pcb賈凡尼效應原理與化學銀鍍工藝分析

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

一、沉銀板的生產(chǎn)流程

除油→水洗→微蝕 →水洗→預浸→沉銀→抗氧化→水洗 →水平烘干

二、沉銀板的賈凡尼效應的原理

2Ag+ + Cu → Ag +2 Cu2+

在正常條件下，由于銀與銅能發(fā)生置換反應，由于不同金屬元素化學置換電動勢差異，低電勢元素會被高電勢元素所氧化(丟電子)，而高電動勢元素得到電子而還原，在沉銀缸中，Ag離子在此反應得到電子還原(2Ag+ + 2e →2Ag，半反應電動勢E0=0.799volts),銅被氧化丟電子(Cu-→Cu2++2e-，半反應電動勢=0.340volts)，這樣，銅的氧化和銀離子的還原同時進行，形成均勻的鍍銀層，如上反應式及圖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就會受限，阻焊層下面的銅可以被腐蝕為銅離子，為裂縫外的銅焊盤上的銀離子還原反應提供電子(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，賈凡尼效應的強度隨暴露銅焊盤表面積及鍍銀層厚度而增加。

三、沉銀板的賈凡尼效應造成的主要缺陷及改善措施

沉銀板的賈凡尼效應造成的主要缺陷為由于銅厚不足造成的開路，主要有以下兩種：

1.0 焊盤和被阻焊覆蓋的線路連接的頸部位置開路

對于此種賈凡尼效應的風險可以通過以下方法防止或減少：

(1)控制浸銀微蝕在要求的微蝕量內(nèi);

(2)在設計中避免大的銅面和細小銅線路結合，增加淚滴設計;

(3)通過優(yōu)化阻焊前處理、曝光、固化、顯影工藝及使用抗化學阻焊油墨來提高阻焊油的結合力，避免出現(xiàn)側蝕或阻焊油墨脫落的現(xiàn)象;

2.0 盲孔在浸銀后出現(xiàn)空洞導致開路

對于此種賈凡尼效應的風險可以通過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間和沉銀時間;

(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;