KB-6160 محصول اصلی خانواده FR-4 شرکت کینگ‌بورد و یکی از پرتیراژترین لامینیت‌های تولیدشده در جهان است. این ماده به‌طور ویژه به‌عنوان هسته نازک برای ساخت بردهای چندلایه طراحی شده و از رزین اپوکسی معمولی پخت‌شده با DICY به همراه تقویت‌کننده شیشه E استفاده می‌کند تا قابلیت فرآیندپذیری، پایداری ابعادی و ساختار هزینه‌ای موردنیاز تولید انبوه را فراهم کند. با Tg معمولی برابر 135°C و سازگاری با UVB/AOI، مدل KB-6160 الزامات استاندارد IPC-4101E/21 را برآورده می‌کند.
درک عملکرد واقعی KB-6160 بر اساس دیتاشیت و همچنین شناخت محدودیت‌های آن، برای تصمیم‌گیری صحیح در انتخاب مواد بسیار مهم است. این راهنما مشخصات کامل تأییدشده و ارزیابی فنی صادقانه‌ای از نقاط قوت KB-6160 و شرایطی که نیاز به ارتقا وجود دارد ارائه می‌دهد.
در این راهنما
- سیستم مواد KB-6160: اپوکسی پخت‌شده با DICY همراه با سازگاری UVB و AOI
- مشخصات تأییدشده دیتاشیت KB-6160
- سیستم پری‌پرگ KB-6060: داده‌های Dk/Df بر اساس نوع پارچه شیشه‌ای
- پارامترهای فرآیند لمینیشن و مزایای چرخه تولید
- ارزیابی سازگاری با مونتاژ بدون سرب
- محدودیت‌های طراحی: CTE محور Z، نسبت ابعاد و بودجه حرارتی
- کاربردهای هدف و اقتصاد تولید انبوه
- زمان مناسب برای ارتقا به FR-4 با گرید بالاتر
- نحوه سفارش PCB مدل KB-6160 از APTPCB
سیستم مواد KB-6160: اپوکسی پخت‌شده با DICY همراه با سازگاری UVB و AOI
KB-6160 از سیستم رزین اپوکسی پخت‌شده با DICY (دی‌سیان‌دی‌آمید) استفاده می‌کند؛ این مکانیزم پخت، رایج‌ترین و مقرون‌به‌صرفه‌ترین روش در صنعت FR-4 است. ویژگی‌های کلیدی اعلام‌شده توسط کینگ‌بورد شامل سازگاری با UVB و AOI (بازرسی نوری خودکار) برای افزایش سرعت و دقت تولید، پایداری ابعادی عالی، مقاومت حرارتی و خواص مکانیکی مناسب و همچنین انطباق با مشخصات IPC-4101E/21 است.
ویژگی مسدودکنندگی UVB مانع عبور نور فرابنفش ناخواسته از داخل زیرلایه در زمان نوردهی فوتورزیست می‌شود؛ این موضوع به‌خصوص برای بردهای دوطرفه و تصویربرداری لایه‌های داخلی اهمیت دارد. سازگاری با AOI تضمین می‌کند که رنگ و بافت سطح ماده، کنتراست مناسبی برای سیستم‌های بازرسی خودکار ایجاد کند.
KB-6160 تحت شماره فایل UL برابر E123995 در شبکه تولید جهانی کینگ‌بورد تولید می‌شود.
مشخصات تأییدشده دیتاشیت KB-6160 از PDF رسمی کینگ‌بورد
تمام مقادیر از دیتاشیت رسمی محصول KB-6160 شرکت کینگ‌بورد استخراج شده‌اند. ضخامت نمونه آزمایش: 1.6 mm (ساختار 8×7628).
خواص حرارتی
| آیتم آزمایش | روش آزمایش | شرایط | مشخصات (IPC-4101E/21) | مقدار معمول |
|---|---|---|---|---|
| تنش حرارتی | 2.4.13.1 | شناوری 288°C، بدون اچ | ≥10 sec | ≥180 sec |
| دمای انتقال شیشه‌ای (Tg) | 2.4.25 | E-2/105، DSC | ≥130°C | 135°C |
| CTE محور Z آلفا 1 | 2.4.24 | TMA | — | 60 ppm/°C |
| CTE محور Z آلفا 2 | 2.4.24 | TMA | — | 300 ppm/°C |
| انبساط محور Z (50–260°C) | 2.4.24 | TMA | — | 4.3% |
| T-260 | 2.4.24.1 | TMA | — | >10 min |
| Td (کاهش وزن 5%) | 2.4.24.6 | TGA | — | 305°C |
| اشتعال‌پذیری | UL94 | E-24/23 | V-0 | V-0 |
توجه: استاندارد IPC-4101E/21 حداقل الزامات مشخصی برای مقادیر CTE، T-260، T-288 یا Td تعیین نمی‌کند و این مقادیر تنها به‌عنوان داده مرجع معمول ارائه شده‌اند. این تفاوت مهمی با اسلش‌شیت‌های مناسب مونتاژ بدون سرب مانند /124 یا /126 دارد که حداقل عملکرد حرارتی سخت‌گیرانه‌ای دارند.
خواص الکتریکی
| آیتم آزمایش | روش آزمایش | شرایط | مشخصات | مقدار معمول |
|---|---|---|---|---|
| مقاومت سطحی | 2.5.17.1 | C-96/35/90 | ≥10⁴ MΩ | 1.0×10⁶ MΩ |
| مقاومت حجمی | 2.5.17.1 | C-96/35/90 | ≥10⁶ MΩ·cm | 1.0×10⁸ MΩ·cm |
| شکست دی‌الکتریک | 2.5.6 | D-48/50+D-0.5/23 | ≥40 kV | 69 kV |
| Dk در 1 MHz | 2.5.5.2 | اچ‌شده، R/C 50% | ≤5.4 | 4.35 |
| Dk در 1 GHz | 2.5.5.2 | اچ‌شده، R/C 50% | — | 4.25 |
| Df در 1 MHz | 2.5.5.2 | اچ‌شده، R/C 50% | ≤0.035 | 0.017 |
| Df در 1 GHz | 2.5.5.2 | اچ‌شده، R/C 50% | — | 0.018 |
| CTI | IEC 60112 | — | — | ≥175V |
| مقاومت قوس الکتریکی | 2.5.1 | D-48/50+D-0.5/23 | ≥60 sec | 125 sec |
یک نکته قابل توجه در دیتاشیت: KB-6160 هم مقادیر Dk/Df در 1 MHz و هم در 1 GHz را ارائه می‌دهد؛ در حالی که همه دیتاشیت‌های FR-4 استاندارد شامل داده‌های گیگاهرتزی نیستند. مقدار Dk برابر 4.25 در 1 GHz برای محاسبات امپدانس بردهایی با سیگنال‌های چندصد مگاهرتزی کاربردی است.
خواص مکانیکی
| آیتم آزمایش | روش آزمایش | شرایط | مشخصات | مقدار معمول |
|---|---|---|---|---|
| استحکام چسبندگی مس (1 oz) | 2.4.8 | 125°C | ≥0.70 N/mm | 1.7 N/mm |
| استحکام چسبندگی مس (1 oz) | 2.4.8 | شناوری 288°C/10 sec | ≥1.05 N/mm | 1.75 N/mm |
| استحکام چسبندگی مس (1 oz) | 2.4.8 | پس از محلول فرآیندی | ≥0.80 N/mm | 1.3 N/mm |
| استحکام خمشی (MD) | 2.4.4 | — | ≥415 N/mm² | 565 N/mm² |
| استحکام خمشی (XD) | 2.4.4 | — | ≥345 N/mm² | 446 N/mm² |
| جذب رطوبت | 2.6.2.1 | D-24/23 | ≤0.5% | 0.19% |
مقادیر استحکام چسبندگی 1.7 و 1.75 N/mm به‌طور قابل توجهی بالاتر از مواد Tg متوسط و Tg بالا هستند. رزین‌های پخت‌شده با DICY معمولاً اتصال قوی‌تری با مس نسبت به سیستم‌های پخت‌شده با فنولیک ایجاد می‌کنند.
سیستم پری‌پرگ KB-6060: داده کامل Dk/Df بر اساس نوع پارچه شیشه‌ای در 1 GHz
KB-6160 با پری‌پرگ KB-6060 جفت می‌شود. جدول کامل Dk/Df پری‌پرگ در 1 GHz:
| نوع پارچه شیشه‌ای | R/C (%) | Dk در 1 GHz (±0.2) | Df در 1 GHz (±10%) | ضخامت پرس‌شده (mil) |
|---|---|---|---|---|
| 1080 | 61±2 | 3.8 | 0.018 | 2.8±0.3 |
| 1080 | 63±2 | 3.8 | 0.019 | 3.0±0.4 |
| 1080 | 65±2 | 3.7 | 0.019 | 3.2±0.4 |
| 3313 | 50±2 | 4.0 | 0.018 | 3.6±0.5 |
| 3313 | 55±2 | 3.9 | 0.018 | 3.9±0.5 |
| 2116 | 50±2 | 4.2 | 0.017 | 4.6±0.5 |
| 2116 | 53±2 | 4.1 | 0.019 | 5.0±0.5 |
| 2116 | 55±2 | 4.1 | 0.019 | 5.3±0.5 |
| 1506 | 43±3 | 4.5 | 0.016 | 6.0±0.5 |
| 1506 | 45±3 | 4.4 | 0.016 | 6.4±0.5 |
| 7628 | 44±3 | 4.5 | 0.015 | 7.9±0.8 |
| 7628 | 46±3 | 4.5 | 0.016 | 8.2±0.6 |
| 7628 | 49±3 | 4.4 | 0.016 | 8.9±0.6 |
| 7630 | 49±3 | 4.5 | 0.016 | 9.5±0.8 |
| 7630 | 50±3 | 4.5 | 0.016 | 9.8±0.8 |
به بازه قابل توجه Dk توجه کنید: از 3.7 (پارچه 1080 با 65% R/C) تا 4.5 (پارچه 7628 با 44% R/C). استفاده از Dk لامینیت برابر 4.25 برای شبیه‌سازی امپدانس، زمانی که استک‌آپ شما از پری‌پرگ 1080 با Dk برابر 3.8 استفاده می‌کند، باعث خطای قابل توجه در امپدانس خواهد شد. همیشه از مقادیر اختصاصی پری‌پرگ استفاده کنید. سرویس طراحی استک‌آپ ما این موضوع را در نظر می‌گیرد.
پارامترهای فرآیند لمینیشن و مزایای چرخه تولید
چرخه پرس پیشنهادی کینگ‌بورد برای پری‌پرگ KB-6060:
- نرخ افزایش دما: 1.0–2.5°C/min (80°C–140°C)
- دمای پخت: >175°C
- زمان پخت: >45 دقیقه در دمای پخت
- فشار پخت: 25±5 kgf/cm² (پرس هیدرولیک خلأ)
دمای پایین‌تر پخت (>175°C) و زمان کوتاه‌تر پخت (>45 دقیقه) در مقایسه با مواد Tg متوسط (>180°C، >60 دقیقه) و مواد Tg بالا (>190°C، >60 دقیقه)، مستقیماً باعث کاهش زمان چرخه پرس و افزایش ظرفیت تولید می‌شود؛ مزیتی مهم از نظر هزینه در تولید انبوه.
نگهداری پری‌پرگ: حداکثر رطوبت نسبی 50% و حداکثر دما 23°C برای عمر نگهداری 90 روز، یا حداکثر دمای 5°C برای عمر نگهداری 180 روز. ماده باید حداقل 4 ساعت پیش از استفاده به دمای محیط برسد.
سازگاری با مونتاژ بدون سرب: ارزیابی فنی واقعی
در این بخش ارزیابی دقیق اهمیت دارد: KB-6160 یک ماده دارای تأییدیه مونتاژ بدون سرب نیست. اسلش‌شیت IPC-4101E/21 حداقل مقدار مشخصی برای T-260 یا T-288 تعیین نمی‌کند. مقدار معمول T-260 برابر ">10 min" مقداری حاشیه اطمینان ایجاد می‌کند، اما هیچ تضمین رسمی بدون سرب از طرف سازنده ارائه نشده است.
در عمل، بردهای نازک KB-6160 (≤1.0 mm، دو تا چهار لایه) معمولاً 3 تا 5 چرخه ریفلو بدون سرب را تحمل می‌کنند. اما بردهای چندلایه ضخیم‌تر با ویاهای دارای نسبت ابعاد بالا، با هر بار قرارگیری اضافی در دمای پیک 260°C با افزایش ریسک لایه‌لایه‌شدن مواجه می‌شوند.
اگر مشخصات مونتاژ شما نیازمند سازگاری مستند با فرآیند بدون سرب است، یکی از گزینه‌های زیر را انتخاب کنید: KB-6160C (کم‌هزینه‌ترین ارتقا بدون سرب در خانواده KB-6160)، KB-6164 (CTE پایین، ضد CAF و بدون سرب با Tg معمولی)، یا KB-6165 (پلتفرم Tg متوسط با تأییدیه کامل بدون سرب).
محدودیت‌های طراحی: تحلیل CTE محور Z، نسبت ابعاد و بودجه حرارتی
انبساط محور Z برابر 4.3% (50–260°C) بالاترین مقدار در میان مواد این راهنما است. برای مقایسه: یک برد 1.6 mm در طول ریفلو تقریباً 69 µm در جهت Z منبسط می‌شود، در حالی که این مقدار برای KB-6165 حدود 50 µm و برای KB-6167F حدود 42 µm است. این افزایش 64 درصدی تنش ویا نسبت به KB-6167F، نسبت ابعاد قابل اطمینان ویا را برای چرخه‌های حرارتی استاندارد به حدود 6:1 محدود می‌کند.
Td برابر 305°C برای اکثر فرآیندها کافی است، اما نسبت به گزینه‌های Tg متوسط مانند KB-6165 (335°C) حاشیه کمتری دارد. برای بردهایی که نیاز به تعمیرکاری یا لحیم‌کاری انتخابی در دماهای بالا دارند، باید این محدودیت حرارتی در نظر گرفته شود.
برای KB-6160 مشخصات ضد CAF ارائه نشده است؛ این موضوع می‌تواند در طراحی‌های با فاصله پایه کم در محیط‌های مرطوب نگران‌کننده باشد.
با وجود این محدودیت‌ها، KB-6160 همچنان انتخاب مناسب برای کاربردهای هدف خود است: بردهای چندلایه حساس به هزینه که در محیط‌های معمولی کار می‌کنند و شرایط حرارتی مونتاژ بدون سرب برای آن‌ها قابل مدیریت است.
کاربردهای هدف و اقتصاد تولید با تیراژ بالا
KB-6160 در تولید انبوه بردهای 4 تا 8 لایه برای تجهیزات الکترونیکی مصرفی، تجهیزات جانبی رایانشی عمومی، تجهیزات ارتباطی، ابزار دقیق و محصولات اتوماسیون اداری عملکرد بسیار خوبی دارد. مزیت هزینه‌ای آن از سه عامل اصلی ناشی می‌شود: پایین‌ترین قیمت ماده در خانواده FR-4، سریع‌ترین چرخه لمینیشن (دمای پخت پایین‌تر و زمان کوتاه‌تر) و عمر طولانی‌تر ابزار حفاری (بدون فیلر).
در APTPCB، تقریباً 40–50% از سفارش‌های استاندارد چندلایه از KB-6160 یا FR-4 معمولی معادل استفاده می‌کنند. خطوط تولید انبوه ما برای این ماده با بالاترین ظرفیت تولید بهینه شده‌اند. تمام پوشش‌های سطحی استاندارد با این ماده سازگار هستند.
زمان ارتقا: معیارهای انتخاب مواد FR-4 با گرید بالاتر
| نیاز شما | ماده پیشنهادی | دلیل |
|---|---|---|
| نیاز به مونتاژ بدون سرب | KB-6160C یا KB-6164 | مشخصات حرارتی رسمی بدون سرب |
| دمای کاری بالاتر از 85°C | KB-6165 (Tg 153°C) | Tg بالاتر، حاشیه کاری بیشتر ایجاد می‌کند |
| تعداد لایه بیشتر از 10 | KB-6165F یا KB-6167F | CTE پایین‌تر و پایداری ابعادی بهتر |
| سرعت سیگنال بالاتر از 1 Gbps | KB-6165GMD یا KB-6167GMD | Df پایین‌تر باعث کاهش افت درج می‌شود |
| نیاز به ضد CAF | KB-6164 یا KB-6165 | تست رسمی CAF |
| نیاز به بدون هالوژن | KB-6165G | انطباق HF در Tg متوسط |
پرسش‌های متداول: ساخت بردهای مدار چاپی با لمینیت KB-6160 و KB-6160C
Q: مهندسان چگونه مشخصات فنی رسمی لمینیت Kingboard KB-6160 را برای تولید تیراژ بالا بررسی کنند؟ دیتاشیت رسمی KB-6160 دمای انتقال شیشه‌ای (Tg) برابر با 135 درجه سانتی‌گراد (DSC)، دمای تجزیه (Td) معادل 305 درجه سانتی‌گراد و ثابت دی‌الکتریک (Dk) معادل 4.25 در فرکانس 1 گیگاهرتز را بر اساس استاندارد IPC-4101E/21 مشخص می‌کند. برای مهندسانی که لمینیت‌های استاندارد KB-6160 یا ساختارهای پری‌پریگ کینگ‌بورد (مانند 1080، 2116 و 7628) را ارزیابی می‌کنند، تطبیق تلورانس ضخامت و انبساط محور Z (4.3%) متضمن پایداری استوانه‌های آبکاری سوراخ‌ها است.
Q: در چه شرایطی برد مدار چاپی KB-6160 در مقایسه با برد اصلی KB-6160C توصیه می‌شود؟ برد استاندارد KB-6160 برای لوازم الکترونیکی مصرفی اقتصادی، منابع تغذیه و بردهای چندلایه متداول (2 تا 6 لایه) با لحیم‌کاری قلع-سرب یا ریفلو ملایم ایده‌آل است. اما برای مادربردهای صنعتی که نیازمند چندین سیکل حرارتی لحیم‌کاری بدون سرب (دمای پیک 260 درجه سانتی‌گراد) هستند، ارتقا به KB-6160C اکیداً توصیه می‌گردد. گرید KB-6160C تأییدشده بدون سرب (IPC-4101E/24) مقاومت ضد CAF بالاتر و حاشیه حرارتی برتری (Td ≈ 310°C) را فراهم می‌آورد.
نحوه سفارش PCB مدل KB-6160 از APTPCB
فایل‌های Gerber خود را همراه با نیازمندی‌های استک‌آپ ارسال کنید. تیم مهندسی ما مناسب بودن KB-6160 را بررسی کرده، امپدانس را با استفاده از مقادیر Dk اختصاصی پری‌پرگ شبیه‌سازی می‌کند و بازخورد DFM را معمولاً ظرف 24 ساعت ارائه می‌دهد. برای خدمات کامل ساخت و مونتاژ، هر دو سرویس را همراه با هزینه مواد به‌صورت یکجا قیمت‌گذاری می‌کنیم.
رزین Tg بالای KB-6160 چرخه‌های پرس و پارامترهای مته‌کاری را تغییر می‌دهد؛ این تنظیمات را پیش از نهایی کردن ساختار لایه‌ای با تولیدکننده PCB سفارشی خود هماهنگ کنید.