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PCB賈凡尼效應原理與化學銀鍍工藝分析

time : 2019-06-17 09:27       作者:凡億pcb

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


一、沉銀板的生產流程


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 →2 Ag +Cu2+


在正常條件下,由于銀與銅能發生置換反應,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(Ag+ + e →Ag,半反應電動勢=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。然而,如果阻焊層和銅線路之間出現“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。由于所需的電子數量與還原的銀離子數量成比例,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、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;

(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,避免出現側蝕或阻焊油墨脫落的現象。


2、 盲孔在浸銀后出現空洞導致開路


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。