賈凡尼效應(yīng)又稱原電池效應(yīng)、電偶腐蝕,即相連的、活性不同的兩個金屬與電解質(zhì)溶解接觸發(fā)生原電池反應(yīng),比較活潑的金屬原子失去電子而被氧化(腐蝕)。本質(zhì)就是活潑的金屬被氧化。由于金和銅之間的電位差,在OSP的處理流程中與大金面相連的銅焊盤會不斷失去電子溶解成2價銅離子,導(dǎo)致焊盤變小,影響后續(xù)元器件貼裝及可靠性。?
這一問題雖然不常發(fā)生,在柏拉圖中未曾出現(xiàn),不過一旦出現(xiàn)就是批量性問題。手機PCB制作有經(jīng)驗的板廠都會通過電腦軟件篩選出此部分焊盤,在設(shè)計時預(yù)先補償,并且在OSP流程中設(shè)定特別的重工條件和限制重工次數(shù),避免問題發(fā)生。所以這一問題可以在審核板廠時提前確認。
發(fā)生賈凡尼效應(yīng)的條件如下:
(1)兩個活性不同的電極(兩個活性不同的金屬或金屬與惰性電極)。
(2)電解質(zhì)溶解(或潮濕的環(huán)境與腐蝕性氣氛)。
(3)形成閉合回路(或正負極在電解質(zhì)溶解中接觸)。
預(yù)防措施:
賈凡尼效應(yīng)的預(yù)防可以追溯到前制程的鍍銅工序,對高縱橫比孔和微通孔而言,均勻的電鍍層厚度有助于消除賈凡尼效應(yīng)的隱患。剝膜,蝕刻以及剝錫工序中的過度腐蝕或側(cè)蝕都會促使裂縫的形成,裂縫中會殘留微蝕溶液或其他溶液。盡管如此,阻焊膜的問題仍是發(fā)生賈凡尼效應(yīng)的最主要原因,大多數(shù)發(fā)生賈凡尼效應(yīng)的缺陷板都有側(cè)蝕或阻焊膜脫落現(xiàn)象,這種問題主要來自于曝光顯影工序。因此如果阻焊膜顯影后都呈“正向腳”同時阻焊膜也被完全固化,那么賈凡尼效應(yīng)問題就幾乎可以被消除。
要得到好的沉銀層,在沉銀的位置必須是100%金屬銅,每個槽溶液都有良好的貫孔能力,而且通孔內(nèi)溶液能夠有效交換。若是非常精細的結(jié)構(gòu),如HDI?板,在前處理和沉銀槽液中安裝超聲波或噴射器非常有用。
對于沉銀工藝生產(chǎn)管理而言,控制微蝕速率形成光滑、半光亮的表面也可以改善賈凡尼效應(yīng)。?
對于原始設(shè)備商(OEM)而言,應(yīng)盡量避免大銅面或高縱橫比的通孔與細線路相連接的設(shè)計,消除發(fā)生賈凡尼效應(yīng)的隱患。?
對化學(xué)品供應(yīng)商而言,沉銀液不能有很強的攻擊性,要保持適當pH值,沉銀速度受控并能生成預(yù)期的晶體結(jié)構(gòu),能以最薄銀厚達到最佳的抗蝕性能。
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