PI-515G и PI-520G представляют верхний уровень тепловой производительности в портфеле Kingboard. Несмотря на префикс "PI", эти материалы в данном контексте классифицируются как ultra-high-Tg halogen-free ламинаты с IPC-4101E/127/128/130, а не как классический полииимидный субстрат. PI-520G показывает подтвержденные Tg 204°C (DSC), Td 412°C и Z-CTE 1.9% (50–260°C), что делает его одним из самых термостойких материалов в линейке.
Ключевое позиционирование: когда HF-170 (Tg 180°C) уже недостаточен, а классический polyimide (Tg >250°C, цена 5–10×) избыточен, PI-515G/PI-520G закрывают промежуток, сохраняя halogen-free и anti-CAF.
В этом гайде
- Позиция PI-515G и PI-520G в thermal иерархии Kingboard
- Проверенные параметры PI-520G из официального PDF
- Оценочные параметры PI-515G и сравнение с PI-520G
- Тепловая выносливость: почему важны Td 412°C и T-288 >60 min
- PI-520G vs HF-170 vs KB-6167F
- Влияние Z-axis CTE 1.9% на via-надежность
- Целевые применения
- Производственные особенности ultra-high-Tg материалов
- Как заказать PI-515G/PI-520G PCB в APTPCB
Позиция PI-515G и PI-520G в thermal иерархии Kingboard
Kingboard Tg hierarchy: KB-6150/6160 (132–135°C) → KB-6164 (140°C) → HF-140 (141°C) → KB-6165/6165F (153–157°C) → KB-6167F (175°C) → HF-170 (180°C) → PI-515G (~190°C est.) → PI-520G (204°C).
PI-серия дает максимальный Tg в портфеле: +24°C к HF-170 и +29°C к KB-6167F.
Проверенные параметры PI-520G из официального PDF Kingboard
Данные из официального datasheet PI-520G (kblaminates.com). Образец 1.6 mm (8×7628). IPC-4101E/127/128/130 ✓. UL: E115974 ✓.
Thermal Properties
| Test Item | Test Method | Condition | Typical Value ✓ |
|---|---|---|---|
| Thermal Stress | 2.4.13.1 | Float 288°C, Unetched | ≥240 sec |
| Glass Transition (Tg, DSC) | 2.4.25 | DSC | 204°C |
| Glass Transition (Tg, DMA) | 2.4.24.4 | DMA | 215°C |
| Z-axis CTE Alpha 1 | 2.4.24 | TMA | 36 ppm/°C |
| Z-axis CTE Alpha 2 | 2.4.24 | TMA | 210 ppm/°C |
| Z-axis Expansion (50–260°C) | 2.4.24 | TMA | 1.9% |
| X/Y CTE (40–125°C) | 2.4.24 | TMA | 12/15 ppm/°C |
| T-260 | 2.4.24.1 | TMA | >60 min |
| T-288 | 2.4.24.1 | TMA | >60 min |
| Td (5% weight loss) | 2.4.24.6 | TGA | 412°C |
| Flammability | UL94 | E-24/125 | V-0 |
Electrical Properties
| Test Item | Test Method | Condition | Typical Value ✓ |
|---|---|---|---|
| Surface Resistivity | 2.5.17.1 | C-96/35/90 | 5.0×10⁸ MΩ |
| Volume Resistivity | 2.5.17.1 | C-96/35/90 | 6.2×10⁹ MΩ·cm |
| Dielectric Breakdown | 2.5.6 | D-48/50+D-0.5/23 | ≥45 kV |
| Dk @1 GHz | IEC 61189-2-721 | Etched, R/C 50% | 4.6 |
| Dk @10 GHz | IEC 61189-2-721 | Etched, R/C 50% | 4.5 |
| Df @1 GHz | IEC 61189-2-721 | Etched, R/C 50% | 0.011 |
| Df @10 GHz | IEC 61189-2-721 | Etched, R/C 50% | 0.013 |
| CTI | IEC 60112 | Etched, 0.1% NH₄Cl | ≥200V |
| Arc Resistance | 2.5.1 | D-48/50+D-0.5/23 | 124 sec |
Mechanical Properties
| Test Item | Test Method | Condition | Typical Value ✓ |
|---|---|---|---|
| Peel Strength (1 oz) | 2.4.8 | Float 288°C/10 sec | 1.30 N/mm |
| Flexural Strength (MD) | 2.4.4 | — | 600 N/mm² |
| Flexural Strength (XD) | 2.4.4 | — | 530 N/mm² |
| Moisture Absorption | 2.6.2.1 | D-24/23 | 0.10% |
Key Features
- halogen-free (IEC 61249-2-21)
- anti-CAF
- UL File E115974
Оценочные параметры PI-515G и сравнение с PI-520G
Для PI-515G отдельный официальный PDF не подтвержден; значения оценочные относительно PI-520G.
| Property | PI-515G (Estimated) | PI-520G (Verified ✓) |
|---|---|---|
| Tg (DSC) | ~190°C | 204°C |
| Tg (DMA) | ~200°C | 215°C |
| Td (TGA) | ~400°C | 412°C |
| Z-CTE Alpha 1 | ~38 ppm/°C | 36 ppm/°C |
| Z-CTE (50–260°C) | ~2.1% | 1.9% |
| T-260 / T-288 | >60 min | >60 min |
| Dk @1 GHz | ~4.6 | 4.6 |
| Df @1 GHz | ~0.012 | 0.011 |
| Halogen-Free | Yes (est.) | Yes ✓ |
| Anti-CAF | Yes (est.) | Yes ✓ |
| Cost vs KB-6167F | ~1.3–1.5× | ~1.5–2.0× |
Почему важны Td 412°C и T-288 >60 min
| Material | Td (°C) ✓ | Margin Above 260°C | Margin Above 288°C |
|---|---|---|---|
| KB-6160 | 305 | 45°C | 17°C |
| KB-6165 | 339 | 79°C | 51°C |
| KB-6167F | 349 | 89°C | 61°C |
| HF-170 | 385 | 125°C | 97°C |
| PI-520G | 412 | 152°C | 124°C |
Для multiple BGA rework циклов PI-520G дает максимальный thermal safety margin в линейке Kingboard.
PI-520G vs HF-170 vs KB-6167F
| Property | KB-6167F ✓ | HF-170 ✓ | PI-520G ✓ |
|---|---|---|---|
| Tg (DSC) | 175°C | 180°C | 204°C |
| Tg (DMA) | — | 190°C | 215°C |
| Td (TGA) | 349°C | 385°C | 412°C |
| Z-CTE (50–260°C) | 2.6% | 2.2% | 1.9% |
| Z-CTE Alpha 1 | 40 ppm/°C | 45 ppm/°C | 36 ppm/°C |
| T-288 | >35 min | >60 min | >60 min |
| Dk @1 GHz | 4.6 | 4.6 | 4.6 |
| Df @1 GHz | 0.016 | 0.011 | 0.011 |
| Anti-CAF | Yes | Yes | Yes |
| Halogen-Free | No | Yes | Yes |
| UL File | E123995 | E115974 ✓ | E115974 |
Z-axis CTE 1.9% и via-надежность
Для high-layer-count (>16 layers) и толстых плат (>3.0 mm) именно via barrel fatigue часто лимитирует надежность.
| Material | Z-CTE 50-260°C | Z-Expansion (3.2mm) | Relative Stress |
|---|---|---|---|
| KB-6167F | 2.6% | 83 µm | 1.37× |
| HF-170 | 2.2% | 70 µm | 1.16× |
| PI-520G | 1.9% | 61 µm | 1.00× |
Целевые применения
- high-end server платы с большим layer count
- backplane для telecom/router/storage
- wireless infrastructure
- automotive high-voltage electronics
- industrial control при повышенной температуре
- defense/aerospace задачи, где нужен halogen-free + высокий thermal запас
Производственные особенности ultra-high-Tg
PI-520G обычно требует более высокого curing profile (>200°C) по сравнению с стандартным high-Tg FR-4. Нужны корректные режимы сверления и контроль адгезии меди.
Низкое влагопоглощение (0.10%) помогает стабильности, но при длительном хранении pre-bake рекомендуется.
Стандартные surface finish совместимы; для максимальной надежности часто выбирают ENIG.
Как заказать PI-515G и PI-520G PCB в APTPCB
Отправьте дизайн с указанием PI-515G/PI-520G. Наша команда проверит thermal environment, layer count и halogen-free требования и предложит оптимальный материал (в т.ч. HF-170, если PI-520G избыточен).
Для полного цикла доступен one-stop fabrication and assembly с quality documentation.