贾凡尼效应又称原电池效应、电偶腐蚀,即相连的、活性不同的两个金属与电解质溶解接触发生原电池反应,比较活泼的金属原子失去电子而被氧化(腐蚀)。本质就是活泼的金属被氧化。
发生贾凡尼效应的条件如下:
(1)两个活性不同的电极(两个活性不同的金属或金属与惰性电极)。
(2)电解质溶解(或潮湿的环境与腐蚀性气氛)。
(3)形成闭合回路(或正负极在电解质溶解中接触)。
一般活性强的金属为负极,被溶解。金属的活性顺序如图1-82所示。
在PCB的表面处理中,常见的贾凡尼现象有:
(1)Im-Ag过程中,阻焊膜边缘下Cu的被蚀现象,如图1-83所示。在沉银过程中,因为阻焊膜与Cu裂缝的缝隙非常小,限制了沉银液对此处的银离子供应,但是此处的铜可以被腐蚀为铜离子,然后在裂缝外的铜表面上发生沉银反应。因为离子转换是沉银反应的原动力,所以裂缝下铜面受攻击程度与沉银厚度直接相关。
(2)选择性OSP/ENIG表面处理过程中,OSP盘的被蚀现象。在进行选择性OSP/ENIG表面处理时,首先进行ENIG处理再做OSP。由于在进行OSP处理时也要进行微蚀,如果ENIG盘与Cu盘(最终作为OSP盘)之间有连接,那么准备进行OSP处理的Cu盘与ENIG盘形成了原电池效应。如果Cu盘面积远小于ENIG盘(Cu盘面积小于ENIG盘面积的1/100),则Cu盘很可能被腐蚀掉。因此,进行无铅背板表面处理设计时,应尽可能避免ENIG与OSP区域处于同一网络(即两者导通)。
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