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摘 要:本文主要介紹了PCB 化學沉銀
表面處理工藝的賈凡尼效應的產生原因及生產控制方法。首先介紹了賈凡尼效應產生的必然性,然後對幾個主要影響因素進行試驗分析,最終得出控制賈凡尼效應的方法。
關鍵詞:賈凡尼效應、側蝕
1. 前言
由於RoHS( 減少有害物質)的法規限制了PCB 製造和板子組裝中鉛、鎘、汞和六價鉻化合物的使用迫使電路板的生產廠家從使用熱風整平焊接轉向使用無鉛替代品。
一般來說,在電路板的製造中通常使用的無鉛表面塗飾工藝有下列幾種:HASL 、OSP (有機可焊性保護塗飾材料)、化學鍍鎳/浸金、化學鍍鎳/ 化學鍍鈀/浸金、浸錫、浸銀,以及電鍍錫。較之其他幾種工藝化學浸銀又有它自身的優點:化鎳浸金製程在PCB 製作上操作困難,成本昂貴。有機保焊劑在PCB 製作上操作簡易,成本低廉,但是在裝配上受到限制。化學浸銀可讓線路十分平整,適用於高密度線路,密腳距的SMT (表面貼裝),BGA (球腳陣列封裝)及晶片直接安裝。化學浸銀操作簡單,成本不高,維護少,使用相對小型設備可有高產能。基於這些優點,化學銀被更多的應用於PCB 的表面處理。
2. 化學銀及賈凡尼效應原理
眾所周知,化學沉銀的反應機理非常簡單,即為簡單的金屬置換反應,其反應過程可以表達為:
Ag++e—=Ag E=0.799
Cu+++ 2e—=Cu E=0.340
2Ag++Cu=2Ag+Cu++ E=0.459
正常情況下反應自發進行,可用下圖表示:
化學銀層經過一定厚度的沉積,就可以實現對銅面的保護,順利完成焊接保護的使命,但是往往事與願違。沉銀過程中並非一帆風順,我們都知道PCB 表面經過油墨印刷後才進行表面塗覆處理,而油墨印刷後PCB 的銅面將會呈現另外一種景象。可用下圖表示: