pcb賈凡尼效應(yīng)原理與化學(xué)銀鍍工藝分析

賈凡尼現(xiàn)象或效應(yīng)指兩種金屬由于電位差的緣故，通過(guò)介質(zhì)產(chǎn)生了電流，繼而產(chǎn)生了電化學(xué)反應(yīng)，電位高的陽(yáng)極被氧化。

一、沉銀板的生產(chǎn)流程

除油→水洗→微蝕 →水洗→預(yù)浸→沉銀→抗氧化→水洗 →水平烘干

二、沉銀板的賈凡尼效應(yīng)的原理

2Ag+ + Cu → Ag +2 Cu2+

在正常條件下，由于銀與銅能發(fā)生置換反應(yīng)，由于不同金屬元素化學(xué)置換電動(dòng)勢(shì)差異，低電勢(shì)元素會(huì)被高電勢(shì)元素所氧化(丟電子)，而高電動(dòng)勢(shì)元素得到電子而還原，在沉銀缸中，Ag離子在此反應(yīng)得到電子還原(2Ag+ + 2e →2Ag，半反應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E0=0.799volts),銅被氧化丟電子(Cu-→Cu2++2e-，半反應(yīng)電動(dòng)勢(shì)=0.340volts)，這樣，銅的氧化和銀離子的還原同時(shí)進(jìn)行，形成均勻的鍍銀層，如上反應(yīng)式及圖1所示。然而，如果阻焊層和銅線路之間出現(xiàn)“縫隙”，縫隙里銀離子的供應(yīng)就會(huì)受限，阻焊層下面的銅可以被腐蝕為銅離子，為裂縫外的銅焊盤(pán)上的銀離子還原反應(yīng)提供電子(如圖 2 所示)。由于所需的電子數(shù)量與還原的銀離子數(shù)量成比例，賈凡尼效應(yīng)的強(qiáng)度隨暴露銅焊盤(pán)表面積及鍍銀層厚度而增加。

三、沉銀板的賈凡尼效應(yīng)造成的主要缺陷及改善措施

沉銀板的賈凡尼效應(yīng)造成的主要缺陷為由于銅厚不足造成的開(kāi)路，主要有以下兩種：

1.0 焊盤(pán)和被阻焊覆蓋的線路連接的頸部位置開(kāi)路

對(duì)于此種賈凡尼效應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)可以通過(guò)以下方法防止或減少：

(1)控制浸銀微蝕在要求的微蝕量?jī)?nèi);

(2)在設(shè)計(jì)中避免大的銅面和細(xì)小銅線路結(jié)合，增加淚滴設(shè)計(jì);

(3)通過(guò)優(yōu)化阻焊前處理、曝光、固化、顯影工藝及使用抗化學(xué)阻焊油墨來(lái)提高阻焊油的結(jié)合力，避免出現(xiàn)側(cè)蝕或阻焊油墨脫落的現(xiàn)象;

2.0 盲孔在浸銀后出現(xiàn)空洞導(dǎo)致開(kāi)路

對(duì)于此種賈凡尼效應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)可以通過(guò)以下方法防止或減少：

(1)提高電鍍孔銅層均勻性和孔銅厚度;

(2)在保證客戶正常沉銀品質(zhì)的情況下，盡量減少沉銀前處理微蝕時(shí)間和沉銀時(shí)間;

(3)在前處理和沉銀槽液中安裝超聲波或噴流器也有很大改善作用;