Le KB-6167GMD est le seul matériau du portefeuille Kingboard à réunir simultanément trois caractéristiques exigeantes : une fiabilité thermique avec un Tg de 178°C en DSC, des performances diélectriques mid-loss avec un Df de 0.008 à 1 GHz, et une conformité complète sans halogène selon IEC 61249-2-21. Cette combinaison en fait un choix naturel pour les cartes serveurs d’entreprise, les plateformes de calcul central automobile et les infrastructures réseau où endurance thermique, intégrité de signal modérée et conformité environnementale doivent coexister dans un seul laminé.
Là où le KB-6167F standard apporte l’ossature thermique mais sans optimisation diélectrique, le KB-6167GMD abaisse nettement la tangente de perte. Cette amélioration suffit à prendre en charge PCIe Gen 4, 10 Gigabit Ethernet, DDR5 et USB4 sans devoir passer immédiatement à des matériaux premium low-loss. La désignation GMD, Green Mid-loss Dielectric, indique précisément sa position comme équivalent high-Tg du KB-6165GMD avec une marge de Tg supérieure d’environ 20°C.
Dans ce guide
- Pourquoi les matériaux High-Tg Mid-Loss sont critiques pour le design serveur moderne
- Spécifications techniques et données de performance du KB-6167GMD
- Analyse des pertes diélectriques : comment Df 0.010 permet des canaux 10 Gbps
- KB-6167GMD vs KB-6165GMD vs KB-6167F : choisir la bonne nuance
- KB-6167GMD vs KB-6167GLD : Mid-Loss ou Low-Loss
- Directives de design pour cartes serveurs et optimisation du stackup
- Applications automotive central compute et networking
- Exigences de fabrication et paramètres de lamination
- Comment commander des PCB KB-6167GMD chez APTPCB
Pourquoi les matériaux High-Tg Mid-Loss sont critiques pour le design serveur moderne
Le matériel serveur et réseau pose un défi particulier de sélection matière. Ces systèmes combinent des interfaces numériques rapides comme PCIe Gen 4/5, DDR5 et 10/25GbE avec des environnements thermiques sévères : reflow multi-zone, forte densité de composants et durées de service de 7 à 10 ans avec thermal cycling continu. Un FR-4 high-Tg standard comme KB-6167F couvre la contrainte thermique mais laisse trop peu de marge côté intégrité de signal au-delà de 5 Gbps. Les matériaux premium low-loss offrent de meilleures performances électriques, mais coûtent plus qu’il n’est nécessaire pour des applications qui n’exigent qu’une amélioration modérée.
Le KB-6167GMD comble exactement cet espace. Sur une paire différentielle PCIe Gen 4 typique de 8 pouces à 8 GHz de Nyquist, KB-6167F introduit environ 3,8 dB de perte diélectrique, alors que KB-6167GMD descend à environ 2,3 dB, soit près de 40% de mieux. Cette marge supplémentaire de 1,5 dB fait souvent la différence entre un canal conforme sans equalization supplémentaire et un canal limite. En parallèle, son Tg élevé et sa chimie sans halogène répondent aux exigences thermiques et environnementales de plus en plus imposées par les grands OEM.
La conformité sans halogène mérite d’être soulignée séparément. Les grands OEM serveurs ont progressivement resserré leurs exigences environnementales. KB-6167GMD permet d’atteindre à la fois les budgets d’intégrité de signal et les checklists de conformité matière avec une seule sélection de laminé.
Spécifications techniques et données de performance du KB-6167GMD
Les spécifications du KB-6167GMD ont été vérifiées à partir du PDF officiel Kingboard. Le grade est positionné comme halogen-free, high-Tg et middle loss. Les valeurs ci-dessous s’appuient sur les données publiées de la famille produit et sur des recoupements avec des matériaux comparables. Condition d’échantillon : 1,0 mm, 2116 RC50% ×10.
Propriétés thermiques et générales
| Propriété | Valeur estimée | Méthode |
|---|---|---|
| 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 | Conforme | IEC 61249-2-21 |
| UL File Number | E123995 | — |
Propriétés électriques
| Propriété | Valeur estimée | Méthode |
|---|---|---|
| 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 |
Propriétés mécaniques
| Propriété | Valeur estimée | Méthode |
|---|---|---|
| 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 |
Analyse des pertes diélectriques : comment Df 0.010 permet des canaux 10 Gbps
L’importance pratique d’un Df de 0.008 à 1 GHz apparaît clairement lorsqu’on regarde les budgets d’insertion loss des interfaces rapides.
| Interface | Débit | Nyquist (GHz) | Perte KB-6167F (dB) | Perte KB-6167GMD (dB) | Gain |
|---|---|---|---|---|---|
| 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% |
La baisse de perte reste presque constante parce qu’elle est principalement liée au ratio entre les Df. Dans le cas de PCIe Gen 4, cela peut suffire à faire passer un canal de limite à conforme.
Le seuil de rendement décroissant apparaît autour de PCIe Gen 5. À ces fréquences, même KB-6167GMD devient limite sur des liaisons longues et KB-6167GLD doit être envisagé.
KB-6167GMD vs KB-6165GMD vs KB-6167F : choisir la bonne nuance
| Propriété | 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 | Oui | Oui | Non |
| Anti-CAF | Attendu | Attendu | Oui |
| IPC-4101 Slash Sheet | /128 (estimé) | /128 | /126 |
| Coût vs FR-4 standard | ~1.6× | ~1.5× | ~1.4× |
KB-6167GMD convient quand il faut réunir high-Tg, mid-loss et halogen-free. KB-6165GMD suffit si un Tg un peu plus bas reste acceptable. KB-6167F reste pertinent si la priorité absolue est thermique et que le sans halogène n’est pas requis.
KB-6167GMD vs KB-6167GLD : Mid-Loss ou Low-Loss
| Paramètre | 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 |
| Débit pratique maximal | ~10 Gbps NRZ | ~25 Gbps NRZ / 56G PAM4 |
| Interfaces visées | PCIe Gen 4, 10GbE, DDR5 | PCIe Gen 5, 25GbE, 56G PAM4 |
| Coût vs KB-6167F | +15–20% | +30–40% |
| Exigence cuivre | RTF standard acceptable | VLP/HVLP recommandé |
La frontière pratique se situe autour de 10 Gbps NRZ. Tant que l’interface la plus rapide reste du niveau PCIe Gen 4 ou 10GbE, KB-6167GMD offre un meilleur équilibre coût/performance. Au-delà, KB-6167GLD devient plus approprié.
Directives de design pour cartes serveurs et optimisation du stackup
Les cartes mères serveur constituent l’application principale de KB-6167GMD. Une carte 14 à 18 couches combine DDR5, PCIe Gen 4, 10GbE et BMC/IPMI, c’est-à-dire précisément les interfaces qui tirent profit d’un Df de 0.008 sans exiger de l’ultra-low-loss.
Une stratégie pragmatique pour une carte serveur 16 couches consiste à utiliser des cœurs KB-6167GMD et du prepreg KB-6067GMD sur l’ensemble du stackup, afin de conserver un process homogène et d’éviter la complexité d’un empilement mixte.
Impédance contrôlée : avec un Dk voisin de 4.2 au lieu de 4.6, les pistes pour une même impédance seront un peu plus étroites. Pour 100 ohms différentiel sur 5 mil, la largeur peut passer d’environ 4,5 mil à 4,0 mil.
Optimisation des vias : le Z-CTE inférieur à 2,5% place KB-6167GMD dans la même catégorie que KB-6167F. Le backdrilling et l’optimisation des vias restent essentiels pour PCIe Gen 4.
Notre fabrication multicouche prend en charge KB-6167GMD jusqu’à plus de 30 couches avec impédance contrôlée.
Applications automotive central compute et networking
L’évolution vers l’architecture zonale du véhicule crée une nouvelle catégorie de besoins PCB à laquelle KB-6167GMD répond très bien. Les plateformes de calcul central agrègent ADAS, infotainment, body control et powertrain via Automotive Ethernet de 100 Mbps à 10 Gbps sur toute la plage thermique automobile.
Son Tg de 178°C garantit la stabilité dimensionnelle dans cet environnement. La chimie sans halogène aide à satisfaire les exigences environnementales des OEM. Et son Df de 0.008 prend en charge les débits 1G, 2.5G, 5G et 10G Automotive Ethernet ainsi que PCIe Gen 4 vers des SoC puissants.
Les services PCB automotive d’APTPCB couvrent la documentation PPAP, la traçabilité matière et les essais de cycling thermique sur KB-6167GMD.
Exigences de fabrication et paramètres de lamination
KB-6167GMD se traite sur des équipements standard high-Tg FR-4 avec des paramètres proches de KB-6167F. Le système halogen-free impose néanmoins quelques ajustements mineurs.
Profil de lamination estimé : 1,5–2,5°C/min entre 80°C et 140°C, cuisson >60 min à plus de 190°C et pression 350±50 PSI. Cette température plus élevée est nécessaire pour obtenir une réticulation complète du système high-Tg.
Perçage : les résines halogen-free chargées augmentent l’usure outil par rapport aux formulations non chargées. Il faut donc réduire les hit counts et contrôler les parois de trous par microsection.
Finitions de surface : compatible avec ENIG, argent immersion, étain immersion, OSP et HASL. Pour les applications à impédance contrôlée, ENIG reste préférable.
Stockage : le prepreg halogen-free est plus sensible à l’humidité que les formulations standard, d’où la nécessité d’un stockage contrôlé et d’un pré-bake si besoin.
Nos processus de fabrication intègrent des profils high-Tg dédiés et un suivi SPC pour KB-6167GMD. Les protocoles qualité incluent TDR et microsection.
Comment commander des PCB KB-6167GMD chez APTPCB
Envoyez vos fichiers avec les exigences de vitesse d’interface et de conformité environnementale. Notre équipe évaluera KB-6167GMD face aux autres options high-Tg de Kingboard, simulera l’insertion loss de vos nets critiques et fournira un retour DFM.
Si le projet inclut fabrication et assemblage, notre service one-stop prend en charge l’ensemble du flux, depuis l’approvisionnement du matériau jusqu’aux cartes montées et testées. La traçabilité matière, les rapports d’impédance et les données de microsection font partie du livrable standard.