
端５の相互距離は電極対１０，１１ごとに異なり、溶液
抵抗値により使用する電極対を選択する。すなわち、溶
液抵抗値が大きくなるに従って、くし歯状先端の相互距
離の小さい電極対を選択する。さらに、各素子ごとに測
定可能なインピーダンス領域を変えることにより広範囲
に渡る種々の腐食環境にも対応できる。
電極の他の構成を示しており、シリコンチップ基板２上
に図１に示した電極対１０，１１が複数個、ＬＳＩの薄
膜プロセスによって形成されている。くし歯状になって
いて相互に噛み合った位置に形成されているくし歯状先
端５の相互距離は電極対１０，１１ごとに異なり、溶液
抵抗値により使用する電極対を選択する。すなわち、溶
液抵抗値が大きくなるに従って、くし歯状先端の相互距
離の小さい電極対を選択する。さらに、各素子ごとに測
定可能なインピーダンス領域を変えることにより広範囲
に渡る種々の腐食環境にも対応できる。
【００２５】図５は高電気絶縁性冷媒用腐食センサ１の
電極の他の構成を示しており、シリコンチップ基板２上
に図１に示した電極対１２，１３が複数個、ＬＳＩの薄
膜プロセスによって形成されている。くし歯状になって
いて相互に噛み合った位置に形成されているくし歯状先
端を含む各電極１２，１３は各々異なる材料で構成され
ており、その電極材質を腐食環境中で使用されている構
成材料に対応させることにより各種金属材料の電極の腐
食損傷を容易に測定することができる。例えば、電極対
１２，１３は、アルミニウム，銅などで構成される。
電極の他の構成を示しており、シリコンチップ基板２上
に図１に示した電極対１２，１３が複数個、ＬＳＩの薄
膜プロセスによって形成されている。くし歯状になって
いて相互に噛み合った位置に形成されているくし歯状先
端を含む各電極１２，１３は各々異なる材料で構成され
ており、その電極材質を腐食環境中で使用されている構
成材料に対応させることにより各種金属材料の電極の腐
食損傷を容易に測定することができる。例えば、電極対
１２，１３は、アルミニウム，銅などで構成される。
【００２６】
【発明の効果】本発明によれば、高電気絶縁性冷媒中の
金属材料の腐食損傷及び冷媒の液質を容易に高精度高感
度で定量化することができる。
金属材料の腐食損傷及び冷媒の液質を容易に高精度高感
度で定量化することができる。
【図１】本発明の一実施例に係る電気電子部品の高電気
絶縁性冷媒用腐食センサの電極の説明図。
絶縁性冷媒用腐食センサの電極の説明図。
【図２】図１のセンサの電極界面の等価回路図。
【図３】本発明の一実施例に係る電気電子部品の高電気
絶縁性冷媒用腐食センサのシステム構成の説明図。
絶縁性冷媒用腐食センサのシステム構成の説明図。
【図４】本発明の他の実施例に係る電気電子部品の高電
気絶縁性冷媒用腐食センサの電極の説明図。
気絶縁性冷媒用腐食センサの電極の説明図。
【図５】本発明の他の実施例に係る電気電子部品の高電
気絶縁性冷媒用腐食センサの電極の説明図。
気絶縁性冷媒用腐食センサの電極の説明図。
１…高電気絶縁性冷媒用腐食センサ、７…高電気絶縁性
冷媒、８…周波数特性分析器、９…コンピュータ。
冷媒、８…周波数特性分析器、９…コンピュータ。
Claims (1)
- 【請求項１】電気電子部品の高電気絶縁性冷媒の循環路
中に設け、半導体基板上に微細な電極を配置したセンサ
において、環境変化に伴う電極系のインピーダンスを測
定することにより腐食環境を定量化する回路を備えてい
ることを特徴とする高電気絶縁性冷媒用腐食センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29270491A JPH05126776A (ja) | 1991-11-08 | 1991-11-08 | 高電気絶縁性冷媒用腐食センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29270491A JPH05126776A (ja) | 1991-11-08 | 1991-11-08 | 高電気絶縁性冷媒用腐食センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05126776A true JPH05126776A (ja) | 1993-05-21 |
Family
ID=17785228
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29270491A Pending JPH05126776A (ja) | 1991-11-08 | 1991-11-08 | 高電気絶縁性冷媒用腐食センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05126776A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1048168A (ja) * | 1996-07-31 | 1998-02-20 | Noritz Corp | 燃焼装置 |
| JP2010038838A (ja) * | 2008-08-07 | 2010-02-18 | Hitachi Ltd | 制御装置の劣化診断システム |
| WO2013065207A1 (ja) | 2011-11-02 | 2013-05-10 | 三菱電機株式会社 | 防食性能劣化検知センサー並びに給湯暖房システム及び設備機器 |
-
1991
- 1991-11-08 JP JP29270491A patent/JPH05126776A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1048168A (ja) * | 1996-07-31 | 1998-02-20 | Noritz Corp | 燃焼装置 |
| JP2010038838A (ja) * | 2008-08-07 | 2010-02-18 | Hitachi Ltd | 制御装置の劣化診断システム |
| JP4599439B2 (ja) * | 2008-08-07 | 2010-12-15 | 株式会社日立製作所 | 制御装置の劣化診断システム |
| WO2013065207A1 (ja) | 2011-11-02 | 2013-05-10 | 三菱電機株式会社 | 防食性能劣化検知センサー並びに給湯暖房システム及び設備機器 |
| JPWO2013065207A1 (ja) * | 2011-11-02 | 2015-04-02 | 三菱電機株式会社 | 防食性能劣化検知センサー並びに給湯暖房システム及び設備機器 |
| US9677992B2 (en) | 2011-11-02 | 2017-06-13 | Mitsubishi Electric Corporation | Corrosion protection performance degradation detection sensor, hot-water supply heating system, and facility apparatus |
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