硫化過程對元件的影響

全球空氣汙染日益嚴重，除了影響人體健康，對電子零件亦產生不可忽視的可靠度問題。尤其在特殊環境下使用的設備，如火山區、汙水處理區、工業密集區等，電子產品長期暴露在高汙染的環境，元件容易因為硫化腐蝕導致設備提前損壞，影響可靠度與壽命。因此除了開發出抗硫化製程技術，也需透過有效的驗證來確保在壽命周期中避免發生硫化腐蝕。抗硫化驗證在未來可能成為工業標準之一，進一步成為市場趨勢更有待觀察。

硫化腐蝕過程

表面貼裝電阻的基本結構如下圖，包含基板、電阻層、保護層、上電極層以及電鍍層，其中上電極層為含銀(Ag)的材料。

當電阻暴露在汙染環境中，與硫化氫及二氧化硫氣體長期接觸，硫化物與銀發生化學反應，產生絕緣體的硫化銀。硫化銀生長在保護層與電鍍層之間的介面，並侵入電極層使電阻值增加、造成電路開路，最終導致設備無法正常運作。

抗硫化技術

為了防止硫化的發生，廠商陸續對被動元件研發出抗硫化的技術。主要分為兩種方法，其一為

在電極層上方增加一層耐硫化材料，避免電極與硫化氣體接觸，此方法較為普遍，亦能有效防止硫化現象。另一種方式是使用特殊合金材質取代傳統電極材質，抗硫化效果良好，但成本較高。

被動元件硫化腐蝕的驗證

業界大多採用ASTM B809-95規範，定義了濕硫蒸氣測試(Flowers of Sulfur, FOS)方法，用來確認受硫誘導腐蝕的金屬塗層孔隙率，也就是確認產品表面的金屬塗層的完整性及保護能力。標準程序是將樣品置於50℃並至少暴露24小時在硫磺蒸氣中，驗證產品在受污染的環境中運行期間的可靠性。

電子元件行業協會 (ECIA)於 2017年2月發布了ANSI/ EIA-977，該標準是參考ASTM B809修訂而來，定義了被動元件對環境硫化物的敏感性的測試條件，這種敏感性導致銀在含有液態或氣態的硫化合物環境中發生腐蝕，並具有使元件失效的潛在風險。該標準訂定兩種測試條件，條件A為環境溫度60℃並暴露在含有硫磺的容器中480小時，以及條件B為環境溫度105℃持續暴露750小時。ANSI/ EIA-977標準要求更高的環境溫度以及更長的測試時間，代表以更強力的方式刺激硫化反應，並有效驗證硫化腐蝕的耐受性。

結論

隨著工業發展帶來的環境汙染越來越嚴重，抗硫化產品的應用範圍也更加廣泛，為此國際組織因應趨勢發表驗證方法及標準，使抗硫化元件得以滿足嚴格的工業標準並維持穩定與耐用性。

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