KB-6167GMD ist ein halogenfreies High-Tg Leiterplattenmaterial von Kingboard, das für Anwendungen entwickelt wurde, bei denen thermische Belastbarkeit und kontrollierte Signalintegrität gleichzeitig erforderlich sind. Mit einer Glasübergangstemperatur von 178°C (DSC), einem Verlustfaktor Df von 0.008 bei 1 GHz und einer halogenfreien Materialauslegung verbindet das Laminat Anforderungen moderner Serverplatinen, Automotive-Computing-Systeme und schneller Netzwerkinfrastruktur.
Für viele Designs zwischen klassischem FR-4 und Premium-Low-Loss-Materialien liegt die entscheidende Frage nicht bei der maximal möglichen elektrischen Performance, sondern bei der wirtschaftlich sinnvollsten Materialklasse. KB-6167GMD positioniert sich genau in diesem Bereich: höherwertig als Standard-High-Tg FR-4, aber günstiger als Ultra-Low-Loss-Lösungen.
In diesem Leitfaden
- Warum setzen Serverplatinen mit PCIe Gen 4 auf KB-6167GMD?
- Welche technischen Werte bestimmen die Auswahl von KB-6167GMD?
- Wie unterscheidet sich KB-6167GMD von KB-6167F und KB-6165GMD?
- Wann reicht Mid-Loss und wann wird Low-Loss Material notwendig?
- Welche Stackup-Strategie funktioniert für Serverplatinen?
- Welche Entscheidungskriterien sollte ein PCB-Einkäufer beim Lieferanten prüfen?
- Wie wird KB-6167GMD in Automotive- und Netzwerkplattformen eingesetzt?
- Welche Fertigungsparameter sind bei KB-6167GMD wichtig?
- Wie kann KB-6167GMD für ein neues PCB-Projekt bestellt werden?
Warum setzen Serverplatinen mit PCIe Gen 4 auf KB-6167GMD?
Server-Mainboards kombinieren heute mehrere anspruchsvolle Anforderungen:
- hohe thermische Belastung durch leistungsstarke Prozessoren und Beschleuniger,
- schnelle Datenleitungen wie PCIe Gen 4, DDR5 und 10GbE,
- lange Produktlebenszyklen,
- steigende Umweltanforderungen an Materialien.
Standardmaterialien wie KB-6167F bieten hohe thermische Stabilität, erreichen jedoch bei steigenden Frequenzen geringere Signalreserven. Premium-Low-Loss-Materialien bieten zusätzliche elektrische Reserven, erhöhen aber Materialkosten deutlich.
KB-6167GMD reduziert den Verlustfaktor gegenüber KB-6167F von etwa 0.016 auf 0.008 bei 1 GHz. Dadurch entsteht eine Verbesserung der Einfügedämpfung um etwa 37%, ohne direkt auf die teuerste Materialklasse wechseln zu müssen.
Typische Einsatzbereiche:
| Anwendung | Geeignetheit von KB-6167GMD |
|---|---|
| Serverplatinen mit PCIe Gen 4 | Sehr gut geeignet |
| DDR5 Speicherkanäle | Geeignet |
| 10GbE Netzwerkschnittstellen | Geeignet |
| Automotive Ethernet 1G–10G | Geeignet |
| PCIe Gen 5 lange Signalwege | Prüfung erforderlich |
Welche technischen Werte bestimmen die Auswahl von KB-6167GMD?
KB-6167GMD kombiniert drei Eigenschaften, die häufig getrennt betrachtet werden:
- hohe Temperaturbeständigkeit,
- mittlere Verlustleistung im Hochfrequenzbereich,
- halogenfreie Materialchemie.
Thermische und allgemeine Eigenschaften
| Eigenschaft | Wert | Testmethode |
|---|---|---|
| Glass Transition (Tg, DSC) | 178°C ✓ | IPC-TM-650 2.4.25 |
| Decomposition Temperature (Td, TGA 5%) | 387°C ✓ | IPC-TM-650 2.4.24.6 |
| T-260 Delamination | >30 min | IPC-TM-650 2.4.24.1 |
| T-288 Delamination | >15 min | IPC-TM-650 2.4.24.1 |
| Z-Achsen CTE α1 unter Tg | ~42 ppm/°C | IPC-TM-650 2.4.24 |
| Z-Achsen CTE α2 über Tg | 235 ppm/°C ✓ | IPC-TM-650 2.4.24 |
| Z-Achsen CTE 50–260°C | 2.1% ✓ | IPC-TM-650 2.4.24 |
| X/Y CTE | ~12/15 ppm/°C | TMA |
| Feuchtigkeitsaufnahme | ≤0.15% | IPC-TM-650 2.6.2.1 |
| Brennbarkeit | V-0 | UL 94 |
| Halogengehalt | Konform | IEC 61249-2-21 |
| UL File Nummer | E123995 | — |
Elektrische Eigenschaften
| Eigenschaft | Wert | Testmethode |
|---|---|---|
| Dk @1 MHz | ~4.5 | IPC-TM-650 2.5.5.9 |
| Dk @1 GHz | 4.1 ✓ | IPC-TM-650 2.5.5.9 |
| Dk @10 GHz | 4.0 ✓ | IPC-TM-650 2.5.5.9 |
| Df @1 MHz | ~0.012 | IPC-TM-650 2.5.5.9 |
| Df @1 GHz | 0.008 ✓ | IPC-TM-650 2.5.5.9 |
| Df @10 GHz | 0.009 ✓ | IPC-TM-650 2.5.5.9 |
| CTI | ≥175V | IEC 60112 |
| Durchschlagsfestigkeit | ≥45 kV | IPC-TM-650 2.5.6 |
Mechanische Eigenschaften
| Eigenschaft | Wert | Testmethode |
|---|---|---|
| Peel Strength nach Float 288°C | ≥1.05 N/mm | IPC-TM-650 2.4.8 |
| Peel Strength bei 125°C | ≥0.70 N/mm | IPC-TM-650 2.4.8 |
| Biegefestigkeit MD | ~540 N/mm² | IPC-TM-650 2.4.4 |
| Biegefestigkeit XD | ~480 N/mm² | IPC-TM-650 2.4.4 |
Wie unterscheidet sich KB-6167GMD von KB-6167F und KB-6165GMD?
Die Materialentscheidung lässt sich anhand von thermischer Reserve, Signalverlust und Kosten treffen.
| Eigenschaft | KB-6167GMD | KB-6165GMD | KB-6167F |
|---|---|---|---|
| Tg (DSC) | >170°C | >150°C | >170°C |
| Td (TGA) | >340°C | >330°C | >340°C |
| Dk @1 GHz | 4.1 ✓ | ~4.2 | ~4.6 |
| Df @1 GHz | 0.008 ✓ | ~0.010 | ~0.016 |
| Df @10 GHz | 0.009 ✓ | ~0.013 | ~0.020 |
| Z-CTE (50–260°C) | <2.5% | <2.8% | 2.6% typ |
| Halogenfrei | Ja | Ja | Nein |
| Anti-CAF | Erwartet | Erwartet | Verifiziert |
| IPC-4101 Slash Sheet | /128 (geschätzt) | /128 | /126 |
| Kosten gegenüber Standard FR-4 | ~1.6× | ~1.5× | ~1.4× |
KB-6167GMD ist besonders interessant, wenn ein Design gleichzeitig hohe Temperaturbeständigkeit, halogenfreie Anforderungen und mittlere Verlustwerte benötigt.
Wann reicht Mid-Loss und wann wird Low-Loss Material notwendig?
KB-6167GMD und KB-6167GLD liegen innerhalb derselben High-Tg-Familie, richten sich jedoch an unterschiedliche Signalgeschwindigkeiten.
| Parameter | KB-6167GMD | KB-6167GLD |
|---|---|---|
| Df @1 GHz | 0.008 ✓ | ~0.006 |
| Df @10 GHz | 0.009 ✓ | ~0.008 |
| Dk @1 GHz | 4.1 ✓ | ~3.9 |
| Praktische Datenrate | ~10 Gbps NRZ | ~25 Gbps NRZ / 56G PAM4 |
| Zielanwendungen | PCIe Gen 4, 10GbE, DDR5 | PCIe Gen 5, 25GbE, 56G PAM4 |
| Kosten gegenüber KB-6167F | +15–20% | +30–40% |
Für PCIe Gen 4 und 10GbE bietet KB-6167GMD meist die bessere Kosten-Nutzen-Bilanz. Bei PCIe Gen 5 oder sehr langen Hochgeschwindigkeitsleitungen kann KB-6167GLD die zusätzliche Signalreserve liefern.
Welche Stackup-Strategie funktioniert für Serverplatinen?
Eine typische 16-Lagen-Serverplatine kann KB-6167GMD Kerne und KB-6067GMD Prepregs über mehrere Signalebenen einsetzen.
Vorteile:
- einheitliche Materialeigenschaften,
- einfachere Impedanzsimulation,
- weniger Fertigungsvarianten,
- bessere Rückverfolgbarkeit.
Bei einem 14–18-Lagen-Serverboard mit DDR5, PCIe Gen 4, 10GbE Management und BMC/IPMI-Kommunikation ist diese Materialkombination besonders geeignet.
Bei 100-Ohm-Differenzleitungen auf einem 5-mil Dielektrikum reduziert sich die benötigte Leiterbahnbreite durch den niedrigeren Dk-Wert von ungefähr 4.5 mil bei KB-6167F auf ungefähr 4.0 mil bei KB-6167GMD.
Für eine 2.0 mm Leiterplattendicke sind mechanische Bohrungen mit einem Seitenverhältnis bis 10:1 möglich. Bei PCIe Gen 4 bleibt Backdrilling wichtig; die Ziel-Stublänge liegt unter 10 mil.
Unsere mehrlagige Leiterplattenfertigung unterstützt KB-6167GMD-Aufbauten bis über 30 Lagen mit kontrollierter Impedanz.
Welche Entscheidungskriterien sollte ein PCB-Einkäufer beim Lieferanten prüfen?
| Prüfkriterium | Warum relevant |
|---|---|
| Aktuelles Kingboard Datenblatt | Materialwerte müssen verifiziert sein |
| Tg, Df und Dk Nachweis | Entscheidend für elektrische und thermische Auslegung |
| Laminationserfahrung mit High-Tg HF-Materialien | Verhindert Prozessabweichungen |
| Impedanzmessung per TDR | Sicherstellung der Signalqualität |
| Materialrückverfolgbarkeit | Wichtig für Automotive und Serverkunden |
| Mikro-Schliff-Dokumentation | Kontrolle von Bohrung und Kupferqualität |
Wie wird KB-6167GMD in Automotive- und Netzwerkplattformen eingesetzt?
Automotive-Zonenarchitekturen benötigen Leiterplattenmaterialien, die hohe Rechenleistung und langfristige Temperaturbelastung verbinden.
KB-6167GMD unterstützt:
- Automotive Ethernet 1G, 2.5G, 5G und 10G,
- PCIe Gen 4 Verbindungen zu Hochleistungs-SoCs,
- halogenfreie Materialanforderungen.
Die Tg von 178°C bietet bei einer Dauerbelastung von +125°C eine Reserve von ungefähr 45°C.
APTPCB bietet Automotive PCB Services mit PPAP-Dokumentation, SPC-kontrollierter Produktion und Materialrückverfolgbarkeit.
Welche Fertigungsparameter sind bei KB-6167GMD wichtig?
KB-6167GMD kann auf Standardanlagen für High-Tg FR-4 verarbeitet werden.
Geschätztes Laminationsprofil:
- Ramp Rate 1.5–2.5°C/min durch 80–140°C,
- Aushärtung >60 min bei >190°C Spitzentemperatur,
- Pressdruck 350±50 PSI (25±5 kgf/cm²).
Die halogenfreie Harzstruktur benötigt besondere Prozesskontrolle.
Bohrparameter:
- etwa 10–15% höherer Werkzeugverschleiß gegenüber ungefüllten Systemen,
- Überwachung der Lochwandqualität mittels Mikro-Schliff nach IPC-6012.
Geeignete Oberflächen:
- ENIG,
- Immersion Silver,
- Immersion Tin,
- OSP,
- HASL.
Für kontrollierte Impedanz ist ENIG wegen gleichmäßiger Oberflächenleitfähigkeit bevorzugt.
Unsere PCB-Fertigungsprozesse enthalten High-Tg-Laminationsprofile und SPC-überwachte Bohrprozesse. Die Qualitätskontrollen umfassen TDR-Impedanzmessungen auf jedem Produktionspanel und Mikro-Schliff-Prüfungen bei Erstmustern.
Wie kann KB-6167GMD für ein neues PCB-Projekt bestellt werden?
Für eine technische Bewertung sollten Designunterlagen, maximale Schnittstellengeschwindigkeit und Umweltanforderungen bereitgestellt werden.
Die Materialauswahl erfolgt anschließend anhand von:
- Signalverlustbudget,
- Temperaturprofil,
- gewünschter Lebensdauer,
- Fertigungsfähigkeit,
- Dokumentationsanforderungen.
Für Projekte mit Leiterplattenfertigung und Bestückung unterstützt der One-Stop-Service den gesamten Prozess von der Materialbeschaffung bis zur getesteten Baugruppe.
Bei jeder KB-6167GMD-Produktion gehören Materialnachweise, Impedanzberichte und Mikro-Schliff-Daten zu den verfügbaren Qualitätsunterlagen.
Häufig gestellte Fragen
Welcher Dk-Bereich gilt für KB-6167GMD?
KB-6167GMD weist einen nominalen Dk-Wert von 4,2 bei 1 GHz auf. Der Toleranzbereich liegt bei ±0,1, was eine hohe Vorhersagbarkeit für impedanzkontrollierte Designs bis ca. 10 GHz gewährleistet.
Was ist das primäre Einsatzgebiet von KB-6167GMD?
KB-6167GMD wurde speziell für Server- und Netzwerkplatinen mit mittlerem Verlustfaktor mit mittlerem Verlustfaktor und hoher Zuverlässigkeit entwickelt. Es eignet sich ideal für Backplane-Verbindungen, Linecards und Switch-Fabric-Baugruppen.
Welche thermischen Eigenschaften bietet KB-6167GMD?
Das Material bietet eine Glasübergangstemperatur von 178°C (DSC), hohe Zersetzungstemperatur Td von >345°C und hervorragende Z-Achsen-Ausdehnungswerte für bleifreie Lötprozesse.