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“贾凡尼”效应 正常“置换”反应 “贾凡尼”效应(在裂缝内腐蚀作用) “贾凡尼”效应之原因 绿漆跟铜面间之裂缝 绿漆阻焊膜侧蚀 绿漆附着力不良 造成裂缝之环境(腐蚀性) 微蚀 银槽溶液(pH) 阴极(曝露之铜面)与阳极(绿漆交界下之铜线)之面积比 电子转移数目(与银厚度成正比) 如何预防“贾凡尼”效应之产生 调整绿漆制程条件以增加附着力,减少阻焊膜侧蚀, 或选择抗化性较佳之绿漆 避免大铜面与细线路互连 控制微蚀量至建议值 选择一种化学银制程,其制程之pH值不要太低,且不需要以厚银来防止铜面氧化 “贾凡尼”效应测试 样品一: 标准流程条件(如前表) 银厚0.25 μm (on 1.9 mm x 1.9 mm pad) 样品二: 银槽速度减半以增加银厚来增加贾凡尼效应 银厚0.46 μm (on 1.9 mm x 1.9 mm pad) 检查重点 连接通孔大铜面(总表面积为8.3 mm2 )之细线路(20 μm)(因此线路易发生严重的贾凡尼效应) 样品一: 很轻度的贾凡尼效应 样品二: 厚银之中度的贾凡尼效应 “贾凡尼”效应之结论 在正常生产条件下(样品一)，铜线上没有或只有很轻度的贾凡尼效应 将银槽时间增加二倍以增加银厚(样品二)显示在铜线上有中度的贾凡尼效应产生(银愈厚，贾凡尼效应愈严重) 总结 新型沉银工艺可提高线路板的产出，为线路板提供高品质的表面处理 银愈厚，贾凡尼效应愈严重 焊接面的剪切力比SnPb和SAC305焊锡的剪切力强 BGA焊接点內无对焊接力和可靠性有害的“平面”微空洞 * 在绿漆交界面下方之铜线过度腐蚀现象 MacDermid Inc. Technical Report No. 211, Revision 1, September 2003 2Ag+ 2e– 2Ag Cu Cu+2 在正常情形下,铜为阳极亦为阴极.铜面之氧化反应及银离子之还原反应同时发生,而形成在铜面上均匀之银层 2e– 2Ag Cu Cu+2 在绿漆下方之裂缝中,银离子之补充不足,所以在此点上的铜就成为牺牲阳极,而曝露之铜面为阴极,此乃贾凡尼效应.由于沉积银离子所需之电子量与所曝露之铜面积及所需沉积之银厚是成比例的,故银愈厚则裂缝中铜面被咬蚀深度就愈深. Cu Cu Cu Ag Ag Ag Ag Ag Ag solder mask solder mask solder mask 阻焊膜侧蚀 No attack Minor attack Ag Cu Cu Ag Ag Cu Cu Ag *