贾凡尼效应分析与改善
贾凡尼效应影响因素试验报告
3 2.25 4.72 4.61 2.22 2.82 3.85 4.29 3.24 3 0.91 2.85 1.87 1.08 1.42 2.43 2.21 1.19
AVG 2.23 4.70 4.80 2.52 2.88 4.06 4.00 3.00 AVG 1.19 3.29 1.95 1.10 1.35 2.52 2.23 1.35 贾凡尼 效应 1 2 3 4 5 6 7 8 1.05 1.41 2.85 1.42 1.53 1.54 1.77 1.65
通过上图得出如下结论： ① 双氧水浓度较高的条件下，贾凡尼效应对微蚀量的变化不敏感；因此双氧水浓度应设定在高浓度 （17g/L)(便于管控） 5. 测试结论 ① 参数优组合为：双氧水浓度（12g/L),除油微蚀量（0.16μ m），硫酸浓度（100g/L)，微蚀（27g/L),微蚀段微蚀量（0.5μ m）； ② 除油段微蚀量和微蚀段微蚀量对贾凡尼效应影响最大，且贾凡尼效应对这两个因素比较敏感；微蚀量越大，贾凡尼效应越大； ③ 其余几个因素对贾凡尼效应的影响较小； ④ 双氧水浓度对贾凡尼效应影响不大，但其对除油段的微蚀量有较强的交互影响。 附件1：测试详细参数 NO 1 2 3 4 5 6 7 8
4 1.85 4.55 4.50 2.24 1.94 3.85 5.07 2.44 4 1.57 2.85 3.27 1.08 0.62 2.51 1.85 1.71
5 2.25 4.72 4.61 2.22 2.82 4.22 4.09 3.24 5 0.91 2.02 2.37 0.32 1.42 2.43 2.21 0.47
7.09 6.13 1.77 1.53
5.65 7.57 1.41 1.89 0.48 E1
5.77 7.44 1.44 1.86 0.42
贾凡尼效应 电偶腐蚀
贾凡尼效应电偶腐蚀
贾凡尼效应是指一种电化学反应，即金属在电解质溶液中发生腐蚀的现象。
它是由于金属表面被氧化或还原反应所导致的。
贾凡尼效应既有害又有益，它对电偶的腐蚀有着重要的影响。
电偶腐蚀是指在两种不同材质的金属接触的区域，由于贾凡尼效应的作用，其中一种金属会发生电化学腐蚀。
这种腐蚀是由于两种金属的电位差，以及电解质溶液中的离子迁移所引起的。
贾凡尼效应可以导致电偶腐蚀产生的电流加速金属的腐蚀速度。
贾凡尼效应的原理是基于电位差和电解质溶液中的离子迁移。
当两种不同金属接触时，它们的电位差会导致电流在两种金属之间流动。
同时，电解质溶液中的离子也会发生迁移，形成电流。
这种电流会导致其中一种金属发生腐蚀，而另一种金属相对较少受到腐蚀。
电偶腐蚀的影响范围较广，不仅仅局限于金属表面。
在一些具有特定形状的结构中，如管道、容器等，电偶腐蚀会导致金属的局部腐蚀，从而降低其使用寿命。
此外，电偶腐蚀还可能对周围环境产生负面影响，例如污染土壤、水源等。
为了减少电偶腐蚀的发生，可以采取一些措施。
例如，在金属接触的区域涂覆一层保护性涂层，以防止电流的流动。
另外，选择相似电位的金属进行接触，可以减小电位差，从而降低电偶腐蚀的风险。
贾凡尼效应在电偶腐蚀中起着重要的作用。
了解贾凡尼效应的原理
和影响，可以帮助我们更好地理解电偶腐蚀的机制，并采取相应的措施来减少其发生。
通过合理的材料选择和防护措施，我们可以延长金属的使用寿命，减少资源的浪费，并保护环境的健康。
贾凡尼效应
賈凡尼效應通常出現在阻焊膜和銅面之間的裂縫下。在化銀/化金過程中,因爲裂 縫的縫隙非常小,限制了化銀/化金液對此處的銀/金離子供應,此處的銅可以被腐 蝕爲銅離子,然後在裂縫外的銅表面上發生沉銀/金反應。離子轉換是沉銀/金反 應的原動力,所以裂縫下銅面受攻擊程度與沉銀/金厚度直接相關。 2Ag++1Cu=2Ag+1Cu++(+是失去一個電子的金屬離子) 下面任何一個原因都會形成裂縫: 1.側蝕/顯影過度 2.阻焊膜與銅面結合不好 3.不均勻的電鍍銅層
賈凡尼效應
何謂賈凡尼效應??
腐蝕:分析材料發生腐蝕的基本原因，主要可以區分為化學腐蝕和電化學腐蝕兩 大類。化學腐蝕(chemical corrosion)又稱為直接溶解(dissolution)，電化學 腐蝕通常是指兩種異質金屬或構成電位差,使得在腐蝕性電解質溶液中形成回路 時, 造成電子由高電位流向低電位，相對活潑的金屬產生加速腐蝕的現象, 尤其 在兩種金屬與電解質溶液接觸面積相差過大時. 此現象最為明顯.(形成氧化、還 原反應,陽極金屬持續失去金屬離子而被腐蝕的現象)
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Activity compare:
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Cu+ OH-Cu2O+H2O+2e Cu+ OH- CuO +H2O+2e CuO+ Cu2O+2H+2Cu+2+H2O+2eCuCu2+ +2eAu Cu
e+
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Galvanic corrosion
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Байду номын сангаас
pcb电镀金贾凡尼效应
pcb电镀金贾凡尼效应
电镀金过程中所提到的"Giovanni Effect"（金贾凡尼效应）实际上是一种关于电镀金属的现象，而非特定的名词。
这个现象是指在电镀金属时，金属沉积在电极上的非均匀性或不均匀生长的情况。
通常，电镀金属时，期望金属均匀地沉积在电极表面。
然而，金属沉积的过程可能会受到一些因素的影响，导致非均匀性。
这些因素包括：
1.电流密度分布：如果电流在电极表面分布不均匀，某些区域的
电流密度高，而其他区域的电流密度低，会导致金属在高电流
密度区域生长更快。
2.液体流动和搅拌：电镀液中的搅拌或液体流动也可能影响金属
沉积的均匀性。
不均匀的搅拌或流动可能导致金属在某些区域
沉积得更多。
3.电极表面几何形状：电极表面的几何形状和结构可能会导致电
流在不同位置有不同的密度，从而影响金属的沉积。
4.温度和pH值：电镀液中的温度和pH值变化也可能导致非均
匀的金属沉积。
为减轻金贾凡尼效应，工程师和科学家通常采取控制电流密度、优化电极设计、改善液体搅拌、监测温度和pH值等方法，以实现更均匀的金属电镀。
这对于制造电路板（PCB）等需要精确和均匀金属沉积的应用非常重要，因为不均匀的电镀金层可能会导致质量问题。
贾凡尼效应_PCB贾凡尼效应原因分析与解决方案
Ag电位差高;
Ag为阳极;
Ag+得到电子;
Ag+被还原为Ag;
Ag
CU电位差低; CU为阳极; CU失去电子; CU被氧化为CU2+; CU被咬蚀; Cu
铜失去
电子形
电子
成Cu2+
AgNO3
咬蚀部分的反应原理
5
贾凡尼效应的案例说明(I)
化银断脖子
化银断脖子的图示说明(I)
化银断脖子
X-RAY发现有化银断脖子现象;
选化板的贾凡尼效应
选化板贾凡尼效应的图示说明 选化板贾凡尼效应的预防措施(改善方案)
MODULE板的贾凡尼效应
MODULE板贾凡尼效应的图示说明 MODULE板贾凡尼效应的预防措施(改善方案)
2
什么是贾凡尼效应?
贾凡尼效应的定义
贾凡尼效应,Galvanic Effect ; 贾凡尼现象或贾凡尼效应是指两种金属由于存在电位差，通
在裂缝内腐蚀作用
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贾凡尼效应的案例说明(I)
化银断脖子
化银断脖子的原理说明
化银厚度与贾凡尼效应程序关系(成正比)
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;
样品一:
标准流程条件(如前表) 银厚0.25µm (on 1.9 mm x 1.9 mm pad)
过介质产生了电流，继而产生了电化学反应，致使电位较低 的阳极被氧化(腐蚀or咬蚀)的现象;
3
什么是贾凡尼效应?
金属的电位差表
1.电位差Au>Ag>Cu>Sn>Ni； 2.依现厂内制程易发生贾凡尼 效应的制程有:化银(Cu&Ag); 选化板(Au&Ni&Cu)
pcb贾凡尼效应
pcb贾凡尼效应PCB贾凡尼效应PCB贾凡尼效应是指在半导体材料中，当施加电场时，由于电子和空穴在电场的作用下发生漂移而产生的电流。
这一效应是半导体器件工作的基础，对于电子学和集成电路的发展具有重要意义。
贾凡尼效应是由意大利物理学家贾凡尼于1930年首次提出的。
他在实验中发现，当将电场施加在半导体材料中时，电子和空穴将在电场的作用下分别向相反方向移动，从而形成电流。
这一效应的发现引起了人们对半导体材料及其应用的广泛关注。
在PCB（Printed Circuit Board，印刷电路板）中，贾凡尼效应起着重要的作用。
PCB是一种常用的电子元器件连接方式，它由导电材料（如铜箔）制成，上面印刷有电路图案。
在PCB中，贾凡尼效应是电流在导线中传输的基础。
当在PCB中施加电场时，电子将向电场方向移动，而空穴则向相反方向移动。
这种电子和空穴的运动形成了电流，从而实现了电子元器件之间的信号传输和功率传递。
贾凡尼效应的存在保证了PCB的正常工作和稳定性。
贾凡尼效应不仅在PCB中起作用，在半导体器件中也是至关重要的。
例如，贾凡尼效应可用于调制器件的设计，如PN结二极管和晶体管。
在这些器件中，电子和空穴的运动和分布对器件的性能起着决定性作用。
贾凡尼效应还可以应用于半导体材料的电学特性研究。
通过测量贾凡尼效应可以得到材料的电子迁移率和载流子浓度等参数，这对于材料的性能评估和改进具有重要意义。
PCB贾凡尼效应是电子学和集成电路领域的基础概念。
它的研究和应用促进了半导体器件的发展和创新，为电子技术的进步做出了重要贡献。
在今后的研究和实践中，我们应继续深入理解和应用贾凡尼效应，推动电子科技的发展进步。
贾凡尼效应原理
贾凡尼效应原理一、引言要了解贾凡尼效应原理，首先需要明白什么是贾凡尼效应。
贾凡尼效应是指，在不同音高的声音同时放在一起时，人类的大脑会优先听到较高音调的声音，并在一定程度上忽略较低音调的声音。
这种现象的发现者是意大利科学家贾凡尼，因此得名为贾凡尼效应。
接下来，本文将从贾凡尼效应的历史和原理、贾凡尼效应的应用以及贾凡尼效应对生活的启示三个方面，探讨贾凡尼效应的相关知识。
二、历史和原理贾凡尼效应最早是在19世纪中期被发现的。
当时，意大利科学家贾凡尼进行了一系列实验来研究人们在混杂的噪声中寻找特定声音的能力。
他发现，人们会优先听到高音调的声音，并几乎忽略低音调的声音。
此后，许多学者对这一现象进行了深入研究，并确定了贾凡尼效应的原理。
原来，当两个或两个以上的声音同时传递到耳朵时，每个声音都会生成一系列振动的波形。
人类的大脑会根据不同频率的波形来识别出不同的声音，从而反映不同的声音高度。
而当两个声音在同时传达到人类的大脑时，大脑会优先处理高音调的声音波形。
这就是贾凡尼效应。
三、贾凡尼效应的应用贾凡尼效应在许多领域都有应用。
例如，它可以应用于音频过滤，以在一个嘈杂的环境中提高一个人的语音。
在工业生产中，贾凡尼效应也被用来清除噪音、提高声音信号的质量。
除了这些应用，它还被广泛应用于语音识别、音乐制作和声音科技等领域。
四、贾凡尼效应对生活的启示贾凡尼效应对我们的日常生活有许多启示。
它告诉我们，当我们面对复杂的环境和信息时，我们必须聚焦于关键信息，并放弃其它信息。
只有这样，我们才能更准确地获取信息和做出判断。
同时，它也提示我们在做出决定时，要优先考虑关键问题，而不要迷失在次要问题中。
总之，贾凡尼效应是一个重要的原理，它不仅能够帮助我们更好地理解人类的感知机制，还具有广泛的应用价值。
我们应该充分利用它的启示，提高我们在处理信息时的效率和准确性。
贾凡尼效应、侧蚀
PCB化学镀银工艺贾凡尼效应原因分析及对策2009-06-13 02:29本文主要介绍了PCB 化学沉银表面处理工艺的贾凡尼效应的产生原因及生产控制方法。
首先介绍了贾凡尼效应产生的必然性，然后对几个主要影响因素进行试验分析，最终得出控制贾凡尼效应的方法。
关键词：贾凡尼效应、侧蚀1. 前言由于RoHS( 减少有害物质)的法规限制了PCB 制造和板子组装中铅、镉、汞和六价铬化合物的使用迫使电路板的生产厂家从使用热风整平焊接转向使用无铅替代品。
一般来说，在电路板的制造中通常使用的无铅表面涂饰工艺有下列几种：HASL 、OSP （有机可焊性保护涂饰材料）、化学镀镍/浸金、化学镀镍/ 化学镀钯/浸金、浸锡、浸银，以及电镀锡。
较之其他几种工艺化学浸银又有它自身的优点：化镍浸金制程在PCB 制作上操作困难，成本昂贵。
有机保焊剂在PCB 制作上操作简易，成本低廉，但是在装配上受到限制。
化学浸银可让线路十分平整，适用于高密度线路，密脚距的SMT （表面贴装），BGA （球脚阵列封装）及晶片直接安装。
化学浸银操作简单，成本不高，维护少，使用相对小型设备可有高产能。
基于这些优点，化学银被更多的应用于PCB 的表面处理。
2. 化学银及贾凡尼效应原理众所周知，化学沉银的反应机理非常简单，即为简单的金属置换反应，其反应过程可以表达为：Ag＋＋e—=Ag E=0.799Cu+++ 2e—=Cu E=0.3402Ag＋＋Cu=2Ag+Cu++ E=0.459正常情况下反应自发进行，可用下图表示:化学银层经过一定厚度的沉积，就可以实现对铜面的保护，顺利完成焊接保护的使命，但是往往事与愿违。
沉银过程中并非一帆风顺，我们都知道PCB 表面经过油墨印刷后才进行表面涂覆处理，而油墨印刷后PCB 的铜面将会呈现另外一种景象。
可用下图表示：阻焊制程中由于显影的作用油墨或多或少的存在侧蚀，因此加工出来的油墨往往呈现下图的形态：这种形态的油墨结构就提供了化银所谓的“贾凡尼效应”发生的良好环境。
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設備(水洗能力)
噴洗距離 超小間隙 清洗不足
設計(CAM)
銅PAD設 計過小 線路補 償不足
流量不足 壓力不足 水洗段長 度不足
作業條件 異常 防焊附著 力不佳
防焊前處 理不良
微蚀銅離子高
槽溫度高 微蚀藥水 選擇不佳
微蚀速率快 油墨異常 電鍍銅 厚度不足
SPS濃度高
賈 凡 尼 效 應 產 生 開 路 原 因
項目特性
工程條件預防
驗證結果
工程設計不能完全 控制防呆
附件
2
OSP貼膠與免貼膠差異
問題原理性發生 控制
貼膠生產可控 “賈凡尼效應” 發 生
實驗判定不良有經 過重工 SPS系列”賈凡尼” 反應更明顯 水洗能力影響微蚀 液殘留以及銅離子 帶出至”護銅”…..
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3
微蚀參數以及重工影響
ห้องสมุดไป่ตู้
生產條件管理
Bismuth Antimony Tungsten Hydrogen Lead Tin
0.0 Volts
Cu
Molybdenum Nickel - 0.25
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4.賈凡尼效應發生的製程
4.1 微蚀處理 Na2S2O8 + Cu → Na2SO4 + CuSO4 Cu-2e → Cu2+ S2O82-+ 2e →2SO4 2E0:Cu2+ / Cu = + 0.337v; E0:SO42- / S2O82- = +2.01V
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3.名詞定義&原理
Gold + 1.4 Volts
Platinum Iridium Palladium
Silver
+ 0.80
賈凡尼次序:其在上位者可將 下位金屬予以”還原”,使其從離 子狀態中取代出來使之還原成金 屬.
Mercury Ruthenium
Copper
+ 0.344
+ Ag
---切片焊錫點區域咬銅量0.75mil, 上件後才產生open現象.
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廠內未上件板隨機抽取500PCS 量測線寬不良率959312 ppm;
線寬 3mil以上占7% , 2-3mil 51% , 2mil 以下占42% .
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4.2 不良分析與驗證:
項次
1
分析與驗證項目
調查分析工程設計
1
工程設計不良
工程&研發
07/07
2
微蚀參數以及重工
生產
3
OSP微蚀藥水選擇
與廠商確認調整為雙氧水系列.
採購&研發
4
設備差異影響控制
一部金手指量產免貼膠導入;
生產&研發
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4.2.1工程設計補償
Genesis軟體PAD補償的窗口說明:
銅面積/金面績 越小,電位差越 強,腐蝕反應會 越強.
Genesis軟體 提供作業模塊 進行設置PAD 補償!
4
OSP微蚀藥水對比
物性差異
5
設備差異影響與分析
設備差異
4.3 改善項目評價&對策:
項次 改善項目 對策
暫時:不良板Sorting,並且將外層前板更改 補償設計後生產.未修正補償待OSP板貼膠 生產, 長期:完善設計規範並水平展開. 金手指板生產微蚀深度20-40u”, 控制重工次數1次,重工板100%量測線寬. 執行 單位 日期
Pelling
Soder mask
copper
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4.賈凡尼效應發生的製程
正常生產銀厚(20u”)較輕微的咬蚀現象
厚銀(20u”)咬蚀現象較嚴重
以上圖片資料由Macdermid技術資料摘入,(我公司使用此供應商藥水,銀厚控制6-18u”)
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5.原因分析
管理
重工次 數過多 藥水參 數控制 異常
微蚀溶液中（S2O8）2-【由于（S2O8）2- 氧化性强于Cu 2+，所以一般不会出现Cu 的沉积】，因为铜腐蚀和S2O82-还原同时进行，所以S2O82-也叫做腐蚀剂，在腐蚀电 池作用的同时，正常的微蚀作用依然存在： 在以上微蚀+腐蚀的作用下，蚀铜量将会大大增加,且原电池反应的作用要比正常 微蚀作用大得多 !!
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4.賈凡尼效應發生的製程
4.2 金手指/化金 + OSP:
當PCB的線路設計上有金面連接到銅墊時, 在OSP的酸性環境中產生賈凡尼 效應,此時銅墊扮演陽極角色,金面扮演陰極角色.銅溶解在槽液中.造成銅層被咬蚀 現象. 金面變色是由於銅離子沉積在金面上後沉積一層較薄的OSP膜----銅與槽液 中的活化物長成有機銅錯化物皮膜的同時會拋出2個電子,電子將經過PCB使槽液 中的銅離子還原而沉積在金面上,產生變色.
其他
藥水
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6.客訴案例解析
6.1 不良描述:
E191N8020CD(D/C:0921)料號在客戶端上件後發現有外開不良現象,不良率6364 ppm.
50 x
100 x
200 x
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油墨peeling 嚴重,其下銅 被咬蚀 解析: 【1】油墨下線寬以及銅厚度正常(min1.3mil ),確認工程線路設計/電鍍/蝕刻無異常. 【2】焊點與線路連接區(主要為PAD連接金手指排PIN)產生賈凡尼效應咬蚀. 【3】從客戶IQC檢驗確認結果,量測出有不良品線寬不足,Min 區域2mil,但是沒有 open 現象.說明我司廠內不良品不能經過O/S測試檢出, 焊接過程中也造成銅層被咬蚀
e-Cu
Au
Cu
Au
Cu 2+
Cu
Cu 2+ 賈凡尼咬蚀
金手指變色
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4.賈凡尼效應發生的製程
4.3 化學銀
化学沉银为金属置换反应，其反应过程可以表达为： Ag + + e- = Ag E=0.799 Cu 2+ + 2e-= Cu E=0.340 在正常条件下, 铜的氧化和银离子的还原同時进行,形成均匀的镀银 层.然而,如果阻焊膜和铜线路之间出现“缝隙”,缝隙里银离子的供应就 会受限,阻焊膜下面的铜就变成牺牲阳极,为暴露在外的铜焊盘上的银离子 还原反应提供电子（如图所示）.由于所需的电子数量与还原的银离子数 量成比例,贾凡尼效应的强度随暴露铜焊盘表面积及镀银层厚度而增加。
表面處理賈凡尼效應分析與控制
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1.案例目的
• 探討賈凡尼效應產生以及造成品質不良的機理; • 對客訴不良品解析,分析廠內製程變異; • 針對”賈凡尼效應”此一特定不良,建立案例以利 於工程師工作教導以及後續品質不良的預防及控 制.
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3.名詞定義&原理
賈凡尼效應: 賈凡尼式腐蝕即是“電解式腐蝕”之同義字。賈凡尼為18 世紀之義大利解剖學家，曾利用銅與鐵等不同金屬鉤去鉤住生物 體(電解質)，而發現電池性的電流現象。