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什么是PCB负片,PCB负片的优点有哪些,为何很多设计师不推荐使用?
昨天 16:59   浏览:108   作者:小萍子

PCB负片是相对于正片而言的PCB内层图形制作工艺,二者核心区别在于曝光后保留区域的定义不同

在PCB正片工艺中,设计师绘制的铜箔导线、焊盘等导电图形区域,对应输出文件中亮显的部分,曝光显影后会保留这部分铜箔。

在PCB正片工艺中,输出文件里亮显的区域反而是需要被蚀刻去除的空白区域,暗区才是需要保留的铜箔导体。

PCB负片的优点

PCB负片对包括但不限于生产加工环节降本增效,线路精度与质量表现更优,设计与数据处理效率更高适配传统成熟工艺,兼容性强多层板内层加工优势突出。

优势类别

具体优势

详细说明

生产加工环节降本增效

简化蚀刻流程,降低生产成本

PCB负片设计中,需要保留的铜箔区域为黑色、需要蚀刻去除的区域为空白。对于酸性蚀刻工艺而言,蚀刻去除的是没有被干膜/墨覆盖的空白铜箔区域。大部分常规PCB的铜面布线面积占比远低于空白区域占比,负片设计下需要蚀刻去除的铜箔更少,能缩短蚀刻时间、减少蚀刻液消耗,同时降低了电能、耗材的投入,直接压缩了生产成本。

减少显影、蚀刻缺陷,提升良率

负片工艺中,需要曝光固化的干膜面积更小,显影时需要冲洗掉的未固化干膜更少,不容易出现显影不净的问题;同时大面积区域都是需要蚀刻去除的铜箔,不会出现细小微孔残留干膜导致蚀刻不干净的问题,尤其是针对大尺寸空白铜箔的设计,负片加工的缺陷率更低,成品良率更高。

线路精度与质量表现更优

更适合精细线路制作

负片工艺使用的干膜分辨率更高,在制作小线宽、小间距的精细线路时,曝光成像的精度更高,线路边缘更整齐,不容易出现线宽偏差、毛刺断线等问题,能够满足高密度互连(HDI)PCB、高引脚数芯片封装载板等对线路精度的要求。

内层大铜面完整性更好

负片设计加工内层板时,大尺寸接地铜箔、电源铜箔的均匀性更好。因为正片工艺制作大铜面时,需要对大面积干膜曝光固化,容易出现曝光不均、固化不充分的问题,蚀刻后容易出现铜面凹坑、粗糙不平整的缺陷;而负片工艺中大铜面不需要额外曝光,仅外围轮廓曝光,加工后铜面平整度、完整性更好,能提升电源、接地的导通稳定性,优化散热与抗干扰性能。

设计与数据处理效率更高

处理常规设计效率高

在处理大面积铜箔填充、整板接地这类常规设计时,负片设计不需要对整个铜面做铺铜数据填充,只需要绘制铜面的外轮廓,Gerber数据量更小,设计文件更简洁,CAM(计算机辅助制造)处理、生产设备读取数据的速度更快,能缩短设计到生产的数据准备周期。

适配传统成熟工艺,兼容性强

适配现有生产体系

国内多数中小PCB厂商长期采用酸性蚀刻+负片工艺的生产体系,负片设计可以直接适配现有生产设备与工艺流程,不需要额外对生产线做大幅改造升级,对于常规批量PCB生产来说,工艺兼容性更好,生产稳定性更高。

多层板内层加工优势突出

加工内层线路优势明显

多层板的内层线路基本都是采用负片工艺加工,相比正片设计,负片加工内层时,对位精度更容易控制,层压后内层线路的偏移、变形概率更低,同时内层的大铜面散热片、电源层的完整性更好,能提升多层板整体的电气性能与结构稳定性。


PCB正负片对比

虽然PCB负片优势很多,但却有一个最致命的缺点,那便是设计和加工过程容易出错。如今硬件的开发周期越来越短,硬件系统却越来越复杂,同时计算机,PCB设计软件和PCB加工工艺也越来越先进,PCB正片加工工艺已经非常成熟,这也使得越来越多的工程师人不愿意使用PCB负片设计。

对比项目

负片

正片

生产加工

1. 加工易出错,容错性低。底片划痕、灰尘遮挡会导致蚀刻问题;多层板内电层分层对位偏差易短路。

2. 早期节省数据量、降低加工成本的优势消失,还易因文件解析错误导致生产问题。

出现微小对位偏差,一般只影响线路宽度,很少直接导致短路报废。

设计检查

1. 图形显示和最终实际铜箔反转,设计师检查时易因视觉反转混淆分隔区域,难发现短路隐患。

2. 对于层级多、电源网络划分复杂的高速板,检查成本大幅提升,出错概率远高于正片。

显示效果和实际铜箔一致,检查直观,错漏更容易提前排查。

设计变更

1. 设计中途调整电源网络划分、增加新铜箔区域时,需重新修改挖槽区域,易漏掉多余铜箔或挖错区域。

2. 后期设计改版时,文件可编辑性差,换设计师接手后易看不懂原设计分区。

可直接新增、修改铜箔图形,修改后DRC可直接识别错误,修改效率和准确性远高于负片。


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