KB-6165F est la variante chargée de la plateforme mid-Tg KB-6165 de Kingboard. L'ajout de fillers inorganiques dans le système époxy à cure phénolique réduit l'expansion axe Z, contrôle l'écoulement résine en laminage et améliore la stabilité dimensionnelle, trois attributs de plus en plus critiques au-delà de 8 couches. Avec un Tg typique de 157°C, un Td de 346°C et un T-288 supérieur à 30 minutes, KB-6165F satisfait IPC-4101E/99 avec une marge confortable, tout en gardant un coût matière nettement inférieur aux alternatives high-Tg.
KB-6165F est l'un des laminés mid-Tg les plus utilisés au monde. Son équilibre entre compatibilité assemblage sans plomb, capacité anti-CAF et prix compétitif grâce à l'échelle industrielle de Kingboard en fait le choix par défaut pour les productions multicouches soucieuses de coût mais au-delà du FR-4 standard.
Dans ce guide
- Système matériau et construction
- Spécifications datasheet complètes
- Analyse approfondie de fiabilité thermique
- Propriétés électriques et conception d'impédance
- Données prepreg KB-6065F
- Paramètres de laminage
- Comparaison KB-6165F vs KB-6165
- Engineering d'application
- Équivalents industrie
- Démarrer avec APTPCB
Système matériau KB-6165F : comment les fillers inorganiques améliorent la fiabilité
KB-6165F utilise un système époxy à cure phénolique sans DICY, renforcé par tissu E-glass et chargé en fillers inorganiques. La cure non-DICY évite les dégagements d'humidité et d'azote typiques des agents DICY à haute température, avantage clé en refusion lead-free à 245–260°C.
Le chargement inorganique sert trois objectifs : contraindre l'expansion thermique axe Z grâce à des particules à faible CTE, limiter l'écoulement résine en laminage pour une épaisseur diélectrique plus uniforme, et renforcer l'interface verre-résine pour de meilleures performances anti-CAF.
KB-6165F est reconnu UL sous le fichier E123995 et répond à IPC-4101E, slash sheet /99. Le prepreg associé est KB-6065F.
Spécifications KB-6165F vérifiées depuis le PDF officiel Kingboard
Toutes les données proviennent du datasheet officiel KB-6165F de Kingboard. Épaisseur d'éprouvette pour valeurs typiques : 1,6 mm (construction 8×7628).
Propriétés thermiques
| Élément de test | Méthode de test | Condition | Spec (IPC-4101E/99) | Typique |
|---|---|---|---|---|
| Thermal Stress | 2.4.13.1 | Float 288°C, non gravé | ≥10 sec | >240 sec |
| Transition vitreuse (Tg) | 2.4.25 | E-2/105, DSC | ≥150°C | 157°C |
| Z-axis CTE Alpha 1 (sous Tg) | 2.4.24 | TMA | ≤60 ppm/°C | 40 ppm/°C |
| Z-axis CTE Alpha 2 (au-dessus Tg) | 2.4.24 | TMA | ≤300 ppm/°C | 230 ppm/°C |
| Expansion axe Z (50–260°C) | 2.4.24 | TMA | ≤3.5% | 3.0% |
| X/Y CTE | 2.4.24 | 40–125°C | — | 12/15 ppm/°C |
| T-260 | 2.4.24.1 | TMA | ≥30 min | >60 min |
| T-288 | 2.4.24.1 | TMA | ≥5 min | >30 min |
| Td (perte de masse 5%) | 2.4.24.6 | TGA | ≥325°C | 346°C |
| Inflammabilité | UL94 | E-24/23 | V-0 | V-0 |
Propriétés électriques
| Élément de test | Méthode de test | Condition | Spec | Typique |
|---|---|---|---|---|
| Résistivité surface | 2.5.17.1 | C-96/35/90 | ≥10⁴ MΩ | 2.6×10⁸ MΩ |
| Résistivité volume | 2.5.17.1 | C-96/35/90 | ≥10⁶ MΩ·cm | 3.4×10⁹ MΩ·cm |
| Rigidité diélectrique | 2.5.6 | D-48/50+D0.5/23 | ≥40 kV | ≥45 kV |
| Dk @ 1 MHz | 2.5.5.2 | Gravé, R/C 50% | ≤5.4 | 4.8 |
| Dk @ 1 GHz | 2.5.5.2 | Gravé, R/C 50% | — | 4.6 |
| Df @ 1 MHz | 2.5.5.2 | Gravé, R/C 50% | ≤0.035 | 0.015 |
| Df @ 1 GHz | 2.5.5.2 | Gravé, R/C 50% | — | 0.016 |
| CTI | IEC 60112 | — | — | >175V |
| Résistance à l'arc | 2.5.1 | D-48/50+D-0.5/23 | ≥60 sec | 127 sec |
Propriétés mécaniques
| Élément de test | Méthode de test | Condition | Spec | Typique |
|---|---|---|---|---|
| Peel Strength (1 oz) | 2.4.8 | 125°C | ≥0.70 N/mm | 1.3 N/mm |
| Peel Strength (1 oz) | 2.4.8 | Float 288°C/10 sec | ≥1.05 N/mm | 1.5 N/mm |
| Peel Strength (1 oz) | 2.4.8 | Après solution de process | ≥0.80 N/mm | 1.1 N/mm |
| Résistance flexion (MD) | 2.4.4 | — | ≥415 N/mm² | 540 N/mm² |
| Résistance flexion (XD) | 2.4.4 | — | ≥345 N/mm² | 480 N/mm² |
| Absorption humidité | 2.6.2.1 | D-24/23 | ≤0.5% | 0.10% |
Analyse de fiabilité thermique : performances T-260 >60 min et Z-CTE 3,0%
La différenciation clé de KB-6165F face au FR-4 standard et aux mid-Tg non chargés est sa performance thermique cumulée. Le T-260 >60 min est particulièrement important pour les assemblages complexes nécessitant plusieurs opérations de soudure. Une carte SMT double face voit typiquement 2 passages de refusion (top/bottom), du selective wave pour composants traversants, puis potentiellement des retouches, autant d'expositions proches de 260°C.
Avec T-260 >60 min, KB-6165F offre une marge très large pour les process standards. Même des cartes nécessitant 10+ passages restent généralement dans un budget thermique sûr.
L'interaction Tg / Z-axis CTE mérite attention. Sous Tg (157°C), le Z-CTE est 40 ppm/°C ; au-dessus, il monte à 230 ppm/°C (presque 6×). C'est pourquoi l'expansion totale 50–260°C (3,0%) est la donnée la plus critique pour la fiabilité via : elle intègre les deux régimes sur toute la plage de refusion.
Propriétés électriques et conception d'impédance avec résines chargées
Le Dk de KB-6165F (4,6 à 1 GHz) et son Df (0,016 à 1 GHz) sont pratiquement identiques à KB-6167F. Les systèmes résine chargés des deux matériaux donnent des performances diélectriques très proches. En pratique, les calculs d'impédance, stackups et simulations SI sont largement interchangeables.
Pour un microstrip 50Ω typique sur diélectrique 4 mil (prepreg 2116, Dk 4,5), la largeur de piste est d'environ 7,2 mil. Pour des paires diff 100Ω avec 5 mil d'écart, la largeur est d'environ 4,5 mil. Nos outils d'impédance utilisent les Dk spécifiques prepreg du tableau ci-dessous.
Système prepreg KB-6065F : données Dk/Df par style de verre à 1 GHz
| Glass Style | R/C (%) | Dk @ 1 GHz (±0.2) | Df @ 1 GHz (±10%) | Épaisseur pressée (mil) |
|---|---|---|---|---|
| 1037 | 74±2 | 4.0 | 0.017 | 2.0±0.30 |
| 1037 | 76±2 | 4.0 | 0.017 | 2.1±0.30 |
| 106 | 70±2 | 4.1 | 0.017 | 1.9±0.30 |
| 106 | 73±2 | 4.0 | 0.017 | 2.2±0.40 |
| 106 | 75±2 | 3.9 | 0.018 | 2.3±0.40 |
| 1080 | 62±2 | 4.3 | 0.016 | 2.8±0.30 |
| 1080 | 65±2 | 4.2 | 0.017 | 3.1±0.40 |
| 1080 | 68±2 | 4.2 | 0.017 | 3.4±0.40 |
| 2116 | 52±2 | 4.5 | 0.016 | 4.6±0.40 |
| 2116 | 55±2 | 4.5 | 0.016 | 5.0±0.40 |
| 2116 | 58±2 | 4.4 | 0.016 | 5.4±0.50 |
| 3313 | 52±2 | 4.5 | 0.015 | 3.5±0.30 |
| 3313 | 55±2 | 4.4 | 0.015 | 3.8±0.30 |
| 3313 | 58±2 | 4.4 | 0.016 | 4.2±0.40 |
| 7628 | 43±2 | 4.7 | 0.015 | 7.3±0.40 |
| 7628 | 45±2 | 4.6 | 0.015 | 7.7±0.50 |
| 7628 | 48±2 | 4.6 | 0.016 | 8.3±0.50 |
Ces données proviennent directement du datasheet officiel Kingboard. Les tolérances Dk ±0,2 et Df ±10% doivent être intégrées aux calculs d'impédance worst-case.
Paramètres de laminage et recommandations de fabrication
Cycle presse recommandé par Kingboard pour prepreg KB-6065F :
- Montée en température : 1,5–2,5°C/min (80°C–140°C)
- Température de cure : >180°C (plus bas que KB-6167F à >190°C)
- Temps de cure : >60 minutes à température de cure
- Pression de cure : 350±50 PSI (presse hydraulique sous vide)
Chez APTPCB, nos lignes multicouches utilisent des programmes dédiés KB-6165F validés par microsection et tests d'adhérence. Le vide complet est appliqué pendant tout le cycle pour éviter les vides, particulièrement important sur constructions prepreg fines (verres 1037/106).
Perçage : le chargement filler rend KB-6165F plus abrasif que KB-6165 non chargé. Le choix entry/back-up doit en tenir compte. Les hit counts utiles sont typiquement 15–20% plus faibles qu'en non chargé. Pour structures HDI à microvias, le perçage laser UV/CO₂ n'est pas impacté de façon significative.
KB-6165F vs KB-6165 non chargé : comparaison technique détaillée
| Propriété | KB-6165F (chargé) | KB-6165 (non chargé) | Signification |
|---|---|---|---|
| Tg (DSC typique) | 157°C | 153°C | Différence faible |
| Td (TGA typique) | 346°C | 335°C | Plafond thermique supérieur |
| T-260 (typique) | >60 min | 50 min | Endurance supérieure |
| T-288 (typique) | >30 min | 23 min | Gain net |
| Z-CTE Alpha 1 | 40 ppm/°C | 55 ppm/°C | -27%, très important |
| Z-CTE 50–260°C | 3.0% | 3.1% | Gain modéré |
| Dk @ 1 GHz | 4.6 | 4.5 | Légère hausse due fillers |
| Df @ 1 GHz | 0.016 | 0.016 | Inchangé |
| Absorption humidité | 0.10% | 0.30% | -67% |
| IPC Slash Sheet | /99 | /124 | Spécifications différentes |
| Durée de vie foret | Plus faible (15–20%) | Standard | Compromis coût |
L'amélioration la plus marquante est le Z-CTE Alpha 1 : 40 vs 55 ppm/°C. Sous Tg, là où la carte passe la majorité de sa vie en service, cette réduction de 27% allonge directement la durée de vie en cyclage thermique.
Applications cibles : infrastructures telecom et équipements industriels
Multicouches high layer count (10–20 couches) : l'écoulement résine maîtrisé maintient une épaisseur diélectrique uniforme entre prepregs, aidant à tenir l'impédance dans ±7% même sur 16 couches. La précision d'innerlayer registration bénéficie de la stabilité dimensionnelle améliorée.
Substrats BGA/µBGA pas fin : les designs via-in-pad avec bouchage/planarisation nécessitent une qualité de remplissage résine cohérente. Le système chargé fournit des résultats plus uniformes.
Électronique automotive de carrosserie : modules climatisation, contrôleurs éclairage et cartes infotainment jusqu'à 105°C ambiant. Les services PCB automotive d'APTPCB incluent KB-6165F avec traçabilité complète.
Telecom et réseau : cartes de commutation/routage pour infrastructure telecom, où durée de vie 10 ans et assemblage sans plomb sont standards.
Cross-reference industrie : KB-6165F vs Shengyi S1000-2M et Isola IS415
| Paramètre | KB-6165F | Shengyi S1000H | ITEQ IT-158 | Isola IS415 |
|---|---|---|---|---|
| Tg (DSC) | 157°C | 150°C | 150°C | 150°C |
| Dk @ 1 GHz | 4.6 | 4.4 | 4.4 | 4.4 |
| Df @ 1 GHz | 0.016 | 0.016 | 0.016 | 0.013 |
| Z-CTE (50–260°C) | 3.0% | 2.8% | 2.8% | 3.0% |
| IPC Slash Sheet | /99 | /99 | /99 | /99 |
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