1、什么是賈凡尼效應

      賈凡尼效應又稱原電池效應、電偶腐蝕，即相連的、活性不同的兩個金屬與電解質溶解接觸發生原電池反應，比較活潑的金屬原子失去電子而被氧化（腐蝕）。本質就是活潑的金屬被氧化。

2、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“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（如上圖2所示）。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。

3、沉銀板的賈凡尼效應造成的主要缺陷

      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，常見的賈凡尼效應主要有以下兩種：

（1）焊盤和被阻焊覆蓋的線路連接的頸部位置開路

      沉銀過程中，阻焊膜邊緣下Cu的被蝕現象，如圖所示。在沉銀過程中，因為阻焊膜與Cu裂縫的縫隙非常小，限制了沉銀液對此處的銀離子供應，但是此處的銅可以被腐蝕為銅離子，然后在裂縫外的銅表面上發生沉銀反應。因為離子轉換是沉銀反應的原動力，所以裂縫下銅面受攻擊程度與沉銀厚度直接相關。不均勻的電鍍銅層(孔口薄銅處);阻焊膜下基材銅上有明顯的深刮痕。

阻焊膜邊緣下Cu的被蝕現象

厚銀面會產生中度的賈凡尼效應

（2）盲孔在浸銀后出現空洞導致開路

4、原因及預防

（1）腐蝕

      腐蝕是由于空氣中的硫或氧與金屬表面反應而產生的。銀與硫反應會在表面生成一層黃色的硫化銀(Ag2S)膜,若硫含量較高,硫化銀膜最終會轉變成黑色。銀被硫污染有幾個途徑,空氣(如前所述)或其他污染源,如PWB包裝紙。氧和銀層下的銅發生反應,生成深褐色的氧化亞銅。

      這種缺陷通常是因為沉銀速度非常快,形成低密度的沉銀層,使得銀層低部的銅容易與空氣接觸,因此銅就會和空氣中的氧產生反應。疏松的晶體結構的晶粒間空隙較大,因而需要更厚的沉銀層才能達到抗氧化。這意味著生產中要沉積更厚的銀層從而增加生產成本,也增加了可焊性出現問題的機率,如微空洞和焊接不良。

措施：

      腐蝕可以通過提高鍍層密度,降低孔隙度來減小。使用無硫材料包裝,同時以密封來隔絕板與空氣的接觸,也防止了空氣中夾帶的硫接觸銀表面。最好將包裝好的板存放在溫度30℃、相對濕度40%的環境中。雖然沉銀板的保存期很長,但是存儲時仍要遵循先進先出原則。

（2）露銅

      露銅通常與沉銀前的化學工序有關。這種缺陷在沉銀工藝后顯現,主要是因為前制程未完全去除的殘留膜阻礙了銀層的沉積而產生的。最常見的是由阻焊工藝帶來的殘留膜,它是在顯影液中顯影未凈所致, 也就是所謂的“殘膜”,這層殘膜阻礙了沉銀反應。

      機械處理過程也是產生露銅的原因之一,線路板的表面結構會影響板面與溶液接觸的均勻程度,溶液循環不足或過多同樣會形成不均勻的沉銀層。

措施：

      露銅可以通過優化沉銀的前工序來降低或消除。為了達到這個目的,可在微蝕后通過“破水”實驗或“亮點”實驗來檢查銅表面,清潔的銅表面可以保持水膜至少40秒。

      根據需要使用超聲波或噴射器來提高沉銀液對微通孔、高縱橫比孔及厚板的潤濕能力，同時也為生產HDI板提供可行的解決方案,這些輔助的機械方法可被應用在前處理和沉銀液中來確保孔壁完全被潤濕。

（3）微空洞

      微空洞通常直徑小于1mil,位于焊料和焊接面之間的金屬界面化合物之上的空洞被稱為微空洞,因為它實際上是焊接面的“平面空泡群”,所以極大的減小了焊接結合力。OSP、ENIG以及沉銀表面都會出現微空洞,其形成的根本原因尚未明確,但已確認了幾個影響因素。

      盡管沉銀層的所有微空洞都發生在厚銀(厚度超過15μm)表面,但并非所有的厚銀層都會發生微空洞。當沉銀層底部的銅表面結構非常粗糙時更容易產生微空洞。微空洞的發生似乎也與共沉積在銀層中的有機物的種類及成分有關。

措施：

      沉銀厚度是引發微空洞的最顯著因素,所以控制沉銀層厚度是首要步驟。調整微蝕速度和沉銀速度以獲得光滑均勻的表面結構，還要通過測試槽液在使用周期內不同時間點的沉銀層的純度,來監控沉銀層中的有機物含量,合理的銀含量應控制在90% (原子比) 以上。