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(guò)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。

　　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(guò)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(guò)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(guò)程中并非一帆風(fēng)順，我們都知道PCB 表面經(jīng)過(guò)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。可用下圖表示：

　　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(guò)程可用下圖表示：