正负片流程差异及对线路制作的影响分析
随着终端电子产品的飞速发展,PCB制造设备及化学药水日新月异,制定一个合适的线路板生产流程越来越具有挑战性。
本文根据宇宙集团多年的设备生产经验及设备交付后的量产数据进行剖析,希望不管是对同行还是广大用户都有所收益,共同成长。
一、首先我们先来看下正负片流程差异:

明显感觉正片(pattern)步骤要多,主要差异在镀锡与退锡工艺增加,也因此带来工时的付出、人员的增加以及能耗增多问题。
以月产能30万尺为例,18”x24”线路板,工作时间22小时x28天计算,正片流程由于工艺和工序转换的增加,用时相对多出128h/月,员工至少增加4名,而水电用量也分别增加了554吨/月和12320kWh/月。
但这并不是说正片流程就一无是处。
二、我们同样以18”x24”线路板,制作2mil/2mil线路为例, 暂不考虑前处理设备对铜厚的影响,测算两种流程电镀成本的差异:
参考以上电镀铜/锡厚度,正片流程每片要省钱0.4元!
三、正负片流程对线路制作的影响又是如何?
首先我们来了解下制作线路与铜厚的大致关系:

以上数据来自当前宇宙研发的酸、碱性精密蚀刻,不难看出,铜厚变厚制作细线路难度增大。
时下最常用之PCB覆铜基板铜厚包括1/3oz、1/2oz、1oz、2oz。

对于正片(pattern)流程,蚀刻线路的铜厚是底铜+一铜(图1),总铜厚小,所以可以制作3mil/3mil及以下线路。而负片(Tenting)流程,蚀刻线路的铜厚是底铜+全板电镀厚铜(图2),总铜厚高,只能制作3mil/3mil及以上线路,再细的线路制作难度就比较大。

但也不是说负片(Tenting)就不能做细的路线,可以通过配置减铜设备,降低蚀刻线路的铜厚,制作细线路;宇宙提供化学减铜法和物理减铜法两种设备供客户选择。

负片制作细线路的问题解决了,但负片掩孔蚀刻,需要保障导通孔边干膜附着力,因此一般要求孔环4mil以上,小于4mil建议走正片(pattern)流程。否则有机会出现甩膜、孔破问题风险。

而正片(pattern)流程在不增加干膜成本的基础上,要控制好电镀铜、锡的厚度,以降低夹膜风险。当代线路板制作工艺繁多,对于一些不做一铜,直接镀二铜的工艺流程,夹膜风险较高。

为降低夹膜风险,可以从以下3方面着手:
1. 采用VCP垂直连续电镀线,改善电镀均匀性,避免局部电镀过厚,引起夹膜。
2. 适当提高一铜厚度,降低图形电镀铜厚。
3. 线路图形的设计优化,分布均匀。
对于提高电镀均匀性,宇宙为您提供解决方案,采用宇宙集团自主研发的垂直连续电镀设备,COV≤5%,R值≤5μm (面铜厚度30μm)。根据不同客户场地、做板尺寸、工艺需求,宇宙集团有以下垂直连续电镀设备供您选择:


Tenting与Pattern工艺同为PCB印制线路中不可或缺的流程,各有优劣。在选用时,不应局限于某一流程,而应根据最终产品的电镀铜厚、线宽/线隙、孔环等要求及蚀刻性能来决定,选择最适合的方案。宇宙集团凭借27年的湿制程设备研发生产制造经验,将为您提供优质的湿制程生产设备及配套解决方案!