Laminado PCB KB 6169GT halogen-free

Laminado PCB KB 6169GT halogen-free

KB-6169GT representa el laminado de producción más avanzado eléctricamente dentro de la plataforma halogen-free de Kingboard. Se sitúa entre KB-6167GLD, de tipo low-loss, y KB-3200G, de tipo very-low-loss, y apunta directamente al espacio de diseño de 56G PAM4, donde cada fracción de dB en el presupuesto de insertion loss decide el margen de compliance. La denominación GT indica el nivel premium dentro de la línea Green Technology de Kingboard: ultra-low-loss con conformidad halogen-free y fiabilidad high-Tg en un único material.

El reto de 56G PAM4 es muy distinto al de 25G NRZ. PAM4 usa cuatro niveles de amplitud en lugar de dos, de modo que la señal es mucho más sensible a la atenuación y al ruido. Un canal que pasa 25G NRZ puede fallar 56G PAM4 con las mismas dimensiones físicas. KB-6169GT aborda ese problema reduciendo la pérdida dieléctrica frente a KB-6167GLD y ofreciendo además una dispersión de Dk más plana en el rango de frecuencias que exige PAM4.

En esta guía

  1. Cómo encaja KB-6169GT entre las clases low-loss y very-low-loss
  2. Especificaciones técnicas y caracterización dieléctrica de KB-6169GT
  3. Requisitos de pérdida de canal para 56G PAM4 y efecto del material
  4. KB-6169GT vs. KB-6167GLD vs. KB-3200G: elegir el grado ultra-low-loss correcto
  5. Selección de foil de cobre: por qué HVLP es obligatorio en este nivel
  6. Aplicaciones en data center, aceleradores de IA y módulos ópticos 400G
  7. Control del proceso para fabricar PCB ultra-low-loss
  8. Cómo pedir PCBs KB-6169GT a APTPCB

Cómo encaja KB-6169GT entre las clases low-loss y very-low-loss

El mercado de materiales PCB se divide en niveles de rendimiento dieléctrico bien definidos, y KB-6169GT ocupa una posición estrecha pero comercialmente importante entre low-loss y very-low-loss:

Nivel de material Producto Kingboard Df @10GHz Dk @10GHz Velocidad objetivo Coste vs FR-4 estándar
Mid-Loss KB-6167GMD ~0.013 ~4.1 ≤10 Gbps 1.2×
Low-Loss KB-6167GLD ~0.008 ~3.8 ≤25G NRZ / 56G PAM4 1.5×
Ultra-Low-Loss KB-6169GT ~0.006 ~3.6 Optimizado para 56G PAM4 1.8×
Very-Low-Loss KB-3200G ~0.005 ~3.4 ≤112G PAM4 2.0×
Ultra-Low-Loss externo Megtron 7 <0.003 ~3.3 112G+ PAM4 3.0×+

Aunque la diferencia de Df entre KB-6167GLD y KB-3200G parezca pequeña, en términos de pérdida real es muy significativa. KB-6169GT captura aproximadamente la mitad de esa mejora adicional con un incremento de coste menor, lo que lo convierte en la opción optimizada para diseños de 56G PAM4 que necesitan más margen que KB-6167GLD pero no justifican KB-3200G.


Especificaciones técnicas y caracterización dieléctrica de KB-6169GT

Las especificaciones de KB-6169GT son estimadas a partir del posicionamiento del producto dentro de Kingboard. No se ha verificado de forma independiente un datasheet PDF específico, por lo que los valores se han contrastado con materiales comparables del rango Df ~0.005. Condición de muestra: 1.0 mm.

Propiedades térmicas y generales

Propiedad Valor estimado Método de ensayo
Glass Transition (Tg, DSC) >170°C IPC-TM-650 2.4.25
Decomposition Temperature (Td, TGA 5%) >340°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 (50–260°C) <2.5% IPC-TM-650 2.4.24
Moisture Absorption ≤0.15% IPC-TM-650 2.6.2.1
Flammability V-0 UL 94
Halogen-Free IEC 61249-2-21
UL File E123995

Propiedades eléctricas

Propiedad Valor estimado Método de ensayo
Dk @1 GHz ~3.7 IPC-TM-650 2.5.5.9
Dk @10 GHz ~3.6 IPC-TM-650 2.5.5.9
Dk @20 GHz ~3.55
Df @1 GHz ~0.005 IPC-TM-650 2.5.5.9
Df @10 GHz ~0.006 IPC-TM-650 2.5.5.9
Df @20 GHz ~0.007
Variación Dk (1–20 GHz) <3%

La variación de Dk por debajo del 3% entre 1 y 20 GHz es especialmente importante para PAM4. A 28 Gbaud, la energía de señal se extiende hasta alrededor de 28 GHz y una dispersión mayor de Dk puede introducir differential group delay y cerrar el ojo. KB-6169GT ofrece aquí más margen que KB-6167GLD.


Requisitos de pérdida de canal para 56G PAM4 y efecto del material

56G PAM4 impone requisitos de canal distintos a los de NRZ. Al trabajar con cuatro niveles, el margen de tensión disponible disminuye fuertemente y la sensibilidad a las pérdidas aumenta.

Para un canal típico de 56G PAM4 con 4 pulgadas de traza sobre dieléctrico de 4 mil:

Componente de pérdida KB-6167GLD KB-6169GT KB-3200G
Dielectric Loss @14 GHz 2.9 dB 2.1 dB 1.5 dB
Conductor Loss (HVLP) 2.0 dB 2.0 dB 2.0 dB
Total Trace Loss 4.9 dB 4.1 dB 3.5 dB
Via Transitions 1.0 dB 1.0 dB 1.0 dB
Pérdida total de canal 5.9 dB 5.1 dB 4.5 dB

La mejora de unos 0.8 dB frente a KB-6167GLD puede parecer pequeña, pero en PAM4 suele traducirse en un aumento claro de apertura de ojo y del margen de compliance. En rutas más largas o con más transiciones de vía, esa ventaja se acumula.

En la práctica, KB-6169GT soporta canales 56G PAM4 de hasta unas 5 pulgadas, frente a unas 4 pulgadas de KB-6167GLD. Más allá de 6 pulgadas, normalmente hace falta KB-3200G.


KB-6169GT vs. KB-6167GLD vs. KB-3200G: elegir el grado ultra-low-loss correcto

Parámetro KB-6167GLD KB-6169GT KB-3200G
Df @1 GHz ~0.006 ~0.005 ~0.004
Df @10 GHz ~0.008 ~0.006 ~0.005
Dk @1 GHz ~3.9 ~3.7 ~3.5
Estabilidad Dk (1–20 GHz) <5% <3% <3%
Objetivo principal 25G NRZ / 56G corto Optimizado para 56G PAM4 112G PAM4
Longitud máxima @56G PAM4 ~4 pulgadas ~5 pulgadas ~7 pulgadas
Coste vs FR-4 estándar 1.5× 1.8× 2.0×
Requisito de cobre VLP mínimo HVLP recomendado HVLP obligatorio

KB-6167GLD es razonable cuando 25G NRZ es la interfaz más rápida o las trazas de 56G son cortas. KB-6169GT encaja cuando 56G PAM4 es la interfaz principal con longitudes medias. KB-3200G es la elección para 112G PAM4 o trazas de 56G claramente más largas.


Selección de foil de cobre: por qué HVLP es obligatorio en este nivel

En la categoría de KB-6169GT, la rugosidad del cobre pasa a ser un factor dominante del conductor loss. Elegir mal la lámina puede anular la ventaja dieléctrica del material.

Tipo de cobre Rugosidad superficial (Rz) Pérdida de conductor @14 GHz por pulgada Materiales compatibles
HTE estándar 5–8 µm 0.55 dB/inch Solo FR-4 estándar
RTF 3–5 µm 0.42 dB/inch Mid-loss y por debajo
VLP 1.5–2.5 µm 0.35 dB/inch Low-loss
HVLP 0.8–1.2 µm 0.30 dB/inch Ultra-low-loss
Rugosidad ultra baja <0.8 µm 0.27 dB/inch Very-low-loss y superiores

Si se usara HTE estándar con KB-6169GT, la pérdida de conductor extra consumiría buena parte de la mejora del laminado frente a KB-6167GLD. Por eso HVLP es, en la práctica, el mínimo aceptable.

La clase de foil debe especificarse expresamente en la documentación de fabricación. Muchos fabricantes usan por defecto RTF o HTE, algo insuficiente para este nivel de rendimiento.

PCB KB-6169GT Ultra Low Loss


Aplicaciones en data center, aceleradores de IA y módulos ópticos 400G

Switch fabric 56G PAM4: los switches 400G utilizan 8×56G PAM4 por puerto. KB-6169GT permite cumplir los presupuestos de canal incluso en rutas largas. Nuestra capacidad PCB para telecom y networking soporta KB-6169GT en diseños de 16+ capas con impedancia controlada y ensayo de insertion loss.

Host boards para óptica 400G: los canales entre ASIC y cage deben soportar 8×56G PAM4 con mínima degradación. La baja dispersión de Dk ayuda a mantener la calidad de ojo PAM4.

Interconexión de aceleradores de IA: enlaces GPU-to-GPU y GPU-to-HBM con cientos de canales paralelos a 56G por lane se benefician de estructuras HDI con KB-6169GT.

Radar automotive de nueva generación: en el backend digital de radar FMCW de 77 GHz con enlaces 56G entre ADC y DSP, KB-6169GT combina fiabilidad térmica automotive con la integridad de señal necesaria.

Plataformas de desarrollo 800G: pueden utilizar KB-6169GT en canales intermedios y reservar KB-3200G para las líneas 112G PAM4.


Control del proceso para fabricar PCB ultra-low-loss

KB-6169GT exige el mayor nivel de disciplina de proceso dentro de la familia FR-4-compatible:

Manipulación de cobre HVLP: las láminas HVLP son más delicadas que el cobre estándar. Debe evitarse contaminación superficial y daño mecánico que aumente la rugosidad.

Precisión de backdrilling: el objetivo para via stub es inferior a 5 mils. A 56G PAM4, un stub de 10 mils puede crear resonancias molestas dentro de la banda útil.

Mitigación de glass weave: por encima de 15 GHz, la variación entre bundles de vidrio y canales de resina puede introducir skew. Para las capas 56G más críticas son recomendables spread-glass o ángulos de routing rotados durante el análisis DFM.

Ensayo de insertion loss: las mediciones S-parameter hasta al menos 25 GHz deben considerarse obligatorias para producción seria. Nuestro sistema de calidad incluye ensayos basados en VNA.

Control del perfil de grabado: trazas diferenciales de 3–4 mil necesitan un etch factor muy controlado. El perfil de grabado afecta directamente a impedancia y pérdidas y debe verificarse en first article.


Cómo pedir PCBs KB-6169GT a APTPCB

Envíe su diseño de alta velocidad con especificaciones de canal, incluyendo velocidad SerDes, longitud de traza y presupuesto de pérdidas. Nuestro equipo evaluará el insertion loss budget, recomendará KB-6169GT, KB-6167GLD o KB-3200G según el caso y entregará feedback DFM completo sobre cobre HVLP, backdrill y glass weave. En cotizaciones completas de fabricación y ensamblaje incluimos materiales, foils especiales y ensayo de insertion loss en un único precio de proyecto.