“ 随着电子产品向高密度、轻薄化和高性能方向的不断演进，作为其核心的 PCB 制造技术也面临着新的挑战与机遇。在众多工艺路线中，传统的“减成法”与新兴的“加成法”是两大核心技术路径。本文将从技术原理、成本结构到应用选型，为您提供系统性、深度的比较分析。”
加成法工艺以覆铜板为基材，通过化学蚀刻（如酸性或碱性溶液）去除不需要的铜层，从而保留设计好的电路图形。
关键步骤：
覆铜板的切割与表面处理
图形转移（贴膜、曝光、显影）
使用酸性/碱性蚀刻剂去除多余铜箔
阻焊层与字符丝印
特点：依赖铜层的“减法”来形成导电路径，需要精确控制蚀刻参数，以避免过度蚀刻或铜残留。
1.2 加成法工艺 (Additive Process)
加成法工艺在绝缘基板上直接沉积导电材料（如铜、银浆），逐层构建电路。
关键步骤：
裸基板（如聚酰亚胺、陶瓷）的预处理
选择性地应用光刻胶或电镀来沉积导电层
干燥、固化并去除多余材料
特点：无需蚀刻，可直接形成精细线路，适用于微间距和高密度设计。
2、工艺流程对比
步骤 | 减成法工艺 | 加成法工艺 |
材料准备 | 覆铜板（铜箔+树脂基板） | 裸基板（如聚酰亚胺薄膜） |
图形转移 | 涂覆光刻胶 → 曝光 → 显影 → 蚀刻 | 涂覆光刻胶 → 曝光 → 显影 → 电镀 |
线路形成 | 减少铜层厚度 | 增加导电材料 |
后处理 | 阻焊印刷、表面处理 (OSP/HASL) | 阻焊印刷、表面处理 (OSP/HASL) |
典型应用案例：
减成法：消费电子主板、家电控制板
加成法：柔性医疗传感器、高频微波基板
3、核心优势与局限性
3.1 减成法的竞争优势
优势：
技术成熟度高：占据超过80%的市场份额，供应链完善。
大批量成本效益好：适用于单/双面板的大规模生产。
热性能优异：较厚的铜层可支持大电流应用。
局限性：
环保压力大：蚀刻废水处理成本高。
线宽/线距限制：极限约为20μm，不适用于超高密度要求。
柔性差：不适合可折叠设备。
3.2 加成法的突破点
优势：
超精细加工：线宽可低于5μm，支持IC载板级精度。
绿色制造：无铜蚀刻废物，符合RoHS/REACH标准。
适应复杂结构：可实现3D曲面和通孔电路。
局限性：
设备成本高：电镀槽、真空沉积机等设备昂贵。
材料限制：仅限于非金属基板（如陶瓷、聚合物）。
量产效率低：适用于小批量和原型制作。
4、成本结构深度解析
4.1 减成法成本模型
固定成本：蚀刻机、曝光设备折旧（占总成本的30%）。
可变成本：
铜箔浪费：线宽越细，废料率越高（每减少0.1mm，废料率增加5%）。
蚀刻剂消耗：硝酸铁溶液成本约$5/kg，每小时用量10L。
废水处理：每平方米PCB约$0.8。
案例分析：
生产1㎡的4层FR4板（100μm线宽）：
材料成本：$12
加工成本：$8（含蚀刻、钻孔）
总成本：$20
4.2 加成法成本模型
固定成本：电镀设备、洁净室维护（占总成本的45%）。
可变成本：
导电材料：纳米银浆$50/g，每层0.1g。
能源消耗：电镀槽功率5kW，运行成本$0.15/h。
良率损失：复杂结构良率约75%（减成法为92%）。
案例分析：
生产1㎡的6层陶瓷基板（20μm线宽）：
材料成本：$35
加工成本：$18（含溅射、电镀）
总成本：$53
成本盈亏平衡点分析：
对于大于500㎡的批量订单，减成法成本低35%。对于小批量（<100㎡），加成法溢价可达200%。
5、六大关键应用场景决策指南
场景 | 推荐工艺 | 关键理由 |
消费电子主板 | 减成法 | 大批量、低成本、技术成熟 |
5G基站高频PCB | 加成法 | 低介电损耗，支持毫米波频率 |
可穿戴设备柔性电路 | 加成法 | 弯折次数 > 10万次，厚度 < 0.1mm |
汽车控制模块 | 减成法 | 耐高温（150°C），抗振动 |
半导体封装基板 | 加成法 | 线宽/线距 ≤50μm，支持TSV三维封装 |
军工/航空高可靠性PCB | 减成法 | 通过MIL-STD-883认证 |
6、未来技术趋势
6.1 减成法工艺创新
激光直接成型 (LDS)：通过激光激活实现选择性镀铜。
绿色蚀刻剂：采用无硝酸盐的过硫酸钠体系，减少污染。
6.2 加成法工艺突破
卷对卷 (R2R) 生产：实现柔性基板的连续制造。
3D打印导电油墨：纳米银/铜颗粒直接写入，精度可达10μm。
6.3 混合工艺
减材-增材结合：主线路用减成法，微通孔用加成法。
金属有机化学气相沉积 (MOCVD)：在基板上生长铜纳米线网络。
结束语
选择PCB工艺本质上是在成本、精度和产量三个维度之间进行权衡。随着半导体封装向2.5D/3D方向发展，加成法将在高端应用中获得更多采用；而减成法凭借其成熟的生态系统，在传统市场仍将占据主导地位。企业必须建立工艺评估矩阵，并根据产品生命周期（PLM）数据动态调整策略。对于工程师而言，掌握两种工艺的协同设计能力，将是应对下一代电子产品挑战的核心竞争力。
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