Il presente documento definisce i requisiti di progettazione, fabbricazione e convalida per un Circuito stampato rigido-flessibile ad alta densità di interconnessione (HDI). Il componente funge da interconnessione primaria tra un sensore di immagine CMOS (CIS) ad alta risoluzione e la scheda logica host.
Funzione primaria: Trasmissione di segnali differenziali MIPI CSI-2/C-PHY ad alta velocità.
Limiti principali:
- Tecnologia Micro-via: 2+N+2 o qualsiasi altro giocatore Struttura HDI.
- Integrità del segnale: Supporto per velocità di trasferimento dati >2,5 Gbps/lane.
- Affidabilità meccanica: Resistenza alla flessione dinamica >100.000 cicli.
SPECIFICHE DEI MATERIALI E DELL'ACCUMULO
Per affrontare il Transizione da flessibile a rigido e controllo dell'impedenza, la scelta dei materiali è fondamentale.
Struttura a strati (struttura: 4 strati rigido-flessibile)
- Tipo di struttura: 2R + 2F + 2R (struttura con intercapedine d'aria preferibile per garantire flessibilità).
- Materiale rigido: FR-4 ad alto tenore di carbonio (Tg > 170°C), senza perdite e senza alogeni.
- Materiale flessibile (critico):
- Base: Poliammide (PI) senza adesivo. I substrati a base adesiva sono severamente vietato a causa di problemi di affidabilità.
- Rame: Rame laminato ricotto (RA) per strati flessibili (direzione del grano parallela al percorso del segnale). Il rame elettrodepositato (ED) è consentito solo per gli strati rigidi esterni.
- Copertura: Rivestimento in poliimmide (12,5 µm PI + 15 µm adesivo).
Esempio di impilamento (spessore totale: 0,35 mm ± 10%)
| Strato | Tipo | Materiale | Funzione | Nota |
| L1 | Direttore d'orchestra | Rame (12 µm + placcatura) | Componente/Pad | Rigido |
| P1 | Dielettrico | Preimpregnato (106/1080) | Dielettrico | Rigido |
| L2 | Direttore d'orchestra | Rame (12 µm) | Piano GND | Rigido |
| C1 | Adesivo | Acrilico/Epossidico | Bondply | Preimpregnato senza flusso |
| L3 | Direttore d'orchestra | Rame RA (12 µm) | Segnali MIPI | Nucleo flessibile |
| D1 | Dielettrico | Poliimmide (25 µm) | Dielettrico centrale | Nucleo flessibile |
| L4 | Direttore d'orchestra | Rame RA (12 µm) | GND/Alimentazione | Nucleo flessibile |
| C2 | Adesivo | Acrilico/Epossidico | Bondply | Preimpregnato senza flusso |
| L5 | Direttore d'orchestra | Rame (12 µm) | Aereo elettrico | Rigido |
| P2 | Dielettrico | Preimpregnato (106/1080) | Dielettrico | Rigido |
| L6 | Direttore d'orchestra | Rame (12 µm + placcatura) | Componente/Pad | Rigido |
PROCESSO TECNOLOGICO MICRO-VIA E HDI
Per affrontare il Processo HDI con micro-via sfida:
Via Architettura
- Via cieche: Forato al laser, L1-L2 e L6-L5.
- Diametro: 0,10 mm (4 mil).
- Tastiera Capture Pad: 0,25 mm.
- Vie interrate: Forato meccanicamente, L2-L5 (attraverso il nucleo flessibile).
- Placcatura:
- I fori ciechi devono essere Riempito di rame (compatibile con Via-in-Pad) per garantire una superficie piana per il wire bonding o il montaggio CSP.
- Lo spessore dell'avvolgimento soddisfa IPC-6013 Classe 3 requisiti.
Controllo del processo di foratura laser
- Desmear: La pulizia al plasma (plasma O2/CF4) è obbligatoria dopo la foratura laser per rimuovere la carbonizzazione dalla superficie in poliimmide prima della placcatura.
- Registrazione: La precisione di allineamento del trapano laser deve essere compresa tra ±15 µm rispetto ai pad L2/L5.
PROGETTAZIONE MECCANICA E CONTROLLO DELLA PIEGATURA
Per affrontare Controllo del raggio di curvatura e Transizione da flessibile a rigido:
Regole di progettazione dell'area di piegatura
- Costruzione dell'asse neutro: Il livello del segnale ad alta velocità (L3) deve essere posizionato sull'asse neutro meccanico dello stack-up flessibile per ridurre al minimo lo stress di trazione/compressione durante la flessione.
- Geometria tracciata:
- Le tracce nell'area di curvatura devono essere perpendicolari (90°) all'asse di curvatura.
- NO VIAS sono consentiti nella zona di flessione dinamica.
- Prevenzione delle travi a I: I conduttori L3 e L4 devono essere sfalsati (offset) per mantenere efficacemente la flessibilità; non impilare il rame direttamente sopra il rame.
Zona di transizione (da rigido a flessibile)
- Lacrime: Tutti i collegamenti trace-to-pad nella zona di transizione devono utilizzare connettori a goccia per evitare la concentrazione di sollecitazioni.
- Apertura Coverlay: La terminazione del rivestimento deve sovrapporsi alla sezione rigida di almeno 0,2 mm.
- Strategia di irrigidimento:
- Utilizza un irrigidimento graduato avvicinare o garantire che l'estremità dell'irrigiditore PI si trovi a 0,5 mm dal bordo rigido della scheda per evitare un punto di sollecitazione eccessiva (punto di concentrazione della sollecitazione).
- È necessario un dispositivo di scarico della trazione epossidico (colla UV) all'interfaccia rigido-flessibile.
INTEGRITÀ DEL SEGNALE (ROUTING AD ALTA VELOCITÀ)
Per affrontare il Segnale ad alta velocità requisito:
Linee guida per il routing MIPI CSI-2
- Profilo di impedenza:
- Differential Impedance: 100Ω±10%100Ω±10% (or 85Ω85Ω depending on PHY spec).
- Single-ended Impedance: 50Ω±10%50Ω±10%.
- Riferimento a terra: Tutte le tracce ad alta velocità su L3 devono fare riferimento a un piano GND solido su L4. Rame incrociato su L4 è consentita la flessibilità, ma il passo del boccaporto deve essere <λ/20<λ/20 della frequenza più alta (passo di circa 0,1 mm).
- Schermatura EMI: Applicazione di Pellicola schermante in pasta d'argento (pellicola EMI) sugli strati esterni dell'area flessibile è necessario per impedire il crosstalk e le emissioni irradiate.
TEST DI AFFIDABILITÀ E QUALIFICAZIONE
Per affrontare Test di affidabilità meccanica:
I lotti prodotti devono essere sottoposti ai seguenti test di qualificazione basati su IPC-TM-650 standard.
| Elemento di prova | Condizione | Criteri di superamento |
| MIT (Prova di impulso meccanico) | Raggio di curvatura: 1,5 mm1,5mm (oppure 10×10× spessore flessibile)<br>Velocità: 60 cicli/min<br>Angolo: ±90∘±90∘ | >100.000>100.000 cicli<br>Variazione della resistenza <10%<10% |
| Shock termico | −40 °C−40 °CC a +125∘C+125∘C, 30 min di permanenza, 500 cicli | Nessuna delaminazione<br>Connettività verificata |
| Stress test di interconnessione (IST) | Simula più cicli di rifusione (260 °C260 °CC) | Nessuna crepa nel barilotto nei micro-via |
| Resistenza allo strappo | Rivestimento in rame / Rinforzo flessibile | >0,8N/mm>0,8N/mm |
| Test CAF | Controllo della crescita del filamento anodico conduttivo | Elevata resistenza mantenuta |
RISULTATI FINALI DELLA PRODUZIONE (DFM)
Per la fabbricazione è necessario il seguente pacchetto di dati:
- File ODB++ o Gerber X2: Compresi strati specifici per Coverlay, rinforzo (SUS/FR4) e pellicola EMI.
- Netlist IPC-356: Per test elettrici di apertura/cortocircuito.
- Disegno fantastico: È necessario specificare:
- Direzione delle fibre del rame RA.
- Definizione delle aree “Air-Gap” e “Bonded”.
- Progettazione di coupon di impedenza per test TDR.
