近年來(lái)，化學(xué)沉銀板因操作簡(jiǎn)便、價(jià)格合理和性能優(yōu)異等優(yōu)點(diǎn)，逐漸被廣泛應(yīng)用在PCB的終表面處理工藝上?；瘜W(xué)沉銀板后銅層空洞是一項(xiàng)重點(diǎn)品質(zhì)監(jiān)控指標(biāo)，銀下銅層空洞過(guò)多，會(huì)導(dǎo)致后續(xù)焊點(diǎn)中微空洞過(guò)于密集，終導(dǎo)致焊點(diǎn)出現(xiàn)振動(dòng)失效、溫變疲勞失效等可靠性問(wèn)題。

PCB板銀下界面處存在密集的空洞，空洞邊緣的銅層容易被氧化成含銅氧化物，在焊接過(guò)程中，銀層溶解擴(kuò)散到焊料中，助焊劑在焊盤(pán)表面鋪展進(jìn)入銅空洞中，一方面助焊劑將空洞內(nèi)的氣體擠出洞外，被錫料包裹，另一方面會(huì)與銅壁氧化物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，將含銅氧化物還原，同時(shí)產(chǎn)生少量小分子的氣體，空洞內(nèi)原有氣體和反應(yīng)產(chǎn)生氣體在熔融的錫料中由于浮力不斷向上移動(dòng)，終富集在IMC表層等區(qū)域，待焊點(diǎn)冷卻后，甚至?xí)?IMC 層中形成一層整齊的微空洞，導(dǎo)致焊點(diǎn)的結(jié)合力變?nèi)酰诤罄m(xù)的溫度沖擊、振動(dòng)測(cè)試等應(yīng)力篩選過(guò)程中，造成焊點(diǎn)斷裂失效。

2 空洞產(chǎn)生機(jī)理猜想

目前業(yè)界對(duì)于沉銀板下銅層空洞的研究較少，早可查的對(duì)于銀下銅層空洞的機(jī)理猜想源于Intel。Intel報(bào)告中猜測(cè)沉銀過(guò)程中原電池效應(yīng)可能會(huì)導(dǎo)致銅層空洞，但對(duì)其機(jī)理并沒(méi)有具體描述。魯志強(qiáng)等結(jié)合沉銀生產(chǎn)的反應(yīng)過(guò)程，推測(cè)原電池效應(yīng)造成銀下銅層空洞機(jī)理如下：在沉銀反應(yīng)過(guò)程中，某些區(qū)域（如阻焊殘?jiān)⑽廴疚锱c銅面交界處或粗糙度較高處等）藥水交換較慢，此處銀離子供應(yīng)不足，該處銅面不能及時(shí)PCB沉積上銀層，銀在其他區(qū)域沉積后，會(huì)和該處銅面構(gòu)成電極的兩級(jí)，在PCB沉銀藥水中形成原電池回路，在原電池反應(yīng)下，該處的銅層不斷失去電子形成銅離子被腐蝕終形成空洞，

此外，局部沉銀反應(yīng)速率過(guò)快也可能形成銅層空洞。局部置換反應(yīng)速率過(guò)快，此處溶液中銀離子消耗過(guò)快來(lái)不及補(bǔ)充，導(dǎo)致銅咬蝕速率大于銀沉積速率，沉積的銀層不能完全覆蓋銅面，未覆蓋處在持續(xù)的置換反應(yīng)中也會(huì)形成空洞，

還有一種可能是，銅面有凹坑或者銀溶液沉積速率過(guò)快時(shí)，沉銀過(guò)程會(huì)有微量藥水殘留在銀層下，在后續(xù)放置時(shí)會(huì)繼續(xù)咬蝕銅面造成空洞。

3 影響因素推斷

根據(jù)以上3種空洞形成機(jī)理，結(jié)合實(shí)際化學(xué)沉銀生產(chǎn)流程，分析推斷相關(guān)生產(chǎn)因素對(duì)沉銀空洞的影響。

首先考察可能影響原電池效應(yīng)的沉銀過(guò)程的因素。除油過(guò)程會(huì)影響銅面污物去除效果，因此，除油后銅面的清潔程度不同，將導(dǎo)致原電池效應(yīng)對(duì)銅面咬蝕程度也有差異，終對(duì)銅層空洞產(chǎn)生影響。在后續(xù)的微蝕過(guò)程中，不同的微蝕劑種類，對(duì)銅面咬蝕情況也會(huì)有明顯差異，原電池效應(yīng)也不同；若微蝕后銅面水洗不凈，有微蝕藥水殘留處的銅面被藥水咬蝕程度更大，在后續(xù)沉銀過(guò)程中該處由于原電池效應(yīng)形成空洞的幾率也就隨之增加。另外，在不同生產(chǎn)溫度下，沉銀藥水反應(yīng)速率、劇烈程度都有差異，所以沉銀槽液溫度對(duì)銅層空洞也可能會(huì)產(chǎn)生影響。除此之外，考慮到不同銅箔類型，結(jié)晶方式有所差異，其表面銅原子排列疏松緊密不同，在沉銀過(guò)程中，與沉銀藥水置換反應(yīng)劇烈程度也會(huì)有所差異，反應(yīng)劇烈處可能被咬蝕出空洞，所以對(duì)于銅箔類型也是一個(gè)影響點(diǎn)。