KB-6165 - «центр тяжести» продуктовой линейки FR-4 от Kingboard. Это DICY-free, ненаполненная, phenolic-cured эпоксидная система с anti-CAF, обеспечивающая типовые Tg 153°C, Td 348°C и расширение по оси Z 3.1% (50–260°C), при соответствии IPC-4101B/124. Один из самых массово специфицируемых mid-Tg ламинатов в мире - именно его чаще всего имеют в виду, когда пишут "mid-Tg FR-4".
Семейство KB-6165 очень широкое: от базовой ненаполненной версии (эта статья) до filled (KB-6165F), halogen-free (KB-6165G) и mid-loss (KB-6165GMD). Чтобы корректно выбрать нужный вариант, важно понимать реальные характеристики базового KB-6165.
В этом гайде
- Технология материала KB-6165: phenolic-cured DICY-free resin
- Проверенные характеристики по официальному PDF
- Термонадежность: T-260, T-288 и запас под lead-free
- Электрические свойства и проектирование импеданса на 1 GHz
- Семейство KB-6165: семь вариантов и их позиционирование
- Процесс производства и параметры ламинации
- Целевые применения: telecom, industrial, automotive, medical
- Сопоставление с S1000H и IT-158
- Как заказать PCB на KB-6165 в APTPCB
Технология материала KB-6165: phenolic-cured DICY-free resin с anti-CAF
KB-6165 использует non-DICY (без дициандиамида) phenolic-cured эпоксидную систему со стеклотканью E-glass. Это важно: традиционные DICY-отвердители при повышенной температуре разлагаются с выделением влаги и азота, что повышает риск blistering и delamination при lead-free reflow. Phenolic cure избегает этих побочных эффектов и дает более стабильный термопрофиль при множественных пайках.
Система ненаполненная (без неорганических filler-частиц). Это обычно немного снижает диэлектрическую постоянную относительно filled-вариантов (KB-6165F) и дает стандартный ресурс сверла, но CTE по оси Z получается чуть выше, чем у filled версии.
KB-6165 явно заявлен с anti-CAF (Conductive Anodic Filament) устойчивостью, уровень ≥1000 часов при 85°C/85%RH и 50V DC. Для плотных шагов ниже 0.5 mm это особенно критично.
Проверенные характеристики KB-6165 по официальному PDF Kingboard
Все значения взяты из официального KB-6165 datasheet Kingboard. Толщина образца: 1.6 mm (конструкция 8×7628).
Thermal and General Properties
| Test Item | Test Method (IPC-TM-650) | Condition | Spec (IPC-4101B/124) | Typical Value |
|---|---|---|---|---|
| Thermal Stress | 2.4.13.1 | Float 288°C, Unetched | ≥10 sec | 60 sec |
| Glass Transition (Tg) | 2.4.25 | E-2/105, DSC | ≥150°C | 153°C |
| Z-axis CTE Alpha 1 (below Tg) | 2.4.24 | TMA | ≤60 ppm/°C | 55 ppm/°C |
| Z-axis CTE Alpha 2 (above Tg) | 2.4.24 | TMA | ≤300 ppm/°C | 287 ppm/°C |
| Z-axis Expansion (50–260°C) | 2.4.24 | TMA | ≤3.5% | 3.1% |
| T-260 | 2.4.24.1 | TMA | ≥30 min | 50 min |
| T-288 | 2.4.24.1 | TMA | ≥5 min | 23 min |
| Td (5% weight loss) | 2.4.24.6 | TGA | ≥325°C | 348°C |
| CAF Resistance | — | 85°C/85%RH, 50V DC | ≥1000 h | 1000 h |
| Flammability | UL94 | E-24/23 | V-0 | V-0 |
Electrical Properties
| Test Item | Test Method | Condition | Spec | Typical Value |
|---|---|---|---|---|
| Surface Resistivity | 2.5.17.1 | C-96/35/90 | ≥1.0×10⁴ MΩ | 1.0×10⁷ MΩ |
| Volume Resistivity | 2.5.17.1 | C-96/35/90 | ≥1.0×10⁶ MΩ·cm | 1.0×10⁹ MΩ·cm |
| Dielectric Breakdown | 2.5.6 | D-48/50+D0.5/23 | ≥40 kV | 48 kV |
| Dielectric Constant (Dk) @ 1 MHz | 2.5.5.2 | Etched | ≤5.4 | 4.5 |
| Dissipation Factor (Df) @ 1 MHz | 2.5.5.2 | Etched | ≤0.035 | 0.018 |
| Arc Resistance | 2.5.1 | D-48/50+D0.5/23 | ≥60 sec | 125 sec |
Mechanical Properties
| Test Item | Test Method | Condition | Spec | Typical Value |
|---|---|---|---|---|
| Peel Strength (1 oz) | 2.4.8 | 125°C | ≥0.70 N/mm | 1.35 N/mm |
| Peel Strength (1 oz) | 2.4.8 | Float 288°C/10 sec | ≥1.05 N/mm | 1.42 N/mm |
| Flexural Strength (Warp) | 2.4.4 | — | ≥415 N/mm² | 560 N/mm² |
| Flexural Strength (Fill) | 2.4.4 | — | ≥345 N/mm² | 430 N/mm² |
| Moisture Absorption | 2.6.2.1 | D-24/23 | ≤0.35% (min 0.51mm) / ≤0.80% (max 0.51mm) | 0.16% / 0.30% |
Laminate Availability
- Base Color: Yellow
- Thickness: 0.05 mm–3.2 mm
- Copper Cladding: 18 µm (½ oz), 35 µm (1 oz), 70 µm (2 oz), 105 µm (3 oz)
- Standard Panel Sizes: 37"×49" (940×1245mm), 41"×49" (1042×1245mm), 43"×49" (1093×1245mm)
Анализ термонадежности: T-260, T-288 и запас под lead-free reflow
Ключевые числа для сборки - T-260 = 50 минут и T-288 = 23 минуты. Для типового lead-free SMT профиля с пиком 250°C на 60–90 секунд T-260 = 50 минут дает очень большой запас на один проход. Даже при двустороннем SMT, selective wave и rework суммарный thermal budget обычно достаточен.
Однако T-288 = 23 минуты требует контроля на сложных сборках. Если процесс включает 5+ reflow проходов или длительный rework на высоких температурах, суммарное время выше 288°C нужно считать относительно этого лимита. При приближении к границе логично перейти на KB-6167F (типично T-288 >35 минут).
Z-axis expansion 3.1% (50–260°C) - важный дифференциатор между KB-6165 и filled альтернативами. На плате 1.6 mm это около 50 µm перемещения по оси Z. Для сравнения: KB-6165F (filled) ~3.0%, KB-6167F ~2.6%. Переход KB-6165→KB-6167F обычно дает заметный прирост ресурса vias при термоциклировании.
Alpha 1 CTE 55 ppm/°C (ниже Tg) и Alpha 2 287 ppm/°C (выше Tg) показывают резкий рост CTE после Tg. В полевых условиях критичен в основном Alpha 1, а Alpha 2 важен прежде всего в процессе сборки/reflow.
Электрические свойства и импеданс на 1 GHz
Dk 4.5 @1 MHz и Df 0.018 @1 MHz (из официального datasheet) относят KB-6165 к стандартному FR-4 классу. Значения в datasheet даны на 1 MHz, не на 1 GHz. На GHz частотах Dk обычно немного снижается, а Df растет - типичное поведение FR-4.
Для контролируемого импеданса важно, что реальный Dk заметно зависит от resin content и glass style prepreg. Поэтому при моделировании лучше использовать prepreg-specific Dk, а не «средний» laminate-level Dk для конкретной 8×7628 сборки. Наш stackup design service именно так и делает.
Df 0.018 @1 MHz обычно подходит для цифровых дизайнов до примерно 3 GHz. Для USB 3.0, SATA III, PCIe Gen 3 на коротких трассах (<4") KB-6165 чаще всего достаточен. Для более длинных/быстрых каналов лучше рассматривать KB-6165GMD (Df ~0.010) или KB-6167GLD (Df ~0.006).
Семейство KB-6165: карта вариантов
| Variant | Key Difference | IPC Slash | Filled | Halogen-Free | Primary Application |
|---|---|---|---|---|---|
| KB-6165 | Base, unfilled | /124 | No | No | Standard multilayer 4–12L |
| KB-6165F | Filled, lower CTE | /99 | Yes | No | High layer count, BGA |
| KB-6165C | Alt HF chemistry | — | No | Yes | OEM-specific approvals |
| KB-6165LE | Low expansion | — | No | No | Extended thermal cycling |
| KB-6165G | Halogen-free | — | No | Yes | EU/automotive compliance |
| KB-6165GC | HF, lower Dk | — | No | Yes | HF + better SI |
| KB-6165GMD | Mid-loss | — | No | Yes | 1–10 Gbps digital |
Широкая линейка удобна тем, что можно стартовать с KB-6165 и переходить на вариант семейства с минимальными изменениями механики stackup.
Производство и параметры ламинации
KB-6165 рассчитан на компьютерную периферию, связь, приборы и OA-оборудование. На APTPCB мы ведем его через стандартную multilayer fabrication line с параметрами, оптимизированными по рекомендациям Kingboard.
Сверление: как ненаполненный материал, KB-6165 дает стандартный ресурс инструмента (~3,000–5,000 hits для vias 0.25–0.40 mm, в зависимости от толщины). Обычно это на 15–20% лучше, чем у filled вариантов типа KB-6165F. Для HDI microvia structures UV/CO₂ laser drilling дает чистые стенки.
Surface finishes: совместим с HASL (Sn/Pb и lead-free), ENIG, OSP, immersion silver и immersion tin. Для fine-pitch BGA обычно предпочтителен ENIG.
Контроль качества: в нашей quality system есть TDR, AOI и 100% electrical test (flying probe/fixture) на каждом производственном заказе. First-article microsection подтверждает качество vias и толщины диэлектрика. Innerlayer registration удерживается на уровне ±2 mil.
Целевые применения: telecom, industrial, automotive, medical
Telecommunications: контроллеры базовых станций, network switches и transport оборудование с горизонтом службы 10 лет. Anti-CAF здесь критичен из-за влажности и плотных межпиновых расстояний. Наши telecom PCB services включают controlled impedance и backdrilling.
Industrial controls: PLC, motor drives и power conversion в диапазоне среды -20°C…+85°C. Flexural strength 560 N/mm² помогает держать геометрию при тяжелых коннекторах и радиаторах.
Automotive (не ADAS): body electronics, lighting controllers, infotainment boards. Для automotive PCB requirements APTPCB предоставляет PPAP и lot-level traceability. Для under-hood и ADAS лучше KB-6167F.
Medical instruments: диагностические и мониторинговые системы. DICY-free cure дает более чистое outgassing-поведение рядом с чувствительными датчиками.
Consumer electronics: массовые продукты с lead-free сборкой, где нужен баланс надежности и себестоимости.
Отраслевое сопоставление: KB-6165 vs S1000H и IT-158
| Parameter | KB-6165 | Shengyi S1000H | ITEQ IT-158 | Isola IS410 |
|---|---|---|---|---|
| Tg (DSC) | 153°C | 150°C | 150°C | 150°C |
| Td (TGA) | 348°C | 340°C | 340°C | 340°C |
| Dk @ 1 MHz | 4.5 | 4.5 | 4.4 | 4.4 |
| Df @ 1 MHz | 0.018 | 0.016 | 0.016 | 0.013 |
| Z-CTE (50–260°C) | 3.1% | 2.8% | 2.8% | 3.0% |
| T-260 (typical) | 50 min | >30 min | >30 min | >30 min |
| T-288 (typical) | 23 min | >15 min | >15 min | >15 min |
| IPC Slash Sheet | /124 | /99 or /124 | /99 | /21 or /26 |
| Filled | No | Variants | No | No |
За счет масштаба Kingboard KB-6165 обычно остается одним из самых конкурентных по цене. Если нужен ниже Z-CTE, смотрите KB-6165F (3.0%) или KB-6167F (2.6%). APTPCB работает со всеми основными брендами и подсказывает оптимальный по стоимости вариант.
Как заказать PCB на KB-6165 в APTPCB
APTPCB поддерживает складские позиции KB-6165 по основным толщинам core от 0.1 mm до 1.6 mm и распространенным весам меди. Отправьте Gerber и stackup для бесплатного DFM review: проверка материала, impedance simulation и конкурентная цена.
Для one-stop PCB fabrication and assembly мы считаем единый пакет с оптимальными сроками. В mass production помогает выделенный запас KB-6165 без задержек по поставке материала.