賈凡尼現(xiàn)象在PCB化學(xué)鍍銀工藝中的原因分析與解決
賈凡尼現(xiàn)象或賈凡尼效應(yīng)是指兩種金屬由于存在電位差,通過介質(zhì)產(chǎn)生了電流,繼而產(chǎn)生了電化學(xué)反應(yīng),致使電位高的陽(yáng)極被氧化的現(xiàn)象.本文中我們將各方面探討分析PCB化學(xué)鍍銀工藝中賈凡尼現(xiàn)象存在的原因和處理方法。
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一、 化學(xué)銀及賈凡尼效應(yīng)原理
眾所周知,化學(xué)沉銀的反應(yīng)機(jī)理非常簡(jiǎn)單,即為簡(jiǎn)單的金屬置換反應(yīng),其反應(yīng)過程可以表達(dá)為:
Ag++e-=Ag E=0.799
Cu+++ 2e-=Cu E=0.340
2Ag++Cu=2Ag+Cu++ E=0.459
正常情況下反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行,可用下圖表示:
化學(xué)銀層經(jīng)過一定厚度的沉積,就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)銅面的保護(hù),順利完成焊接保護(hù)的使命,但是往往事與愿違。沉銀過程中并非一帆風(fēng)順,我們都知道PCB 表面經(jīng)過油墨印刷后才進(jìn)行表面涂覆處理,而油墨印刷后PCB 的銅面將會(huì)呈現(xiàn)另外一種景象??捎孟聢D表示:
阻焊制程中由于顯影的作用油墨或多或少的存在側(cè)蝕,因此加工出來(lái)的油墨往往呈現(xiàn)下圖的形態(tài):
這種形態(tài)的油墨結(jié)構(gòu)就提供了化銀所謂的“賈凡尼效應(yīng)”發(fā)生的良好環(huán)境。這種油墨的undercut 通常會(huì)形成狹小的裂縫,而裂縫中溶液無(wú)法交換,無(wú)法提供足夠的Ag 離子。但是在電解質(zhì)溶液中Cu 不斷的失去電子變成Cu 離子,而與此同時(shí)溶液中的Ag 離子又不斷的得到電子,沉積在裸露的銅面。直至溶液中Ag 離子得到電子與Cu 失去電子水平達(dá)到平衡,反應(yīng)才會(huì)終止。因此“賈凡尼”出現(xiàn)的位置表現(xiàn)為銀的厚度比正常位置厚。整個(gè)過程可用下圖表示:
評(píng)論