集成電路可靠性試驗―鹽霧技術(shù)研究

　　從公式(5)中可知，溶液溫度升高，使溶液粘度降低，從而使溶解氧的擴(kuò)散系數(shù)D增加，所以溫度升高可以加速腐蝕過程。試驗結(jié)果見圖1 (由表1中①的結(jié)果轉(zhuǎn)化而來)。

　　從圖1中知道，隨著溫度的升高，腐蝕速度也 在逐漸增大，但是當(dāng)溫度超過35℃后，腐蝕速度反而隨著溫度的增大而變?nèi)?。這一現(xiàn)象的產(chǎn)生主要 是在溶液濃度一定的情況下，由于氧氣在溶液中的溶解度是與溫度成反比的。而腐蝕速度是受到兩個主要的因素來控制的，即溫度與溶解在溶液中的氧含量。在溫度低于35℃時，雖然氧的含量隨著溫 度的升高而降低，由于在這種情況下電化學(xué)反應(yīng)所需要的氧是足夠的，因而腐蝕速度受溫度控制。由于溫度的升高可以使溶解氧的擴(kuò)散系數(shù)D變大，所以在溫度小于35℃時，腐蝕速度(即電化學(xué)反應(yīng)速度)是與溫度成正比的。當(dāng)溫度高于35℃，隨著溫度的升高，溶液中的氧的含量降低，不能滿足電化學(xué)反應(yīng)所需要的含量。這時，腐蝕速度是受溶解氧的含量控制的，雖然溫度升高會使化學(xué)反應(yīng)速度提高，但由于是氧在參與電化學(xué)反應(yīng)，因氧濃度降低，所以腐蝕速度逐漸地隨溫度的升高而減慢。

　　3.2 溶液濃度的影響

　　在鹽霧試驗中，Cl離子的半徑小，破壞性很強(qiáng)。由于它的存在，使電路發(fā)生腐蝕現(xiàn)象。當(dāng)NaCl溶液濃度增大，則Cl離子濃度也就變大，這時， 電化學(xué)反應(yīng)速度就應(yīng)當(dāng)變快。試驗結(jié)果見圖2(表1中②的結(jié)果轉(zhuǎn)化而來)。

　　由圖2可知，隨著鹽濃度的增大，腐蝕速度開始是與濃度成正比的，但當(dāng)濃度超過3%后，腐蝕速度與濃度的關(guān)系是反比的，即反應(yīng)速度隨鹽濃度的增加而降低。氧的溶解度與濃度成反比關(guān)系。這是由于在一定溫度條件下，腐蝕速度是由兩個主要的因素，即鹽濃度與溶解在溶液中的氧含量來控制的。當(dāng)溶液中氧的含量能滿足電化學(xué)反應(yīng)時，腐蝕速度受鹽濃度控制，即Cl離子濃度越大，發(fā)生的 反應(yīng)越強(qiáng)。當(dāng)濃度超過3%后，隨濃度的增加，溶解的氧的含量降低，不能滿足電化學(xué)反應(yīng)的需要， 這時，腐蝕速度是受溶液中氧的含量來控制。雖然Cl離子濃度變大，但此時起主要作用的是氧， 所以腐蝕速度隨濃度的增加而變小。

　　3.3 氧的溶解度

　　從公式(5)中可知，溶解氧的濃度C增加，極限電流密度id增大，這樣溶液導(dǎo)電性增加，腐蝕 速度加快。表2是氧在海水中的溶解度關(guān)系。

　　從表2中可以看出，溶解度是與外界環(huán)境條件 密切聯(lián)系的，即隨著濃度或溫度的增加而降低，此時擴(kuò)散速度減小，使腐蝕速度下降。我們通過降低外界環(huán)境溫度或降低鹽濃度，來使溶液中氧的濃度的提高。當(dāng) C增大，id變