PI-515G و PI-520G بالاترین سطح عملکرد حرارتی را در سبد محصولات لامینت Kingboard نمایندگی می‌کنند. با وجود پیشوند "PI" که به پلی‌ایمید اشاره دارد، این مواد شیت‌های اسلش بدون هالوژن IPC-4101E/127/128/130 را با خانواده HF-170 به اشتراک می‌گذارند و به‌عنوان لامینت‌های بدون هالوژن با Tg فوق‌بالا دسته‌بندی می‌شوند، نه سوبسترای پلی‌ایمید سنتی. PI-520G دارای Tg تأییدشده 204°C (DSC)، Td برابر 412°C و Z-CTE تنها 1.9% (50–260°C) است—که آن را به با‌قابلیت‌ترین ماده حرارتی در کل محدوده محصولات Kingboard تبدیل می‌کند.
موقعیت‌گذاری حیاتی: زمانی که HF-170 (Tg 180°C) کافی نیست و پلی‌ایمید سنتی (Tg >250°C، با هزینه 5 تا 10 برابری) بیش از حد است، PI-515G و PI-520G این شکاف را با عملکرد Tg 200°C+ با کسری از هزینه پلی‌ایمید پر می‌کنند، در حالی که انطباق بدون هالوژن و قابلیت ضد CAF را حفظ می‌کنند. این امر آن‌ها را برای سخت‌ترین کاربردهای سرور، بک‌پلین، زیرساخت بی‌سیم و خودروسازی که در آن هر درجه از حاشیه حرارتی اهمیت دارد، ایده‌آل می‌سازد.
در این راهنما
- جایگاه PI-515G و PI-520G در محدوده عملکرد حرارتی Kingboard
- مشخصات دیتاشیت تأییدشده PI-520G از PDF رسمی Kingboard
- مشخصات تخمینی PI-515G و مقایسه با PI-520G
- تحلیل استقامت حرارتی: چرا Td 412°C و T-288 >60 min مهم هستند
- مقایسه PI-520G با HF-170 و KB-6167F: مقایسه مواد با Tg بالا
- Z-CTE محور 1.9%: تأثیر بر قابلیت اطمینان via در بردهای با تعداد لایه بالا
- کاربردهای هدف: سرورها، بک‌پلین‌ها و الکترونیک با قابلیت اطمینان اکستریم
- ملاحظات فرآیند ساخت برای مواد با Tg فوق‌بالا
- نحوه سفارش PCB با PI-515G و PI-520G از APTPCB
جایگاه PI-515G و PI-520G در محدوده عملکرد حرارتی Kingboard
سلسله‌مراتب حرارتی Tg در Kingboard: KB-6150/6160 (132–135°C) → KB-6164 (140°C) → HF-140 (141°C) → KB-6165/6165F (153–157°C) → KB-6167F (175°C) → HF-170 (180°C) → PI-515G (~190°C تخمینی) → PI-520G (204°C). سری PI بالاترین Tg را در کل سبد محصولات Kingboard ارائه می‌دهد—24°C بالاتر از HF-170 و 29°C بالاتر از KB-6167F.
مشخصات دیتاشیت تأییدشده PI-520G از PDF رسمی Kingboard
تمام مقادیر از دیتاشیت رسمی محصول PI-520G در Kingboard (kblaminates.com) استخراج شده‌اند. ضخامت نمونه: 1.6 mm (8×7628). IPC-4101E/127/128/130 ✓. UL: E115974 ✓
خواص حرارتی
| مورد آزمون | روش آزمون | شرایط | مقدار نمونه ✓ |
|---|---|---|---|
| تنش حرارتی | 2.4.13.1 | Float 288°C، بدون اچ | ≥240 sec |
| دمای انتقال شیشه‌ای (Tg، DSC) | 2.4.25 | DSC | 204°C |
| دمای انتقال شیشه‌ای (Tg، DMA) | 2.4.24.4 | DMA | 215°C |
| Z-CTE آلفا 1 | 2.4.24 | TMA | 36 ppm/°C |
| Z-CTE آلفا 2 | 2.4.24 | TMA | 210 ppm/°C |
| انبساط محور Z (50–260°C) | 2.4.24 | TMA | 1.9% |
| X/Y CTE (40–125°C) | 2.4.24 | TMA | 12/15 ppm/°C |
| T-260 | 2.4.24.1 | TMA | >60 min |
| T-288 | 2.4.24.1 | TMA | >60 min |
| Td (5% کاهش وزن) | 2.4.24.6 | TGA | 412°C |
| قابلیت اشتعال | UL94 | E-24/125 | V-0 |
خواص الکتریکی
| مورد آزمون | روش آزمون | شرایط | مقدار نمونه ✓ |
|---|---|---|---|
| مقاومت سطحی | 2.5.17.1 | C-96/35/90 | 5.0×10⁸ MΩ |
| مقاومت حجمی | 2.5.17.1 | C-96/35/90 | 6.2×10⁹ MΩ·cm |
| ولتاژ شکست دی‌الکتریک | 2.5.6 | D-48/50+D-0.5/23 | ≥45 kV |
| Dk @1 GHz | IEC 61189-2-721 | اچ‌شده، R/C 50% | 4.6 |
| Dk @10 GHz | IEC 61189-2-721 | اچ‌شده، R/C 50% | 4.5 |
| Df @1 GHz | IEC 61189-2-721 | اچ‌شده، R/C 50% | 0.011 |
| Df @10 GHz | IEC 61189-2-721 | اچ‌شده، R/C 50% | 0.013 |
| CTI | IEC 60112 | اچ‌شده، 0.1% NH₄Cl | ≥200V |
| مقاومت قوس | 2.5.1 | D-48/50+D-0.5/23 | 124 sec |
خواص مکانیکی
| مورد آزمون | روش آزمون | شرایط | مقدار نمونه ✓ |
|---|---|---|---|
| قدرت پیل (1 oz) | 2.4.8 | Float 288°C/10 sec | 1.30 N/mm |
| قدرت خمشی (MD) | 2.4.4 | — | 600 N/mm² |
| قدرت خمشی (XD) | 2.4.4 | — | 530 N/mm² |
| جذب رطوبت | 2.6.2.1 | D-24/23 | 0.10% |
ویژگی‌های کلیدی (از دیتاشیت رسمی)
- بدون هالوژن: بدون برم، آنتیموان یا فسفر قرمز (IEC 61249-2-21)
- قابلیت ضد CAF: مقاومت در برابر مهاجرت الکتروشیمیایی برای قابلیت اطمینان ولتاژ بالا
- فایل UL: E115974 (توجه: متفاوت از E123995 که در اکثر محصولات FR-4 دیگر Kingboard استفاده می‌شود)
مشخصات تخمینی PI-515G و مقایسه با PI-520G
هیچ PDF دیتاشیت رسمی PI-515G به‌طور مستقل تأیید نشده است. مقادیر از قرارداد نام‌گذاری محصول و داده‌های مرجع PI-520G تخمین زده شده‌اند:
| مشخصه | PI-515G (تخمینی) | PI-520G (تأییدشده ✓) |
|---|---|---|
| Tg (DSC) | ~190°C | 204°C |
| Tg (DMA) | ~200°C | 215°C |
| Td (TGA) | ~400°C | 412°C |
| Z-CTE آلفا 1 | ~38 ppm/°C | 36 ppm/°C |
| Z-CTE (50–260°C) | ~2.1% | 1.9% |
| T-260 / T-288 | >60 min | >60 min |
| Dk @1 GHz | ~4.6 | 4.6 |
| Df @1 GHz | ~0.012 | 0.011 |
| بدون هالوژن | بله (تخمینی) | بله ✓ |
| ضد CAF | بله (تخمینی) | بله ✓ |
| هزینه نسبت به KB-6167F | ~1.3–1.5× | ~1.5–2.0× |
نکته اطمینان داده‌ها: مقادیر PI-515G تخمینی هستند. برای صلاحیت تولید، دیتاشیت رسمی را از Kingboard یا APTPCB درخواست کنید.
تحلیل استقامت حرارتی: چرا Td 412°C و T-288 >60 min مهم هستند
Td برابر 412°C در PI-520G آن را از هر ماده دیگری در سبد محصولات Kingboard متمایز می‌کند:
| ماده | Td (°C) ✓ | حاشیه بالای 260°C | حاشیه بالای 288°C |
|---|---|---|---|
| KB-6160 | 305 | 45°C | 17°C |
| KB-6165 | 339 | 79°C | 51°C |
| KB-6167F | 349 | 89°C | 61°C |
| HF-170 | 385 | 125°C | 97°C |
| PI-520G | 412 | 152°C | 124°C |
T-288 >60 min به این معنی است که PI-520G می‌تواند در معرض مداوم 288°C به مدت بیش از یک ساعت بدون دلامینیشن مقاومت کند. برای برد‌هایی که نیاز به چرخه‌های متعدد تعمیر BGA در دمای اوج 288°C دارند، PI-520G بزرگترین حاشیه ایمنی حرارتی موجود در سبد محصولات Kingboard را فراهم می‌کند.
مقایسه PI-520G با HF-170 و KB-6167F: مقایسه مواد با Tg بالا
| مشخصه | KB-6167F ✓ | HF-170 ✓ | PI-520G ✓ |
|---|---|---|---|
| Tg (DSC) | 175°C | 180°C | 204°C |
| Tg (DMA) | — | 190°C | 215°C |
| Td (TGA) | 349°C | 385°C | 412°C |
| Z-CTE (50–260°C) | 2.6% | 2.2% | 1.9% |
| Z-CTE آلفا 1 | 40 ppm/°C | 45 ppm/°C | 36 ppm/°C |
| T-288 | >35 min | >60 min | >60 min |
| Dk @1 GHz | 4.6 | 4.6 | 4.6 |
| Df @1 GHz | 0.016 | 0.011 | 0.011 |
| ضد CAF | بله | بله | بله |
| بدون هالوژن | خیر | بله | بله |
| فایل UL | E123995 | E115974 ✓ | E115974 |
PI-520G و HF-170 شیت‌های اسلش IPC یکسانی (/127/128/130)، پروفایل Dk/Df یکسان و ویژگی‌های بدون هالوژن/ضد CAF یکسانی را به اشتراک می‌گذارند. PI-520G در اصل نسخه ارتقایافته HF-170 با Tg 24°C بالاتر و Td 27°C بالاتر است.
Z-CTE محور 1.9%: تأثیر بر قابلیت اطمینان via در بردهای با تعداد لایه بالا
Z-CTE 50–260°C برابر 1.9% کمترین مقدار در محدوده محصولات بدون هالوژن Kingboard است. برای بردهای با تعداد لایه بالا (16+ لایه) با استک‌آپ ضخیم (>3.0 mm)، خستگی بشکه via مکانیزم اصلی خرابی در طول سیکل حرارتی است.
مقایسه تنش via برای یک برد 3.2 mm در طول ریفلو 260°C:
| ماده | Z-CTE 50-260°C | انبساط Z (3.2mm) | تنش نسبی |
|---|---|---|---|
| KB-6167F | 2.6% | 83 µm | 1.37× |
| HF-170 | 2.2% | 70 µm | 1.16× |
| PI-520G | 1.9% | 61 µm | 1.00× |
کاهش 22 µm نسبت به KB-6167F مستقیماً به طول عمر خستگی via بیشتر ترجمه می‌شود، که به‌ویژه برای تجهیزات با الزامات طول عمر خدمات 15 تا 20 ساله اهمیت دارد.
کاربردهای هدف: سرورها، بک‌پلین‌ها و الکترونیک با قابلیت اطمینان اکستریم
سرورهای پیشرفته: بردهای سرور نسل جدید که در آن تعداد لایه بالا (20+ لایه)، تراکم via بالا و انطباق بدون هالوژن نیازمند حاشیه‌های حرارتی فراتر از HF-170 است.
بک‌پلین‌ها: بک‌پلین‌های با پیچیدگی بالا برای سوئیچ‌های مخابراتی، روترهای دیتاسنتر و سیستم‌های ذخیره‌سازی که در آن قابلیت اطمینان 20+ ساله در طول سیکل حرارتی مداوم الزامی است.
زیرساخت ارتباطات بی‌سیم: تجهیزات ایستگاه پایه و زیرساخت شبکه که در آن انطباق بدون هالوژن سطح مخابراتی الزامی است.
الکترونیک خودروسازی (ولتاژ بالا): مدیریت توان EV، BMS و ماژول‌های محاسباتی ADAS که در آن دماهای عملکرد به 150°C نزدیک می‌شوند. قابلیت‌های PCB خودروسازی شامل پردازش PI-520G است.
سیستم‌های کنترل صنعتی: کنترلرهای فرآیند، درایوهای موتور و تبدیل توان در دماهای محیطی بالا.
دفاع و هوافضا: اگرچه پلی‌ایمید MIL-spec سنتی (Tg >250°C DSC) نیست، اما Tg 204°C و استقامت حرارتی استثنایی ممکن است بسیاری از کاربردهای نظامی را که نیازمند انطباق بدون هالوژن هستند، برآورده کند.
ملاحظات فرآیند ساخت برای مواد با Tg فوق‌بالا
Tg فوق‌بالا در PI-520G نیازمند پارامترهای لامینیشن تنظیم‌شده است. انتظار دماهای کیور >200°C (در مقابل >190°C برای KB-6167F) را داشته باشید. برای راهنمای پردازش PP-PI520G با پارامترهای خاص با Kingboard یا APTPCB تماس بگیرید.
دریلینگ: سیستم رزین متراکم ممکن است باعث افزایش سایش دریل شود. کاهش تعداد ضربه و بهینه‌سازی فید/سرعت توصیه می‌شود.
چسبندگی مس: قدرت پیل 1.30 N/mm (float 288°C) الزامات IPC را برآورده می‌کند اما کمتر از FR-4 استاندارد (KB-6160: 1.75 N/mm) است. با اندازه‌های ویژگی مس کافی طراحی کنید.
حساسیت به رطوبت: جذب آب 0.10% عالی است. پیش‌پخت قبل از لامینیشن برای موادی که فراتر از عمر انبارش ذخیره شده‌اند، توصیه می‌شود.
تمام پایانه‌های سطحی استاندارد سازگار هستند. برای حداکثر قابلیت اطمینان در کاربردهای با تعداد لایه بالا، ENIG توصیه می‌شود.
نحوه سفارش PCB با PI-515G و PI-520G از APTPCB
فایل‌های طراحی خود را با مشخص کردن PI-515G یا PI-520G ارسال کنید. تیم مهندسی ما محیط حرارتی، تعداد لایه و نیازهای بدون هالوژن را بررسی می‌کند تا مناسب بودن را تأیید کند—و ممکن است HF-170 را در صورتی که هزینه اضافی PI-520G توجیه‌پذیر نباشد، توصیه کند. برای ساخت و اسمبل کامل، ما پیشنهادهای یکپارچه با مستندات کیفیت شامل گواهینامه‌های انطباق بدون هالوژن ارائه می‌دهیم.