KB-6160F и KB-6160LC предназначены для решения одной задачи — уменьшения теплового расширения стандартного материала KB-6160 при производстве многослойных печатных плат. Однако эти материалы делают это разными способами.
KB-6160F использует неорганический наполнитель, который механически ограничивает расширение смолы по оси Z и повышает стабильность размеров при сверлении. KB-6160LC достигает похожего результата за счет изменения химии смоляной системы без добавления наполнителя.
Для инженера выбор между этими материалами зависит не только от значения CTE. Важно учитывать влияние материала на сверление, импеданс, стоимость производства, совместимость с prepreg и требования к надежности готовой платы.
Как выбрать между KB-6160F и KB-6160LC для конкретной платы?
Главный критерий выбора — причина перехода со стандартного KB-6160.
Если основной риск связан с точностью сверления, стабильностью размеров панели и большим количеством переходных отверстий, KB-6160F дает преимущество благодаря наполненной структуре.
Если требуется снизить CTE без изменения электрических параметров и без увеличения износа сверл, KB-6160LC является более подходящим вариантом.
При разработке нового изделия также стоит рассмотреть KB-6164: при небольшом увеличении стоимости он обеспечивает более высокий запас надежности.
Семейство материалов KB-6160: чем отличаются варианты Kingboard?
Линейка KB-6160 включает несколько вариантов, которые используют разные подходы к улучшению характеристик.
| Вариант | Изменение материала | Основное преимущество |
|---|---|---|
| KB-6160 | Базовый материал без наполнителя, DICY | Минимальная стоимость |
| KB-6160A | Оптимизация для двустороннего производства | Производство двухсторонних плат |
| KB-6160C | Повышенная термостойкость | Совместимость с бессвинцовой пайкой |
| KB-6160F | Добавление неорганического наполнителя | Более низкий CTE, улучшенное сверление |
| KB-6160LC / LC(C) | Смоляная система с низким CTE | Минимальное расширение по Z |
Обозначения Kingboard отражают назначение материала: F означает filled material, LC — low CTE, C — улучшенную совместимость с бессвинцовыми процессами.
Что изменяет наполнитель в KB-6160F?
Наполнитель в KB-6160F уменьшает расширение смоляной части материала при нагреве. Жесткие частицы внутри эпоксидной матрицы ограничивают движение полимера и уменьшают изменение размеров платы.
Основные эффекты:
- снижение Z-CTE;
- повышение стабильности размеров;
- уменьшение влагопоглощения;
- улучшение повторяемости сверления.
При этом наполненная структура имеет производственный компромисс: твердые частицы ускоряют износ сверл.
| Параметр | KB-6160 | KB-6160F |
|---|---|---|
| Tg (DSC) | 135°C | ~135°C |
| Td (TGA) | 305°C | ~310°C |
| Z-CTE Alpha 1 | 60 ppm/°C | ~50 ppm/°C |
| Z-CTE 50–260°C | 4.3% | ~3.8% |
| Dk @ 1 GHz | 4.25 | ~4.4 |
| Df @ 1 GHz | 0.018 | ~0.017 |
| Влагопоглощение | 0.19% | ~0.12% |
| Износ сверл | Базовый | +10–15% |
Значение KB-6160F по сравнению с обычным KB-6160 особенно заметно в конструкциях с высокой плотностью отверстий и жесткими требованиями к регистрации слоев.
Чем KB-6160LC отличается от KB-6160F?
KB-6160LC решает проблему теплового расширения другим способом. Вместо добавления наполнителя изменяется состав смолы.
Это дает несколько преимуществ:
- сохраняется стандартная обработка сверления;
- отсутствует дополнительный абразивный эффект;
- электрические параметры ближе к ненаполненной системе.
| Свойство | KB-6160LC | KB-6160LC(C) |
|---|---|---|
| Tg (DSC) | ~135°C | ~135°C |
| Td (TGA) | ~305°C | ~310°C |
| Z-CTE Alpha 1 | ~50 ppm/°C | ~50 ppm/°C |
| Z-CTE 50–260°C | ~3.8% | ~3.8% |
| T-260 | Не гарантируется | >10 мин |
| T-288 | Не гарантируется | >5 мин |
| Anti-CAF | Нет | Нет |
| Dk @ 1 GHz | ~4.3 | ~4.3 |
| Наполнитель | Нет | Нет |
Матрица выбора KB-6160F, KB-6160LC и KB-6164
| Требование проекта | KB-6160F | KB-6160LC(C) | KB-6164 |
|---|---|---|---|
| Минимальный Z-CTE | ~3.8% | ~3.8% | 3.5% |
| T-260 | Ограниченный | >10 мин | >60 мин |
| Anti-CAF | Нет | Нет | Да |
| Dk @ 1 GHz | ~4.4 | ~4.3 | 4.6 |
| Наполненный материал | Да | Нет | Да |
| Влияние на сверление | +10–15% износ | Нет | +10–15% износ |
| Химия отверждения | DICY/Phenolic | DICY | Phenolic |
| Стоимость относительно KB-6160 | ~1.05× | ~1.05× | ~1.10× |
Для новых проектов KB-6164 часто является наиболее сбалансированным решением. Он обеспечивает более высокий запас надежности за счет Anti-CAF, лучшего T-260 и меньшего Z-CTE.
KB-6160F и KB-6160LC остаются востребованными, когда требуется сохранить существующую квалификацию материала или использовать конкретную систему KB-6160.
Как влияет выбор материала на prepreg и stackup?
KB-6160F использует систему prepreg KB-6060F.
При переходе с обычного KB-6060 на KB-6060F необходимо учитывать изменение диэлектрической проницаемости. Наполненные prepreg материалы обычно имеют более высокий Dk на 0.1–0.3 по сравнению с ненаполненными аналогами.
Для импеданс-контролируемых плат необходимо выполнить повторный расчет:
- ширины проводников;
- расстояний между слоями;
- параметров stackup.
Если существующая конструкция KB-6160 переводится на KB-6160F, рекомендуется запросить обновленное моделирование импеданса у производителя PCB: производство печатных плат.
Для KB-6160LC используются стандартные данные KB-6060, поскольку изменение находится внутри смоляной системы ламината.
Какие производственные особенности есть у KB-6160F?
Параметры ламинации близки к стандартному KB-6160:
- скорость нагрева 1.0–2.5°C/min;
- время отверждения >45 мин при >175°C;
- давление 25±5 kgf/cm².
Главное отличие находится в операции сверления.
Производству необходимо учитывать:
- контроль состояния сверл;
- снижение лимита отверстий на инструмент примерно на 10–15%;
- применение подходящих backup материалов;
- проверку режима desmear.
Для KB-6160LC производственный процесс практически соответствует стандартному KB-6160.
Для каких PCB подходит KB-6160F и KB-6160LC?
KB-6160F подходит для:
- плат с большим количеством переходных отверстий;
- конструкций с повышенными требованиями к регистрации слоев;
- многоместных панелей;
- проектов с существующей квалификацией наполненного FR-4.
KB-6160LC(C) подходит для:
- проектов с ограничениями по Dk;
- конструкций с большим количеством отверстий;
- модернизации KB-6160 без значительного изменения процесса;
- случаев, где требуется снижение CTE без наполнителя.
Оба материала применяются в:
- потребительской электронике;
- телекоммуникационном оборудовании;
- LED-устройствах;
- промышленной электронике.
Как учитывать стоимость KB-6160F и KB-6160LC?
| Материал | Индекс стоимости | Lead-free | Z-CTE | Anti-CAF |
|---|---|---|---|---|
| KB-6160 | 1.00× | Нет | 4.3% | Нет |
| KB-6160C | 1.05× | Да | 4.3% | Нет |
| KB-6160F | ~1.05× | Ограниченно | ~3.8% | Нет |
| KB-6160LC(C) | ~1.05× | Да | ~3.8% | Нет |
| KB-6164 | ~1.10× | Да | 3.5% | Да |
При серийном производстве разница стоимости материала между KB-6160F, KB-6160LC(C) и KB-6164 обычно невелика. Итоговая стоимость зависит от:
- расхода сверл;
- выхода годных плат;
- сложности stackup;
- требований надежности.
Как заказать PCB из KB-6160F или KB-6160LC?
APTPCB поддерживает производство плат на материалах семейства KB-6160, включая KB-6160F и KB-6160LC(C).
Инженерная команда может помочь выбрать материал с учетом:
- количества слоев;
- плотности переходных отверстий;
- требований сборки;
- бюджета проекта.
Для получения оценки загрузите файлы проекта PCB. Производственная команда выполнит проверку DFM и предложит оптимальную конфигурацию материала.