本文件规定了某装置的设计、制造和验证要求。 高密度互连(HDI)刚柔结合电路板. 该组件作为高分辨率CMOS图像传感器(CIS)与主逻辑板之间的主要互连接口。.
主要功能: 高速MIPI CSI-2/C-PHY差分信号的传输。.
关键制约因素:
- 微孔技术: 2+N+2 或任意层 人类发展倡议结构.
- 信号完整性: 支持大于 2.5 Gbps/车道的数据传输速率。.
- 机械可靠性: 动态弯曲耐久性 >100,000 次。.
材料与叠层规格
为解决 柔性到刚性过渡 和 阻抗控制, 材料的选择至关重要。.
层叠结构(结构:4层刚柔结合板)
- 结构类型: 2R + 2F + 2R(为确保灵活性,建议采用空气间隙结构)。.
- 刚性材料: 高 Tg FR-4(Tg > 170°C),低损耗/无卤素。.
- 柔性材料(关键):
- 基座: 无粘合剂聚酰亚胺(PI)。粘合剂基底是 严禁 由于过孔可靠性问题。.
- 铜: 用于柔性层的退火铜箔(晶粒方向与信号路径平行)。电镀铜仅限用于外层刚性层。.
- Coverlay: 聚酰亚胺覆膜(12.5微米PI + 15微米粘合剂)。.
层叠示例(总厚度:0.35毫米 ± 10%)
| 层 | 类型 | 材料 | 功能 | 注 |
| L1 | 指挥家 | 铜(12微米+电镀) | 元件/焊盘 | 刚性 |
| P1 | 介电体 | 预浸料 (106/1080) | 介电体 | 刚性 |
| L2 | 指挥家 | 铜(12微米) | 接地平面 | 刚性 |
| C1 | 粘合剂 | 丙烯酸/环氧树脂 | 邦德胶合板 | 无流预浸料 |
| L3 | 指挥家 | RA铜(12微米) | MIPI信号 | 柔性核心 |
| D1 | 介电体 | 聚酰亚胺(25微米) | 核心介质 | 柔性核心 |
| L4 | 指挥家 | RA铜(12微米) | 接地/电源 | 柔性核心 |
| C2 | 粘合剂 | 丙烯酸/环氧树脂 | 邦德胶合板 | 无流预浸料 |
| L5 | 指挥家 | 铜(12微米) | 动力平面 | 刚性 |
| P2 | 介电体 | 预浸料 (106/1080) | 介电体 | 刚性 |
| L6 | 指挥家 | 铜(12微米+电镀) | 元件/焊盘 | 刚性 |
微孔与高密度互连技术工艺
为解决 微过孔HDI工艺 挑战:
经由建筑
- 盲孔: 激光钻孔,L1-L2及L6-L5节段。.
- 直径: 0.10毫米(4密耳)。.
- 捕捉板: 0.25毫米。.
- 埋入式过孔: 机械钻孔,L2-L5(穿透柔性核心)。.
- 电镀:
- 盲孔必须 铜填充(支持通孔垫) 确保表面平整,以满足线焊或芯片级封装(CSP)的安装要求。.
- 包层厚度符合 IPC-6013 3 级 要求。.
激光钻孔过程控制
- 除污: 激光钻孔后必须进行等离子清洗(O₂/CF₄等离子体),以在电镀前清除聚酰亚胺表面的碳化物。.
- 注册: 激光钻孔对准精度相对于L2/L5焊盘必须在±15微米范围内。.
机械设计与弯曲控制
为解决 弯曲半径控制 和 柔性到刚性过渡:
弯曲区域设计规则
- 中性轴构造: 高速信号层(L3)必须位于柔性层压板的机械中性轴线上,以最大限度地减少弯曲过程中的拉伸/压缩应力。.
- 轨迹几何:
- 弯曲区域的痕迹必须与弯曲轴线垂直(90°)。.
- 无车道 在动态弯曲区允许存在。.
- 工字梁预防: L3和L4导线必须错位排列(偏移)以有效保持柔韧性;请勿将铜层直接堆叠在铜层之上。.
过渡区(刚性到柔性)
- 泪珠: 过渡区内所有焊盘引线连接必须采用泪滴形焊盘以防止应力集中。.
- Coverlay 开启: 覆盖层的终止点必须至少向刚性部分延伸0.2毫米。.
- 加固策略:
- 使用 渐变式加强筋 确保PI加强筋末端距离刚性电路板边缘0.5毫米,以避免形成应力集中点。.
- 刚柔结合处需使用环氧应力缓解剂(UV胶)。.
信号完整性(高速布线)
为解决 高速信号 要求:
MIPI CSI-2布线指南
- 阻抗曲线:
- Differential Impedance: 100Ω±10%100Ω±10% (or 85Ω85Ω depending on PHY spec).
- Single-ended Impedance: 50Ω±10%50Ω±10%.
- 地面基准: L3层上的所有高速走线必须连接至L4层上的实心接地平面。. 交叉纹铜 允许在 L4 上灵活设置,但舱口间距必须 <λ/20<λ最高频率的 /20(间距约 0.1 毫米)。.
- 电磁屏蔽: 应用于 银浆屏蔽膜(EMI膜) 在柔性区域的外层需要进行屏蔽处理,以防止串扰和辐射发射。.
可靠性测试与鉴定
为解决 机械可靠性测试:
制造批次必须根据以下要求进行合格性测试: IPC-TM-650 标准。.
| 测试项目 | 状态 | 通过标准 |
| MIT(机械冲击试验) | 弯曲半径:1.5 毫米1.5嗯 (或10×10×柔性厚度)<br>速度:60次/分钟<br>角度:±90°±90° | >100,000>100,000 次循环<br>电阻变化 <10%<10% |
| 热冲击 | −40∘C−40∘C 至 +125∘C+125∘C, 30分钟停留, 500个循环 | 无分层<br>经连接性验证 |
| 互连应力测试(IST) | 模拟多次回流焊周期(260∘C)C) | 微孔中无桶形裂纹 |
| 去皮强度 | 覆铜层/增强层至柔性层 | >0.8N/mm>0.8N/嗯 |
| CAF测试 | 导电阳极丝生长检测 | 高阻力保持 |
可制造性交付物(DFM)
制造所需的数据包如下:
- ODB++ 或 Gerber X2 文件包括用于覆铜层、增强层(SUS/FR4)和电磁屏蔽膜的特定层。.
- IPC-356 网表用于电气开路/短路测试。.
- 精美绘图必须指定:
- RA铜的晶粒取向。.
- “空气间隙”与“粘合”区域的定义。.
- 用于时域反射仪测试的阻抗试片设计。.







