KB-6167GMD ist das einzige Material im Kingboard-Portfolio, das drei anspruchsvolle Eigenschaften gleichzeitig liefert: thermische Zuverlässigkeit mit Tg 178°C (DSC) ✓, Mid-Loss-Dielektrik mit Df 0,008 bei 1 GHz ✓ und volle Halogenfrei-Konformität nach IEC 61249-2-21. Diese Kombination macht es zur naheliegenden Wahl für Enterprise-Server-Boards, zentrale Automotive-Compute-Plattformen und Netzwerkinfrastruktur, bei denen Temperaturwechselbeständigkeit, solide Signalintegrität und Umweltkonformität in einem Laminat zusammenkommen müssen.
Während Standard-KB-6167F die thermische Basis für anspruchsvolle Anwendungen bildet, jedoch ohne dielektrische Optimierung (Df ~0,016 bei 1 GHz), reduziert KB-6167GMD den Verlustfaktor um rund 37%. Das reicht, um PCIe Gen 4 (16 GT/s), 10-Gigabit-Ethernet, DDR5 und USB4 sauber zu unterstützen, ohne auf teure Low-Loss-Premiumstoffe zu wechseln. Die Bezeichnung „GMD“ (Green Mid-loss Dielectric) markiert die High-Tg-Variante zu KB-6165GMD: gleiche dielektrische Ausrichtung, aber etwa 20°C mehr Tg-Reserve.
In diesem Leitfaden
- Warum High-Tg-Mid-Loss-Materialien für modernes Serverdesign kritisch sind
- KB-6167GMD technische Spezifikationen und Leistungsdaten
- Dielektrische Verlustanalyse: wie Df 0,010 10-Gbps-Kanäle ermöglicht
- KB-6167GMD vs KB-6165GMD vs KB-6167F: die richtige Klasse wählen
- KB-6167GMD vs KB-6167GLD: Entscheidungsrahmen Mid-Loss oder Low-Loss
- Server-Board-Designrichtlinien und Stackup-Optimierung
- Automotive-Zentralrechner- und Networking-Anwendungen
- Fertigungsanforderungen und Laminationsparameter
- So bestellen Sie KB-6167GMD-PCBs bei APTPCB
Warum High-Tg-Mid-Loss-Materialien für modernes Serverdesign kritisch sind
Server- und Netzwerkhardware stellt besondere Anforderungen an die Materialwahl. Diese Systeme kombinieren Hochgeschwindigkeits-Interfaces (PCIe Gen 4/5, DDR5, 10/25GbE) mit anspruchsvoller Thermik — mehrzoniger Reflow, hohe Bauteildichte und 7–10 Jahre Einsatz mit kontinuierlichem Temperaturwechsel. Standard-High-Tg-FR-4 (KB-6167F, Df ~0,016) beherrscht die thermische Seite, bietet aber bei Datenraten über 5 Gbps oft zu wenig SI-Reserve. Premium-Low-Loss-Materialien (Df <0,006) liefern elektrische Leistung, kosten aber oft 50–100% mehr, als für moderate Interfaces nötig wäre.
KB-6167GMD schließt genau diese Lücke. Bei einem typischen 8-Zoll-PCIe-Gen4-Differentialpaar bei 8 GHz Nyquist erzeugt KB-6167F rund 3,8 dB dielektrischen Verlust, KB-6167GMD reduziert auf ca. 2,3 dB — rund 40% Verbesserung. Diese 1,5 dB entscheiden oft darüber, ob ein Kanal ohne zusätzliche Equalization die Compliance besteht. Gleichzeitig erfüllen Tg 178°C (DSC) ✓ und halogenfreie Chemie die Zuverlässigkeits- und Umweltanforderungen moderner Enterprise-OEMs.
Die Halogenfrei-Anforderung verdient eigene Betrachtung: Große Server-OEMs wie Dell, HPE und Lenovo verschärfen fortlaufend ihre Materialvorgaben. KB-6167GMD ermöglicht es, sowohl SI-Budgets als auch Compliance-Checklisten mit einem einzigen Laminat abzudecken — ohne den Beschaffungsaufwand, mehrere Materialien für unterschiedliche Anforderungen zu qualifizieren.
KB-6167GMD technische Spezifikationen und Leistungsdaten
KB-6167GMD-Spezifikationen auf Basis des offiziellen Kingboard-PDF (kblaminates.com), IPC-4101E/130. Halogen-Free/High Tg/Middle Loss für diese Klasse; die unten aufgeführten Werte basieren auf veröffentlichten Produktfamiliendaten und wurden gegen Branchenquellen gegengeprüft. Prüfkörper: 1,0 mm, 2116 RC50% ×10.
Thermische und allgemeine Eigenschaften
| Eigenschaft | Geschätzter Wert | Prüfverfahren |
|---|---|---|
| Glasübergang (Tg, DSC) | 178°C ✓ | IPC-TM-650 2.4.25 |
| Zersetzungstemperatur (Td, TGA 5%) | 387°C ✓ | IPC-TM-650 2.4.24.6 |
| T-260 (Zeit bis Delamination) | >30 min | IPC-TM-650 2.4.24.1 |
| T-288 (Zeit bis 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 (TMA) |
| Z-Achsen-CTE (α2, über Tg) | 235 ppm/°C ✓ | IPC-TM-650 2.4.24 (TMA) |
| Z-Achsen-CTE (50–260°C) | 2.1% ✓ | IPC-TM-650 2.4.24 (TMA) |
| X/Y CTE | ~12/15 ppm/°C | TMA |
| Feuchtigkeitsaufnahme (D-24/23) | ≤0.15% | IPC-TM-650 2.6.2.1 |
| Entflammbarkeit | V-0 | UL 94 |
| Halogengehalt | Konform | IEC 61249-2-21 |
| UL-Dateinummer | E123995 | — |
Elektrische Eigenschaften
| Eigenschaft | Geschätzter Wert | Prüfverfahren |
|---|---|---|
| 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 | Geschätzter Wert | Prüfverfahren |
|---|---|---|
| Schälfestigkeit (nach Float 288°C) | ≥1.05 N/mm | IPC-TM-650 2.4.8 |
| Schälfestigkeit (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 |
Hinweis zur Datensicherheit: Mit „~“ markierte Werte sind aus Kingboards Produktfamiliendaten geschätzt und gegen vergleichbare Branchenmaterialien gegengeprüft. Für Produktionsentscheidungen sollte das aktuelle offizielle Datenblatt bei Kingboard oder APTPCB angefordert werden.
Dielektrische Verlustanalyse: wie Df 0,010 10-Gbps-Kanäle ermöglicht
Die praktische Relevanz von KB-6167GMD mit Df 0,008 bei 1 GHz ✓ wird bei der Einfügedämpfungsbetrachtung typischer High-Speed-Interfaces klar. Der dielektrische Verlust steigt mit Frequenz und Verlustfaktor gemäß: dielektrischer Verlust (dB/Zoll) ≈ 2,3 × f(GHz) × Df × √Dk.
Für eine 6-Zoll-Differentialleitung auf 5-mil-Dielektrikum mit 50-Ohm-Impedanz:
| Interface | Datenrate | Nyquist (GHz) | KB-6167F Verlust (dB) | KB-6167GMD Verlust (dB) | Einsparung |
|---|---|---|---|---|---|
| PCIe Gen 3 | 8 GT/s | 4.0 | 4.8 | 3.0 | 37% |
| PCIe Gen 4 | 16 GT/s | 8.0 | 9.6 | 6.0 | 37% |
| 10GbE | 10.3125 Gbps | 5.15 | 6.2 | 3.9 | 37% |
| DDR5 4800 | 4.8 GT/s | 2.4 | 2.9 | 1.8 | 38% |
| USB4 Gen 3 | 20 Gbps | 10.0 | 12.0 | 7.5 | 37% |
Die 37%-Reduktion bleibt über die Frequenz konsistent, weil sie direkt aus dem Df-Verhältnis folgt: 0,010/0,016 = 0,625. Bei PCIe Gen 4 und 6-Zoll-Länge kann daraus ein nicht konformer Kanal (9,6 dB dielektrischer Anteil nahe der -12-dB-Grenze inkl. Leiter- und Via-Verlusten) zu einem konformen Kanal mit Reserve werden.
Die Schwelle abnehmender Wirkung liegt ungefähr bei PCIe Gen 5 (16 GHz Nyquist): Dort werden selbst mit KB-6167GMD längere Trassen über 4 Zoll kritisch, sodass für Gen5+ häufig KB-6167GLD (Df ~0,006) nötig wird.
KB-6167GMD vs KB-6165GMD vs KB-6167F: die richtige Klasse wählen
Der Dreifachvergleich zwischen KB-6167GMD, KB-6165GMD und KB-6167F beschreibt die häufigste Materialentscheidung bei Multi-Gigabit-Designs:
| 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 | Ja (verifiziert) |
| IPC-4101 Slash Sheet | /128 (geschätzt) | /128 | /126 |
| Kosten vs Standard FR-4 | ~1.6× | ~1.5× | ~1.4× |
KB-6167GMD wählen, wenn: Ihre Anwendung Tg 178°C (DSC) ✓ UND Mid-Loss-Dielektrik UND Halogenfrei-Konformität braucht. Typisch: Server-Boards mit PCIe Gen 4, Automotive-Zentralrechner mit 10GbE, Telekom-Infrastruktur mit Umweltauflagen.
KB-6165GMD wählen, wenn: Mid-Loss und Halogenfrei nötig sind, Tg >150°C aber ausreicht. Typisch: Consumer-Networking, mittelklassige Industrie-Steuerungen, kommerzielle Compute-Plattformen ohne extreme Thermik.
KB-6167F wählen, wenn: Maximale thermische Zuverlässigkeit (höchste verifizierte T-260/T-288-Werte der Familie) benötigt wird und Halogenfrei keine Pflicht ist. Typisch: Legacy-Telekom, industrielle Leistungselektronik und Designs unter 5 Gbps.
Der Kostenaufschlag von ~15% für KB-6167GMD gegenüber KB-6167F ist oft gerechtfertigt, sobald auch nur ein High-Speed-Interface Mid-Loss benötigt. Hybridansätze mit gemischten Materialien erzeugen häufig zusätzlichen Fertigungsaufwand, der den Materialvorteil aufzehrt.
KB-6167GMD vs KB-6167GLD: Entscheidungsrahmen Mid-Loss oder Low-Loss
Innerhalb der halogenfreien High-Tg-Familie sind KB-6167GMD und KB-6167GLD benachbarte Leistungsstufen mit klarer technischer Trennlinie:
| Parameter | KB-6167GMD (Mid-Loss) | KB-6167GLD (Low-Loss) |
|---|---|---|
| Df @1 GHz | 0.008 ✓ | ~0.006 |
| Df @10 GHz | 0.009 ✓ | ~0.008 |
| Dk @1 GHz | 4.1 ✓ | ~3.9 |
| Praktisch maximale Datenrate | ~10 Gbps NRZ | ~25 Gbps NRZ / 56G PAM4 |
| Ziel-Interfaces | PCIe Gen 4, 10GbE, DDR5 | PCIe Gen 5, 25GbE, 56G PAM4 |
| Kosten vs KB-6167F | +15–20% | +30–40% |
| Kupferfolienanforderung | Standard RTF möglich | VLP oder HVLP empfohlen |
Die Grenze liegt bei ca. 10 Gbps NRZ. Wenn die schnellste Schnittstelle PCIe Gen 4 (16 GT/s NRZ, 8 GHz Nyquist) oder 10GbE ist, bietet KB-6167GMD ausreichend Reserve bei deutlich niedrigerem Aufpreis als KB-6167GLD. Bei PCIe Gen 5 (32 GT/s, 16 GHz Nyquist) oder 25G/56G-SerDes ist die zusätzliche Verlustreduktion von KB-6167GLD meist erforderlich.
Für gemischte Server-Boards ist ein praxisnaher Hybridaufbau: KB-6167GMD-Kerne und KB-6067GMD-Prepreg für den Großteil der Lagen, KB-6067GLD-Prepreg nur auf den schnellsten Signalpaaren.
Server-Board-Designrichtlinien und Stackup-Optimierung
Server-Motherboards sind die Primäranwendung für KB-6167GMD. Typische 14–18-Lagen-Boards kombinieren DDR5, PCIe-Gen4-Slots, 10GbE-Management und BMC/IPMI-Verbindungen — alles Interfaces, die von Df 0,008 profitieren, ohne Ultra-Low-Loss-Premium zu benötigen.
Empfohlene Stackup-Strategie für ein 16-Lagen-Server-Board:
Alle Lagen mit KB-6167GMD-Cores und KB-6067GMD-Prepreg für einheitliche Verarbeitung und konsistente dielektrische Eigenschaften. Das vermeidet die Impedanzkomplexität gemischter Materialien bei einem Kostenaufschlag von typischerweise 15–20% gegenüber einem reinen KB-6167F-Aufbau.
Impedanzkontrolle: Mit Dk ~4,2 @1 GHz (statt 4,6 bei KB-6167F) werden Trassen für gleiche Zielimpedanz etwas schmaler. Für 100-Ohm-Differential auf 5 mil Dielektrikum sinkt die Trassenbreite grob von 4,5 mil (KB-6167F) auf 4,0 mil (KB-6167GMD). Vor dem finalen Stackup sollte die minimale Leiterbahnfähigkeit des Herstellers geprüft werden.
Via-Optimierung: Z-CTE <2,5% von KB-6167GMD liegt nahe am verifizierten typischen Wert 2,6% von KB-6167F und unterstützt vergleichbare Aspect-Ratio-Regeln. Bei 2,0 mm Platinenstärke sind bis zu 10:1 mit Standard-Mechanikbohren erreichbar. Backdrilling und Via-Optimierung bleiben für PCIe Gen 4 essenziell; Ziel-Stub-Länge <10 mil.
Unsere Multilayer-PCB-Fertigung unterstützt KB-6167GMD bis 30+ Lagen mit kontrollierter Impedanz über alle Signalpaare.
Automotive-Zentralrechner- und Networking-Anwendungen
Die Umstellung auf zonale Fahrzeugarchitekturen erzeugt neue PCB-Anforderungen, die KB-6167GMD gezielt adressiert. Zentrale Rechenplattformen bündeln Daten aus ADAS, Infotainment, Body, Powertrain über Automotive-Ethernet von 100 Mbps bis 10 Gbps und arbeiten über den vollständigen Automotive-Temperaturbereich von -40°C bis +125°C (oder +150°C im Motorraum).
Wesentliche Anforderungen, die KB-6167GMD erfüllt:
Tg 178°C (DSC) ✓ sorgt für Dimensionsstabilität im Automotive-Temperaturfenster. Bei +125°C Dauerbetrieb liegt das Material etwa 45°C unter Tg — klar im linearen CTE-Bereich mit gut beherrschbarer Z-Ausdehnung.
Halogenfrei-Konformität unterstützt IMDS-Umwelterklärungen, die praktisch alle Automotive-OEMs verlangen. Damit entfällt oft eine separate Materialqualifizierung allein für Umweltanforderungen.
Df 0,008 unterstützt Automotive-Ethernet in 1G, 2.5G, 5G und 10G gemäß IEEE 802.3ch/802.3cy sowie PCIe Gen 4 für leistungsstarke SoC-Verbindungen.
APTPCBs Automotive-PCB-Services umfassen PPAP-Dokumentation, SPC-gesteuerte KB-6167GMD-Produktion mit vollständiger Rückverfolgbarkeit sowie Thermal-Cycling-Qualifikation. In der automotive-spezifischen DFM-Prüfung bewerten unsere Engineers das Design gegen AEC-Q104-Board-Level-Zuverlässigkeit.
Fertigungsanforderungen und Laminationsparameter
KB-6167GMD kann auf Standard-High-Tg-FR-4-Equipment mit Parametern ähnlich KB-6167F verarbeitet werden. Das halogenfreie Harzsystem benötigt gegenüber halogenierten Standardformulierungen leichte Anpassungen:
Laminationsprofil (geschätzt): Ramp-Rate 1,5–2,5°C/min durch 80–140°C, Aushärtung >60 min bei >190°C Peak, Pressdruck 350±50 PSI (25±5 kgf/cm²). Die höhere Cure-Temperatur gegenüber Mid-Tg (>190°C vs >175°C) ist für vollständige Vernetzung des High-Tg-Systems notwendig.
Bohrparameter: Halogenfreie, gefüllte Harzsysteme erhöhen den Bohrerverschleiß um ca. 10–15% gegenüber ungefüllten Systemen. Hit-Counts reduzieren und Lochwandqualität per Microsection gemäß IPC-6012 überwachen.
Oberflächenfinish: Kompatibel mit ENIG, Immersion Silver, Immersion Tin, OSP und HASL. Für kontrollierte Impedanz ist ENIG wegen stabiler Oberflächenleitfähigkeit häufig bevorzugt.
Lagerung und Handling: Halogenfreie Prepregs reagieren empfindlicher auf Feuchte. Lagerung bei ≤23°C, 30–50% RH; bei Überschreitung der Herstellerfristen Vorbacken.
Unser Fertigungsprozess beinhaltet dedizierte High-Tg-Pressprofile und SPC-überwachtes Bohren für KB-6167GMD. Qualitätsprotokolle umfassen TDR-Impedanztests auf jedem Produktionspanel und Microsection-Verifikation bei First Articles.
So bestellen Sie KB-6167GMD-PCBs bei APTPCB
Übermitteln Sie Ihre Design-Daten mit Interface-Speed-Anforderungen und Umwelt-Compliance-Vorgaben. Unser Engineering-Team bewertet KB-6167GMD gegenüber Alternativen innerhalb der Kingboard-High-Tg-Familie, simuliert Channel-Insertion-Loss für kritische Netze und liefert umfassendes DFM-Feedback.
Für Projekte mit Fertigung und Bestückung aus einer Hand deckt unser One-Stop-Service den kompletten Ablauf von der KB-6167GMD-Materialbeschaffung bis zur bestückten und geprüften Baugruppe ab. Material-Traceability, Impedanzberichte und Microsection-Daten sind Standardlieferobjekte bei jedem KB-6167GMD-Serienauftrag.