KB-6160 est le matériau de base de la famille FR-4 de Kingboard et l'un des laminés les plus produits au monde. Conçu spécifiquement comme noyau mince pour la construction de cartes multicouches, il utilise une résine époxy classique durcie DICY avec renfort en fibre de verre E pour offrir la facilité de process, la stabilité dimensionnelle et la structure de coût exigées par la production de masse. Avec un Tg typique de 135°C et une compatibilité UVB/AOI, KB-6160 répond aux exigences IPC-4101E/21.
Comprendre les performances réelles du datasheet de KB-6160, ainsi que ses limites, est essentiel pour prendre de bonnes décisions de sélection matière. Ce guide fournit les spécifications vérifiées complètes et une évaluation honnête des domaines où KB-6160 excelle et de ceux où une montée en gamme est nécessaire.
Dans ce guide
- Système matériau KB-6160 : époxy durci DICY avec compatibilité UVB et AOI
- Spécifications vérifiées KB-6160
- Système prepreg KB-6060 : données Dk/Df par style de verre
- Paramètres de laminage et avantages de cycle
- Évaluation de compatibilité assemblage sans plomb
- Limites de conception : CTE, rapport d'aspect et budget thermique
- Applications cibles et économie de production
- Quand passer à un FR-4 de classe supérieure
- Comment commander des PCB KB-6160 chez APTPCB
Système matériau KB-6160 : époxy durci DICY avec compatibilité UVB et AOI
KB-6160 utilise un système de résine époxy durcie au DICY (dicyandiamide), mécanisme de durcissement le plus répandu et le plus économique de l'industrie FR-4. Les points clés mis en avant par Kingboard incluent la compatibilité UVB et AOI (inspection optique automatique) pour augmenter le débit et la précision de production, une excellente stabilité dimensionnelle, de bonnes propriétés thermiques et mécaniques, ainsi que la conformité IPC-4101E/21.
La propriété de blocage UVB empêche la lumière UV parasite de traverser le substrat pendant l'exposition du photoresist, ce qui est particulièrement important pour les cartes double face et l'imagerie des couches internes. La compatibilité AOI garantit que la couleur et la texture de surface offrent un contraste propre pour les systèmes d'inspection automatiques.
KB-6160 est produit sous le fichier UL E123995 dans le réseau mondial de fabrication de Kingboard.
Spécifications KB-6160 vérifiées à partir du PDF officiel Kingboard
Toutes les valeurs proviennent du datasheet officiel du produit KB-6160 de Kingboard. Épaisseur d'éprouvette : 1,6 mm (construction 8×7628).
Propriétés thermiques
| Élément de test | Méthode de test | Condition | Spec (IPC-4101E/21) | Valeur typique |
|---|---|---|---|---|
| Thermal Stress | 2.4.13.1 | Float 288°C, non gravé | ≥10 sec | ≥180 sec |
| Transition vitreuse (Tg) | 2.4.25 | E-2/105, DSC | ≥130°C | 135°C |
| Z-axis CTE Alpha 1 | 2.4.24 | TMA | — | 60 ppm/°C |
| Z-axis CTE Alpha 2 | 2.4.24 | TMA | — | 300 ppm/°C |
| Expansion axe Z (50–260°C) | 2.4.24 | TMA | — | 4.3% |
| T-260 | 2.4.24.1 | TMA | — | >10 min |
| Td (perte de masse 5%) | 2.4.24.6 | TGA | — | 305°C |
| Inflammabilité | UL94 | E-24/23 | V-0 | V-0 |
Remarque : IPC-4101E/21 ne fixe pas d'exigences minimales pour CTE, T-260, T-288 ou Td ; ces valeurs sont données comme références typiques uniquement. C'est une différence importante par rapport aux slash sheets sans plomb comme /124 ou /126, qui imposent des minimums thermiques stricts.
Propriétés électriques
| Élément de test | Méthode de test | Condition | Spec | Valeur typique |
|---|---|---|---|---|
| Résistivité de surface | 2.5.17.1 | C-96/35/90 | ≥10⁴ MΩ | 1.0×10⁶ MΩ |
| Résistivité volumique | 2.5.17.1 | C-96/35/90 | ≥10⁶ MΩ·cm | 1.0×10⁸ MΩ·cm |
| Rigidité diélectrique | 2.5.6 | D-48/50+D-0.5/23 | ≥40 kV | 69 kV |
| Dk @ 1 MHz | 2.5.5.2 | Gravé, R/C 50% | ≤5.4 | 4.35 |
| Dk @ 1 GHz | 2.5.5.2 | Gravé, R/C 50% | — | 4.25 |
| Df @ 1 MHz | 2.5.5.2 | Gravé, R/C 50% | ≤0.035 | 0.017 |
| Df @ 1 GHz | 2.5.5.2 | Gravé, R/C 50% | — | 0.018 |
| CTI | IEC 60112 | — | — | ≥175V |
| Résistance à l'arc | 2.5.1 | D-48/50+D-0.5/23 | ≥60 sec | 125 sec |
Détail notable du datasheet : KB-6160 fournit des valeurs Dk/Df à 1 MHz et à 1 GHz, ce qui n'est pas le cas de tous les datasheets FR-4 standard. Le Dk de 4,25 à 1 GHz est utile pour les calculs d'impédance sur des cartes transportant des signaux de plusieurs centaines de MHz.
Propriétés mécaniques
| Élément de test | Méthode de test | Condition | Spec | Valeur typique |
|---|---|---|---|---|
| Peel Strength (1 oz) | 2.4.8 | 125°C | ≥0.70 N/mm | 1.7 N/mm |
| Peel Strength (1 oz) | 2.4.8 | Float 288°C/10 sec | ≥1.05 N/mm | 1.75 N/mm |
| Peel Strength (1 oz) | 2.4.8 | Après solution de process | ≥0.80 N/mm | 1.3 N/mm |
| Résistance à la flexion (MD) | 2.4.4 | — | ≥415 N/mm² | 565 N/mm² |
| Résistance à la flexion (XD) | 2.4.4 | — | ≥345 N/mm² | 446 N/mm² |
| Absorption d'humidité | 2.6.2.1 | D-24/23 | ≤0.5% | 0.19% |
Les valeurs de peel strength (1,7 et 1,75 N/mm) sont sensiblement plus élevées que celles des matériaux mid-Tg et high-Tg. Les résines durcies DICY présentent généralement une meilleure adhérence cuivre que les systèmes durcis phénolique.
Système prepreg KB-6060 : données Dk/Df complètes par style de verre à 1 GHz
KB-6160 est associé au prepreg KB-6060. Tableau complet Dk/Df prepreg à 1 GHz :
| Glass Style | R/C (%) | Dk @ 1 GHz (±0.2) | Df @ 1 GHz (±10%) | Épaisseur pressée (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 |
Noter la plage Dk importante : de 3,7 (1080 à 65% R/C) à 4,5 (7628 à 44% R/C). Utiliser le Dk laminé de 4,25 pour une simulation d'impédance alors que votre stackup emploie du prepreg 1080 (Dk 3,8) provoquerait des erreurs significatives d'impédance. Utiliser toujours les valeurs spécifiques prepreg. Notre service de conception de stackup en tient compte.
Paramètres de laminage et avantages de cycle en fabrication
Cycle presse recommandé par Kingboard pour le prepreg KB-6060 :
- Vitesse de montée en température : 1,0–2,5°C/min (80°C–140°C)
- Température de polymérisation : >175°C
- Durée de polymérisation : >45 minutes à température de cure
- Pression de polymérisation : 25±5 kgf/cm² (presse hydraulique sous vide)
La température de cure plus basse (>175°C) et le temps de cure plus court (>45 min) par rapport aux matériaux mid-Tg (>180°C, >60 min) et high-Tg (>190°C, >60 min) se traduisent directement par des cycles de presse plus rapides et un débit plus élevé, soit un avantage coût important en production de masse.
Stockage prepreg : max 50% RH et max 23°C pour une durée de vie de 90 jours, ou max 5°C pour 180 jours. Le matériau doit revenir à température ambiante au moins 4 heures avant utilisation.
Compatibilité assemblage sans plomb : évaluation technique honnête
C'est ici qu'une évaluation honnête est essentielle : KB-6160 N'EST PAS un matériau qualifié sans plomb. Le slash sheet IPC-4101E/21 ne spécifie pas de minimum T-260 ni T-288. La valeur typique T-260 de ">10 min" donne une certaine marge, mais il n'existe pas de garantie formelle sans plomb de la part du fabricant.
En pratique, les cartes KB-6160 fines (≤1,0 mm, 2–4 couches) survivent généralement à 3–5 cycles de refusion sans plomb. Mais les cartes multicouches épaisses avec vias à fort rapport d'aspect présentent un risque de délamination croissant à chaque exposition supplémentaire aux pics de 260°C.
Si votre cahier des charges d'assemblage exige une compatibilité sans plomb documentée, choisissez l'une de ces alternatives : KB-6160C (upgrade sans plomb au coût le plus bas dans la famille KB-6160), KB-6164 (faible CTE, anti-CAF, sans plomb à Tg normal), ou KB-6165 (plateforme mid-Tg avec qualification sans plomb complète).
Limites de conception : analyse du Z-axis CTE, du rapport d'aspect et du budget thermique
L'expansion en axe Z de 4,3% (50–260°C) est la plus élevée parmi les matériaux de ce guide. Pour référence : une carte de 1,6 mm s'allonge d'environ 69 µm en Z pendant la refusion, contre 50 µm pour KB-6165 et 42 µm pour KB-6167F. Cette hausse de 64% de contrainte via par rapport à KB-6167F limite les rapports d'aspect via fiables à environ 6:1 pour des exigences standards de cyclage thermique.
Le Td de 305°C est suffisant pour la plupart des process, mais offre moins de marge que les alternatives mid-Tg (335°C pour KB-6165). Pour les cartes nécessitant retouche ou soudage sélectif à température élevée, ce budget Td plus bas doit être pris en compte.
Aucune spécification anti-CAF n'est fournie pour KB-6160, ce qui peut devenir critique pour les designs à pas fin en environnement humide.
Malgré ces limites, KB-6160 reste le bon choix pour ses applications visées : cartes multicouches sensibles au coût opérant dans des environnements modérés, où les extrêmes thermiques de l'assemblage sans plomb restent maîtrisés.
Applications cibles et économie de production en grande série
KB-6160 excelle dans la production en volume de cartes 4 à 8 couches pour l'électronique grand public, les périphériques informatiques généralistes, les équipements de communication, les instruments et les produits d'automatisation de bureau. Son avantage coût provient de trois facteurs : prix matière le plus bas de la famille FR-4, cycle de laminage le plus rapide (température de cure plus basse et temps plus court) et durée de vie d'outil de perçage la plus longue (absence de fillers).
Chez APTPCB, environ 40–50% des commandes multicouches standard utilisent KB-6160 ou un FR-4 conventionnel équivalent. Nos lignes de production en grande série sont optimisées pour ce matériau avec le plus haut débit. Toutes les finitions de surface standard sont compatibles.
Quand monter en gamme : déclencheurs de sélection matière vers un FR-4 supérieur
| Votre exigence | Matériau recommandé | Pourquoi |
|---|---|---|
| Assemblage sans plomb requis | KB-6160C ou KB-6164 | Spécifications thermiques sans plomb formelles |
| Température de fonctionnement >85°C | KB-6165 (Tg 153°C) | Tg plus élevée, marge en service |
| Nombre de couches >10 | KB-6165F ou KB-6167F | CTE plus bas, meilleure stabilité dimensionnelle |
| Vitesse signal >1 Gbps | KB-6165GMD ou KB-6167GMD | Df plus bas, moins de perte d'insertion |
| Besoin anti-CAF | KB-6164 ou KB-6165 | Essais CAF formels |
| Exigence sans halogène | KB-6165G | Conformité HF en mid-Tg |
Comment commander des PCB KB-6160 chez APTPCB
Téléversez vos fichiers Gerber avec les exigences de stackup. Notre équipe d'ingénierie vérifie l'adéquation du KB-6160, simule l'impédance avec des valeurs Dk spécifiques prepreg et fournit un retour DFM généralement sous 24 heures. Pour un service complet fabrication + assemblage, nous chiffrons les deux ensemble, matière incluse.