Ce document définit les exigences en matière de conception, de fabrication et de validation pour un Circuit imprimé rigide-flexible à interconnexion haute densité (HDI). Ce composant sert de connexion principale entre un capteur d'image CMOS haute résolution (CIS) et la carte logique hôte.
Fonction principale : Transmission de signaux différentiels MIPI CSI-2/C-PHY à haut débit.
Principales contraintes :
- Technologie des micro-vias : 2+N+2 ou Anylayer Structure de l'IDH.
- Intégrité du signal : Prise en charge de débits de données supérieurs à 2,5 Gbps par voie.
- Fiabilité mécanique : Endurance dynamique à la flexion >100 000 cycles.
SPÉCIFICATIONS RELATIVES AUX MATÉRIAUX ET À L'EMPILEMENT
Afin de répondre à la Transition de flexible à rigide et contrôle de l'impédance, Le choix des matériaux est essentiel.
Structure multicouche (structure : 4 couches rigide-flexible)
- Type de structure : 2R + 2F + 2R (construction à entrefer recommandée pour plus de flexibilité).
- Matériau rigide : FR-4 à haute température (Tg > 170°C), sans perte ni halogène.
- Matériau flexible (essentiel) :
- Base : Polyimide (PI) sans adhésif. Les substrats à base d'adhésif sont strictement interdit en raison de problèmes de fiabilité.
- Cuivre : Cuivre laminé recuit (RA) pour les couches flexibles (direction du grain parallèle au chemin du signal). Le cuivre électrolytique (ED) est autorisé uniquement pour les couches rigides extérieures.
- Couverture : Couche de recouvrement en polyimide (12,5 µm PI + 15 µm adhésif).
Exemple d'empilement (épaisseur totale : 0,35 mm ± 10%)
| Couche | Type | Matériau | Fonction | Remarque |
| L1 | Chef d'orchestre | Cuivre (12 µm + placage) | Composant/Coussin | Rigide |
| P1 | Diélectrique | Préimprégné (106/1080) | Diélectrique | Rigide |
| L2 | Chef d'orchestre | Cuivre (12 µm) | Plan GND | Rigide |
| C1 | Adhésif | Acrylique/Époxy | Bondply | Préimprégné sans flux |
| L3 | Chef d'orchestre | Cuivre RA (12 µm) | Signaux MIPI | Noyau flexible |
| D1 | Diélectrique | Polyimide (25 µm) | Diélectrique central | Noyau flexible |
| L4 | Chef d'orchestre | Cuivre RA (12 µm) | GND/Alimentation | Noyau flexible |
| C2 | Adhésif | Acrylique/Époxy | Bondply | Préimprégné sans flux |
| L5 | Chef d'orchestre | Cuivre (12 µm) | Avion à réaction | Rigide |
| P2 | Diélectrique | Préimprégné (106/1080) | Diélectrique | Rigide |
| L6 | Chef d'orchestre | Cuivre (12 µm + placage) | Composant/Coussin | Rigide |
PROCÉDÉ TECHNOLOGIQUE MICRO-VIA ET HDI
Afin de répondre à la Procédé HDI à micro-vias défi :
Via Architecture
- Via aveugles : Perçage au laser, L1-L2 et L6-L5.
- Diamètre : 0,10 mm (4 mil).
- Bloc-notes : 0,25 mm.
- Via enterrées : Perçage mécanique, L2-L5 (à travers le noyau flexible).
- Placage :
- Les vias aveugles doivent être Rempli de cuivre (compatible avec Via-in-Pad) Afin de garantir une surface plane pour le soudage par fil ou le montage CSP.
- L'épaisseur du revêtement est conforme à IPC-6013 Classe 3 exigences.
Contrôle du processus de perçage au laser
- Nettoyer : Le nettoyage au plasma (plasma O2/CF4) est obligatoire après le perçage au laser afin d'éliminer la carbonisation de la surface en polyimide avant le placage.
- Inscription : La précision d'alignement du foret laser doit être comprise entre ±15 µm par rapport aux plots L2/L5.
CONCEPTION MÉCANIQUE ET CONTRÔLE DU PLIAGE
Pour traiter Contrôle du rayon de courbure et Transition de flexible à rigide:
Règles de conception des zones de pliage
- Construction à axe neutre : La couche de signaux à haute vitesse (L3) doit être positionnée sur l'axe neutre mécanique de l'empilement flexible afin de minimiser les contraintes de traction/compression lors de la flexion.
- Géométrie de trace :
- Les traces dans la zone de courbure doivent être perpendiculaires (90°) à l'axe de courbure.
- Aucune voie sont autorisées dans la zone de flexion dynamique.
- Prévention des poutres en I : Les conducteurs L3 et L4 doivent être décalés (décalés) afin de conserver efficacement leur flexibilité ; veuillez ne pas empiler le cuivre directement sur le cuivre.
Zone de transition (rigide à flexible)
- Larmes : Toutes les connexions trace-à-pad dans la zone de transition doivent utiliser des gouttes d'eau afin d'éviter la concentration des contraintes.
- Ouverture de la couverture : La terminaison du revêtement doit chevaucher la section rigide d'au moins 0,2 mm.
- Stratégie de renforcement :
- Utilisez un renfort gradué Veuillez vous assurer que les extrémités du renfort PI se trouvent à 0,5 mm du bord de la carte rigide afin d'éviter tout point de contrainte important (point de concentration de contrainte).
- Un dispositif anti-traction en époxy (colle UV) est nécessaire à l'interface rigide-flexible.
INTÉGRITÉ DU SIGNAL (ROUTAGE À HAUTE VITESSE)
Afin de répondre à la Signal à haute vitesse exigence :
Directives de routage MIPI CSI-2
- Profil d'impédance :
- Differential Impedance: 100Ω±10%100Ω±10% (or 85Ω85Ω depending on PHY spec).
- Single-ended Impedance: 50Ω±10%50Ω±10%.
- Référence au sol : Toutes les pistes à haute vitesse sur L3 doivent être reliées à un plan GND solide sur L4. Cuivre hachuré sur L4 est autorisé pour plus de flexibilité, mais le pas de la trappe doit être <λ/20<.λ/20 de la fréquence la plus élevée (environ 0,1 mm de pas).
- Blindage EMI : Application de Film de protection en pâte d'argent (film EMI) sur les couches externes de la zone flexible est nécessaire pour éviter la diaphonie et les émissions rayonnées.
TESTS DE FIABILITÉ ET QUALIFICATION
Pour traiter Essais de fiabilité mécanique:
Les lots fabriqués doivent être soumis aux essais de qualification suivants, basés sur IPC-TM-650 normes.
| Élément de test | État | Critères de réussite |
| MIT (test d'impulsion mécanique) | Rayon de courbure : 1,5mm1,5mm (ou 10 × 10 × épaisseur flexible)<br>Vitesse : 60 cycles par minute<br>Angle : ±90° ±90° | >100 000>100 000 cycles<br>Modification de la résistance <10%<10% |
| Choc thermique | -40 °CC jusqu'à +125∘C+125∘.C, temps de maintien de 30 minutes, 500 cycles | Aucune délamination<br>Connectivité vérifiée |
| Test de résistance des interconnexions (IST) | Simule plusieurs cycles de refusion (260 °C à 260 °C).C) | Aucune fissure du barillet dans les micro-vias |
| Force du peeling | Couverture pour cuivre / Renfort pour flexibilité | >0,8N/mm>0,8N/mm |
| Test CAF | Contrôle de la croissance des filaments anodiques conducteurs | Maintien d'une résistance élevée |
RÉSULTATS ATTENDUS EN MATIÈRE DE FABRICATION (DFM)
Les données suivantes sont requises pour la fabrication :
- Fichiers ODB++ ou Gerber X2: Y compris les couches spécifiques pour Coverlay, renfort (SUS/FR4) et film EMI.
- Liste d'interconnexions IPC-356Pour les tests électriques d'ouverture/court-circuit.
- Illustration remarquableIl est nécessaire de préciser :
- Sens du grain du cuivre RA.
- Définition des zones “ Air-Gap ” et “ Bonded ”.
- Conception de coupons d'impédance pour les essais TDR.
