Le KB-6167F est un stratifié FR-4 haute Tg à charge minérale et durcisseur phénolique multifonctionnel, conçu pour les applications multicouches soumises à de fortes contraintes thermiques. Le bon choix dépend de l'ensemble de la structure du PCB : empilement, configuration du préimprégné KB-6067F, exigences d'impédance, profil d'assemblage, objectifs de fiabilité et contrôles industriels.
Points essentiels pour la sélection du KB-6167F
- Le KB-6167F présente typiquement une température de transition vitreuse Tg de 175°C par DSC, une température de décomposition Td de 349°C par TGA, un T-288 supérieur à 35 minutes et une expansion selon l'axe Z d'environ 2,6% entre 50°C et 260°C.
- Les valeurs publiées sont des repères mesurés selon des méthodes normées et ne constituent pas une garantie automatique pour toutes les structures de circuits.
- Les valeurs Dk et Df dépendent du type de tissu de verre, de la teneur en résine, de la fréquence, de la rugosité du cuivre et de la méthode de caractérisation.
- Une valeur de Tg élevée ne suffit pas à définir la température maximale d'utilisation continue, la longévité des vias ou la conformité globale du produit.
- La validation industrielle doit spécifier le stratifié de base, le préimprégné, les feuilles de cuivre, le profil de pressage, le perçage et les contrôles associés.
Quelles sont les applications du matériau PCB KB-6167F ?
Le KB-6167F est un stratifié époxy renforcé de fibre de verre utilisant une résine phénolique chargée. Il est destiné aux circuits multicouches à haute fiabilité pour lesquels la marge thermique en brasage, la stabilité dimensionnelle et la compatibilité sans plomb sont primordiales.
Applications types :
| Domaine d'application | Critères de sélection du matériau |
|---|---|
| Circuits multicouches sans plomb | Résistance aux cycles thermiques et au profil de brasage |
| Cartes à grand nombre de couches | Écoulement de résine, alignement des couches et maîtrise du pressage |
| Électronique industrielle | Les essais en environnement sévère déterminent la qualification finale |
| Électronique automobile | Les performances du matériau doivent être validées sur le produit fini |
| Conceptions à impédance contrôlée | Nécessite des données diélectriques spécifiques à l'empilement |
Le stratifié doit être intégré comme un élément de la structure globale du PCB et ne remplace pas une analyse rigoureuse de fiabilité.
Sur le plan de l'approvisionnement, une réalisation en KB-6167F est un circuit imprimé High-Tg : un matériau FR4 pour circuit imprimé dont la matrice de résine est renforcée pour les contraintes thermiques des multicouches sans plomb. Il n'est pas sans halogène ; pour cette exigence, comparez les nuances dans le guide des stratifiés PCB Kingboard.
Quelles sont les caractéristiques thermiques et électriques du KB-6167F ?
Les valeurs suivantes représentent les données moyennes publiées pour les conditions d'essai spécifiées :
| Propriété | Méthode d'essai et condition | Valeur typique | Signification technique |
|---|---|---|---|
| Tg | IPC-TM-650 2.4.25 DSC | 175°C | Transition vitreuse du système de résine |
| Td | IPC-TM-650 2.4.24.6 TGA | 349°C | Indicateur de dégradation thermique |
| CTE axe Z sous Tg | IPC-TM-650 2.4.24 | 40 ppm/°C | Dilatation thermique dans l'épaisseur |
| CTE axe Z au-dessus de Tg | IPC-TM-650 2.4.24 | 230 ppm/°C | Dilatation après transition vitreuse |
| Dilatation totale axe Z | 50–260°C | 2.6% | Dilatation thermique cumulée |
| T-260 | TMA | >60 min | Résistance au délaminage à 260°C |
| T-288 | TMA | >35 min | Résistance au délaminage à haute température |
| Absorption d'humidité | IPC-TM-650 2.6.2.1 | 0.09% | Indicateur de reprise d'humidité |
| Inflammabilité | UL94 | V-0 | Classement d'auto-extinguibilité |
Une Tg de 175°C garantit-elle un fonctionnement continu à 175°C ?
Non. La Tg correspond à une transition mesurée dans des conditions d'essai standardisées. Les limites réelles de fonctionnement d'un circuit dépendent de la géométrie du cuivre, des composants, du type d'alliage de brasage, des contraintes mécaniques et des normes du système hôte.
Comment exploiter les valeurs Dk et Df du KB-6167F pour concevoir les impédances ?
Le KB-6167F présente les valeurs diélectriques de référence suivantes :
| Propriété électrique | Condition de mesure | Valeur typique |
|---|---|---|
| Dk | Échantillon gravé, résine 50%, 1 MHz | 4.8 |
| Dk | Échantillon gravé, résine 50%, 1 GHz | 4.6 |
| Df | Échantillon gravé, résine 50%, 1 MHz | 0.015 |
| Df | Échantillon gravé, résine 50%, 1 GHz | 0.016 |
| Rigidité diélectrique | IPC-TM-650 2.5.6 | ≥45 kV |
| Indice de tenue au cheminement CTI | IEC 60112 | >175 V |
Pour un circuit à impédance contrôlée, le dossier technique doit préciser :
- L'épaisseur diélectrique réelle après pressage.
- Le type de tissu de verre et la teneur en résine.
- Le profil de feuille de cuivre retenu.
- La géométrie exacte des pistes et tolérances.
- La plage de fréquences de fonctionnement.
- La structure des coupons de test et la méthode de corrélation TDR.
Le guide d'empilement PCB et le flux de contrôle d'impédance illustrent comment passer des hypothèses de calcul aux mesures réelles en production.
Quelle est l'influence du préimprégné KB-6067F sur l'empilement ?
Le système de préimprégné KB-6067F détermine l'épaisseur diélectrique, le remplissage des motifs de cuivre et le comportement électrique :
| Type de tissu | Teneur en résine | Dk à 1 GHz | Df à 1 GHz | Épaisseur pressée |
|---|---|---|---|---|
| 106 | 72 ±2% | 4.1 | 0.017 | 2.1 ±0.30 mil |
| 1080 | 62 ±2% | 4.3 | 0.016 | 2.8 ±0.30 mil |
| 3313 | 52 ±2% | 4.5 | 0.015 | 3.5 ±0.30 mil |
| 2116 | 53 ±2% | 4.5 | 0.016 | 4.7 ±0.40 mil |
| 7628 | 45 ±2% | 4.6 | 0.015 | 7.7 ±0.50 mil |
Un empilement destiné à la production doit fixer avec précision le type de préimprégné, la teneur en résine et l'épaisseur cible après pressage.
Quand le matériau KB-6167F est-il le bon choix ?
| Priorité de conception | Adéquation du KB-6167F | Vérification requise |
|---|---|---|
| Multicouche sans plomb | Très favorable | Évaluer le profil thermique et les cycles |
| Grand nombre de couches | Adapté | Vérifier l'alignement et le flux de résine |
| Impédance contrôlée standard | Adapté | Corréler l'empilement avec le fabricant |
| Lignes à très faibles pertes | À évaluer | Calculer le bilan global d'atténuation |
| Haute température continue | À valider | Réaliser des essais thermiques sur le produit |
| Qualification automobile | Matériau partiel | Procéder à la qualification complète du système |
Quels contrôles de fabrication sont requis pour le KB-6167F ?
| Étape de fabrication | Exigence industrielle |
|---|---|
| Stockage matière | Maîtrise de l'hygrométrie et traçabilité par numéro de lot |
| Couches internes | Compensation dimensionnelle établie selon le taux de cuivre |
| Cycle de pressage | Polymérisation régulée d'après la température à cœur |
| Cuisson | Maintien au-delà de 190°C à cœur pendant au moins 60 minutes |
| Pression | Plage typique sous vide comprise entre 300 et 400 psi |
| Montée en température | Pente de 1,5 à 2,5°C/min dans la plage de 80°C à 140°C |
| Refroidissement | Refroidissement progressif inférieur à 3°C/min préconisé |
| Perçage | Paramètres d'avance et de vitesse ajustés pour éviter le resin smear |
Quels modes de défaillance doivent être investigués sur le KB-6167F ?
| Mode de défaillance | Cause possible | Preuve et méthode de vérification |
|---|---|---|
| Dérive d'impédance | Hypothèse Dk erronée, variation de préimprégné, sur-gravure | Examen d'empilement, coupon TDR, coupe micrographique |
| Variation d'épaisseur | Débit de résine inadéquat ou mauvais équilibre de pressage | Enregistrements de presse, mesure des diélectriques |
| Voilage et gauchissement | Répartition dissymétrique du cuivre ou contraintes mécaniques | Mesures sur panneau, profil de presse |
| Défauts dans les trous | Usure des forets, désémulsification insuffisante | Coupes métallographiques, paramètres d'usinage |
| Rupture des fûts de via | Dilatation excessive lors de chocs thermiques | Essais de cycles thermiques, suivi métallographique |
| Pertes de transmission | Df sous-estimé, rugosité du cuivre excessive | Modélisation des pertes et mesures au VNA |
Comment inspecter et qualifier les séries en KB-6167F ?
Le dossier de qualification de fabrication doit rassembler :
- L'identification certifiée de la matière et la traçabilité par lot.
- L'empilement validé et le choix des préimprégnés.
- Les enregistrements de température et de pression du cycle de presse.
- Les mesures d'épaisseur finie et d'alignement des couches.
- Les résultats de coupes micrographiques des parois de trous.
- Les rapports de test électrique d'isolement et de continuité.
- Les relevés de coupons d'impédance TDR si prescrits.
- L'historique thermique d'exposition aux étapes de refusion.
Retrouvez des précisions complémentaires sur les pages fabrication de PCB multicouches, processus de fabrication et qualité des circuits imprimés.
Comment choisir un fabricant qualifié pour vos PCB en KB-6167F ?
De nombreux sous-traitants mentionnent le KB-6167F, mais disposer de stocks réguliers et maîtriser sa mise en œuvre sont deux exigences différentes. Posez ces questions préalables :
| Question technique | Preuve probante attendue |
|---|---|
| Disposez-vous des stratifiés KB-6167F et prépregs KB-6067F dans les épaisseurs requises ? | État des stocks ou délais confirmés, avec politique explicite de substitution |
| Quelles valeurs Dk appliquez-vous pour mon empilement ? | Empilement chiffré précisant verre, résine et fréquence pour chaque couche |
| Quel cycle de laminage utilisez-vous pour ce matériau ? | Programme de pressage qualifié pour des nombres de couches comparables |
| Quelles méthodes de contrôle appliquez-vous sur les cartes finies ? | Plan de coupes micrographiques, rapport TDR et classe IPC-6012 mise en œuvre |
| Le nom du matériau figurera-t-il sur le certificat de conformité ? | Certificat de conformité ou d'analyse mentionnant la référence exacte et le lot |
| Qui valide une éventuelle équivalence matière ? | Circuit d'approbation formel ; interdiction de toute substitution non validée |
Checklist pour vos demandes de devis RFQ en KB-6167F
Matériau et empilement
- Nuance précise et épaisseur du stratifié KB-6167F.
- Tissu de verre et teneur en résine du préimprégné KB-6067F.
- Poids de cuivre de base et finition requise.
- Valeurs et tolérances d'impédance contrôlée.
- Matériaux de substitution autorisés et règles de gestion des modifications.
Fabrication et fiabilité
- Nombre de couches et épaisseur totale de la carte.
- Structures de vias et rapports d'aspect.
- Profil thermique prévisionnel d'assemblage.
- Exigences de cyclage thermique, CAF, IST et tenue en humidité.
- Rapports de contrôle et conformités demandés.
Documentation fournisseur
- Certificats matière d'origine Kingboard.
- Traçabilité complète des lots.
- Enregistrements de cycles de presse.
- Rapports micrographiques de trous métallisés.
- PV de tests électriques.
- Dossiers d'homologation antérieurs.
Références normatives et limites de qualification
Standards applicables du secteur :
- IPC-4101E/126 — Spécification des matériaux de base pour cartes rigides
- IPC-TM-650 — Manuel des méthodes d'essais
- IPC-6012 — Spécification de qualification et de performance des cartes rigides
- IPC-2221 — Norme générique de conception des circuits imprimés
- IEC 60112 — Détermination des indices de résistance au cheminement CTI
- UL94 — Essais d'inflammabilité des matériaux plastiques
Une fiche technique matière ne constitue pas en soi une qualification de la carte achevée. La fiabilité dépend de la conception, de la fabrication, des conditions de brasage et du profil de fonctionnement.
FAQ sur les PCB en KB-6167F
Qu'est-ce que le KB-6167F ?
Le KB-6167F est un stratifié FR-4 haute Tg à charge minérale produit par Kingboard pour les circuits multicouches exigeants.
Quel préimprégné est associé au KB-6167F ?
Le KB-6067F est le préimprégné conçu pour accompagner le KB-6167F dans la constitution des empilements multicouches.
Le KB-6167F est-il un matériau à faibles pertes ?
Il présente de bonnes performances diélectriques pour un FR-4 haute performance, mais les liaisons à très haut débit imposent de vérifier le bilan complet de pertes.
Peut-on remplacer le KB-6167F par un autre FR-4 haute Tg ?
Seulement après comparaison minutieuse des caractéristiques diélectriques, de la dilatation thermique, du procédé de pressage et des exigences normatives.
Le KB-6167F est-il identique au KB-6167 ?
L'appellation KB-6167 est souvent employée par simplification. Kingboard produit aussi des dérivés comme le KB-6167GMD ; indiquez toujours la référence complète sur vos plans.
Que doit comporter une demande de prix RFQ complète ?
Elle doit stipuler le matériau, l'empilement, les contraintes d'impédance, les exigences de contrôle, les PV d'essais et les normes de fiabilité requises.
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