硫化物环境中PCB-ImAg与PCB-Cu的局部腐蚀行为对比研究：微观缺陷与电化学耦合机制解析

本文通过动态电化学测试（EIS）、表面分析（XPS、Raman）揭示了浸银电路板（PCB-ImAg）在NaHSO3溶液中的多阶段腐蚀机制：初期Ag2S保护膜形成（Ecorr正移），后期因微缺陷引发银-铜电偶腐蚀（Icorr剧增），最终Cu2S主导结构剥落。相较铜基板（PCB-Cu）的持续硫化，该研究为含硫环境中电子器件可靠性设计提供了关键数据。

　　

Highlight

本研究通过对比铜基板（PCB-Cu）与浸银板（PCB-ImAg）在0.1 mol/L NaHSO₃溶液中的腐蚀行为，揭示了浸银工艺在硫化物环境中的"双刃剑"特性：

腐蚀过程与PCB-Cu机制分析

NaHSO₃分解产生的HS^-会引发PCB-Cu持续硫化，形成多孔铜硫化物/氧化物复合层，腐蚀速率随时间线性增长。而PCB-ImAg则上演"三部曲"：

1?? 保护期：48小时内Ag₂S膜成熟（相位角峰值优化）

2?? 潜伏期：微孔处爆发银-铜原电池反应

3?? 崩溃期：168小时时E_corr突降，I_corr飙升300%

结论

• 浸银层初期通过Ag₂S（ΔG⁰=-40.3 kJ/mol）实现短暂保护

• 微缺陷导致后期Cu₂S（K_sp=2×10^-48）成为主导腐蚀产物

• 建议在含硫环境优先选用OSP等有机防护工艺