數(shù)據(jù)中心里最多的都是各種各樣的電子設(shè)備，這些設(shè)備內(nèi)部包含很多電子元器件。很多器件對腐蝕比較敏感，如果數(shù)據(jù)中心里環(huán)境不良，設(shè)備長期暴露在腐蝕環(huán)境中，必然造成器件短路或斷路，引起設(shè)備故障，所以腐蝕是數(shù)據(jù)中心無法回避的話題。腐蝕是指物質(zhì)與環(huán)境相互作用而失去它原有的性質(zhì)的變化，腐蝕的類型多達十幾種。比如：大氣腐蝕、土壤腐蝕、氣體腐蝕、接觸腐蝕、電流腐蝕、生物腐蝕等。這些腐蝕在數(shù)據(jù)中心都可能存在，對運行中的設(shè)備造成嚴重影響。不過還有兩類腐蝕，很容易被人忽略，這兩類腐蝕在潛移默化地對設(shè)備造成了損害，如果不加以重視，往往會造成批量的設(shè)備故障，給數(shù)據(jù)中心帶來嚴重損失。下面就讓我們來學習下這兩類腐蝕：蠕變腐蝕和鍍銀腐蝕。

    蠕變腐蝕

    蠕變腐蝕的出現(xiàn)與RoHS方案有關(guān)，RoHS是歐盟出于對人體健康和環(huán)境保護的考慮，出臺的一項旨在促使所有和電子設(shè)備供應(yīng)商采用更環(huán)保的制造技術(shù)法規(guī)RoHS。這一標準嚴格規(guī)定了所有IT和電子產(chǎn)品中有毒金屬或是對環(huán)保有影響和破壞性的重金屬材料的含量。在RoHS的限制下，電路板廣泛應(yīng)用的是一種叫做“浸銀”表面處理技術(shù)，但銀并不是一種非常穩(wěn)定的金屬，容易產(chǎn)生化學反應(yīng)，在實際使用中，“浸銀”處理過的電路板被發(fā)現(xiàn)在高含硫量和一定濕度的空氣環(huán)境很容易被腐蝕。電路板中的銀和銅被腐蝕，產(chǎn)生的衍生物逐漸在電路板上漫延，形成所謂的“蠕變腐蝕”現(xiàn)象。“蠕變腐蝕”發(fā)展到一定程度會造成電子線路短路，從而導致設(shè)備部件故障。打開任意一臺設(shè)備，就會發(fā)現(xiàn)幾乎所有的電子器件的管腳焊接用的都是銀，這樣在硫含量好的環(huán)境和濕度較大的環(huán)境中，就容易出現(xiàn)“蠕變腐蝕”。正如其名詞形象描述的一樣，蠕變腐蝕對設(shè)備的影響在短期內(nèi)看不到，可一旦出現(xiàn)問題將是設(shè)備的全面告急，所造成的損失絕不亞于任何重大設(shè)施故障。如果數(shù)據(jù)中心里的空氣質(zhì)量得不到針對性改善，即使更換設(shè)備，還是不能避免“蠕變腐蝕”的繼續(xù)發(fā)生，這就像一個定時炸彈，而最終受害的還是用戶的業(yè)務(wù)運作。

    鍍銀腐蝕

    鍍銀對于常用金屬為陰極鍍層，其導電、焊釬性能優(yōu)良，化學性質(zhì)穩(wěn)定，主要用于電器工業(yè)中的導電部件及其焊接部位。鍍銀很容易拋光，有很強的反光本領(lǐng)和良好的導熱、導電、焊接性能，鍍銀最大的作用是利用鍍層防止腐蝕，增加導電率、反光性和美觀。既然放置腐蝕是鍍銀的最大作用，怎么還會有鍍銀腐蝕？由于銀原子容易擴散和沿材料表面滑移，在潮濕大氣中易產(chǎn)生“銀須”造成短路，所以鍍銀不能直接暴露到空氣中，否則就同樣容易產(chǎn)生腐蝕。鍍銀腐蝕產(chǎn)生原因可能有兩種：一是在設(shè)備零件上有焊縫或其他金屬，銀的化學反應(yīng)比較低調(diào)，采用硫酸陽極可以給其很好的拋光。如果出現(xiàn)鍍銀層被腐蝕現(xiàn)象，可能是鍍銀層上含有其他的金屬。從而導致了鍍銀層出現(xiàn)局部被腐蝕。二是電解液局部過熱、由于熱能，能夠融化一切，當然銀也不例外。如果鍍銀件的表面受熱不均勻的話，那些過熱的地方可能就會有部分銀元素被蒸發(fā)了。在用硫酸陽極進行氧化的時候，那些銀元素薄弱的地方就會被腐蝕。出現(xiàn)鍍銀腐蝕同樣會造成器件短路、斷路、失效等各種故障。

    從以上介紹不難看出，產(chǎn)生腐蝕生成物需要一個場所，蠕變腐蝕和鍍銀腐蝕都對硫敏感，還有潮濕的環(huán)境。這是因為兩種方式中都存在“銀”，銀金屬有其兩方面性，一方面導電性能高，焊釬性能優(yōu)良；而另一方面銀流動性好，容易受外界影響，從而產(chǎn)生腐蝕，兩種腐蝕的產(chǎn)生機理基本一致。兩種腐蝕發(fā)生的嚴重程度與電路板的表面條件有很大關(guān)系，干凈的表面不會產(chǎn)生兩種腐蝕，受到污染的PCB對促進腐蝕起到了很大作用。由兩種情況造成的腐蝕發(fā)生在暴露的浸銀焊盤上，腐蝕生成物遷移到相鄰的阻焊膜表面，最終導致相鄰焊盤出現(xiàn)電氣短路。應(yīng)對兩種腐蝕，可以采用干凈的FR4表面護著阻焊膜表面，避免因為表面不干凈而產(chǎn)生腐蝕，比如使用松香波峰焊助焊劑和包含松香助焊劑的焊膏組裝的電路板。另外，要選擇正確的組裝助焊劑，也可以消除某些有機酸助焊劑留在阻焊膜表面上的殘渣，避免造成腐蝕。

    我們要當心自己的數(shù)據(jù)中心沾上蠕變腐蝕和鍍銀腐蝕，一旦出現(xiàn)這些情況，必然對數(shù)據(jù)中心的設(shè)備造成傷害，腐蝕是一個緩慢的過程，也是一個由量變到質(zhì)變的過程，如果平時不加以注意，最終的結(jié)果就是設(shè)備在遠沒有達到生命周期的時間內(nèi)出現(xiàn)故障。怎樣判斷數(shù)據(jù)中心是否存在兩種腐蝕，實際上是有國際通用的標準，IBM公司曾制定了自身針對銀腐蝕的P1級別標準，即：電子設(shè)備暴露在空氣里面30天，其所用銅及銀試片的腐蝕程度要求低于300埃米。ANSI/ISA-71.04-198 已發(fā)布了氣體成分的環(huán)境限制。這些限制對于確定數(shù)據(jù)中心環(huán)境清潔度有著指導作用，利用這個標準可以對數(shù)據(jù)中心的環(huán)境進行檢測。同時要注意，二氧化硫或氫化硫本身對于銀并沒有十分強的腐蝕性，但是當它們同其他氣體（如二氧化氮/臭氧）結(jié)合后，就會對銀產(chǎn)生強烈腐蝕性，所以不能單純地測量數(shù)據(jù)中心內(nèi)部空氣的各類氣體的含量，還要考慮它們之間是否有化學作用，產(chǎn)生腐蝕往往是多種氣體綜合化學作用的結(jié)果。很多時候，我們都會忽略電子設(shè)備的受腐蝕情況，以為提供良好的環(huán)境就一定沒有問題，而實際上，再好的環(huán)境再好的防護措施都無法完全消除腐蝕，只是受腐蝕的快慢而已，對于兩種腐蝕，必須引入高度的警覺，避免給數(shù)據(jù)中心帶來無法挽回的損失。

更多關(guān)于材料方面、材料腐蝕控制、材料科普等等方面的國內(nèi)外最新動態(tài)，我們網(wǎng)站會不斷更新。希望大家一直關(guān)注中國腐蝕與防護網(wǎng)http://www.ecorr.org 

責任編輯：王元

《中國腐蝕與防護網(wǎng)電子期刊》征訂啟事
投稿聯(lián)系：編輯部
電話：010-62313558-806
郵箱：ecorr_org@163.com