KB-6165F - filled-вариант mid-Tg платформы KB-6165 от Kingboard. Добавление неорганических наполнителей в phenolic-cured эпоксидную систему снижает расширение по оси Z, стабилизирует flow смолы при ламинации и улучшает размерную стабильность - три критичных фактора по мере роста числа слоев выше 8. При типовых Tg 157°C, Td 346°C и T-288 более 30 минут KB-6165F уверенно соответствует IPC-4101E/99, оставаясь заметно дешевле high-Tg альтернатив.
KB-6165F - один из самых распространенных mid-Tg ламинатов в мире. Комбинация lead-free совместимости, anti-CAF и конкурентной цены за счет масштаба Kingboard делает его стандартным выбором для cost-sensitive многослойного производства, где уже недостаточно обычного FR-4.
В этом гайде
- Система материала и конструкция
- Полные характеристики по datasheet
- Глубокий разбор термонадежности
- Электрические свойства и импедансный дизайн
- Данные prepreg KB-6065F
- Параметры ламинации
- Сравнение KB-6165F vs KB-6165
- Инженерные применения
- Отраслевые эквиваленты
- Старт проекта с APTPCB
Система материала KB-6165F: как неорганический filler повышает надежность
KB-6165F использует non-DICY (phenolic) cured epoxy resin с неорганическими наполнителями, армированный E-glass. Механизм non-DICY cure помогает избежать влаги и азота, характерных для dicyandiamide-систем при высоких температурах - это плюс в lead-free reflow с пиками 245–260°C.
Filler решает три задачи: ограничивает Z-axis thermal expansion за счет частиц с низким CTE, сдерживает flow смолы при ламинации для более равномерной толщины диэлектрика и укрепляет границу стекло/смола, что улучшает anti-CAF поведение.
KB-6165F имеет UL recognition (E123995) и соответствует IPC-4101E Slash Sheet /99. Связанный prepreg обозначается KB-6065F.
Проверенные характеристики KB-6165F по официальному PDF Kingboard
Все данные взяты из официального KB-6165F datasheet Kingboard. Типовая толщина образца: 1.6 mm (8×7628).
Thermal Properties
| Test Item | Test Method | Condition | Spec (IPC-4101E/99) | Typical |
|---|---|---|---|---|
| Thermal Stress | 2.4.13.1 | Float 288°C, Unetched | ≥10 sec | >240 sec |
| Glass Transition (Tg) | 2.4.25 | E-2/105, DSC | ≥150°C | 157°C |
| Z-axis CTE Alpha 1 (below Tg) | 2.4.24 | TMA | ≤60 ppm/°C | 40 ppm/°C |
| Z-axis CTE Alpha 2 (above Tg) | 2.4.24 | TMA | ≤300 ppm/°C | 230 ppm/°C |
| Z-axis Expansion (50–260°C) | 2.4.24 | TMA | ≤3.5% | 3.0% |
| 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 | ≥5 min | >30 min |
| Td (5% weight loss) | 2.4.24.6 | TGA | ≥325°C | 346°C |
| Flammability | UL94 | E-24/23 | V-0 | V-0 |
Electrical Properties
| Test Item | Test Method | Condition | Spec | Typical |
|---|---|---|---|---|
| Surface Resistivity | 2.5.17.1 | C-96/35/90 | ≥10⁴ MΩ | 2.6×10⁸ MΩ |
| Volume Resistivity | 2.5.17.1 | C-96/35/90 | ≥10⁶ MΩ·cm | 3.4×10⁹ MΩ·cm |
| Dielectric Breakdown | 2.5.6 | D-48/50+D0.5/23 | ≥40 kV | ≥45 kV |
| Dk @ 1 MHz | 2.5.5.2 | Etched, R/C 50% | ≤5.4 | 4.8 |
| Dk @ 1 GHz | 2.5.5.2 | Etched, R/C 50% | — | 4.6 |
| Df @ 1 MHz | 2.5.5.2 | Etched, R/C 50% | ≤0.035 | 0.015 |
| Df @ 1 GHz | 2.5.5.2 | Etched, R/C 50% | — | 0.016 |
| CTI | IEC 60112 | — | — | >175V |
| Arc Resistance | 2.5.1 | D-48/50+D-0.5/23 | ≥60 sec | 127 sec |
Mechanical Properties
| Test Item | Test Method | Condition | Spec | Typical |
|---|---|---|---|---|
| Peel Strength (1 oz) | 2.4.8 | 125°C | ≥0.70 N/mm | 1.3 N/mm |
| Peel Strength (1 oz) | 2.4.8 | Float 288°C/10 sec | ≥1.05 N/mm | 1.5 N/mm |
| Peel Strength (1 oz) | 2.4.8 | After Process Solution | ≥0.80 N/mm | 1.1 N/mm |
| Flexural Strength (MD) | 2.4.4 | — | ≥415 N/mm² | 540 N/mm² |
| Flexural Strength (XD) | 2.4.4 | — | ≥345 N/mm² | 480 N/mm² |
| Moisture Absorption | 2.6.2.1 | D-24/23 | ≤0.5% | 0.10% |
Термонадежность: T-260 >60 min и Z-CTE 3.0%
Главное преимущество KB-6165F относительно стандартного FR-4 и ненаполненных mid-Tg материалов - совокупная термостойкость. T-260 >60 min особенно важен для сборок с несколькими пайками. Типовая двусторонняя SMT-плата проходит 2 reflow цикла, плюс возможны wave/selective пайка и rework.
При T-260 >60 min запас для стандартных сборочных процессов очень большой. Даже при 10+ reflow проходах суммарный thermal budget обычно остается в безопасной зоне.
Связка Tg и Z-axis CTE критична. Ниже Tg (157°C) Z-CTE = 40 ppm/°C, выше Tg - 230 ppm/°C, почти в 6 раз больше. Поэтому наиболее практичный показатель для via-надежности - интегральный Z-expansion 3.0% (50–260°C), учитывающий обе области CTE в диапазоне рефлоу.
Электрические свойства и импедансный дизайн для filled resin систем
Dk 4.6 @1 GHz и Df 0.016 @1 GHz у KB-6165F практически совпадают с KB-6167F. Это значит, что расчеты импеданса, stackup и SI-модели часто можно переносить между этими материалами.
Для типового 50Ω single-ended microstrip на диэлектрике 4 mil (2116 prepreg, Dk 4.5) ширина трассы порядка 7.2 mil. Для 100Ω differential pair с зазором 5 mil - около 4.5 mil. Наши инструменты импеданса используют prepreg-specific Dk из таблицы ниже.
Prepreg KB-6065F: Dk/Df по стеклоткани на 1 GHz
| Glass Style | R/C (%) | Dk @ 1 GHz (±0.2) | Df @ 1 GHz (±10%) | Pressed Thickness (mil) |
|---|---|---|---|---|
| 1037 | 74±2 | 4.0 | 0.017 | 2.0±0.30 |
| 1037 | 76±2 | 4.0 | 0.017 | 2.1±0.30 |
| 106 | 70±2 | 4.1 | 0.017 | 1.9±0.30 |
| 106 | 73±2 | 4.0 | 0.017 | 2.2±0.40 |
| 106 | 75±2 | 3.9 | 0.018 | 2.3±0.40 |
| 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 | 52±2 | 4.5 | 0.016 | 4.6±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 |
| 3313 | 58±2 | 4.4 | 0.016 | 4.2±0.40 |
| 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 |
Эти данные взяты из официального datasheet Kingboard. В расчетах worst-case импеданса нужно учитывать допуски Dk ±0.2 и Df ±10%.
Параметры ламинации и производственные рекомендации
Рекомендуемый Kingboard press cycle для KB-6065F:
- Heat-up rate: 1.5–2.5°C/min (диапазон 80°C–140°C)
- Curing temperature: >180°C (ниже, чем у KB-6167F с >190°C)
- Curing time: >60 min при curing temperature
- Curing pressure: 350±50 PSI (vacuum hydraulic press)
На APTPCB наша multilayer fabrication line использует выделенные press-программы для KB-6165F, верифицированные microsection и peel strength тестами. Полный вакуум держится весь цикл для исключения voiding, особенно в тонких prepreg сборках (1037/106).
Сверление: filler повышает абразивность по сравнению с ненаполненным KB-6165. Обычно drill hit count на 15–20% ниже. Для HDI microvias UV/CO₂ laser drilling обычно не страдает от filler.
KB-6165F vs KB-6165 (ненаполненный): техническое сравнение
| Property | KB-6165F (Filled) | KB-6165 (Unfilled) | Significance |
|---|---|---|---|
| Tg (DSC typical) | 157°C | 153°C | Небольшая разница |
| Td (TGA typical) | 346°C | 335°C | Выше thermal ceiling |
| T-260 (typical) | >60 min | 50 min | Лучше |
| T-288 (typical) | >30 min | 23 min | Существенно лучше |
| Z-CTE Alpha 1 | 40 ppm/°C | 55 ppm/°C | На 27% ниже |
| Z-CTE 50–260°C | 3.0% | 3.1% | Умеренное улучшение |
| Dk @ 1 GHz | 4.6 | 4.5 | Чуть выше из-за filler |
| Df @ 1 GHz | 0.016 | 0.016 | Без изменений |
| Moisture Absorption | 0.10% | 0.30% | На 67% ниже |
| IPC Slash Sheet | /99 | /124 | Разные требования |
| Drill tool life | Ниже (15–20%) | Стандартная | Компромисс по стоимости |
Ключевое улучшение - Alpha 1 Z-CTE: 40 vs 55 ppm/°C. Ниже Tg (где плата проводит основное время эксплуатации) это напрямую увеличивает ресурс термоциклирования vias.
Целевые применения: telecom infrastructure и industrial equipment
Высокослойные платы (10–20 layers): контролируемый resin flow дает более равномерную толщину диэлектрика и помогает держать импеданс в пределах ±7% даже на 16-слойных конструкциях.
Fine-pitch BGA и µBGA: via-in-pad с заполнением/планаризацией требует стабильного поведения смолы; filled система дает более равномерный результат.
Automotive body electronics: климатические модули, lighting-контроллеры, infotainment-платы до 105°C окружающей среды. Automotive PCB services APTPCB включают полную traceability для KB-6165F.
Telecom и networking: коммутаторы и маршрутизаторы для telecom infrastructure, где 10-летний срок службы и lead-free сборка обязательны.
Отраслевое сопоставление: KB-6165F vs S1000-2M и Isola IS415
| Parameter | KB-6165F | Shengyi S1000H | ITEQ IT-158 | Isola IS415 |
|---|---|---|---|---|
| Tg (DSC) | 157°C | 150°C | 150°C | 150°C |
| Dk @ 1 GHz | 4.6 | 4.4 | 4.4 | 4.4 |
| Df @ 1 GHz | 0.016 | 0.016 | 0.016 | 0.013 |
| Z-CTE (50–260°C) | 3.0% | 2.8% | 2.8% | 3.0% |
| IPC Slash Sheet | /99 | /99 | /99 | /99 |
APTPCB работает с основными брендами и дает рекомендации по эквивалентам в ходе DFM review. Для cost-optimized проектов учитываем актуальные складские остатки по маркам.
Как заказать PCB на KB-6165F в APTPCB
Загрузите Gerber и stackup для бесплатного DFM review: проверка материала, моделирование импеданса по prepreg-specific Dk и конкурентный расчет цены. Для one-stop изготовления и сборки даем единый расчет с оптимальными сроками. В mass production используем выделенный складской запас KB-6165F.