KB-6160A — это стандартный FR-4 ламинат компании Kingboard, разработанный специально для производства двухсторонних печатных плат с высокой повторяемостью процесса. В отличие от универсальных FR-4 материалов, ориентированных также на многослойные конструкции, KB-6160A оптимизирован под технологию двухслойных плат, где основной задачей является стабильный выход производства при больших объёмах.
Главная особенность KB-6160A — добавление свойства блокировки UVB-излучения в состав смолы. Это помогает уменьшить риск паразитного засвечивания второй стороны фоторезиста при экспонировании, особенно при использовании тонких сердечников 0,4–0,8 мм.
Для производителей LED-драйверов, блоков питания, промышленных контроллеров и HMI-модулей такой эффект имеет практическое значение: небольшое улучшение выхода годной продукции на тысячах или миллионах плат может компенсировать более высокую стоимость специализированного материала.
Почему для двухслойных PCB нужен отдельный выбор материала
Двухсторонняя плата отличается от многослойной не только количеством слоёв. В конструкции 2-layer PCB один сердечник FR-4 фактически становится готовой основой платы. Здесь нет этапов прессования нескольких внутренних слоёв с препрегом, поэтому свойства исходного ламината напрямую влияют на стабильность производства.
Основная технологическая сложность связана с процессом фотолитографии. При экспонировании одной стороны платы ультрафиолет может проходить через тонкий диэлектрик и частично воздействовать на фоторезист противоположной стороны.
Это приводит к следующим проблемам:
- появление ложного изображения схемы;
- ухудшение разрешения проводников;
- рост количества переделок;
- снижение выхода годных панелей.
KB-6160A решает эту задачу за счёт UVB-блокирующей формулы смолы. Для массового двухслойного производства это означает более стабильный процесс формирования рисунка проводников.
Какие параметры KB-6160A важны при выборе материала PCB
Основные характеристики KB-6160A:
| Параметр | KB-6160A (оценочное значение) | Метод испытания |
|---|---|---|
| Температура стеклования Tg (DSC) | ~130°C | IPC-TM-650 2.4.25 |
| Температура разложения Td | ~300°C | IPC-TM-650 2.4.24.6 |
| КТР по оси Z (α1, ниже Tg) | ~65 ppm/°C | TMA |
| КТР по оси Z (50–260°C) | ~4,5% | TMA |
| Влагопоглощение | ≤0,35% | IPC-TM-650 2.6.2.1 |
| Горючесть | V-0 | UL 94 |
| IPC классификация | IPC-4101D/21 | — |
| UL файл | E123995 | — |
| Диапазон толщины сердечника | 0,4–3,2 мм | — |
| Блокировка UVB | Да | — |
Электрические параметры:
| Параметр | KB-6160A (оценочное значение) | Метод испытания |
|---|---|---|
| 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 |
Механические параметры:
| Параметр | KB-6160A (оценочное значение) | Метод испытания |
|---|---|---|
| Прочность сцепления после float 288°C | ≥1,05 N/mm | IPC-TM-650 2.4.8 |
| Прочность при изгибе (MD) | ~520 N/mm² | IPC-TM-650 2.4.4 |
Значения KB-6160A являются оценочными на основе классификации IPC-4101D/21. Основное отличие от KB-6160 — UVB-блокирующая смола и диапазон сердечника от 0,4 мм. Для точных вариантов толщины и меди необходимо подтверждение Kingboard.
Как UVB-блокировка повышает выход производства двухслойных плат
При обычном FR-4 ультрафиолетовые волны диапазона 300–400 нм могут частично проходить через тонкий материал основания.
Во время экспонирования первой стороны платы это может привести к дополнительному воздействию на фоторезист второй стороны.
Традиционно производители используют:
- непрозрачные прокладки между панелями;
- защитные листы;
- дополнительные операции контроля.
Такие меры увеличивают количество операций и усложняют производственный поток.
KB-6160A переносит эту функцию непосредственно в материал. UVB-поглощение снижает вероятность сквозного засвечивания без изменения стандартных процессов обработки FR-4.
Для крупных серий эффект становится особенно заметным. Даже улучшение выхода на доли процента при производстве больших партий может снизить расходы на брак и повторную обработку.
KB-6160A или KB-6160C: какой FR-4 выбрать для проекта
| Требование проекта | KB-6160A | KB-6160 | KB-6160C |
|---|---|---|---|
| Tg (DSC) | ~130°C | 135°C ✓ | ~140°C |
| Td (TGA) | ~300°C | 305°C ✓ | ~310°C |
| Z-CTE (50–260°C) | ~4,5% | 4,3% ✓ | ~4,0% |
| Dk @1 GHz | ~4,3 | 4,25 ✓ | ~4,3 |
| IPC Slash Sheet | /21 | /21 ✓ | /24 |
| UV блокировка | Да | Нет | Нет |
| Минимальная толщина сердечника | 0,4 мм | 0,05 мм | — |
| Система препрега | Ограниченная | KB-6060 | KB-6060C |
| Подготовка под бессвинцовую пайку | Нет | Нет | Да |
| Основное применение | Двухслойные платы | Многослойные платы | Lead-free конструкции |
KB-6160A подходит, когда:
- плата имеет 2 слоя;
- производство ориентировано на большие объёмы;
- требуется стабильная фотолитография;
- используются стандартные температурные режимы.
KB-6160 применяется, когда необходима многослойная конструкция с системой препрега KB-6060.
KB-6160C выбирают для проектов с требованиями бессвинцовой технологии и повышенной термостойкости.
Как выбрать толщину сердечника KB-6160A для конкретного изделия
KB-6160A выпускается в диапазоне толщины сердечника 0,4–3,2 мм. Этот диапазон соответствует конструкции самостоятельных двухслойных плат.
| Толщина сердечника | Итоговая толщина платы с медью | Типичное применение |
|---|---|---|
| 0,4 мм | ~0,5 мм | Тонкие LED-драйверы, компактные модули |
| 0,6 мм | ~0,7 мм | Компактные блоки питания, IoT платы |
| 0,8 мм | ~0,9 мм | Стандартные LED-драйверы |
| 1,0 мм | ~1,1 мм | Контроллеры двигателей, интерфейсные платы |
| 1,2 мм | ~1,3 мм | HMI контроллеры |
| 1,6 мм | ~1,7 мм | Стандартные двухслойные платы |
| 2,0 мм | ~2,1 мм | Силовые платы |
| 3,2 мм | ~3,3 мм | Распределительные силовые платы |
Отсутствие толщин ниже 0,4 мм является особенностью назначения материала. Такие тонкие сердечники чаще используются как внутренние слои многослойных PCB.
KB-6160A не имеет полноценной системы препрега. Для плат с 4 и более слоями требуется материал семейства KB-6160 с соответствующим препрегом.
Где KB-6160A применяется чаще всего
LED-драйверы
Драйверы светодиодов являются одним из наиболее распространённых применений двухслойных PCB. KB-6160A особенно полезен в тонких конструкциях 0,4–0,8 мм, где компактность корпуса требует минимальной толщины платы.
Источники питания
Двухслойные платы для зарядных устройств, USB-C PD адаптеров и промышленных преобразователей обычно используют стандартную толщину 1,6 мм.
Промышленные HMI-платы
Контроллеры интерфейсов, панели управления и платы индикации часто используют двухслойную архитектуру с требованиями стабильности серийного производства.
Наши промышленные PCB решения поддерживают применение материалов класса KB-6160A.
Контроллеры двигателей
Для вентиляторов, насосов и бытовой техники двухслойная конструкция позволяет разместить силовую часть, измерительные цепи и драйвер управления.
Автомобильная электроника
KB-6160A подходит для некритичных автомобильных модулей: внутреннего освещения, управляющих плат и комфортных систем.
Для более жёстких условий эксплуатации используется KB-6167F.
Какие преимущества KB-6160A даёт производителю PCB
Производственный поток двухслойной платы проще многослойного:
- отсутствуют операции прессования внутренних слоёв;
- уменьшается количество технологических этапов;
- упрощается контроль качества;
- сокращается время изготовления.
KB-6160A совместим со стандартными процессами:
- сверление карбидным инструментом;
- химическое и гальваническое меднение;
- HASL;
- ENIG;
- иммерсионное серебро;
- иммерсионное олово;
- OSP.
Наш процесс изготовления PCB оптимизирован для серийного выпуска двухслойных плат.
Когда KB-6160A уже недостаточно
| Требование | Причина ограничения KB-6160A | Альтернатива |
|---|---|---|
| 4+ слоя | Нет полноценной системы препрега | KB-6160 + KB-6060 |
| Бессвинцовая квалификация | Нет T-260/T-288 спецификации | KB-6160C |
| Работа выше 100°C | Ограниченный температурный запас | KB-6165 |
| Контролируемый импеданс ±5% | Нет полной характеристики Dk по стеклоткани | KB-6160 |
| Безгалогенный материал | Не соответствует формуле halogen-free | KB-6165G |
| Высокоскоростные сигналы >1 Gbps | Df ~0,020 увеличивает потери | KB-6165GMD |
| Высокое отношение отверстий | Z-CTE ~4,5% ограничивает запас | KB-6165 или KB-6167F |
Какие данные указать поставщику при заказе KB-6160A PCB
Для точного расчёта необходимо предоставить:
- количество слоёв;
- толщину сердечника;
- толщину меди;
- требования к поверхности;
- объём производства;
- температурные требования;
- требования по испытаниям.
Для серийного производства PCB с полным циклом сборки мы подготавливаем решение с учётом стоимости, технологичности и требований качества.