KB-6167F ist ein gefülltes, multifunktionelles, phenolisch gehärtetes High-Tg FR-4 Laminat, das speziell für thermisch anspruchsvolle Multilayer-Leiterplatten entwickelt wurde. Die fundierte Materialauswahl hängt vom Gesamtaufbau ab: Lagenaufbau, KB-6067F-Prepreg-Konfiguration, Impedanzanforderungen, Bestückungsprofil, Zuverlässigkeitsziele und Fertigungskontrollen.
Wichtigste Erkenntnisse zur Auswahl von KB-6167F
- KB-6167F wird typischerweise mit einer Glasübergangstemperatur Tg von 175°C per DSC, einer Zersetzungstemperatur Td von 349°C per TGA, T-288 über 35 Minuten und einer Z-Achsen-Ausdehnung von ca. 2,6% zwischen 50°C und 260°C spezifiziert.
- Veröffentlichte Datenblattwerte sind Referenzwerte unter standardisierten Prüfbedingungen und keine automatische Garantie für jede Platinenkonstruktion.
- Dk- und Df-Werte variieren je nach Glasgewebestil, Harzgehalt, Signalfrequenz, Kupferrauheit und Prüfverfahren.
- Ein hoher Tg-Wert allein definiert weder die dauerhafte Betriebstemperatur noch die Via-Lebensdauer oder die Gesamtzulassung der Baugruppe.
- Eine Serienfreigabe muss Kernmaterial, Prepreg, Kupferprofil, Presskurve, Bohrparameter, Inspektionsnachweise und zugelassene Alternativen verbindlich festlegen.
Wofür wird das PCB-Material KB-6167F eingesetzt?
KB-6167F ist ein glasfaserverstärktes Epoxidlaminat mit einem gefüllten, phenolisch gehärteten Harzsystem. Es ist für hochzuverlässige Multilayer-Leiterplatten konzipiert, bei denen thermische Prozessfenster, dimensionale Stabilität und Kompatibilität mit bleifreien Lötprozessen im Fokus stehen.
Typische Anwendungsbereiche:
| Anwendungsbereich | Kriterien bei der Materialauswahl |
|---|---|
| Bleifreie Multilayer-Leiterplatten | Lötprofilzyklen und thermische Wechselbeanspruchung müssen geprüft werden |
| High-Layer-Count-Boards | Harzfluss, Lagenversatz und Pressparameter sind prozesskritisch |
| Industrieelektronik | Umgebungs- und Zuverlässigkeitsprüfungen bestimmen die finale Eignung |
| Automobilelektronik | Materialeigenschaften müssen mit Baugruppenvalidierungen verknüpft werden |
| Kontrollierte Impedanzdesigns | Lagenspezifische dielektrische Kenndaten sind zwingend erforderlich |
Das Laminat sollte stets als Teil des gesamten Lagenaufbaus betrachtet werden und ersetzt keine eigenständige Zuverlässigkeitsanalyse.
Einkaufstechnisch handelt es sich bei einem KB-6167F-Aufbau um eine High-Tg-Leiterplatte: ein FR4-Leiterplattenmaterial, dessen Harzmatrix für bleifreie Lötprozesse und Multilayer-Thermostress optimiert wurde. Es ist nicht halogenfrei; für halogenfreie Vorgaben vergleichen Sie die Kingboard-Laminate in der Übersicht Kingboard-PCB-Laminate.
Welche thermischen und elektrischen Eigenschaften bietet KB-6167F?
Die folgenden Werte stellen veröffentlichte typische Daten unter den genannten Prüfbedingungen dar:
| Eigenschaft | Prüfverfahren und Bedingung | Typischer Wert | Technische Bedeutung |
|---|---|---|---|
| Tg | IPC-TM-650 2.4.25 DSC | 175°C | Referenz für Harzübergangstemperatur |
| Td | IPC-TM-650 2.4.24.6 TGA | 349°C | Indikator für thermische Zersetzung |
| Z-CTE unter Tg | IPC-TM-650 2.4.24 | 40 ppm/°C | Ausdehnungsverhalten in Dickenrichtung |
| Z-CTE über Tg | IPC-TM-650 2.4.24 | 230 ppm/°C | Ausdehnung nach dem Erweichen des Harzes |
| Z-Achsen-Ausdehnung | 50–260°C | 2.6% | Kumulierte thermische Gesamtausdehnung |
| T-260 | TMA | >60 min | Beständigkeit gegen Delamination |
| T-288 | TMA | >35 min | Zeit bis zur Delamination bei Hochtemperatur |
| Feuchtigkeitsaufnahme | IPC-TM-650 2.6.2.1 | 0.09% | Referenzwert für Wasseraufnahme |
| Brennbarkeit | UL94 | V-0 | Entflammbarkeitsklasse |
Bedeutet eine Tg von 175°C, dass die Leiterplatte dauerhaft bei 175°C betrieben werden darf?
Nein. Der Tg-Wert markiert lediglich den Glasübergang des Harzes in einer normierten Laborprüfung. Die maximale Betriebstemperatur einer fertigen Leiterplatte hängt von Kupferstrukturen, Bauteilen, Lötlegierungen, Vibrationslasten, Alterungsprozessen und übergeordneten Industriestandards ab.
Wie sollten Dk- und Df-Werte von KB-6167F für Impedanzdesigns genutzt werden?
KB-6167F weist folgende typische dielektrische Kennwerte auf:
| Elektrische Eigenschaft | Messbedingung | Typischer Wert |
|---|---|---|
| Dk | Geätzte Probe, Harzgehalt 50%, 1 MHz | 4.8 |
| Dk | Geätzte Probe, Harzgehalt 50%, 1 GHz | 4.6 |
| Df | Geätzte Probe, Harzgehalt 50%, 1 MHz | 0.015 |
| Df | Geätzte Probe, Harzgehalt 50%, 1 GHz | 0.016 |
| Durchschlagsspannung | IPC-TM-650 2.5.6 | ≥45 kV |
| Kriechstromfestigkeit CTI | IEC 60112 | >175 V |
Für impedanzkontrollierte Lagenaufbauten müssen im Fertigungsdatensatz definiert sein:
- Tatsächliche verpresste dielektrische Dicke.
- Glasgewebetyp und prozentualer Harzgehalt.
- Kupferfolientyp und Restkupferstruktur.
- Leiterbahngeometrie und Toleranzfenster.
- Frequenzbereich der Signale.
- Couponstruktur und TDR-Korrelationsverfahren.
Der Leiterplatten-Lagenaufbau-Leitfaden und der Impedanzkontroll-Prozess beschreiben, wie diese Parameter von theoretischen Annahmen in die Praxis überführt werden.
Welchen Einfluss hat das KB-6067F-Prepreg auf den Lagenaufbau?
Das zugehörige Prepreg-System KB-6067F steuert die Dielektrikumsdicke, die Harzverfüllung und das dielektrische Verhalten:
| Prepreg-Glasstil | Harzgehalt | Dk bei 1 GHz | Df bei 1 GHz | Verpresste Dicke |
|---|---|---|---|---|
| 106 | 72 ±2% | 4.1 | 0.017 | 2.1 ±0.30 mil |
| 1080 | 62 ±2% | 4.3 | 0.016 | 2.8 ±0.30 mil |
| 3313 | 52 ±2% | 4.5 | 0.015 | 3.5 ±0.30 mil |
| 2116 | 53 ±2% | 4.5 | 0.016 | 4.7 ±0.40 mil |
| 7628 | 45 ±2% | 4.6 | 0.015 | 7.7 ±0.50 mil |
Ein fertigungssicherer Lagenaufbau muss den genauen Prepreg-Aufbau, den Harzanteil und die Solldicke nach dem Verpressen festschreiben.
Wann ist KB-6167F die richtige Materialentscheidung?
| Designpriorität | Eignung von KB-6167F | Erforderliche Prüfung |
|---|---|---|
| Bleifreier Multilayer | Hervorragend geeignet | Lötprofil und thermische Zyklen prüfen |
| Hohe Lagenanzahl | Sehr gut geeignet | Ausrichtung beim Verpressen und Harzfluss beachten |
| Standard-Impedanzkontrolle | Sehr gut geeignet | Abgleich mit dem Lagenaufbau des Herstellers |
| Ultra-Low-Loss-Signalpfade | Eingeschränkt | Gesamtes Dämpfungsbudget berechnen |
| Dauerbetrieb bei Hochtemperatur | Vorabprüfung nötig | Thermische Tests auf Baugruppenebene |
| Automobil-Qualifikation | Material ist ein Teilfaktor | Vollständige System- und Bauteilqualifikation |
Welche Fertigungsparameter erfordert KB-6167F?
| Prozessschritt | Fertigungsanforderung |
|---|---|
| Materiallagerung | Klimatisierte Lagerung gegen Feuchtigkeit und lückenlose Chargenverfolgung |
| Innenlagen | Dehnungs- und Schrumpfungskompensation anhand von Kupferverteilung ermitteln |
| Presszyklus | Temperaturgeführte Aushärtung direkt im Materialkern |
| Aushärtung | Mindestens 60 Minuten bei über 190°C Materialkerntemperatur |
| Pressdruck | Vakuumunterstützter Pressdruck zwischen 300 und 400 psi |
| Aufheizrate | 1,5 bis 2,5°C/min im kritischen Fenster von 80°C bis 140°C |
| Abkühlung | Kontrollierte Kühlung unter 3°C/min empfohlen |
| Bohren | Angepasste Schnittgeschwindigkeiten, Vorschübe und Standzeiten gegen Harzverschmierung |
Welche Fehlerbilder bei KB-6167F sollten untersucht werden?
| Fehlerbild | Mögliche Ursache | Nachweis und Verifikation |
|---|---|---|
| Impedanzabweichung | Falsche Dk-Annahme, abweichendes Prepreg, Kupferunterätzung | Lagenaufbau-Review, TDR-Coupon, Schliffbild |
| Dickenschwankungen | Ungenügender Harzfluss oder falscher Pressdruck | Pressprotokolle, Messung der dielektrischen Schicht |
| Verzug und Wölbung | Asymmetrische Kupferverteilung oder Pressspannungen | Ebenheitsmessung am Nutzen, Pressprofilanalyse |
| Bohrwanddefekte | Werkzeugverschleiß, unzureichendes Desmear | Schliffbild der Durchkontaktierung, Bohrprotokolle |
| Hülsenrisse in Vias | Hohe Z-Ausdehnung durch Lötüberlastung | Zuverlässigkeitsprüfungen, Temperaturwechseldaten |
| Zu hohe Signaldämpfung | Unterschätzter Df, raues Kupfer, lange Leitungen | Dämpfungsmodellierung und HF-Messungen |
Wie sollten KB-6167F-Leiterplatten geprüft werden?
Ein vollständiger Prüf- und Qualifikationsbericht sollte umfassen:
- Materialidentität und lückenlose Chargenrückverfolgbarkeit.
- Freigegebener Lagenaufbau und Prepreg-Kombination.
- Temperatur- und Druckprotokolle des Pressvorgangs.
- Messungen der Enddicke und Lagenregistrierung.
- Schliffbildauswertungen der Bohrungswandungen.
- Elektrische Prüfprotokolle des E-Tests.
- TDR-Messberichte für Impedanzcoupons bei Hochgeschwindigkeitslagen.
- Thermisches Profil der Bestückung bei mehrfachem Reflow.
Zusätzliche Fertigungseinblicke finden sich auf den Seiten zu Multilayer-Leiterplattenfertigung, Leiterplatten-Fertigungsprozess und Leiterplatten-Qualität.
Wie wählt man einen qualifizierten Hersteller für KB-6167F aus?
Viele Leiterplattenhersteller führen KB-6167F in ihren Datenblättern, doch die lagerhaltige Verfügbarkeit und die verlässliche Verarbeitung sind entscheidend. Stellen Sie Ihrem Fertigungspartner diese Fragen:
| Frage an den Hersteller | Aussagekräftiger Nachweis |
|---|---|
| Haben Sie KB-6167F-Kerne und KB-6067F-Prepregs in den gewünschten Dicken und Glasstilen auf Lager? | Lagerliste oder bestätigte Lieferzeit pro Kern und Prepreg sowie klare Substitutionsregeln |
| Welche Dk-Werte nutzen Sie für meinen konkreten Lagenaufbau? | Hersteller-Lagenaufbau mit Angabe von Glasstil, Harzgehalt und Frequenz hinter jedem Dk-Wert |
| Welches Pressprofil wird für dieses Material gefahren? | Spezifiziertes Laminationstemperaturprofil, validiert für vergleichbare Lagenanzahlen |
| Wie wird die fertige Leiterplatte verifiziert? | Schliffbildplan, Impedanz-Messbericht und angewandte IPC-6012-Klasse |
| Wird das Material auf dem Werkszeugnis CoC namentlich ausgewiesen? | Konformitätszeugnis oder Materialzertifikat mit Nennung von Laminattyp und Charge |
| Wer genehmigt alternative Basismaterialien? | Schriftlicher Freigabeprozess ohne eigenmächtige Materialsubstitutionen |
Checkliste für KB-6167F RFQ-Anfragen
Material und Lagenaufbau
- KB-6167F Laminattyp und Solldicke.
- KB-6067F Prepreg-Glasgewebestil und Harzanteil.
- Basiskupfergewicht und Endkupferanforderungen.
- Spezifizierte Zielimpedanzen und Toleranzen.
- Genehmigte Ersatzmaterialien und Änderungskontrollregeln.
Fertigung und Zuverlässigkeit
- Lagenanzahl und Gesamtdicke der Leiterplatte.
- Durchkontaktierungsstrukturen und Aspektverhältnisse.
- Geplantes Bestückungstemperaturprofil.
- Anforderungen an Temperaturwechsel, CAF, IST und Feuchtebeständigkeit.
- Geforderte Prüfzertifikate und Inspektionsberichte.
Lieferantendokumentation
- Materialzertifikate des Laminatherstellers.
- Chargenrückverfolgbarkeit.
- Aufzeichnungen des Pressvorgangs.
- Mikroschliffberichte der Bohrungen.
- Protokolle der elektrischen Prüfung.
- Qualifikationsnachweise.
Relevante Normen und Qualifikationsgrenzen
Relevante Branchenstandards:
- IPC-4101E/126 — Spezifikation für Basismaterialien für starre Leiterplatten
- IPC-TM-650 — Handbuch der Prüfverfahren
- IPC-6012 — Qualifikation und Leistungsspezifikation für starre Leiterplatten
- IPC-2221 — Generischer Standard für das Design von Leiterplatten
- IEC 60112 — Bestimmung der Kriechstromfestigkeit CTI
- UL94 — Prüfung der Entflammbarkeit von Kunststoffen
Ein Datenblatt des Laminats zertifiziert nicht automatisch die fertige Leiterplatte. Die endgültige Zuverlässigkeit hängt von Entwurf, Prozessführung, Lötbedingungen und Einsatzumgebung ab.
Häufig gestellte Fragen zu KB-6167F
Was ist KB-6167F?
KB-6167F ist ein gefülltes, phenolisches High-Tg FR-4 Laminat von Kingboard für anspruchsvolle Multilayer-Leiterplatten.
Welches Prepreg gehört zu KB-6167F?
KB-6067F ist das abgestimmte Prepreg-System zum Aufbau mehrlagiger Schaltungen mit KB-6167F-Kernen.
Handelt es sich bei KB-6167F um ein Low-Loss-Material?
Es bietet solide dielektrische Werte für anspruchsvolle FR-4-Projekte, für extrem verlustarme Hochgeschwindigkeitsstrecken sollte jedoch das Gesamtdämpfungsbudget geprüft werden.
Kann ein anderes High-Tg FR-4 Material KB-6167F ersetzen?
Nur nach gründlichem Abgleich von dielektrischen Eigenschaften, thermischer Ausdehnung, Pressparametern und Kundenqualifikationen.
Ist KB-6167F identisch mit KB-6167?
KB-6167 wird oft als Sammelbegriff verwendet. Kingboard führt jedoch Varianten wie KB-6167GMD mit abweichenden Eigenschaften; spezifizieren Sie stets den vollständigen Materialcode in der Fertigungszeichnung.
Was muss eine vollständige Anfrage RFQ enthalten?
Sie sollte Materialtyp, Lagenaufbau, Impedanzvorgaben, Fertigungskontrollen, Prüfberichte und Zuverlässigkeitsanforderungen verbindlich umfassen.
Fordern Sie eine Überprüfung Ihres KB-6167F-Lagenaufbaus an
Senden Sie Ihre Fertigungsunterlagen, Lagenaufbauvorschläge, Impedanzvorgaben und Dokumentationsanforderungen über unser Angebotsportal. Das Engineering-Team von APTPCB prüft die Herstellbarkeit und erstellt einen projektspezifischen Lagenaufbau- und Prüfplan.