KB-6167GMD ist das einzige Material im Kingboard-Portfolio, das gleichzeitig drei anspruchsvolle Merkmale vereint: thermische Zuverlässigkeit mit Tg 178°C nach DSC, Mid-Loss-Dielektrikum mit Df 0.008 bei 1 GHz und vollständige Halogenfreiheit nach IEC 61249-2-21. Diese Dreierkombination macht es zur naheliegenden Wahl für Enterprise-Server-Boards, zentrale Automotive-Compute-Plattformen und Netzwerkinfrastruktur, bei denen thermische Zyklenfestigkeit, mittlere Signalintegrität und Umweltkonformität in einem Laminat zusammenkommen müssen.
Während Standard-KB-6167F das thermische Rückgrat für anspruchsvolle Anwendungen liefert, jedoch keine dielektrische Optimierung besitzt, senkt KB-6167GMD den Verlustfaktor deutlich. Das reicht aus, um PCIe Gen 4, 10 Gigabit Ethernet, DDR5 und USB4 sauber zu unterstützen, ohne auf teure Premium-Low-Loss-Materialien umzusteigen. Die Bezeichnung „GMD“, also Green Mid-loss Dielectric, markiert dabei seine Position als High-Tg-Pendant zu KB-6165GMD mit ähnlicher dielektrischer Optimierung und rund 20°C zusätzlicher Tg-Reserve.
In diesem Leitfaden
- Warum High-Tg-Mid-Loss-Materialien für modernes Serverdesign kritisch sind
- Technische Daten und Leistungswerte von KB-6167GMD
- Analyse der dielektrischen Verluste: 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: Mid-Loss oder Low-Loss
- Server-Board-Designrichtlinien und Stackup-Optimierung
- Automotive-Central-Compute- 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 Netzwerktechnik stellt eine besondere Herausforderung an die Materialauswahl. Diese Systeme kombinieren Hochgeschwindigkeits-Digitalinterfaces wie PCIe Gen 4/5, DDR5 und 10/25GbE mit anspruchsvollen thermischen Bedingungen, darunter Multi-Zone-Reflow, hohe Bauteildichte und Einsatzdauern von 7 bis 10 Jahren mit kontinuierlichen Temperaturzyklen. Standard-High-Tg-FR-4 wie KB-6167F beherrscht die thermische Seite, lässt aber oberhalb von 5 Gbps zu wenig Spielraum für die Signalintegrität. Premium-Low-Loss-Materialien liefern zwar elektrische Spitzenwerte, kosten jedoch 50–100% mehr, als bei Anwendungen mit nur moderat verbessertem Dielektrikum nötig wäre.
KB-6167GMD schließt genau diese Lücke. Auf einem typischen 8-Zoll-PCIe-Gen-4-Differenzpaar bei 8 GHz Nyquist verursacht Standard-KB-6167F ungefähr 3,8 dB dielektrischen Verlust, KB-6167GMD senkt diesen Wert auf rund 2,3 dB, also um etwa 40%. Diese Differenz von 1,5 dB entscheidet oft darüber, ob ein Kanal ohne zusätzliches Equalizing die Compliance besteht. Gleichzeitig erfüllen Tg 178°C und die halogenfreie Chemie die thermischen und umweltbezogenen Anforderungen, die große OEMs zunehmend vorschreiben.
Die Halogenfreiheit verdient besondere Beachtung. Große Server-OEMs verschärfen ihre Materialvorgaben laufend. KB-6167GMD erlaubt es Entwicklungsteams, sowohl Signalintegritätsbudgets als auch Umweltvorgaben mit einer einzigen Laminatauswahl zu erfüllen, ohne mehrere Werkstofffamilien parallel qualifizieren zu müssen.
Technische Daten und Leistungswerte von KB-6167GMD
Die Spezifikationen von KB-6167GMD wurden anhand des offiziellen Kingboard-PDF verifiziert. Die Klasse wird als halogenfrei, High-Tg und Middle Loss eingeordnet. Die unten genannten Werte basieren auf veröffentlichten Produktfamiliendaten von Kingboard und wurden mit branchentypischen Vergleichswerten abgeglichen. Die Probenbedingung entspricht 1,0 mm, 2116 RC50% ×10.
Thermische und allgemeine Eigenschaften
| Eigenschaft | Geschätzter 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 | >30 min | IPC-TM-650 2.4.24.1 |
| T-288 | >15 min | IPC-TM-650 2.4.24.1 |
| Z-axis CTE (α1, below Tg) | ~42 ppm/°C | IPC-TM-650 2.4.24 |
| Z-axis CTE (α2, above Tg) | 235 ppm/°C ✓ | IPC-TM-650 2.4.24 |
| Z-axis CTE (50–260°C) | 2.1% ✓ | IPC-TM-650 2.4.24 |
| X/Y CTE | ~12/15 ppm/°C | TMA |
| Moisture Absorption (D-24/23) | ≤0.15% | IPC-TM-650 2.6.2.1 |
| Flammability | V-0 | UL 94 |
| Halogen Content | Konform | IEC 61249-2-21 |
| UL File Number | E123995 | — |
Elektrische Eigenschaften
| Eigenschaft | Geschätzter 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 |
| Dielectric Breakdown | ≥45 kV | IPC-TM-650 2.5.6 |
Mechanische Eigenschaften
| Eigenschaft | Geschätzter Wert | Testmethode |
|---|---|---|
| Peel Strength (after float 288°C) | ≥1.05 N/mm | IPC-TM-650 2.4.8 |
| Peel Strength (at 125°C) | ≥0.70 N/mm | IPC-TM-650 2.4.8 |
| Flexural Strength (MD) | ~540 N/mm² | IPC-TM-650 2.4.4 |
| Flexural Strength (XD) | ~480 N/mm² | IPC-TM-650 2.4.4 |
Hinweis zur Datensicherheit: Mit
~markierte Werte sind aus Kingboards Produktfamiliendaten und vergleichbaren Industriematerialien abgeleitet. Für Produktionsentscheidungen sollte immer das aktuelle offizielle Datenblatt von Kingboard oder APTPCB herangezogen werden.
Analyse der dielektrischen Verluste: Wie Df 0.010 10-Gbps-Kanäle ermöglicht
Die praktische Bedeutung des Df-Werts von 0.008 bei 1 GHz wird klar, wenn man Insertion-Loss-Budgets gängiger High-Speed-Interfaces betrachtet. Die dielektrischen Verluste skalieren näherungsweise mit Frequenz und Verlustfaktor.
Für ein 6-Zoll-Differenzpaar auf 5 mil Dielektrikum mit 50-Ohm-Impedanz:
| Interface | Datenrate | Nyquist (GHz) | Verlust KB-6167F (dB) | Verlust KB-6167GMD (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 Reduktion um rund 37% bleibt über die Frequenzbereiche relativ konstant, weil sie im Kern durch das Verhältnis der Df-Werte getrieben wird. Bei PCIe Gen 4 kann dieser Unterschied bereits entscheiden, ob ein Kanal die Spezifikation mit Reserve erfüllt oder nicht.
Die Grenze des sinnvollen Einsatzes liegt ungefähr bei PCIe Gen 5. Dort werden selbst die Verluste von KB-6167GMD auf längeren Leitungswegen anspruchsvoll, sodass KB-6167GLD für Gen-5- und schnellere Anwendungen in Betracht gezogen werden sollte.
KB-6167GMD vs. KB-6165GMD vs. KB-6167F: Die richtige Klasse wählen
| 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 |
| Halogen-Free | Ja | Ja | Nein |
| Anti-CAF | Erwartet | Erwartet | Ja |
| IPC-4101 Slash Sheet | /128 (geschätzt) | /128 | /126 |
| Kosten vs. Standard-FR-4 | ~1.6× | ~1.5× | ~1.4× |
KB-6167GMD wählen, wenn: Tg 178°C, Mid-Loss-Leistung und Halogenfreiheit gleichzeitig erforderlich sind, etwa bei Server-Boards mit PCIe Gen 4, zentralen Automotive-Compute-Plattformen mit 10GbE und Telekom-Anwendungen mit strikten Umweltanforderungen.
KB-6165GMD wählen, wenn: Mid-Loss und Halogenfreiheit benötigt werden, Tg >150°C aber ausreicht. Typische Einsatzfälle sind Consumer-Networking, Mid-Range-Industrieelektronik und kommerzielle Computing-Plattformen ohne extremes thermisches Profil.
KB-6167F wählen, wenn: maximale thermische Zuverlässigkeit gefragt ist und Halogenfreiheit keine Pflicht darstellt, etwa in Legacy-Telekom, industrieller Leistungselektronik oder Designs mit Signalraten unter 5 Gbps.
Der moderate Kostenaufschlag von KB-6167GMD gegenüber KB-6167F ist gerechtfertigt, sobald auch nur ein einzelnes High-Speed-Interface Mid-Loss-Verhalten benötigt, weil Hybridaufbauten oft mehr Fertigungskomplexität einbringen als sie an Materialkosten einsparen.
KB-6167GMD vs. KB-6167GLD: Mid-Loss oder Low-Loss
| 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 |
| Praktische Maximaldatenrate | ~10 Gbps NRZ | ~25 Gbps NRZ / 56G PAM4 |
| Zielinterfaces | PCIe Gen 4, 10GbE, DDR5 | PCIe Gen 5, 25GbE, 56G PAM4 |
| Kosten vs. KB-6167F | +15–20% | +30–40% |
| Kupferfolienanforderung | Standard-RTF ausreichend | VLP oder HVLP empfohlen |
Die Grenze liegt ungefähr bei 10 Gbps NRZ. Solange die schnellste Schnittstelle im Bereich PCIe Gen 4 oder 10GbE liegt, liefert KB-6167GMD ausreichende Reserve bei deutlich geringerer Materialprämie. Bei PCIe Gen 5 oder 25G/56G-SerDes wird KB-6167GLD in der Regel nötig.
Für gemischte Server-Boards kann ein hybrider Aufbau mit KB-6167GMD-Kernen und KB-6067GMD-Prepreg auf den meisten Lagen sowie KB-6067GLD nur auf den kritischsten Signalpaaren sinnvoll sein.
Server-Board-Designrichtlinien und Stackup-Optimierung
Server-Motherboards sind die Hauptanwendung für KB-6167GMD. Ein typisches 14- bis 18-lagiges Serverboard kombiniert DDR5, PCIe Gen 4, 10GbE-Management und BMC/IPMI-Signale, also genau die Schnittstellen, die von Df 0.008 profitieren, ohne Ultra-Low-Loss zu erfordern.
Eine sinnvolle Strategie für ein 16-Lagen-Serverboard ist es, durchgehend KB-6167GMD-Kerne und KB-6067GMD-Prepreg zu verwenden. Das hält die Verarbeitung homogen und vermeidet die Modellierungskomplexität gemischter Materialaufbauten.
Impedanzkontrolle: Mit Dk ~4.2 statt ~4.6 werden Leiterbahnen für dieselbe Zielimpedanz etwas schmaler. Für 100-Ohm-Differenzialimpedanz auf 5 mil Dielektrikum sinkt die Bahnbreite grob von etwa 4,5 mil auf etwa 4,0 mil. Die minimale Leiterbahnfähigkeit des Fertigers sollte deshalb früh geprüft werden.
Via-Optimierung: KB-6167GMD mit Z-CTE unter 2,5% liegt nahe an KB-6167F und unterstützt ähnliche Aspect-Ratio-Grenzen. Bei 2,0 mm Leiterplattendicke sind Aspect Ratios bis 10:1 mit Standardbohren erreichbar. Backdrilling und Via-Optimierung bleiben für PCIe Gen 4 essenziell.
Unsere Multilayer-PCB-Fertigung unterstützt KB-6167GMD bis über 30 Lagen mit kontrollierter Impedanz über alle kritischen Signalpaare.
Automotive-Central-Compute- und Networking-Anwendungen
Der Übergang zur zonalen Fahrzeugarchitektur schafft eine neue Klasse von PCB-Anforderungen, für die KB-6167GMD sehr gut positioniert ist. Zentrale Rechenplattformen bündeln ADAS-, Infotainment-, Body-Control- und Powertrain-Daten über Automotive Ethernet von 100 Mbps bis 10 Gbps und arbeiten über den vollen Automotive-Temperaturbereich.
Tg 178°C sichert die Dimensionsstabilität über das Automotive-Fenster ab. Bei +125°C Dauerbetrieb liegt das Material noch rund 45°C unter seinem Glasübergang und damit klar im linearen Bereich der thermischen Ausdehnung.
Die Halogenfreiheit erfüllt Umweltdeklarationsanforderungen, die praktisch alle Automotive-OEMs verlangen. Gleichzeitig unterstützt Df 0.008 Automotive Ethernet in den Geschwindigkeitsklassen 1G, 2.5G, 5G und 10G sowie PCIe Gen 4 für leistungsfähige SoC-Anbindungen.
APTPCBs Automotive-PCB-Services umfassen PPAP, materialverfolgbare KB-6167GMD-Fertigung und thermische Zyklenqualifikation. In unserem DFM-Review für Automotive prüfen wir Designs zusätzlich gegen board-level Zuverlässigkeitsanforderungen.
Fertigungsanforderungen und Laminationsparameter
KB-6167GMD lässt sich auf Standardanlagen für High-Tg-FR-4 verarbeiten, mit Parametern ähnlich zu KB-6167F. Das halogenfreie Harzsystem erfordert allerdings kleinere Anpassungen im Vergleich zu klassischen halogenierten Rezepturen.
Geschätztes Laminationsprofil: Aufheizrate 1,5–2,5°C/min im Bereich 80–140°C, Aushärtung >60 min bei >190°C Spitzentemperatur und Pressdruck 350±50 PSI. Die höhere Aushärtetemperatur ist nötig, um das High-Tg-Harz vollständig zu vernetzen.
Bohrparameter: Halogenfreie, gefüllte Harzsysteme erhöhen den Bohrerverschleiß im Vergleich zu ungefüllten Formulierungen. Hit-Limits sollten entsprechend konservativer gesetzt und die Lochwandqualität per Mikroschliff überwacht werden.
Oberflächen: Kompatibel mit ENIG, chemisch Silber, chemisch Zinn, OSP und HASL. Für impedanzkritische Anwendungen wird ENIG bevorzugt.
Lagerung und Handhabung: Halogenfreies Prepreg ist feuchteempfindlicher als Standardformulierungen. Daher sollte es bei ≤23°C und 30–50% RH gelagert und bei längerer Lagerung vorgetrocknet werden.
Unser Fertigungsprozess umfasst High-Tg-Laminationsprofile und SPC-überwachtes Bohren für KB-6167GMD. Unsere Qualitätsprotokolle beinhalten TDR-Impedanztests und Mikroschliffprüfung an Erstmustern.
So bestellen Sie KB-6167GMD-PCBs bei APTPCB
Senden Sie Ihre Designunterlagen mit Anforderungen an Schnittstellengeschwindigkeit und Umweltkonformität. Unser Engineering-Team prüft KB-6167GMD im Vergleich zu Alternativen der Kingboard-High-Tg-Familie, simuliert die Einfügedämpfung Ihrer kritischen Netze und erstellt umfassendes DFM-Feedback.
Für Projekte mit Fertigung und Bestückung übernimmt unser One-Stop-Service den gesamten Ablauf von der Materialbeschaffung bis zu bestückten und getesteten Baugruppen. Materialrückverfolgbarkeit, Impedanzberichte und Mikroschliffdaten gehören bei KB-6167GMD-Serienaufträgen zum Standard.