检验PCB上的贾凡尼效应（Galvanic Corrosion），通常需要结合目视检查、显微观察、电性能测试以及化学成分分析等多种方法，因为它本质上是一种电化学腐蚀过程。以下是常用的检验方法和步骤：
? 1. 目视检查与光学显微镜检查 (初步筛选)
- 目标区域: 重点检查细导线、高密度布线区、不同金属连接处（如铜导线与金/锡焊盘/插件孔）、防焊（阻焊）覆盖不良或破损区域、板边、以及可能残留电解液（蚀刻液、电镀液、助焊剂、汗渍、冷凝水、污染物）的区域。
- 特征观察:
- 异常腐蚀: 寻找铜导线边缘或表面出现不规则的、锯齿状?或"虫蛀"状的凹陷、侵蚀或断裂。不同于正常蚀刻的平滑边缘。
- 变色: 观察铜线或焊盘是否有异常的变色（如暗化、发红、发绿等），可能伴随腐蚀产物。
- 断裂/开路: 特别细的导线可能因腐蚀而完全断裂。
- 防焊层缺陷: 检查防焊层是否有划伤、气泡、覆盖不全、厚度不足或与铜面结合不良，这些地方是腐蚀的起始点。
- 工具: 肉眼、放大镜、低倍光学显微镜。
? 2. 电气测试 (检测功能失效和定位)
- 开/短路测试: 使用万用表或专门的飞针测试机/针床测试机进行连通性测试。贾凡尼腐蚀会导致导线电阻异常增大甚至断路（开路），或者在相邻但不应连接的导线间因腐蚀产物或枝晶生长而造成短路。
- 电阻测量: 测量可疑导线的电阻值，与设计值或未腐蚀区域对比，显著增大可能指示腐蚀。
- 目的: 确认因腐蚀造成的电气失效，并帮助定位故障点，为后续的微观分析指明方向。
? 3. 微观结构分析 (关键确认)
- 金相切片分析: 这是诊断贾凡尼效应最常用和最可靠的方法之一。
- 取样: 选取可疑导线或区域，垂直于导线切割取样。
- 制样: 将样品用环氧树脂镶嵌，然后研磨、抛光，制作出导线的横截面。
- 显微镜观察:
- 使用光学显微镜在高倍率下观察铜导线的侧壁和上下表面形态。贾凡尼腐蚀的特征是非均匀的、向铜内部侵蚀的锯齿状或凹陷状的边界，而不是光滑平直的侧壁（理想蚀刻效果）或均匀的凹坑（一般化学腐蚀）。腐蚀通常从防焊层边缘下方或缺陷处开始。
- 使用扫描电子显微镜观察切片，可以获得更高分辨率、更清晰的腐蚀形貌图像，并观察腐蚀产物的微观结构。
- 目的: 直观清晰地揭示铜层被侵蚀的形态特征，是区分贾凡尼效应与其他类型腐蚀（如化学腐蚀、电迁移）的关键依据。
⚗ 4. 元素与成分分析 (探究原因和环境)
- 扫描电子显微镜-能谱仪: 在SEM下观察腐蚀区域的同时，使用EDS对腐蚀点、腐蚀产物以及周围区域（如防焊层边缘、残留物）进行元素分析。
- 检测污染物: 查找是否含有蚀刻液残留物（如Cl⁻, Cu²⁺）、电镀液离子、助焊剂卤素残留（Cl, Br）、环境中的硫（S）、盐分（NaCl）或其他可能构成电解液的离子。这些离子的存在是发生贾凡尼效应的必要条件。
- 分析腐蚀产物: 确定腐蚀产物的化学成分（通常含有铜的氧化物、氯化物、硫化物等）。
- 离子色谱/其他化学分析: 如有必要，可从PCB表面特定区域提取残留物进行更精确的离子种类和浓度分析。
- 目的: 确认电解液的存在及其成分，了解腐蚀发生的化学环境，追溯污染源，并为预防提供依据。
? 5. 失效分析流程整合
通常采用由非破坏性到破坏性、由表及里的流程：
- 失效现象确认: 记录PCB的失效表现（什么功能失效？）。
- 外观检查: 宏观和微观目视检查，拍照记录异常点。
- 电性能测试: 定位电气失效点。
- 微观形貌分析: 对定位到的可疑点进行SEM或切片分析，确认腐蚀形态是否为贾凡尼蚀刻特征。
- 成分分析: 对腐蚀点及周边进行EDS等分析，确认污染物成分。
- 综合分析: 结合所有证据，得出结论：是否为贾凡尼效应？诱发因素是什么（设计、工艺、污染、环境）？
? 总结关键检验点
- 核心证据: 金相切片在显微镜下显示的锯齿状/凹陷状铜导线侧壁侵蚀形貌是诊断贾凡尼效应的最直接证据。
- 必要条件证据: 在腐蚀区域检测到残留的电解液离子（如Cl⁻, Br⁻, S²⁻, Na⁺等）是支持贾凡尼效应的关键佐证。
- 关联证据: 防焊层缺陷、电气开路/高阻、特定位置（细线、板边、金属连接处）的腐蚀。
⚠️ 重要提示： 贾凡尼效应发生在暴露在电解液中的阳极性金属（通常是铜）上。在PCB制造和使用中，预防远比检验更重要：
- 严格控制蚀刻、电镀、清洗等湿制程工艺参数和槽液成分。
- 确保防焊层质量（覆盖率、附着力、厚度、无缺陷）。
- 优化设计（避免过细长导线、合理间距）。
- 避免污染（制程残留、使用环境中的湿气、盐雾、腐蚀性气体等）。
- 选择合适的表面处理（某些处理可能提供额外保护）。
检验贾凡尼效应需要专业的失效分析实验室和设备（如SEM、切片机）。通过以上方法的综合运用，可以有效地识别和确认PCB上的贾凡尼腐蚀问题。?
沉锡板贾凡尼效应
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工商网监
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