KB-6167F si colloca al vertice della gerarchia FR-4 convenzionale di Kingboard. Basato su un sistema resina multifunzionale cure fenolica con filler inorganici, offre Tg tipico 175°C (DSC), temperatura di decomposizione 349°C e T-288 oltre 35 minuti, ben oltre i minimi IPC-4101E/126. Quando ECU automotive, server enterprise o multilayer complessi richiedono un substrato che non diventi il collo di bottiglia dell'affidabilità, KB-6167F è una scelta di riferimento.
Questo materiale è qualificato da OEM principali nei settori automotive, telecom e computing. La combinazione di elevata resistenza termica, bassa espansione asse Z, capacità anti-CAF e processabilità FR-4 standard lo rende uno dei laminati high-Tg più affidabili a livello globale.
In questa guida
- Tecnologia materiale e sistema resina
- Specifiche complete da datasheet
- Analisi prestazioni termiche
- Caratteristiche elettriche
- Sistema prepreg KB-6067F
- Linee guida di produzione e processo
- Domini applicativi
- Cross-reference industriale e alternative
- Qualità e certificazioni
Tecnologia materiale KB-6167F: resina cure fenolica caricata per massima performance termica
KB-6167F usa un sistema epossidico multifunzionale cure fenolica, differente dai sistemi DICY tipici di FR-4 standard come KB-6160. La cura fenolica produce una rete reticolata più stabile termicamente che non rilascia umidità né azoto alle alte temperature; per questo KB-6167F può sostenere 288°C per oltre 35 minuti senza delaminazione.
I filler inorganici riducono la dilatazione termica in asse Z, migliorano la stabilità dimensionale in laminazione e controllano il flusso resina nelle strutture multilayer complesse. Questi filler riducono i valori CTE ma aumentano l'usura utensile in foratura, un trade-off gestibile con parametri di processo adeguati.
La formulazione include resistenza anti-CAF (Conductive Anodic Filament), meccanismo elettrochimico in cui filamenti conduttivi di rame crescono lungo l'interfaccia vetro/resina in presenza di umidità e bias elettrico. KB-6167F mostra resistenza CAF oltre 1000 ore a 85°C/85%RH con 50V DC, rendendolo adatto a design fine-pitch in ambienti umidi.
KB-6167F è riconosciuto UL file E123995 e soddisfa IPC-4101E slash sheet /126.
Specifiche KB-6167F verificate da PDF ufficiale Kingboard
I dati seguenti provengono dal datasheet ufficiale Kingboard. Spessore campione per valori tipici: 1,6 mm (costruzione 8×7628).
Proprietà termiche
| Voce di test | Metodo (IPC-TM-650) | Condizione | Spec (IPC-4101E/126) | Valore tipico |
|---|---|---|---|---|
| Thermal Stress | 2.4.13.1 | Float 288°C, non inciso | ≥10 sec | ≥240 sec |
| Transizione vetrosa (Tg) | 2.4.25 | E-2/105, DSC | ≥170°C | 175°C |
| Z-axis CTE (Alpha 1, sotto Tg) | 2.4.24 | TMA | ≤60 ppm/°C | 40 ppm/°C |
| Z-axis CTE (Alpha 2, sopra Tg) | 2.4.24 | TMA | ≤300 ppm/°C | 230 ppm/°C |
| Espansione asse Z (50–260°C) | 2.4.24 | TMA | ≤3.0% | 2.6% |
| 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 | ≥15 min | >35 min |
| Td (5% perdita peso) | 2.4.24.6 | TGA | >340°C | 349°C |
| Infiammabilità | UL94 | E-24/23 | V-0 | V-0 |
Proprietà elettriche
| Voce di test | Metodo di test | Condizione | Specifica | Valore tipico |
|---|---|---|---|---|
| Resistività superficiale | 2.5.17.1 | C-96/35/90 | ≥10⁴ MΩ | 2×10⁸ MΩ |
| Resistività volumica | 2.5.17.1 | C-96/35/90 | ≥10⁶ MΩ·cm | 6.5×10⁹ MΩ·cm |
| Rigidità dielettrica | 2.5.6 | D-48/50+D0.5/23 | ≥40 kV | ≥45 kV |
| Costante dielettrica (Dk) @ 1 MHz | 2.5.5.2 | inciso, R/C 50% | ≤5.4 | 4.8 |
| Costante dielettrica (Dk) @ 1 GHz | 2.5.5.2 | inciso, R/C 50% | — | 4.6 |
| Fattore di dissipazione (Df) @ 1 MHz | 2.5.5.2 | inciso, R/C 50% | ≤0.035 | 0.015 |
| Fattore di dissipazione (Df) @ 1 GHz | 2.5.5.2 | inciso, R/C 50% | — | 0.016 |
| CTI | IEC 60112 | — | — | >175V |
| Resistenza all'arco | 2.5.1 | D-48/50+D-0.5/23 | ≥60 sec | 129 sec |
Proprietà meccaniche
| Voce di test | Metodo di test | Condizione | Specifica | Valore tipico |
|---|---|---|---|---|
| Peel Strength (1 oz) | 2.4.8 | 125°C | ≥0.70 N/mm | 1.2 N/mm |
| Peel Strength (1 oz) | 2.4.8 | Float 288°C/10 sec | ≥1.05 N/mm | 1.3 N/mm |
| Peel Strength (1 oz) | 2.4.8 | Dopo soluzione di processo | ≥0.80 N/mm | 1.1 N/mm |
| Resistenza flessione (longitudinale) | 2.4.4 | — | ≥415 N/mm² | 540 N/mm² |
| Resistenza flessione (trasversale) | 2.4.4 | — | ≥345 N/mm² | 480 N/mm² |
| Assorbimento umidità | 2.6.2.1 | D-24/23 | ≤0.5% | 0.09% |
Analisi prestazioni termiche: T-260 >60 min e Z-CTE 2,6% verificato
I dati termici KB-6167F mostrano margini significativi oltre i minimi IPC-4101E/126. Il T-288 tipico >35 minuti è oltre il doppio del requisito ≥15 minuti, con ampia riserva per processi complessi con più passaggi reflow, selective soldering e rework.
L'espansione asse Z 2,6% da 50°C a 260°C è particolarmente importante: include il passaggio attraverso Tg 175°C dove il CTE salta da Alpha 1 (40 ppm/°C) ad Alpha 2 (230 ppm/°C). Su una board 1,6 mm questo equivale a circa 42 µm di movimento totale in Z durante reflow, parametro chiave per stress del via barrel.
Confronto con alternative mid-Tg: KB-6165 (non caricato, Tg 153°C) mostra 3,1% nello stesso range. KB-6167F riduce quindi lo stress via di circa il 16%. Su una board 16 strati da 2,0 mm, questo equivale a circa 10 µm di movimento Z in meno per ciclo reflow, differenza che a lungo termine può separare un via failure da una vita utile estesa.
I valori X/Y CTE di 12/15 ppm/°C (40–125°C) sono vicini al rame (17 ppm/°C), riducendo stress planare rame-laminato durante i cicli termici e il rischio di crack inner-layer/pad cratering nei design BGA fine-pitch.
Caratteristiche elettriche: Dk 4,6 e Df 0,016 a 1 GHz
Le proprietà dielettriche di KB-6167F sono coerenti con un FR-4 high-performance standard. Dk 4,6 @1 GHz e Df 0,016 @1 GHz sono adeguati per design a impedenza controllata fino a circa 3 GHz. In pratica, il Dk effettivo dipende dal contenuto resina del glass style utilizzato.
Per design sensibili SI oltre 5 GHz, ad esempio PCIe Gen 5 o 10G Ethernet, Df 0,016 produce insertion loss misurabile. In questi casi può essere utile uno stackup ibrido con KB-6167GLD (Df ~0,006 @1 GHz) o KB-6167GMD (Df ~0,010 @1 GHz) sui layer high-speed, mantenendo core KB-6167F su power/ground. In questo modo si combina affidabilità termica elevata e prestazioni elettriche mirate.
L'assorbimento umidità molto basso (0,09% tipico) mantiene Dk/Df più stabili al variare dell'umidità, aspetto utile in telecom outdoor e applicazioni automotive con sealing non perfetto.
Sistema prepreg KB-6067F: dati completi Dk/Df per glass style
KB-6167F è abbinato al prepreg KB-6067F per costruzioni multilayer. I valori prepreg a 1 GHz variano per glass style e contenuto resina:
| Glass Style | Contenuto resina (%) | Dk @ 1 GHz (±0.2) | Df @ 1 GHz (±10%) | Spessore pressato (mil) |
|---|---|---|---|---|
| 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 | 53±2 | 4.5 | 0.016 | 4.7±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 |
| 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 |
Per simulazione impedenza, usare il Dk specifico del prepreg scelto e non solo il Dk laminato 4,6, che rappresenta una costruzione particolare. Il nostro servizio stackup usa questi dati per modellazione accurata.
Stoccaggio prepreg: max 50%RH e max 23°C per 90 giorni, oppure max 5°C per 180 giorni. Prima dell'uso, il materiale deve tornare a temperatura ambiente per almeno 4 ore.
Requisiti di processo produttivo e parametri high-Tg
Processo laminazione raccomandato da Kingboard per KB-6067F:
- Heat-up rate: 1,5–2,5°C/min da 80°C a 140°C
- Curing temperature: >190°C (più alta dei materiali mid-Tg)
- Curing time: >60 minuti alla temperatura di cura
- Curing pressure: 350±50 PSI (pressa idraulica in vuoto)
La cura >190°C (vs >180°C di KB-6165F) riflette la necessità energetica superiore del sistema high-Tg. Una cura incompleta riduce Tg, Td ed endurance termica: per ottenere le prestazioni da datasheet è fondamentale rispettare il profilo di laminazione.
In APTPCB, i processi di laminazione seguono le linee guida Kingboard con controllo SPC. L'uniformità temperatura platen è monitorata entro ±3°C per garantire cure coerenti su tutta l'area pannello.
Foratura: i filler inorganici aumentano l'usura punta di circa 15–20% rispetto a FR-4 non caricato (es. KB-6165). Con punte carburo e parametri adeguati la qualità foro resta stabile. Per microvia, la foratura laser è meno influenzata dai filler.
Rame foil: disponibile in HTE e RTF da 1/3 oz a 6 oz. Per applicazioni ad alta frequenza è consigliato RTF o VLP per ridurre conductor loss.
Formati pannello: 37"×49", 41"×49", 43"×49", 74"×49", 82"×49" e 86"×49". Range spessori core 0,05–3,20 mm.
Applicazioni target: server, automotive, telecom e aerospace
Kingboard indica per KB-6167F server, strumentazione, consumer electronics e automotive. In pratica è usato in un ventaglio più ampio di applicazioni esigenti:
Elettronica automotive: ECU motore, BMS EV, powertrain controller e board ADAS. Queste applicazioni richiedono spesso -40°C/+125°C e 1.000+ cicli shock termico. Con Tg 175°C, T-288 >35 min e Z-CTE 2,6%, KB-6167F offre margine confortevole. La produzione automotive PCB APTPCB supporta PPAP e tracciabilità completa.
Server enterprise e data center: motherboard, controller RAID e switch-fabric board 12–20+ strati con aspettative vita utile 10+ anni. L'assorbimento umidità 0,09% aiuta la stabilità Dk in ambienti data center a umidità variabile. La nostra fabbricazione multilayer gestisce KB-6167F fino a 30+ strati.
Infrastrutture telecom: controller base station, moduli trasporto ottico, switch carrier-grade in armadi outdoor con forti escursioni termiche. Le nostre capacità telecom PCB includono impedenza controllata e backdrilling su KB-6167F.
Controllo industriale: PLC, drive motore, conversione potenza in ambienti 60–85°C. La resistenza a flessione 540 N/mm² contribuisce a contenere warpage sotto carichi componenti elevati.
High layer count: oltre 12 strati, l'alto Tg mantiene i passaggi di laminazione sequenziale entro un tetto termico più sicuro. L'accuratezza innerlayer registration beneficia della stabilità dimensionale del sistema filled.
Cross-reference industriale: KB-6167F vs Isola 370HR, Shengyi S1000-2 e ITEQ IT-180A
| Parametro | KB-6167F | Shengyi S1000-2 | Isola 370HR | ITEQ IT-180A | TUC TU-768 |
|---|---|---|---|---|---|
| Tg (DSC) | 175°C | 175°C | 180°C | 175°C | 175°C |
| Td (TGA) | 349°C | 345°C | 340°C | 350°C | 345°C |
| Dk @ 1 GHz | 4.6 | 4.4 | 4.4 | 4.4 | 4.5 |
| Df @ 1 GHz | 0.016 | 0.015 | 0.016 | 0.015 | 0.014 |
| Z-CTE (50–260°C) | 2.6% | 2.8% | 2.7% | 2.8% | 2.5% |
| T-288 (min) | >35 | >15 | 15 | >15 | >30 |
| IPC Slash Sheet | /126 | /126 | /121/130 | /126 | /126 |
Il vantaggio competitivo di KB-6167F è spesso il costo: la scala Kingboard permette in molti casi pricing più favorevole rispetto a materiali equivalenti di fornitori più piccoli. Il Dk 4,6 è leggermente più alto di alcune alternative: per impedenza controllata è essenziale usare il Dk specifico del materiale, non valori FR-4 generici.
La cross-qualification tra questi materiali è comune, purché le differenze Dk siano correttamente gestite in simulazione impedenza. APTPCB processa i principali brand su linee di fabbricazione con profili pressa specifici per materiale.
In famiglia Kingboard: quando scegliere KB-6167F
| Scenario | Materiale consigliato | Motivo |
|---|---|---|
| Multilayer standard ≤8 strati | KB-6165 | Costo inferiore, Tg 153°C spesso sufficiente |
| Solo lead-free senza forte stress termico | KB-6164 | Costo inferiore, buone prestazioni lead-free |
| Automotive/ambienti severi | KB-6167F | Alta affidabilità termica FR-4 |
| Segnali >5 Gbps + high-Tg | KB-6167GMD o KB-6167GLD | Df inferiore per SI |
| Ciclaggio termico estremo | KB-6168LE | Z-CTE ancora più basso |
| Operatività continua >150°C | PI-515G o PI-520G | Classe materiale superiore richiesta |
Qualità, conformità IPC e come ordinare da APTPCB
KB-6167F è prodotto in sistemi qualità Kingboard certificati ISO 9001, ISO 14001 e IATF 16949. Il riconoscimento UL E123995 copre l'intero range di spessori e pesi rame. I report REACH sono mantenuti con aggiornamenti regolari.
In APTPCB, il nostro sistema qualità aggiunge verifica materiale in ingresso, microsection first article, test impedenza in-process e test elettrico finale (flying probe o fixture) su ogni ordine. Per progetti automotive, forniamo documentazione PPAP Level 3 con certificati materiale, capability study e dati test affidabilità.
Invia i file design con requisiti stackup per una DFM review gratuita con verifica materiale e simulazione impedenza. Per servizio one-stop fabbricazione + assemblaggio, quotiamo entrambe le attività con lead time ottimizzati, tipicamente entro 24 ore.