Le KB-6160A est un stratifié FR-4 Kingboard destiné aux circuits imprimés rigides double face nécessitant un compromis entre coût, stabilité industrielle et rendement de fabrication. Sa particularité principale est l’intégration d’une propriété de blocage UVB dans la résine, conçue pour limiter les problèmes de transfert lumineux pendant l’exposition photolithographique.
Pour les fabricants produisant de grandes quantités de cartes 2 couches, cette caractéristique peut avoir un impact direct sur le rendement. Les applications concernées incluent notamment les drivers LED, les alimentations compactes, les interfaces industrielles HMI, les contrôleurs moteurs et les équipements électroniques grand public.
Le marché des PCB double face reste l’un des segments les plus importants en volume de fabrication. Dans ces applications sensibles au coût, une amélioration même faible du taux de production conforme peut représenter une économie importante sur plusieurs milliers ou millions de cartes.
Pourquoi un matériau FR-4 spécifique améliore-t-il la fabrication des PCB double face ?
Une carte double face possède une logique de fabrication différente d’un PCB multicouche. Dans une construction multicouche, plusieurs couches internes sont assemblées avec des préimprégnés et un cycle de pressage. Pour une carte deux couches, le noyau FR-4 constitue directement la structure principale du circuit.
Le choix du stratifié influence donc directement :
- la stabilité dimensionnelle ;
- la qualité de l’exposition des circuits ;
- la précision d’alignement ;
- le rendement global de fabrication.
Lors de l’exposition d’une face cuivre recouverte de résine photosensible, une partie du rayonnement UV peut traverser le matériau et influencer la face opposée. Sur des matériaux standards, ce phénomène devient plus critique avec les noyaux fins.
Le KB-6160A répond à cette problématique grâce à une formulation avec blocage UVB. Cette propriété réduit le risque d’exposition parasite de la seconde face et simplifie le flux de production.
Quelles sont les caractéristiques techniques du KB-6160A ?
| Paramètre | KB-6160A (valeur estimée) | Méthode de test |
|---|---|---|
| Transition vitreuse Tg (DSC) | ~130°C | IPC-TM-650 2.4.25 |
| Température de décomposition Td | ~300°C | IPC-TM-650 2.4.24.6 |
| CTE axe Z α1 sous Tg | ~65 ppm/°C | TMA |
| CTE axe Z (50–260°C) | ~4,5% | TMA |
| Absorption humidité | ≤0,35% | IPC-TM-650 2.6.2.1 |
| Inflammabilité | V-0 | UL 94 |
| Classification IPC | IPC-4101D/21 | — |
| Fichier UL | E123995 | — |
| Épaisseur du noyau | 0,4–3,2 mm | — |
| Blocage UV | Oui (UVB) | — |
Propriétés électriques
| Paramètre | KB-6160A (valeur estimée) | Méthode |
|---|---|---|
| Dk @1 MHz | ~4,5 | IPC-TM-650 2.5.5.9 |
| Dk @1 GHz | ~4,3 | IPC-TM-650 2.5.5.9 |
| Df @1 MHz | ~0,018 | IPC-TM-650 2.5.5.9 |
| Df @1 GHz | ~0,020 | IPC-TM-650 2.5.5.9 |
| CTI | ≥175V | IEC 60112 |
Propriétés mécaniques
| Paramètre | KB-6160A (valeur estimée) | Méthode |
|---|---|---|
| Résistance au pelage après float 288°C | ≥1,05 N/mm | IPC-TM-650 2.4.8 |
| Résistance flexion MD | ~520 N/mm² | IPC-TM-650 2.4.4 |
Les valeurs KB-6160A sont estimées à partir de la classification IPC-4101D/21. La différence principale avec KB-6160 concerne la résine avec blocage UVB et la plage d’épaisseur du noyau commençant à 0,4 mm contre 0,05 mm pour KB-6160.
Comment la protection UVB du KB-6160A améliore-t-elle le rendement d’exposition ?
Dans une fabrication double face classique, chaque côté du panneau reçoit une image de circuit indépendante. Le problème apparaît lorsque l’énergie UV utilisée pour exposer une face traverse partiellement le matériau.
Sans blocage UV :
- la face opposée peut recevoir une exposition parasite ;
- des images fantômes peuvent apparaître ;
- les pistes fines deviennent plus difficiles à contrôler ;
- le taux de rebut augmente.
La méthode traditionnelle consiste à utiliser des feuilles opaques ou des séparateurs pendant l’exposition. Cette solution ajoute :
- des manipulations supplémentaires ;
- un temps de cycle plus long ;
- un risque de contamination.
Avec le KB-6160A, le matériau absorbe les longueurs d’onde UVB critiques utilisées pendant l’imagerie. Le processus devient plus simple et plus stable pour les productions répétitives.
KB-6160A, KB-6160 ou KB-6160C : quel matériau choisir ?
| Critère | KB-6160A | KB-6160 | KB-6160C |
|---|---|---|---|
| Tg (DSC) | ~130°C | 135°C ✓ | ~140°C |
| Td (TGA) | ~300°C | 305°C ✓ | ~310°C |
| CTE Z (50–260°C) | ~4,5% | 4,3% ✓ | ~4,0% |
| Dk @1 GHz | ~4,3 | 4,25 ✓ | ~4,3 |
| IPC | /21 | /21 ✓ | /24 |
| Blocage UV | Oui | Non | Non |
| Épaisseur minimale noyau | 0,4 mm | 0,05 mm | — |
| Système préimprégné | Limité | KB-6060 complet | KB-6060C |
| Compatible sans plomb | Non | Non | Oui |
| Usage principal | Double face | Multicouche standard | Multicouche sans plomb |
Matrice de décision matériau PCB
| Besoin industriel | Choix recommandé |
|---|---|
| Carte 2 couches haute quantité | KB-6160A |
| Driver LED compact 0,4–1,0 mm | KB-6160A |
| PCB multicouche 4 couches ou plus | KB-6160 + KB-6060 |
| Assemblage sans plomb qualifié | KB-6160C |
| Température supérieure à 100°C | KB-6165 |
| Signaux haute vitesse >1 Gbps | KB-6165GMD ou matériau supérieur |
Quelles épaisseurs KB-6160A correspondent aux applications courantes ?
Le KB-6160A est conçu pour les constructions où le noyau constitue directement la carte finale.
| Épaisseur noyau | Épaisseur finale approximative avec cuivre | Application |
|---|---|---|
| 0,4 mm | ~0,5 mm | Drivers LED fins, modules compacts |
| 0,6 mm | ~0,7 mm | Alimentations compactes, capteurs IoT |
| 0,8 mm | ~0,9 mm | Drivers LED standard, cartes relais |
| 1,0 mm | ~1,1 mm | Contrôleurs moteurs compacts |
| 1,2 mm | ~1,3 mm | Cartes HMI, distribution puissance |
| 1,6 mm | ~1,7 mm | PCB double face standard |
| 2,0 mm | ~2,1 mm | Cartes puissance cuivre épais |
| 3,2 mm | ~3,3 mm | Distribution puissance, backplanes |
L’absence d’épaisseurs inférieures à 0,4 mm est volontaire. Ces formats sont généralement destinés aux couches internes multicouches et correspondent davantage au domaine du KB-6160.
Pour quelles applications le PCB KB-6160A est-il adapté ?
Drivers LED
Les circuits LED utilisent fréquemment des architectures deux couches. Les versions fines bénéficient particulièrement du blocage UVB du KB-6160A lorsque l’espace mécanique est limité.
Alimentations à découpage
Les chargeurs, adaptateurs USB-C PD et convertisseurs industriels utilisent souvent des PCB double face avec des exigences thermiques modérées.
Interfaces HMI industrielles
Les cartes derrière écran tactile utilisent souvent deux couches pour les interfaces, commandes LED et communications.
Nos capacités PCB industrielles permettent d’intégrer ces constructions avec des exigences de production série.
Contrôleurs moteurs
Les petits moteurs BLDC, ventilateurs et pompes utilisent souvent des architectures deux couches intégrant commande grille, mesure courant et étage puissance.
Électronique automobile secondaire
Le KB-6160A convient aux applications comme éclairage intérieur, commandes de sièges ou modules non critiques. Pour les environnements plus sévères, le KB-6167F avec Tg >170°C constitue une alternative.
Quels avantages de fabrication apporte le KB-6160A en production série ?
Le bénéfice du KB-6160A ne vient pas uniquement du blocage UVB.
Flux de fabrication simplifié
Une carte deux couches évite :
- l’imagerie des couches internes ;
- le traitement d’oxyde ;
- l’empilage préimprégné ;
- le cycle de pressage multicouche.
Le processus devient plus court et plus économique.
Perçage stable
La formulation FR-4 standard permet un perçage avec paramètres classiques et une bonne durée de vie des outils.
Compatibilité traitement cuivre
Les procédés cuivre chimique et électrolytique standards restent compatibles.
Finitions disponibles
Le KB-6160A accepte les finitions courantes :
- HASL ;
- HASL sans plomb ;
- ENIG ;
- argent chimique ;
- étain chimique ;
- OSP.
Notre processus de fabrication PCB est adapté aux productions double face à grand volume.
Quand faut-il remplacer le KB-6160A par un matériau multicouche ?
Le KB-6160A atteint sa limite lorsque la conception nécessite une architecture différente.
| Exigence | Limitation KB-6160A | Alternative |
|---|---|---|
| Plus de 4 couches | Pas de système préimprégné complet | KB-6160 + KB-6060 |
| Qualification sans plomb | Pas de spécifications T-260/T-288 | KB-6160C |
| Température >100°C | Marge thermique limitée | KB-6165 |
| Impédance contrôlée ±5% | Dk non caractérisé par style verre | KB-6160 |
| Sans halogène | Formulation différente nécessaire | KB-6165G |
| Signaux rapides >1 Gbps | Pertes trop élevées | KB-6165GMD |
Le choix du KB-6160A correspond donc à une décision d’architecture : lorsqu’un circuit peut rester sur deux couches, il offre une solution économique et industrielle. Lorsque la densité augmente, le système matériau doit évoluer.
Comment demander un PCB KB-6160A à un fabricant ?
Pour obtenir un devis fiable, indiquez :
- l’épaisseur du noyau souhaitée ;
- le poids cuivre ;
- la finition de surface ;
- le volume annuel ;
- les contraintes thermiques.
L’équipe technique peut confirmer l’adéquation du KB-6160A avec votre conception et proposer une alternative si les exigences dépassent les capacités du matériau.
Pour les productions importantes avec services d’assemblage complets, un fabricant capable de gérer fabrication, contrôle qualité et documentation fournit une meilleure maîtrise du coût total.