KB-3200G est le laminé sans halogène à faibles pertes de Kingboard, officiellement classé "Halogen-Free / High Tg / Low Loss". Avec Dk 4,1 et Df 0,0075 vérifiés à 1 GHz, Tg 178 °C (DSC) / 193 °C (DMA), Td 387 °C et Z-CTE 1,8 %, il cible les applications cœur d'infrastructure des datacenters et réseaux télécom modernes : cartes mères serveurs, cartes de switch réseau, équipements station de base, backplanes et PCB multicouches complexes. KB-3200G apporte environ 40 % de pertes diélectriques en moins qu'un FR-4 standard (Df ≈ 0,012), tout en conservant conformité sans halogène, excellente endurance thermique et fiabilité anti-CAF.
KB-3200G se place entre les matériaux sans halogène standard de Kingboard (HF-140 / HF-170, Df ≈ 0,011) et la catégorie ultra-low-loss pure (Megtron 6 / 7, Df < 0,005). C'est donc un choix optimisé coût/performance pour des interfaces 10 G–25 G NRZ et des liens PAM4 56 G modérés, qui dominent aujourd'hui les serveurs, switches et infrastructures télécom. Pour les conceptions qui demandent mieux que FR-4 standard sans aller vers l'investissement Megtron, KB-3200G propose un bon équilibre entre performance, coût et sécurité d'approvisionnement.
Dans ce guide
- Positionnement du KB-3200G dans le paysage des matériaux low-loss
- Spécifications techniques vérifiées du KB-3200G
- Applications serveurs, switches, backplanes et HPC
- KB-3200G vs KB-6167GLD vs KB-6167GMD : choisir le bon grade low-loss
- Architecture de stackup hybride pour conceptions multi-vitesses
- Exigences de fabrication PCB pour conserver les performances low-loss
- Roadmap Kingboard des matériaux low-loss nouvelle génération
- Comment commander des PCB KB-3200G chez APTPCB
Positionnement du KB-3200G dans le paysage des matériaux low-loss
KB-3200G occupe le niveau low-loss dans la famille sans halogène de Kingboard : une étape claire au-dessus du FR-4 standard ou mid-loss, tout en restant distinct des matériaux ultra-low-loss utilisés pour les interfaces SerDes les plus rapides.
| Matériau | Fabricant | Df @1 GHz | Dk @1 GHz | Classe de pertes | Application cible |
|---|---|---|---|---|---|
| KB-6167GMD | Kingboard | 0.008 ✓ | 4.1 ✓ | Mid-Loss | Numérique général ≤ 10 G |
| KB-3200G | Kingboard | 0.0075 ✓ | 4.1 ✓ | Low-Loss | Serveur / backplane / HPC |
| KB-6167GLD | Kingboard | 0.006 ✓ | 3.9 ✓ | Low-Loss | 25 G NRZ / 56 G PAM4 |
| Megtron 4 (R-5775K) | Panasonic | ~0.005 | ~3.8 | Low-Loss | 25 G–56 G SerDes |
| Megtron 6 (R-5775N) | Panasonic | ~0.003 | ~3.4 | Ultra-Low-Loss | 112 G PAM4 |
L'écart de performance entre KB-3200G (Df 0,0075) et un matériau ultra-low-loss comme Megtron 6 (Df ≈ 0,003) est d'environ 2,5×. KB-3200G n'est donc pas un remplacement direct de Megtron 6 : il cible un autre niveau d'application. En revanche, dans la catégorie sans halogène low-loss, KB-3200G profite d'un avantage d'industrialisation majeur grâce à l'échelle de production Kingboard.
Spécifications techniques vérifiées du KB-3200G
Toutes les valeurs ci-dessous sont vérifiées sur la fiche PDF officielle Kingboard (KB-3200G / PP-KB3200G). IPC-4101E/130. Classification : Halogen-Free / High Tg / Low Loss. Épaisseur d'éprouvette : 1,0 mm (#2116 × 10). UL file : E123995.
Propriétés thermiques
| Propriété | Valeur vérifiée ✓ | Méthode de test |
|---|---|---|
| Transition vitreuse (Tg, DSC) | 178 °C ✓ | IPC-TM-650 2.4.25 |
| Transition vitreuse (Tg, DMA) | 193 °C ✓ | IPC-TM-650 2.4.24.4 |
| Température de décomposition (Td, TGA 5 %) | 387 °C ✓ | IPC-TM-650 2.4.24.6 |
| T-260 (temps à délamination) | > 60 min ✓ | IPC-TM-650 2.4.24.1 |
| T-288 (temps à délamination) | > 60 min ✓ | IPC-TM-650 2.4.24.1 |
| Contrainte thermique (float 288 °C) | ≥ 240 sec ✓ | IPC-TM-650 2.4.13.1 |
| Z-axis CTE (50–260 °C) | 1.8 % ✓ | IPC-TM-650 2.4.24 |
| Z-axis CTE α1 (sous Tg) | 45 ppm/°C ✓ | IPC-TM-650 2.4.24 |
| Z-axis CTE α2 (au-dessus Tg) | 200 ppm/°C ✓ | IPC-TM-650 2.4.24 |
| X/Y CTE (40–125 °C) | 12 / 15 ppm/°C ✓ | IPC-TM-650 2.4.24 |
| Inflammabilité | V-0 ✓ | UL 94 |
| Sans halogène | Oui ✓ | IEC 61249-2-21 |
Propriétés électriques
| Propriété | Valeur vérifiée ✓ | Méthode de test |
|---|---|---|
| Dk @1 GHz | 4.1 ✓ | IEC 61189-2-721 (RC 50 %) |
| Dk @10 GHz | 4.0 ✓ | IEC 61189-2-721 (RC 50 %) |
| Df @1 GHz | 0.0075 ✓ | IEC 61189-2-721 (RC 50 %) |
| Df @10 GHz | 0.0085 ✓ | IEC 61189-2-721 (RC 50 %) |
| CTI | ≥ 175 V ✓ | IEC 60112 |
| Rigidité diélectrique | ≥ 45 kV ✓ | IPC-TM-650 2.5.6 |
| Résistance à l'arc | 122 sec ✓ | IPC-TM-650 2.5.1 |
| Anti-CAF | Oui ✓ | — |
Propriétés mécaniques
| Propriété | Valeur vérifiée ✓ | Méthode de test |
|---|---|---|
| Peel Strength (float 288 °C) | 1.30 N/mm ✓ | IPC-TM-650 2.4.8 |
| Résistance à la flexion (MD) | 580 N/mm² ✓ | IPC-TM-650 2.4.4 |
| Résistance à la flexion (XD) | 490 N/mm² ✓ | IPC-TM-650 2.4.4 |
| Absorption d'eau | 0.11 % ✓ | IPC-TM-650 2.6.2.1 |
Contexte diélectrique clé : Dk 4,1 et Df 0,0075 à 1 GHz représentent environ 40 % de pertes diélectriques en moins par rapport à un FR-4 sans halogène standard (Dk ≈ 4,6, Df ≈ 0,012). Ces valeurs placent clairement KB-3200G dans la classe low-loss, pas dans l'ultra-low-loss. Pour les applications demandant Df < 0,005 (112 G PAM4 ou PCIe Gen 6), spécifier KB-6167GLD (Df 0,006) ou des matériaux externes ultra-low-loss.
Applications serveurs, switches, backplanes et HPC
La fiche Kingboard officielle liste explicitement les applications cibles du KB-3200G : serveur, switch, station de base, backplane, calcul haute performance, réseau/télécom et multicouches complexes.
Cartes mères serveurs
Les plateformes serveurs modernes (10 G–25 G NRZ : PCIe Gen 4, DDR5, 25 GbE) tirent parti de la réduction de pertes diélectriques du KB-3200G. L'amélioration de Df d'environ 40 % face à un FR-4 standard se traduit typiquement par 1,5–2 dB de perte d'insertion en moins sur une piste serveur de 8 pouces à 12,5 GHz Nyquist, ce qui augmente la marge sans passer à l'ultra-low-loss.
Cartes de switch réseau
Les switches top-of-rack/spine à 25 G NRZ ou 56 G PAM4 précoce sont le terrain idéal du KB-3200G. Le Z-CTE 1,8 % améliore la fiabilité des vias sur 16–24 couches, et la conformité sans halogène répond aux exigences environnementales des opérateurs hyperscale.
Télécom station de base et backplane
Les équipements station de base et backplanes télécom exigent une durée de service de plusieurs décennies sous cycles thermiques. La combinaison Td 387 °C, T-260/T-288 > 60 min et capacité anti-CAF répond aux exigences de fiabilité long terme des applications télécom, tout en soutenant les débits croissants du 5G fronthaul/backhaul.
Calcul haute performance (HPC)
Les systèmes HPC à interconnexions denses bénéficient des pertes réduites et de l'excellent Z-CTE du KB-3200G pour des empilements à grand nombre de couches. La formulation sans halogène répond aussi aux exigences d'achat institutionnelles.
KB-3200G vs KB-6167GLD vs KB-6167GMD : choisir le bon grade low-loss
| Propriété | KB-6167GMD ✓ | KB-3200G ✓ | KB-6167GLD ✓ |
|---|---|---|---|
| Classification | Mid-Loss | Low-Loss | Low-Loss |
| Tg (DSC / DMA) | 178 / 190 °C | 178 / 193 °C | — / 220 °C (DMA) |
| Td | 387 °C | 387 °C | 409 °C |
| Z-CTE (50–260 °C) | 2.1 % | 1.8 % | 1.8 % |
| Dk @1 GHz | 4.1 | 4.1 | 3.9 |
| Dk @10 GHz | 4.0 | 4.0 | 3.8 |
| Df @1 GHz | 0.008 | 0.0075 | 0.006 |
| Df @10 GHz | 0.009 | 0.0085 | 0.007 |
| Anti-CAF | Oui | Oui | Oui |
| Sans halogène | Oui | Oui | Oui |
| Coût relatif | 1.2× | 1.5× | 1.8× |
| Idéal pour | Numérique général ≤ 10 G | Serveur / backplane 10–25 G | 25 G NRZ / 56 G PAM4 |
Choisir KB-3200G quand : il faut un matériau sans halogène low-loss pour serveur/switch/backplane à 10–25 G NRZ, sans justification budget pour KB-6167GLD.
Choisir KB-6167GLD quand : le design fonctionne en 25 G NRZ ou 56 G PAM4 avec budget canal serré, ou réclame la marge thermique additionnelle (Tg 220 °C DMA, Td 409 °C).
Choisir KB-6167GMD quand : vitesses numériques standard (≤ 10 G) et optimisation coût prioritaire. L'écart Df de 0,008 vs 0,0075 est faible à ces fréquences.
Architecture de stackup hybride pour conceptions multi-vitesses
Les cartes serveurs/switch modernes combinent plusieurs classes de vitesse. Une approche matière par niveaux optimise le coût par couche :
| Type de couche | Matériau | Justification |
|---|---|---|
| Paires signaux haut débit (25 G+) | KB-6167GLD ou prepreg KB-3200G | Df minimal pour lanes critiques |
| Signaux vitesse modérée (≤ 10 G) | KB-6167GMD | Mid-loss suffisant, coût inférieur |
| Signaux contrôle/management | Cœurs HF-170 ou KB-6167F | Performance standard suffisante |
| Plans alimentation/masse | Cœurs KB-6167F | Fiabilité thermique, coût minimal |
Une carte switch 20 couches peut par exemple utiliser KB-3200G sur 4 couches diélectriques haut débit, KB-6167GMD sur 4 couches intermédiaires, et KB-6167F sur le reste des couches puissance/masse. Cela économise typiquement 25–35 % par rapport à une construction 100 % KB-3200G.
Notre service de conception de stackup gère la modélisation d'impédance multi-matériaux avec Dk par couche. L'écart de Dk entre KB-3200G (4,0 à 10 GHz) et KB-6167F (≈4,6) exige une vérification attentive : une même largeur de piste peut produire ~8 % d'impédance d'écart selon la couche diélectrique.
Exigences de fabrication PCB pour conserver les performances low-loss
KB-3200G n'atteint son plein potentiel que si le process de fabrication suit le niveau matière :
Cuivre : HVLP (Rz ≤ 3 µm) recommandé pour exploiter le gain diélectrique. Au-delà de 10 GHz, un cuivre HTE standard peut annuler l'avantage Df par pertes conductrices supplémentaires. Le grade de cuivre doit être spécifié explicitement.
Backdrill : pour les stubs de vias traversants sur couches haut débit, le backdrill est nécessaire pour réduire la résonance. Cible <10 mil de stub pour 25 G NRZ. Notre process de fabrication maintient typiquement ±2 mil de contrôle profondeur.
Effet tissage verre : pour paires différentielles >10 Gbps sur KB-3200G, envisager spread-glass (NE-glass) ou routage incliné de 7–15° vs axe du tissage. Coût prepreg +10 % environ mais meilleure maîtrise du skew différentiel.
Profil de pressage : les résines low-loss nécessitent un profil de cure précis. Contrôle rampe thermique (±2 °C) et maintien au pic sont essentiels pour une réticulation complète et un comportement diélectrique stable.
Test perte d'insertion : mesure S-parameters sur coupons dédiés pour vérifier la performance obtenue sur la carte fabriquée. Notre système qualité inclut tests VNA et suivi SPC pour la production KB-3200G.
Roadmap Kingboard des matériaux low-loss nouvelle génération
La roadmap Kingboard dépasse KB-3200G avec une nouvelle génération : KB-5200G, KB-6200G, KB-7200G et KB-8200G, visant des valeurs Df progressivement plus faibles pour accompagner la transition vers 56 G, 112 G et 224 G PAM4.
KB-6200G a déjà obtenu des certifications REACH et UL, indiquant une disponibilité commerciale proche. Cette génération doit élargir le positionnement Kingboard vers l'ultra-low-loss aujourd'hui dominé par Panasonic Megtron 6/7 et équivalents.
APTPCB qualifie les nouveaux matériaux Kingboard au fur et à mesure de leur disponibilité. Pour des designs visant des interfaces de génération suivante, contactez notre équipe engineering pour obtenir l'état de qualification matière le plus récent.
Comment commander des PCB KB-3200G chez APTPCB
Soumettez vos fichiers en précisant les exigences d'interface et de vitesse. Nous vérifions l'adéquation du KB-3200G, modélisons les options de stackup hybride couche par couche et fournissons un retour DFM + intégrité du signal. Pour un service one-stop fabrication + assemblage, nous chiffrons l'ensemble du projet (matière KB-3200G, cuivres recommandés, backdrill, tests de perte d'insertion) dans un devis unique.
Pour la production volume serveur et télécom, l'échelle industrielle Kingboard apporte une bonne stabilité d'approvisionnement. APTPCB maintient la qualification KB-3200G et peut pré-stocker selon vos prévisions.