Kingboard Holdings - крупнейший в мире производитель copper-clad laminates, а его портфель включает более 20 материалов: от бюджетного FR-4 для LED-драйверов до low-loss подложек для server/backplane/high-speed вычислений. Выбор правильного материала напрямую влияет на стоимость платы, надежность, signal integrity и экологическое соответствие. Этот гайд дает системный framework для выбора оптимального ламината под конкретную задачу.
Самая частая ошибка - указывать "high-Tg FR-4" по умолчанию, без привязки к реальным требованиям проекта. Цель гайда - отделить действительно нужные характеристики от избыточных, чтобы получить минимально достаточный материал без переплаты.
В этом гайде
- Пятишаговый decision framework: от скорости сигнала к выбору материала
- Tier 1: standard FR-4 для consumer/general electronics (Tg 130–140°C)
- Tier 2: mid-Tg FR-4 для industrial/telecom (Tg 150°C)
- Tier 3: high-Tg FR-4 для server/automotive/aerospace (Tg 170°C+)
- Tier 4: mid-loss/low-loss для multi-gigabit SI
- Tier 5: specialty материалы (RF, polyimide и др.)
- Master table: вся линейка Kingboard в одном сравнении
- Оптимизация стоимости: hybrid stackup и right-sizing
- Как APTPCB помогает выбрать и закупить нужный материал
Пятишаговый framework выбора материала
Шаг 1: какая самая быстрая интерфейсная скорость?
- <1 Gbps → standard FR-4 (Tier 1/2)
- 1–10 Gbps → mid-loss (Tier 4, GMD)
- 10–25 Gbps → low-loss (Tier 4, GLD)
- 25–56 Gbps → low-loss или external ultra-low-loss
- 56–112 Gbps → external ultra-low-loss (Megtron 6/7 class)
Шаг 2: нужна ли lead-free квалификация материала?
- Нет → /21 slash sheet (KB-6150/6160/6160A)
- Да → /24, /99, /101, /124, /126
Шаг 3: рабочая температура?
- <100°C → standard Tg достаточно
- 100–130°C → mid-Tg желателен
- 130–150°C → high-Tg нужен
150°C → PI-520G/PI-515G
Шаг 4: требуется ли halogen-free?
- Нет → стандартные formulations
- Да → варианты с суффиксом "G"/HF
Шаг 5: layer count и толщина платы?
- 1–2 слоя, ≤1.6 mm → standard CTE обычно норм
- 4–8 layers, 1.0–2.0 mm → mid-Tg+
- 10+ layers, >2.0 mm → low CTE критичен
Tier 1: standard FR-4 (Tg 130–140°C)
| Material | Tg | Key Feature | Primary Use |
|---|---|---|---|
| KB-6150 | 132°C ✓ | Lowest cost | Economy consumer electronics |
| KB-6160 | 135°C ✓ | Full KB-6060 prepreg system | General multilayer production |
| KB-6160A | ~130°C | UVB blocking for double-sided | Two-layer board production |
| KB-6160C | ~140°C | Lead-free qualified (/24) | Lead-free consumer multilayer |
| KB-6160F/KB-6160LC | ~135°C | Filled resin, lower CTE | Low-expansion standard FR-4 |
Использовать для consumer, LED, простых IoT, периферии и прочих задач с умеренной температурой и высокой чувствительностью к цене.
Tier 2: mid-Tg FR-4 (Tg 150°C)
| Material | Tg | Key Feature | Primary Use |
|---|---|---|---|
| KB-6164 | 140°C ✓ | Anti-CAF + low CTE | High-voltage, lead-free, anti-CAF |
| KB-6165 | 153°C ✓ | Unfilled, DICY-free, anti-CAF | General mid-Tg multilayer |
| KB-6165F | 157°C ✓ | Filled resin, lower CTE | Via reliability-focused mid-Tg |
| KB-6165C/KB-6165LE | ~150°C | Halogen-free / low expansion | Specialized variants |
| KB-6165G | 155°C ✓ | Halogen-free, anti-CAF | EU/RoHS compliant mid-Tg |
Это «рабочий центр» для industrial, telecom, медицины и части automotive не-ADAS проектов.
Tier 3: high-Tg FR-4 (Tg 170°C+)
| Material | Tg | Z-CTE (50–260°C) | Key Feature | Primary Use |
|---|---|---|---|---|
| KB-6167F | 175°C ✓ | 2.6% ✓ | Verified datasheet, filled | Server, telecom, automotive |
| KB-6168LE | >170°C | <2.2% | Ultra-low expansion | Aerospace, defense, max reliability |
Для long-life и thermal-cycling критичных задач (server, ADAS/powertrain, telecom infrastructure, aerospace/defense).
Tier 4: mid-loss/low-loss для multi-gigabit SI
| Material | Df @1GHz | Df @10GHz | Tg | HF | Target Speed | Cost |
|---|---|---|---|---|---|---|
| KB-6165GMD | ~0.010 | ~0.013 | >150°C | Yes | ≤10 Gbps | 1.5× |
| KB-6167GMD | 0.008 ✓ | 0.009 ✓ | 178°C ✓ | Yes | ≤10 Gbps | 1.6× |
| KB-6167GLD | 0.006 ✓ | 0.007 ✓ | 220°C(DMA) ✓ | Yes | ≤25–56 Gbps | 1.5× |
| KB-6169GT | 0.011 ✓ | 0.013 ✓ | 193°C ✓ | Yes | CTI≥600V automotive/EV | 1.8× |
| KB-3200G | 0.0075 ✓ | 0.0085 ✓ | 178°C ✓ | Yes | Low-loss: server / backplane / HPC | 2.0× |
Практическая привязка:
- PCIe Gen 3/USB3/GbE → KB-6165GMD/6167GMD
- PCIe Gen 4/10GbE/DDR5 → KB-6167GMD
- PCIe Gen 5/25GbE/SFP28 → KB-6167GLD
- 56G PAM4/400G → KB-6167GLD или выше
- 112G PAM4/PCIe Gen 6/800G → external ultra-low-loss
Tier 5: specialty материалы
| Material | Type | Key Property | Primary Use | Cost |
|---|---|---|---|---|
| HF-140 | Halogen-free | Tg 141°C, Dk 4.6, anti-CAF ✓ | HF consumer/industrial, EU compliance | 1.3× |
| HF-170 | Halogen-free | Tg 180°C, Dk 4.6, Z-CTE 2.2% ✓ | HF server, automotive, backplane | 1.5× |
| PI-515G | Polyimide | Tg >250°C, continuous >200°C | Downhole, defense, aerospace | 3.0–4.0× |
| PI-520G | Ultra-high-Tg HF | Tg 204°C ✓, Z-CTE 1.9% ✓ | Ultra-high reliability servers | 2.5–3.5× |
HF = Halogen-Free (не "High Frequency"). PI-520G в практике Kingboard часто позиционируется как ultra-high-Tg halogen-free класс.
Master comparison table
| Material | Tg (°C) | Td (°C) | Z-CTE | Dk @1GHz | Df @1GHz | HF | Anti-CAF | Cost |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| KB-6150 | 132 ✓ | 305 ✓ | ~4.5% | 4.4 ✓ | 0.018 ✓ | No | No | 1.0× |
| KB-6160 | 135 ✓ | 305 ✓ | 4.3% ✓ | 4.25 ✓ | 0.018 ✓ | No | No | 1.0× |
| KB-6160A | ~130 | ~300 | ~4.5% | ~4.3 | ~0.020 | No | No | 1.0× |
| KB-6160C | ~140 | ~310 | ~4.0% | ~4.3 | ~0.018 | No | No | 1.15× |
| KB-6164 | 140 ✓ | 330 ✓ | 3.5% ✓ | 4.6 ✓ | 0.016 ✓ | No | Yes ✓ | 1.20× |
| KB-6165 | 153 ✓ | 348 ✓ | 3.0% ✓ | 4.5 ✓ | 0.018 ✓ | No | Yes ✓ | 1.25× |
| KB-6165F | 157 ✓ | 346 ✓ | 3.0% ✓ | 4.6 ✓ | 0.016 ✓ | No | Yes ✓ | 1.30× |
| KB-6165G | 155 ✓ | 365 ✓ | 2.8% ✓ | 4.6 ✓ | 0.013 ✓ | Yes ✓ | Yes ✓ | 1.30× |
| KB-6165GMD | ~150 | ~330 | ~2.8% | ~4.2 | ~0.010 | Yes | — | 1.50× |
| KB-6167F | 175 ✓ | 349 ✓ | 2.6% ✓ | 4.6 ✓ | 0.016 ✓ | No | Yes ✓ | 1.40× |
| KB-6167GMD | 178 ✓ | 387 ✓ | 2.1% ✓ | 4.1 ✓ | 0.008 ✓ | Yes ✓ | Yes ✓ | 1.60× |
| KB-6167GLD | 220(DMA) ✓ | 409 ✓ | 1.8% ✓ | 3.9 ✓ | 0.006 ✓ | Yes ✓ | Yes ✓ | 1.50× |
| KB-6168LE | >170 | >340 | <2.2% | ~4.6 | ~0.015 | No | Yes | 1.55× |
| KB-6169GT | 193 ✓ | 395 ✓ | 1.9% ✓ | 4.6 ✓ | 0.011 ✓ | Yes ✓ | Yes ✓ | 1.80× |
| KB-3200G | 178 ✓ | 387 ✓ | 1.8% ✓ | 4.1 ✓ | 0.0075 ✓ | Yes ✓ | Yes ✓ | 2.00× |
| HF-140 | 141 ✓ | 350 ✓ | 3.3% ✓ | 4.6 ✓ | 0.013 ✓ | Yes ✓ | Yes ✓ | 1.30× |
| HF-170 | 180 ✓ | 385 ✓ | 2.2% ✓ | 4.6 ✓ | 0.011 ✓ | Yes ✓ | Yes ✓ | 1.50× |
| PI-515G | >250 | >390 | <1.8% | ~4.2 | ~0.010 | Yes | — | 3.5× |
| PI-520G | 204 ✓ | 412 ✓ | 1.9% ✓ | 4.6 ✓ | 0.011 ✓ | Yes ✓ | Yes ✓ | 3.0× |
✓ = официально подтвержденные значения. Остальные - оценочные/семейные.
Оптимизация стоимости
- Используйте hybrid stackup: premium материал только на критичных high-speed слоях.
- Подбирайте материал под реальную скорость интерфейса, а не «с запасом на максимум».
- В расчетах импеданса используйте prepreg-specific Dk.
- Оценивайте halogen-free надбавку отдельно (часто +5–10%).
- Считайте total lifecycle cost, а не только цену материала.
Как APTPCB помогает с выбором и поставкой
APTPCB работает с прямыми поставками Kingboard и держит ассортимент по основным grade. Наша команда помогает выбрать материал по требованиям интерфейсов, температур, compliance и layer count.
Отправьте файлы - мы дадим рекомендации и сравнение стоимости. Для one-stop fabrication + assembly закрываем закупку материалов, DFM review, производство и quality documentation в одном процессе.