KB-6167F se sitúa en la parte alta de la jerarquía FR-4 convencional de Kingboard. Está construido sobre un sistema de resina epoxi multifuncional curado con fenol y reforzado con rellenos inorgánicos, y ofrece un Tg típico de 175°C según DSC, una temperatura de descomposición de 349°C y un T-288 superior a 35 minutos, muy por encima de los mínimos exigidos por IPC-4101E/126. Cuando una ECU de automoción, una placa de servidor empresarial o un multilayer complejo necesitan un sustrato que no se convierta en el cuello de botella de fiabilidad, KB-6167F es la opción adecuada.
Este material ha sido cualificado por grandes OEMs de automoción, telecomunicaciones e informática. Su combinación de excelente resistencia térmica, baja expansión en eje Z, capacidad anti-CAF y procesabilidad propia de un FR-4 estándar lo convierte en uno de los laminados high-Tg más fiables del mercado.
En esta guía
- Tecnología del material y sistema de resina
- Especificaciones completas del datasheet
- Análisis del rendimiento térmico
- Características eléctricas
- Sistema prepreg KB-6067F
- Requisitos de fabricación y procesado
- Dominios de aplicación
- Comparativa industrial y alternativas
- Calidad y certificación
Tecnología del material KB-6167F: resina cargada y curada con fenol para máximo rendimiento térmico
KB-6167F utiliza un sistema de resina epoxi multifuncional curado con fenol, claramente diferente de los curados con DICY usados en FR-4 estándar como KB-6160. El mecanismo de curado fenólico genera una red reticulada más estable térmicamente, que no libera humedad ni nitrógeno a temperaturas elevadas. Por eso, KB-6167F puede soportar 288°C durante más de 35 minutos sin delaminación.
Los rellenos inorgánicos se integran en la resina para reducir la expansión térmica en eje Z, mejorar la estabilidad dimensional durante la laminación y controlar el flujo de resina en construcciones multicapa complejas. Estos rellenos ayudan a obtener valores CTE más bajos, aunque incrementan el desgaste de broca, un compromiso que puede gestionarse con parámetros de taladrado apropiados.
La formulación de la resina también está diseñada para resistir anti-CAF. El CAF es un mecanismo de fallo electroquímico en el que crecen filamentos conductores de cobre a lo largo de las interfaces fibra de vidrio/resina bajo humedad y polarización. KB-6167F demuestra más de 1000 horas de resistencia CAF a 85°C y 85%RH bajo 50V DC, lo que lo hace apto para diseños de paso fino en ambientes húmedos.
KB-6167F está reconocido por UL bajo el archivo E123995 y cumple con la slash sheet /126 de IPC-4101E.
Especificaciones verificadas de KB-6167F a partir del PDF oficial de Kingboard
Los datos siguientes provienen del datasheet oficial de Kingboard. El espesor de muestra de referencia para valores típicos es 1.6 mm con construcción 8×7628.
Propiedades térmicas
| Ítem de ensayo | Método (IPC-TM-650) | Condición | Especificación (IPC-4101E/126) | Valor típico |
|---|---|---|---|---|
| Thermal Stress | 2.4.13.1 | Float 288°C, sin grabar | ≥10 sec | ≥240 sec |
| Temperatura de transición vítrea (Tg) | 2.4.25 | E-2/105, DSC | ≥170°C | 175°C |
| Z-axis CTE (Alpha 1, bajo Tg) | 2.4.24 | TMA | ≤60 ppm/°C | 40 ppm/°C |
| Z-axis CTE (Alpha 2, sobre Tg) | 2.4.24 | TMA | ≤300 ppm/°C | 230 ppm/°C |
| Expansión eje Z (50–260°C) | 2.4.24 | TMA | ≤3.0% | 2.6% |
| X/Y CTE | 2.4.24 | 40–125°C | — | 12/15 ppm/°C |
| T-260 | 2.4.24.1 | TMA | ≥30 min | >60 min |
| T-288 | 2.4.24.1 | TMA | ≥15 min | >35 min |
| Td (5% pérdida de peso) | 2.4.24.6 | TGA | >340°C | 349°C |
| Inflamabilidad | UL94 | E-24/23 | V-0 | V-0 |
Propiedades eléctricas
| Ítem de ensayo | Método | Condición | Especificación | Valor típico |
|---|---|---|---|---|
| Resistividad superficial | 2.5.17.1 | C-96/35/90 | ≥10⁴ MΩ | 2×10⁸ MΩ |
| Resistividad volumétrica | 2.5.17.1 | C-96/35/90 | ≥10⁶ MΩ·cm | 6.5×10⁹ MΩ·cm |
| Rigidez dieléctrica | 2.5.6 | D-48/50+D0.5/23 | ≥40 kV | ≥45 kV |
| Dk a 1 MHz | 2.5.5.2 | Etched, R/C 50% | ≤5.4 | 4.8 |
| Dk a 1 GHz | 2.5.5.2 | Etched, R/C 50% | — | 4.6 |
| Df a 1 MHz | 2.5.5.2 | Etched, R/C 50% | ≤0.035 | 0.015 |
| Df a 1 GHz | 2.5.5.2 | Etched, R/C 50% | — | 0.016 |
| CTI | IEC 60112 | — | — | >175V |
| Arc Resistance | 2.5.1 | D-48/50+D-0.5/23 | ≥60 sec | 129 sec |
Propiedades mecánicas
| Ítem de ensayo | Método | Condición | Especificación | Valor típico |
|---|---|---|---|---|
| Peel Strength (1 oz) | 2.4.8 | 125°C | ≥0.70 N/mm | 1.2 N/mm |
| Peel Strength (1 oz) | 2.4.8 | Float 288°C/10 sec | ≥1.05 N/mm | 1.3 N/mm |
| Peel Strength (1 oz) | 2.4.8 | Tras solución de proceso | ≥0.80 N/mm | 1.1 N/mm |
| Resistencia a flexión (dirección longitudinal) | 2.4.4 | — | ≥415 N/mm² | 540 N/mm² |
| Resistencia a flexión (dirección transversal) | 2.4.4 | — | ≥345 N/mm² | 480 N/mm² |
| Absorción de humedad | 2.6.2.1 | D-24/23 | ≤0.5% | 0.09% |
Análisis del rendimiento térmico: T-260 >60 min y Z-CTE 2.6% verificados
Los datos térmicos de KB-6167F muestran márgenes claros por encima de los mínimos de IPC-4101E/126. Su T-288 típico de más de 35 minutos supera con creces el requisito de ≥15 minutos, lo que aporta un amplio margen para ensamblajes complejos con múltiples ciclos de reflow, soldadura selectiva y retrabajo.
La expansión en eje Z de 2.6% entre 50°C y 260°C merece especial atención, ya que incluye el paso por el Tg de 175°C, donde el CTE salta de Alpha 1, 40 ppm/°C, a Alpha 2, 230 ppm/°C. En una placa de 1.6 mm, ese 2.6% equivale a unos 42 µm de desplazamiento total en eje Z durante el reflow, un parámetro crítico para calcular el esfuerzo en el barrel de la vía.
Frente a alternativas mid-Tg como KB-6165, con 3.1% de expansión Z en el mismo rango, KB-6167F reduce el esfuerzo de vía en torno a un 16%. En una placa de 16 capas y 2.0 mm de espesor total, esto supone unos 10 µm menos de movimiento por ciclo de reflow, una diferencia acumulativa que puede decidir si las vías agrietan a 500 ciclos térmicos o sobreviven más de 2,000.
Además, los valores X/Y CTE de 12/15 ppm/°C se acercan bastante al del cobre, 17 ppm/°C, lo que reduce el esfuerzo en el plano entre cobre y laminado y disminuye el riesgo de grietas en cobre interno o pad cratering en diseños BGA de paso fino.
Características eléctricas: Dk 4.6 y Df 0.016 a 1 GHz
Las propiedades dieléctricas de KB-6167F son coherentes con un FR-4 de alto rendimiento. Un Dk de 4.6 a 1 GHz y un Df de 0.016 a 1 GHz bastan para diseños de impedancia controlada que trabajen por debajo de unos 3 GHz. En la práctica, el Dk real depende del contenido de resina del estilo de vidrio concreto utilizado.
Para diseños sensibles a integridad de señal por encima de 5 GHz, como PCIe Gen 5 o 10G Ethernet, un Df de 0.016 introduce pérdidas apreciables. En ese caso puede contemplarse un stackup híbrido con KB-6167GLD o KB-6167GMD en capas de señal rápida, manteniendo núcleos KB-6167F para planos de potencia y tierra. Así se conserva la fiabilidad térmica de KB-6167F y se mejora la respuesta eléctrica donde realmente importa.
Su absorción de humedad extremadamente baja, 0.09% típica frente a 0.5% de especificación, hace además que Dk y Df se mantengan estables frente a cambios de humedad, algo muy valioso en telecom exterior y en automoción.
Sistema prepreg KB-6067F: datos completos de Dk/Df por estilo de vidrio
El laminado KB-6167F se combina con prepreg KB-6067F para la construcción multicapa. Los valores de Dk y Df a 1 GHz varían según el estilo de vidrio y el contenido de resina:
| Estilo de vidrio | Contenido de resina (%) | Dk a 1 GHz (±0.2) | Df a 1 GHz (±10%) | Espesor prensado (mil) |
|---|---|---|---|---|
| 1080 | 62±2 | 4.3 | 0.016 | 2.8±0.30 |
| 1080 | 65±2 | 4.2 | 0.017 | 3.1±0.40 |
| 1080 | 68±2 | 4.2 | 0.017 | 3.4±0.40 |
| 2116 | 53±2 | 4.5 | 0.016 | 4.7±0.40 |
| 2116 | 55±2 | 4.5 | 0.016 | 5.0±0.40 |
| 2116 | 58±2 | 4.4 | 0.016 | 5.4±0.50 |
| 3313 | 52±2 | 4.5 | 0.015 | 3.5±0.30 |
| 3313 | 55±2 | 4.4 | 0.015 | 3.8±0.30 |
| 7628 | 43±2 | 4.7 | 0.015 | 7.3±0.40 |
| 7628 | 45±2 | 4.6 | 0.015 | 7.7±0.50 |
| 7628 | 48±2 | 4.6 | 0.016 | 8.3±0.50 |
Para simulación de impedancia debe usarse el Dk específico del estilo de vidrio y del contenido de resina elegidos, no el Dk 4.6 del laminado, que corresponde a una construcción concreta de 8×7628. Nuestro servicio de diseño de stackup utiliza estos valores de prepreg para modelado preciso.
El almacenamiento del prepreg exige un máximo de 50%RH y 23°C para 90 días de vida útil, o refrigeración a 5°C como máximo para 180 días. El material debe volver a temperatura ambiente durante al menos 4 horas antes de su uso.
Requisitos de fabricación y parámetros de laminación high-Tg
Kingboard recomienda para el prepreg KB-6067F el siguiente proceso de laminación:
- Rampa de calentamiento: 1.5–2.5°C/min de 80°C a 140°C
- Temperatura de curado: >190°C
- Tiempo de curado: >60 minutos a temperatura de curado
- Presión de curado: 350±50 PSI en prensa hidráulica al vacío
La temperatura de curado más alta refleja que la resina high-Tg necesita más energía para completar el entrecruzamiento. Un curado incompleto reduce Tg, Td y resistencia térmica, por lo que el perfil de prensado es crítico para conseguir el rendimiento del datasheet.
En APTPCB, nuestros procesos de laminación siguen las guías de Kingboard con control SPC adicional. La uniformidad de temperatura en el plato de prensa se verifica dentro de ±3°C.
Taladrado: el sistema con relleno inorgánico incrementa el desgaste de broca aproximadamente un 15–20% frente a FR-4 no cargados como KB-6165. En taladrado mecánico, las brocas de carburo con entry y backup adecuados mantienen la calidad del agujero. Para microvías, el taladrado láser no se ve afectado por el relleno.
Foil de cobre: KB-6167F está disponible con cobre HTE y RTF en pesos desde 1/3 oz hasta 6 oz. Para aplicaciones de alta frecuencia, conviene especificar RTF o VLP para reducir pérdidas de conductor.
Tamaños de panel: los formatos estándar incluyen 37"×49", 41"×49", 43"×49", 74"×49", 82"×49" y 86"×49". El rango de espesores de core va de 0.05 mm a 3.20 mm.
Aplicaciones objetivo: server, automoción, telecom y aeroespacial
Kingboard posiciona KB-6167F para servidores, instrumentación, electrónica de consumo y electrónica de automoción. En la práctica, el material se usa en un abanico aún más amplio de aplicaciones exigentes:
Electrónica de automoción: ECUs, BMS para EVs, controladores de powertrain y placas de procesamiento ADAS. Estas aplicaciones exigen rango de trabajo de -40°C a +125°C y más de 1,000 ciclos de choque térmico. KB-6167F aporta margen gracias a Tg 175°C, T-288 >35 min y Z-CTE 2.6%. Nuestra fabricación PCB de automoción soporta documentación PPAP y trazabilidad total del material.
Enterprise server y data center: placas base, controladores RAID y switch fabrics de 12 a 20+ capas con expectativas de vida útil de más de 10 años. Su baja absorción de humedad mantiene estable el Dk en entornos con humedad variable. Nuestra fabricación multicapa trabaja con KB-6167F en construcciones de más de 30 capas.
Infraestructura telecom: controladores de estaciones base, módulos de transporte óptico y switches carrier-grade en armarios exteriores sometidos a grandes oscilaciones térmicas. Nuestras capacidades PCB para telecom incluyen impedancia controlada y backdrilling sobre KB-6167F.
Control industrial: PLCs, variadores y equipos de conversión de potencia en fábricas con ambientes de 60–85°C. La resistencia a flexión de 540 N/mm² ayuda a evitar warpage bajo carga elevada de componentes.
Diseños de alto número de capas: en placas por encima de 12 capas, el Tg alto de KB-6167F mantiene las laminaciones secuenciales dentro del margen térmico del material. La precisión de registro de capas internas también se beneficia de la estabilidad dimensional del sistema de resina cargada.
Comparativa industrial: KB-6167F vs Isola 370HR, Shengyi S1000-2 e ITEQ IT-180A
| Parámetro | KB-6167F | Shengyi S1000-2 | Isola 370HR | ITEQ IT-180A | TUC TU-768 |
|---|---|---|---|---|---|
| Tg (DSC) | 175°C | 175°C | 180°C | 175°C | 175°C |
| Td (TGA) | 349°C | 345°C | 340°C | 350°C | 345°C |
| Dk a 1 GHz | 4.6 | 4.4 | 4.4 | 4.4 | 4.5 |
| Df a 1 GHz | 0.016 | 0.015 | 0.016 | 0.015 | 0.014 |
| Z-CTE (50–260°C) | 2.6% | 2.8% | 2.7% | 2.8% | 2.5% |
| T-288 (min) | >35 | >15 | 15 | >15 | >30 |
| IPC Slash Sheet | /126 | /126 | /121/130 | /126 | /126 |
La ventaja competitiva de KB-6167F está en el precio: como mayor fabricante mundial de CCL, Kingboard puede ofrecerlo a menor coste que algunos materiales equivalentes de proveedores más pequeños. Su Dk de 4.6 es ligeramente superior al de algunos competidores, por lo que en diseños con impedancia controlada debe usarse siempre el valor exacto del material.
La cross-qualification entre estos materiales es habitual cuando la diferencia de Dk se tiene en cuenta en el cálculo de impedancias. APTPCB procesa todas las grandes marcas de laminado en sus líneas de fabricación con perfiles de prensado específicos por material.
Dentro de Kingboard: cuándo elegir KB-6167F frente a alternativas
| Escenario | Material recomendado | Motivo |
|---|---|---|
| Multicapa estándar, ≤8 capas, temperatura ambiente | KB-6165 | Menor coste, Tg 153°C suficiente |
| Solo lead-free, sin gran estrés térmico | KB-6164 | Menor coste y rendimiento suficiente |
| Automoción / ambiente severo | KB-6167F | Máxima fiabilidad térmica FR-4 |
| Señal >5 Gbps + high Tg | KB-6167GMD o KB-6167GLD | Menor Df |
| Ciclos térmicos extremos, aeroespacial | KB-6168LE | Z-CTE aún más bajo |
| Operación continua >150°C | PI-515G o PI-520G | Se requiere poliimida |
Certificación de calidad, cumplimiento IPC y cómo pedir a APTPCB
KB-6167F se fabrica bajo sistemas de calidad certificados de Kingboard según ISO 9001, ISO 14001 e IATF 16949. El reconocimiento UL bajo E123995 cubre todo el rango de espesores y pesos de cobre. Kingboard mantiene además los informes de conformidad REACH actualizados.
En APTPCB, nuestro sistema de gestión de calidad añade verificación de material entrante, microsección first-article, ensayo de impedancia en proceso y ensayo eléctrico final en cada pedido. Para automoción, podemos suministrar documentación PPAP Level 3 con certificados de material, estudios de capacidad y datos de fiabilidad.
Envíe sus archivos de diseño con requisitos de stackup para una revisión DFM gratuita que incluya verificación de material y simulación de impedancia. Para fabricación y ensamblaje one-stop, cotizamos ambos servicios con plazos optimizados, normalmente dentro de 24 horas.