KB-6165 représente le cœur de performance de la gamme FR-4 Kingboard. Système de résine époxy sans DICY, non chargé, durci phénolique, avec capacité anti-CAF, il offre un Tg typique de 153°C, un Td de 348°C et une expansion axe Z de 3,1% (50–260°C), tout en répondant aux exigences IPC-4101B/124. C'est l'un des laminés mid-Tg les plus spécifiés au monde : le matériau auquel pensent la plupart des concepteurs lorsqu'ils écrivent « FR-4 mid-Tg ».
KB-6165 couvre une famille très large de variantes, du grade de base non chargé présenté ici jusqu'aux versions chargée (KB-6165F), sans halogène (KB-6165G) et pertes moyennes (KB-6165GMD). Comprendre les performances réelles du matériau de base est essentiel pour choisir la bonne variante selon l'application.
Dans ce guide
- Technologie matériau KB-6165 : résine sans DICY à cure phénolique
- Spécifications datasheet vérifiées depuis le PDF officiel
- Fiabilité thermique : T-260, T-288 et marges sans plomb
- Propriétés électriques et conception d'impédance à 1 GHz
- Famille KB-6165 : sept variantes et leurs différences
- Procédé de fabrication et paramètres de laminage
- Applications cibles : telecom, industrie, automotive, médical
- Cross-reference industrie vs S1000H et IT-158
- Comment commander des PCB KB-6165 chez APTPCB
Technologie matériau KB-6165 : résine sans DICY à cure phénolique avec anti-CAF
KB-6165 utilise un système de résine époxy durci phénolique sans DICY (dicyandiamide-free), renforcé par tissu E-glass. L'absence de DICY est importante : les agents de cure DICY traditionnels se décomposent à haute température en libérant humidité et azote, pouvant provoquer cloquage et délamination lors des refusions sans plomb. La cure phénolique évite ces sous-produits et donne un profil thermique plus propre lors des multiples passages d'assemblage.
Le système de résine est non chargé, sans particules de filler inorganique. Cela maintient la constante diélectrique légèrement plus basse que les variantes chargées (KB-6165F) et garde une durée de vie d'outil de perçage standard, mais avec un CTE axe Z un peu plus élevé que la version chargée.
KB-6165 est explicitement conçu avec une résistance anti-CAF (Conductive Anodic Filament), donnée à ≥1000 heures sous 85°C/85% RH et polarisation 50V DC. Ce mode de défaillance électrochimique devient plus critique lorsque les pas descendent sous 0,5 mm.
Spécifications KB-6165 vérifiées depuis le PDF officiel Kingboard
Toutes les valeurs proviennent du datasheet officiel KB-6165 de Kingboard. Épaisseur d'éprouvette : 1,6 mm (construction 8×7628).
Propriétés thermiques et générales
| Élément de test | Méthode (IPC-TM-650) | Condition | Spec (IPC-4101B/124) | Valeur typique |
|---|---|---|---|---|
| Thermal Stress | 2.4.13.1 | Float 288°C, non gravé | ≥10 sec | 60 sec |
| Transition vitreuse (Tg) | 2.4.25 | E-2/105, DSC | ≥150°C | 153°C |
| Z-axis CTE Alpha 1 (sous Tg) | 2.4.24 | TMA | ≤60 ppm/°C | 55 ppm/°C |
| Z-axis CTE Alpha 2 (au-dessus Tg) | 2.4.24 | TMA | ≤300 ppm/°C | 287 ppm/°C |
| Expansion axe Z (50–260°C) | 2.4.24 | TMA | ≤3.5% | 3.1% |
| T-260 | 2.4.24.1 | TMA | ≥30 min | 50 min |
| T-288 | 2.4.24.1 | TMA | ≥5 min | 23 min |
| Td (perte de masse 5%) | 2.4.24.6 | TGA | ≥325°C | 348°C |
| Résistance CAF | — | 85°C/85%RH, 50V DC | ≥1000 h | 1000 h |
| Inflammabilité | UL94 | E-24/23 | V-0 | V-0 |
Propriétés électriques
| Élément de test | Méthode de test | Condition | Spec | Valeur typique |
|---|---|---|---|---|
| Résistivité de surface | 2.5.17.1 | C-96/35/90 | ≥1.0×10⁴ MΩ | 1.0×10⁷ MΩ |
| Résistivité volumique | 2.5.17.1 | C-96/35/90 | ≥1.0×10⁶ MΩ·cm | 1.0×10⁹ MΩ·cm |
| Rigidité diélectrique | 2.5.6 | D-48/50+D0.5/23 | ≥40 kV | 48 kV |
| Constante diélectrique (Dk) @ 1 MHz | 2.5.5.2 | Gravé | ≤5.4 | 4.5 |
| Facteur de dissipation (Df) @ 1 MHz | 2.5.5.2 | Gravé | ≤0.035 | 0.018 |
| Résistance à l'arc | 2.5.1 | D-48/50+D0.5/23 | ≥60 sec | 125 sec |
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 | 1.35 N/mm |
| Peel Strength (1 oz) | 2.4.8 | Float 288°C/10 sec | ≥1.05 N/mm | 1.42 N/mm |
| Résistance flexion (Warp) | 2.4.4 | — | ≥415 N/mm² | 560 N/mm² |
| Résistance flexion (Fill) | 2.4.4 | — | ≥345 N/mm² | 430 N/mm² |
| Absorption humidité | 2.6.2.1 | D-24/23 | ≤0.35% (min 0.51mm) / ≤0.80% (max 0.51mm) | 0.16% / 0.30% |
Disponibilité laminé
- Couleur de base : jaune
- Épaisseur : 0,05 mm–3,2 mm
- Cuivre : 18 µm (½ oz), 35 µm (1 oz), 70 µm (2 oz), 105 µm (3 oz)
- Tailles panneau standard : 37"×49" (940×1245 mm), 41"×49" (1042×1245 mm), 43"×49" (1093×1245 mm)
Analyse de fiabilité thermique : T-260, T-288 et marges de refusion sans plomb
Les valeurs T-260 de 50 minutes et T-288 de 23 minutes sont les chiffres clés pour les ingénieurs process assemblage. Pour un profil SMT sans plomb typique culminant à 250°C pendant 60–90 secondes, le T-260 de 50 minutes donne environ 30× de marge par passage. Même avec SMT double face (2 passages), selective wave et retouche, KB-6165 offre généralement un budget thermique suffisant.
Cependant, le T-288 de 23 minutes mérite une analyse attentive sur les assemblages complexes. Chaque passage avec pic à 260°C représente environ 30–45 secondes au-dessus de 288°C. Pour les cartes nécessitant 5 passages ou plus, ou des retouches prolongées à haute température, le temps cumulé >288°C doit être suivi face à ce budget de 23 minutes. Si ce seuil est approché, passer à KB-6167F (T-288 >35 min typique) apporte une marge supplémentaire.
L'expansion axe Z de 3,1% (50–260°C) est le différenciateur principal entre KB-6165 et les alternatives chargées. Sur une carte 1,6 mm, 3,1% correspond à environ 50 µm de déplacement total en Z. À titre de comparaison, KB-6165F (chargé) atteint 3,0% et KB-6167F 2,6%. Le gain de 16% entre KB-6165 et KB-6167F se traduit directement en durée de vie via plus longue, typiquement +30 à +50% de cycles thermiques avant défaillance.
Le CTE Alpha 1 de 55 ppm/°C (sous Tg) vs Alpha 2 de 287 ppm/°C (au-dessus Tg) montre la variation marquée du CTE au passage du Tg. Comme la carte fonctionne sous Tg en usage normal, c'est Alpha 1 qui pilote le comportement dimensionnel en cyclage terrain. Alpha 2 compte surtout pendant la refusion quand la température dépasse Tg.
Propriétés électriques et implications de conception d'impédance à 1 GHz
Le Dk de KB-6165 à 4,5 @1 MHz (datasheet officiel) et son Df de 0,018 @1 MHz le placent clairement dans la catégorie FR-4 standard. Noter que le datasheet publie les valeurs à 1 MHz, pas à 1 GHz. Aux fréquences GHz, le Dk baisse légèrement et le Df augmente, comportement normal pour les FR-4.
Pour les designs à impédance contrôlée, le point clé est que le Dk réel dépend fortement du style de verre prepreg et du contenu résine. Un prepreg 2116 à 50% R/C n'a pas le même Dk qu'un 7628 à 44% R/C. Notre service stackup utilise des valeurs Dk spécifiques prepreg pour une modélisation précise plutôt que le Dk laminé global.
Le Df de 0,018 @1 MHz rend KB-6165 adapté aux designs numériques jusqu'à environ 3 GHz. Pour USB 3.0 (5 Gbps), SATA III (6 Gbps) ou PCIe Gen3 (8 GT/s) avec des longueurs de trace <4 pouces, KB-6165 reste généralement suffisant. Pour des traces plus longues ou des interfaces plus rapides, envisager KB-6165GMD (Df ~0,010) ou KB-6167GLD (Df ~0,006).
Les valeurs de peel strength, 1,35 N/mm à 125°C et 1,42 N/mm après float 288°C, dépassent nettement les minima. Le peel après float est même supérieur au peel à chaud, ce qui indique une excellente adhérence résine-cuivre avec effet post-cure après exposition thermique.
Carte des variantes KB-6165 : sept produits et leurs relations
KB-6165 sert de base à la famille la plus étendue de Kingboard :
| Variante | Différence clé | IPC Slash | Chargé | Halogen-Free | Application principale |
|---|---|---|---|---|---|
| KB-6165 | Base, non chargé | /124 | Non | Non | Multicouche standard 4–12L |
| KB-6165F | Chargé, CTE plus bas | /99 | Oui | Non | Nombre de couches élevé, BGA |
| KB-6165C | Chimie HF alternative | — | Non | Oui | Homologations OEM spécifiques |
| KB-6165LE | Faible expansion | — | Non | Non | Cyclage thermique étendu |
| KB-6165G | Sans halogène | — | Non | Oui | Conformité UE/automotive |
| KB-6165GC | HF, Dk plus bas | — | Non | Oui | HF + SI améliorée |
| KB-6165GMD | Mid-loss | — | Non | Oui | Numérique 1–10 Gbps |
Cette largeur de gamme permet de prototyper en KB-6165 puis migrer vers une variante sans refonte complète du stackup.
Guide de fabrication et paramètres de laminage
KB-6165 est spécifié pour applications en informatique/périphériques, équipements de communication, instrumentation et bureautique. Chez APTPCB, nous le traitons sur nos lignes multicouches avec des paramètres optimisés selon les recommandations Kingboard.
Perçage : matériau non chargé, KB-6165 offre une durée de vie d'outil standard, environ 3 000 à 5 000 coups pour vias de 0,25–0,40 mm selon l'épaisseur carte. C'est 15–20% meilleur que les alternatives chargées comme KB-6165F. Pour microvias HDI, le perçage laser UV ou CO₂ donne des barrels propres.
Finitions de surface : toutes les finitions standard sont compatibles : HASL (Sn/Pb et sans plomb), ENIG, OSP, argent immersion, étain immersion. Pour les assemblages BGA pas fin, ENIG donne la meilleure planéité.
Contrôle qualité : notre système qualité inclut test d'impédance TDR, AOI et test électrique complet (flying probe ou fixture) sur chaque ordre de production. Les microsections first-article valident qualité via et épaisseur diélectrique. La précision innerlayer registration est tenue à ±2 mil sur tous les layer counts.
Applications cibles : telecom, industrie, automotive et médical
Télécommunications : contrôleurs de station de base, switches réseau et équipements de transport optique avec durée de vie 10 ans. La capacité anti-CAF est critique pour connecteurs pas fin en armoires outdoor soumises à l'humidité. Nos services PCB telecom incluent impédance contrôlée et backdrilling.
Contrôle industriel : PLC, motor drives et modules de conversion de puissance opérant entre -20°C et +85°C. La résistance en flexion de 560 N/mm² limite le warpage sous charge connecteurs/radiateurs. Les process de fabrication standard s'appliquent.
Automotive (hors ADAS) : électronique de carrosserie, contrôleurs d'éclairage et cartes de traitement infotainment. Pour les exigences PCB automotive, APTPCB fournit documentation PPAP et traçabilité matière au lot. Remarque : pour under-hood ou ADAS avec cyclage thermique renforcé, migrer vers KB-6167F.
Instruments médicaux : équipements de diagnostic et systèmes de monitoring patient. La cure sans DICY donne un outgassing plus propre, favorable près de capteurs sensibles.
Électronique grand public : produits à fort volume nécessitant assemblage sans plomb à coût compétitif. KB-6165 offre un équilibre optimal fiabilité/économie pour les marchés réglementés.
Cross-reference industrie : KB-6165 vs Shengyi S1000H et ITEQ IT-158
| Paramètre | KB-6165 | Shengyi S1000H | ITEQ IT-158 | Isola IS410 |
|---|---|---|---|---|
| Tg (DSC) | 153°C | 150°C | 150°C | 150°C |
| Td (TGA) | 348°C | 340°C | 340°C | 340°C |
| Dk @ 1 MHz | 4.5 | 4.5 | 4.4 | 4.4 |
| Df @ 1 MHz | 0.018 | 0.016 | 0.016 | 0.013 |
| Z-CTE (50–260°C) | 3.1% | 2.8% | 2.8% | 3.0% |
| T-260 (typique) | 50 min | >30 min | >30 min | >30 min |
| T-288 (typique) | 23 min | >15 min | >15 min | >15 min |
| IPC Slash Sheet | /124 | /99 ou /124 | /99 | /21 ou /26 |
| Chargé | Non | Variantes | Non | Non |
KB-6165 est souvent la solution la plus compétitive grâce à l'échelle de production Kingboard. Le Z-CTE de 3,1% est légèrement plus élevé que certaines alternatives ; pour une expansion plus faible, envisager KB-6165F (3,0%) ou KB-6167F (2,6%). APTPCB traite toutes les grandes marques et conseille l'option la plus rentable.
Comment commander des PCB KB-6165 chez APTPCB
APTPCB maintient un stock KB-6165 dans les épaisseurs noyau standard de 0,1 mm à 1,6 mm et les poids cuivre courants. Soumettez vos Gerber et votre stackup pour une revue DFM gratuite incluant vérification matière, simulation d'impédance et chiffrage compétitif.
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