Жестко-гибкий соединительный модуль камеры HDI

5 декабря 2025 г.

-

от автора

Главная / Техническая документация / Жестко-гибкий соединительный модуль камеры HDI

В данном документе определены требования к проектированию, изготовлению и валидации Жестко-гибкая печатная плата с высокой плотностью соединений (HDI). Этот компонент служит основным соединением между высокоразрешающим CMOS-датчиком изображения (CIS) и логической платой хоста.

Основная функция: Передача высокоскоростных дифференциальных сигналов MIPI CSI-2/C-PHY.
Основные ограничения:

Технология микро-виа: 2+N+2 или Anylayer Структура ИЧР.
Целостность сигнала: Поддержка скорости передачи данных >2,5 Гбит/с/полоса.
Механическая надежность: Динамическая прочность на изгиб >100 000 циклов.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МАТЕРИАЛОВ И СКЛАДЫВАНИЯ

Для решения проблемы Переход от гибкого к жесткому и регулирование импеданса, выбор материала имеет решающее значение.

Слоистая конструкция (структура: 4-слойная жестко-гибкая)

Тип конструкции: 2R + 2F + 2R (предпочтительна конструкция с воздушным зазором для обеспечения гибкости).
Жесткий материал: Высокопрочный FR-4 (Tg > 170°C), с низким уровнем потерь/без галогенов.
Гибкий материал (критический):
- База: Полиимид (PI) без клея. Подложки на клеевой основе строго запрещено из-за проблем с надежностью.
- Медь: Прокатная отожженная (RA) медь для гибких слоев (направление зерна параллельно пути сигнала). Электроосажденная (ED) медь допускается только для внешних жестких слоев.
Накладка: Полиимидный покрывной слой (12,5 мкм PI + 15 мкм адгезив).

Пример комбинированного слоя (общая толщина: 0,35 мм ± 10%)

Слой	Тип	Материал	Функция	Примечание
L1	Проводник	Медь (12 мкм + покрытие)	Компонент/Подушка	Жесткий
P1	Диэлектрик	Препрег (106/1080)	Диэлектрик	Жесткий
L2	Проводник	Медь (12 мкм)	Плоскость GND	Жесткий
C1	Клей	Акрил/эпоксидная смола	Бондпли	Препрег без потока
L3	Проводник	Медь RA (12 мкм)	Сигналы MIPI	Гибкий сердечник
D1	Диэлектрик	Полиимид (25 мкм)	Основной диэлектрик	Гибкий сердечник
L4	Проводник	Медь RA (12 мкм)	GND/Питание	Гибкий сердечник
C2	Клей	Акрил/эпоксидная смола	Бондпли	Препрег без потока
L5	Проводник	Медь (12 мкм)	Плоскость мощности	Жесткий
P2	Диэлектрик	Препрег (106/1080)	Диэлектрик	Жесткий
L6	Проводник	Медь (12 мкм + покрытие)	Компонент/Подушка	Жесткий

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС MICRO-VIA И HDI

Для решения проблемы Процесс производства микро-HDI вызов:

Через архитектуру

Слепые перемычки: Лазерное сверление, L1-L2 и L6-L5.
- Диаметр: 0,10 мм (4 мил).
- Планшет для захвата: 0,25 мм.
Погребенные переходные отверстия: Механическое сверление, L2-L5 (через гибкий сердечник).
Покрытие:
- Слепые перемычки должны быть С медным наполнителем (с возможностью Via-in-Pad) для обеспечения ровной поверхности для соединения проводов или монтажа CSP.
- Толщина покрытия соответствует IPC-6013 Класс 3 требования.

Управление процессом лазерного сверления

Десмир: Плазменная очистка (плазма O2/CF4) является обязательной после лазерного сверления для удаления углерода с поверхности полиимида перед нанесением покрытия.
Регистрация: Точность выравнивания лазерного сверла должна быть в пределах ±15 мкм относительно площадок L2/L5.

МЕХАНИЧЕСКОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ И УПРАВЛЕНИЕ ГИБКОЙ

Для решения Контроль радиуса изгиба и Переход от гибкого к жесткому:

Правила проектирования зоны изгиба

Конструкция с нейтральной осью: Слой высокоскоростного сигнала (L3) должен быть расположен на механической нейтральной оси гибкого слоя, чтобы минимизировать растягивающее/сжимающее напряжение при изгибе.
Трассировка геометрии:
- Следы в области изгиба должны проходить перпендикулярно (под углом 90°) оси изгиба.
- НЕТ ВИАС допускаются в зоне динамического изгиба.
- Предотвращение образования I-Beam: Проводники L3 и L4 должны быть смещены (смещены) для эффективного сохранения гибкости; не укладывайте медь непосредственно на медь.

Переходная зона (от жесткой к гибкой)

Слезы: Все соединения «трассировка-пластина» в переходной зоне должны использовать каплевидные соединения для предотвращения концентрации напряжений.
Открытие Coverlay: Конец покрытия должен перекрывать жесткую часть не менее чем на 0,2 мм.
Стратегия упрочнения:
- Используйте ступенчатый ребра жесткости подходите или убедитесь, что усилитель PI заканчивается на расстоянии 0,5 мм от края жесткой платы, чтобы избежать точки строгой нагрузки (точки концентрации напряжений).
- На стыке жесткой и гибкой частей требуется эпоксидная разгрузка от натяжения (УФ-клей).

ЦЕЛОСТНОСТЬ СИГНАЛА (ВЫСОКОСКОРОСТНАЯ МАРШРУТИЗАЦИЯ)

Для решения проблемы Высокоскоростной сигнал требование:

ПРОВЕРКА НАДЕЖНОСТИ И КВАЛИФИКАЦИЯ

Для решения Испытания механической надежности:

Изготовленные партии должны пройти следующие квалификационные испытания на основе IPC-TM-650 стандарты.

Тестовый элемент	Состояние	Критерии прохождения
MIT (испытание механическим импульсом)	Радиус изгиба: 1,5 мм1,5мм (или 10×10× гибкая толщина)<br>Скорость: 60 циклов/мин<br>Угол: ±90∘±90∘	>100 000>100 000 циклов<br>Изменение сопротивления <10%<10%
Термический шок	−40∘C−40∘C до +125∘C+125∘C, выдержка 30 мин, 500 циклов	Без расслоения<br>Подключение проверено
Стресс-тест межсоединений (IST)	Имитирует несколько циклов переплавки (260∘C260∘C)	Отсутствие трещин в стволах микро-виа
Прочность на отрыв	Покрытие для меди / Усилитель для гибкости	>0,8 Н/мм>0,8N/мм
Тестирование CAF	Проверка роста проводящей анодной нити	Высокая стойкость сохраняется

РЕЗУЛЬТАТЫ ПРОИЗВОДСТВА (DFM)

Для изготовления требуется следующий пакет данных:

Файлы ODB++ или Gerber X2: Включая специальные слои для покрытия, упрочняющего элемента (SUS/FR4) и EMI-пленки.
IPC-356 Список цепей: Для электрического тестирования на размыкание/короткое замыкание.
Фаб-рисунок: Необходимо указать:
- Направление зерна меди RA.
- Определение “воздушного зазора” и “связанных” областей.
- Конструкция импедансных купонов для тестирования TDR.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МАТЕРИАЛОВ И СКЛАДЫВАНИЯ

Слоистая конструкция (структура: 4-слойная жестко-гибкая)

Пример комбинированного слоя (общая толщина: 0,35 мм ± 10%)