KB-6169GT є найбільш технологічно досконалим серійним ламінатом компанії Kingboard серед матеріалів безгалогенної платформи. Займаючи позицію між KB-6167GLD (клас низьких втрат Low-Loss, Df ~0.006) та KB-3200G (клас наднизьких втрат Very-Low-Loss, Df ~0.004), цей матеріал орієнтований на критично важливий сегмент 56G PAM4, де кожна десята частка децибела в бюджеті внесених втрат каналу визначає надійність відповідності стандарту. Індекс «GT» позначає преміальний рівень у лінійці Kingboard Green Technology — поєднання ультранизьких діелектричних втрат, безгалогенного хімічного складу та високої термічної стійкості High-Tg в єдиному матеріалі.
Інженерне проєктування ліній 56G PAM4 принципово відрізняється від трасування 25G NRZ. Модуляція PAM4 використовує чотири рівні амплітуди замість двох, що робить сигнал приблизно втричі чутливішим до загасання та шумів. Канал, який успішно проходить випробування за стандартом 25G NRZ, може зазнати невдачі на швидкості 56G PAM4 при абсолютно ідентичних фізичних розмірах — просто через те, що зменшене розкриття «ока» вимагає набагато жорсткішого контролю втрат. KB-6169GT вирішує цю проблему, забезпечуючи приблизно на 17% нижчі діелектричні втрати порівняно з KB-6167GLD (Df ~0.005 проти ~0.006 на частоті 1 ГГц) поряд із пропорційно більш пласкою дисперсією Dk у діапазоні 1–28 ГГц, що є обов'язковим для сигналів PAM4.
Зміст посібника
- Позиціонування KB-6169GT між класами матеріалів Low-Loss та Very-Low-Loss
- Технічні характеристики та діелектричні параметри KB-6169GT
- Вимоги до втрат у каналах 56G PAM4 та вплив вибору матеріалу
- Порівняння KB-6169GT, KB-6167GLD та KB-3200G: вибір класу Ultra-Low-Loss
- Вибір мідної фольги: чому використання HVLP є обов'язковим
- Застосування в центрах обробки даних, прискорювачах ШІ та оптичних модулях 400G
- Контроль технологічного процесу під час виробництва плат Ultra-Low-Loss
- Як замовити друковані плати з KB-6169GT в APTPCB
Поширені запитання (короткий огляд)
Яка теплопровідність плат із металевою основою?
Плати на металевій основі MCPCB використовують алюмінієві або мідні основи з теплопровідністю від 1 до 8 Вт/мК, що значно перевершує стандартний FR-4 (0,3 Вт/мК).
Які фінішні покриття найкраще підходять для матеріалів серії KB?
ENIG або імерсійне срібло забезпечують найкращу планарність для компонентів дрібного кроку залежно від умов складання та зберігання.
Яка діелектрична проникність матеріалів класу KB?
Матеріали KB мають значення Dk у діапазоні від 4,2 до 4,8 на частоті 1 МГц, що підходить для загального та силового призначення.
Як перевіряється якість плат серії KB?
Контроль якості включає мікрошліфи для перевірки товщини металізації, ізоляції та цілісності переходів, а також електроконтроль.
Який показник Tg мають матеріали Kingboard?
Матеріали KB забезпечують значення Tg від 135°C до понад 170°C, що гарантує надійність при безсвинцевому оплавленні.
Позиціонування KB-6169GT між класами матеріалів Low-Loss та Very-Low-Loss
Ринок матеріалів для друкованих плат чітко структурований за рівнями діелектричних характеристик, і KB-6169GT займає вузьку, але комерційно надзвичайно вагому нішу між усталеними категоріями Low-Loss та Very-Low-Loss:
| Клас матеріалу | Продукт Kingboard | Df @ 10 ГГц | Dk @ 10 ГГц | Цільова швидкість передачі | Співвідношення вартості до станд. FR-4 |
|---|---|---|---|---|---|
| Mid-Loss | KB-6167GMD | ~0.013 | ~4.1 | ≤10 Гбіт/с | 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 | Оптимізовано для 56G PAM4 | 1.8× |
| Very-Low-Loss | KB-3200G | ~0.005 | ~3.4 | ≤112G PAM4 | 2.0× |
| Ultra-Low-Loss (зовнішній) | Megtron 7 | <0.003 | ~3.3 | 112G+ PAM4 | 3.0×+ |
Різниця в Df на рівні 0.002 між KB-6167GLD та KB-3200G може видатися незначною, проте з погляду внесених втрат це еквівалентно зниженню діелектричного згасання приблизно на 25%. KB-6169GT забезпечує половину цього покращення при значно меншому прирості собівартості, що робить його ідеально збалансованим вибором для плат 56G PAM4, які потребують вищих параметрів, ніж у KB-6167GLD, але не вимагають максимального рівня Very-Low-Loss від KB-3200G.
Технічні характеристики та діелектричні параметри KB-6169GT
Параметри KB-6169GT оцінено згідно з позиціонуванням продуктової лінійки Kingboard. Окремий офіційний PDF-даташит наразі обмежено поширений; наведені значення зіставлено з аналогічними матеріалами класу Ultra-Low-Loss з рівнем Df ~0.005. Умови для тестових зразків: товщина 1.0 мм.
Термічні та загальні фізичні властивості
| Властивість | Орієнтовне значення | Метод випробування |
|---|---|---|
| Температура склування (Tg, DSC) | >170°C | IPC-TM-650 2.4.25 |
| Температура деструкції (Td, TGA 5%) | >340°C | IPC-TM-650 2.4.24.6 |
| T-260 (час до розшарування) | >30 хв | IPC-TM-650 2.4.24.1 |
| T-288 (час до розшарування) | >15 хв | IPC-TM-650 2.4.24.1 |
| CTE по осі Z (50–260°C) | <2.5% | IPC-TM-650 2.4.24 (TMA) |
| Вологопоглинання | ≤0.15% | IPC-TM-650 2.6.2.1 |
| Горючість | V-0 | UL 94 |
| Без галогенів | Так | IEC 61249-2-21 |
| Номер файлу UL | E123995 | — |
Електричні параметри
| Властивість | Орієнтовне значення | Метод випробування |
|---|---|---|
| Dk @ 1 ГГц | ~3.7 | IPC-TM-650 2.5.5.9 |
| Dk @ 10 ГГц | ~3.6 | IPC-TM-650 2.5.5.9 |
| Dk @ 20 ГГц | ~3.55 | — |
| Df @ 1 ГГц | ~0.005 | IPC-TM-650 2.5.5.9 |
| Df @ 10 ГГц | ~0.006 | IPC-TM-650 2.5.5.9 |
| Df @ 20 ГГц | ~0.007 | — |
| Стабільність Dk (1–20 ГГц) | <3% | — |
Стабільність Dk (варіація <3% у діапазоні 1–20 ГГц) має вирішальне значення для продуктивності ліній PAM4. При швидкості 28 Гбод (56G PAM4) спектральна енергія сигналу простягається приблизно до 28 ГГц. Дисперсія діелектричної проникності в цьому діапазоні спричиняє диференціальну групову затримку, яка спотворює чотирирівневу діаграму «ока». Завдяки показнику стабільності <3% матеріал KB-6169GT гарантує значно ширший запас розкриття «ока», ніж ламінат KB-6167GLD з його варіацією <5%.
Примітка щодо достовірності даних: KB-6169GT — це новітній матеріал з обмеженою кількістю опублікованих відкритих даних. Характеристики оцінено за ієрархією продуктів Kingboard та порівняно з аналогами. Звертайтеся до Kingboard або інженерів APTPCB для отримання актуальних лабораторних даних вимірювань.
Вимоги до втрат у каналах 56G PAM4 та вплив вибору матеріалу
Стандарт 56G PAM4 (28 Гбод) висуває унікальні вимоги до фізичного каналу зв'язку, які суттєво відрізняються від систем із модуляцією NRZ. Чотири амплітудні рівні зменшують запас за напругою між сусідніми рівнями до 1/3 від повного розмаху сигналу, що робить його приблизно на 9.5 дБ (20×log(3)) чутливішим до загасання, ніж сигнал 28G NRZ на тій самій бодовій швидкості.
Розрахунок для типового каналу 56G PAM4 з довжиною траси 4 дюйми на діелектрику товщиною 4 mil:
| Складова втрат | KB-6167GLD | KB-6169GT | KB-3200G |
|---|---|---|---|
| Діелектричні втрати @ 14 ГГц (Найквіст) | 2.9 дБ | 2.1 дБ | 1.5 дБ |
| Втрати в провіднику (HVLP, Rz <1.0 мкм) | 2.0 дБ | 2.0 дБ | 2.0 дБ |
| Загальні втрати в трасі (4 дюйми) | 4.9 дБ | 4.1 дБ | 3.5 дБ |
| Перехідні отвори (2 переходи, backdrilled) | 1.0 дБ | 1.0 дБ | 1.0 дБ |
| Загальні втрати каналу | 5.9 дБ | 5.1 дБ | 4.5 дБ |
Покращення на 0.8 дБ при переході від KB-6167GLD до KB-6169GT може здатися помірним, проте в термінах PAM4 це означає приблизно на 10% ширше розкриття «ока» на стороні приймача — саме та різниця, яка відділяє нестабільну роботу від надійного проходження кваліфікаційних тестів. Для трас довжиною понад 4 дюйми або плат із додатковими перехідними отворами кумулятивний ефект стає ще більш вагомим.
Практична межа застосування: KB-6169GT надійно підтримує канали 56G PAM4 з довжиною траси приблизно до 5 дюймів (порівняно з ~4 дюймами для KB-6167GLD). Для довжин понад 6 дюймів на швидкості 56G стає обов'язковим використання матеріалу KB-3200G.
Порівняння KB-6169GT, KB-6167GLD та KB-3200G: вибір класу Ultra-Low-Loss
| Параметр | KB-6167GLD | KB-6169GT | KB-3200G |
|---|---|---|---|
| Df @ 1 ГГц | ~0.006 | ~0.005 | ~0.004 |
| Df @ 10 ГГц | ~0.008 | ~0.006 | ~0.005 |
| Dk @ 1 ГГц | ~3.9 | ~3.7 | ~3.5 |
| Стабільність Dk (1–20 ГГц) | <5% | <3% | <3% |
| Основне призначення | 25G NRZ / короткі лінії 56G | Оптимізовано для 56G PAM4 | 112G PAM4 |
| Максимальна довжина траси @ 56G PAM4 | ~4 дюйми | ~5 дюймів | ~7 дюймів |
| Співвідношення вартості до станд. FR-4 | 1.5× | 1.8× | 2.0× |
| Вимоги до фольги | Мінімум VLP | Рекомендовано HVLP | Обов'язково HVLP |
Обирайте KB-6167GLD, коли: найшвидшим інтерфейсом є 25G NRZ або коли лінії 56G PAM4 мають малу довжину (<4 дюйми). Коефіцієнт вартості 1.5× забезпечує найкраще співвідношення ціни та якості для схем, які не потребують додаткових переваг KB-6169GT.
Обирайте KB-6169GT, коли: 56G PAM4 є основним швидкісним інтерфейсом з помірною довжиною трас (4–5 дюймів). Зменшення Df на 0.002 порівняно з KB-6167GLD створює необхідний запас цілісності сигналу за ціною на 20% нижчою, ніж у KB-3200G.
Обирайте KB-3200G, коли: плата містить інтерфейси 112G PAM4 або довжина трас 56G PAM4 перевищує 6 дюймів. Клас Very-Low-Loss необхідний для комутаційних матриць нового покоління 800G та пристроїв PCIe Gen 6.
Вибір мідної фольги: чому використання HVLP є обов'язковим
На рівні характеристик KB-6169GT шорсткість поверхні міді стає домінуючим чинником у сумарних втратах провідника. Неправильний вибір фольги здатний повністю нівелювати всі переваги діелектрика з ультранизькими втратами.
| Тип мідної фольги | Шорсткість поверхні (Rz) | Втрати в провіднику @ 14 ГГц (на дюйм) | Сумісні класи матеріалів |
|---|---|---|---|
| Стандартна HTE | 5–8 мкм | 0.55 дБ/дюйм | Лише стандартний FR-4 |
| RTF (реверсивно оброблена) | 3–5 мкм | 0.42 дБ/дюйм | Mid-Loss та нижче |
| VLP (дуже низький профіль) | 1.5–2.5 мкм | 0.35 дБ/дюйм | Low-Loss |
| HVLP (гіпер-низький профіль) | 0.8–1.2 мкм | 0.30 дБ/дюйм | Ultra-Low-Loss |
| Ультранизька шорсткість | <0.8 мкм | 0.27 дБ/дюйм | Very-Low-Loss та вище |
Використання стандартної міді HTE на ламінаті KB-6169GT призведе до додаткових невиправданих втрат близько 0.25 дБ/дюйм на частоті 14 ГГц, що повністю знищить загальний виграш у 0.8 дБ порівняно з KB-6167GLD. Фольга класу HVLP (Rz <1.2 мкм) є мінімальною інженерною вимогою; для найскладніших ліній 56G фольги з ультранизькою шорсткістю створюють додатковий резерв.
Завжди явно вказуйте марку та профіль мідної фольги у складальних кресленнях. Багато виробників за замовчуванням застосовують фольгу RTF або HTE, якщо інше не обумовлено в ТЗ: це допустимо для матеріалів середнього рівня, але неприйнятно для класу KB-6169GT.
Застосування в центрах обробки даних, прискорювачах ШІ та оптичних модулях 400G
Комутаційні матриці 56G PAM4: Комутатори 400G використовують по 8 ліній 56G PAM4 на кожен порт. Матеріал KB-6169GT забезпечує повну працездатність каналів SerDes по всій сітці контактів ASIC-комутатора, включаючи найдовші траси до 4–5 дюймів. Наші виробничі потужності з виготовлення плат для телекомунікаційного та мережевого обладнання дозволяють випускати плати на KB-6169GT складністю понад 16 шарів із контролем імпедансу та тестуванням внесених втрат.
Хост-плати оптичних модулів 400G (QSFP-DD, OSFP): Лінії хост-плати між комутаційним ASIC та роз'ємом модуля повинні передавати 8 сигналів 56G PAM4 із мінімальною деградацією до входу в ретаймер оптичного трансивера. Низька дисперсія Dk у KB-6169GT зберігає високу чіткість очної діаграми PAM4 у всіх 8 каналах.
Міжз'єднання прискорювачів штучного інтелекту (AI): Зв'язок між графічними процесорами та пам'яттю з високою пропускною здатністю у системах навчання ШІ функціонує на швидкості 56G на лінію в сотнях паралельних каналів. Структури HDI на матеріалі KB-6169GT забезпечують необхідну щільність трасування та чистоту сигналу.
Автомобільні радари наступного покоління: Цифрова обробка даних для радарів 77 ГГц FMCW на швидкостях 56G між АЦП та DSP. Ламінат KB-6169GT поєднує автомобільну надійність із параметрами цілісності сигналу, критичними для сучасних радарних модулів ADAS.
Платформи для розробки систем 800G: Експериментальні плати 800G (8×112G PAM4) можуть використовувати KB-6169GT для ліній проміжної швидкості, зберігаючи дорожчий KB-3200G або надвисокочастотні аналоги для виділених трактів 112G.
Контроль технологічного процесу під час виробництва плат Ultra-Low-Loss
Виготовлення друкованих плат на базі KB-6169GT вимагає найвищої дисципліни технологічних операцій серед матеріалів сімейства FR-4:
Поводження з фольгою HVLP: Фольги HVLP значно делікатніші за звичайну мідь. Техпроцес повинен повністю виключати поверхневі забруднення та механічні пошкодження, що збільшують шорсткість. Зберігання здійснюється в контрольованому середовищі з мінімізацією переміщень між ламінуванням та фотолітографією.
Прецизійність зворотного свердління : Довжина залишку отвору повинна бути меншою за 5 mil (порівняно з 8 mil для KB-6167GLD). На частотах 56G PAM4 відросток довжиною 10 mil створює резонансний провал біля 20 ГГц, що потрапляє безпосередньо в смугу пропускання корисного сигналу. Наше виробництво забезпечує точність глибини зняття залишків металізації в межах ±2 mil.
Зменшення впливу структури склотканини : На частотах понад 15 ГГц диференціальні сигнали можуть зазнавати часового перекосу через різницю діелектричної проникності між нитками скловолокна та смолою. Для найбільш критичних шарів 56G обов'язково замовляйте розплющену склотканину spread-glass / NE-glass або проєктуйте розведення трас під кутом 7–15° до основи полотна під час DFM-аналізу.
Вимірювання внесених втрат: Вимірювання S-параметрів мінімум до 25 ГГц (рекомендовано до 40 ГГц) на тестових купонах є обов'язковим для кожної виробничої партії. Наша система якості включає вимірювання за допомогою векторного аналізатора кіл (VNA) зі статистичним обліком параметрів партій.
Контроль профілю травлення: Тонкі диференціальні доріжки (шириною 3–4 mil) вимагають жорсткого фактора травлення. Трапецієподібний профіль впливає на імпеданс і втрати інакше, ніж прямокутний, що контролюється вимірюванням шліфів перших зразків.
Чи є KB-6169GT безгалогеновим та High-Tg матеріалом для заміни стандартного FR-4?
Так щодо екологічної відповідності, проте це не пряма заміна без адаптації. KB-6169GT відповідає нормам IEC 61249-2-21 та має Tg >170°C, що перекриває вимоги термічної стійкості безсвинцевого паяння.
Вартість матеріалу приблизно в 1,8 раза вища за FR-4, що виправдовує його використання насамперед у лініях 56G із жорстким бюджетом втрат. Імпеданс провідників обов'язково розраховується заново за параметрами KB-6169GT.
Як замовити друковані плати з KB-6169GT в APTPCB
Надішліть ваш високошвидкісний проєкт із технічними даними каналів: швидкістю SerDes, довжиною трас та бюджетом втрат. Наша команда інженерів цілісності сигналів розрахує баланс втрат, запропонує оптимальний вибір між KB-6169GT, KB-6167GLD та KB-3200G, а також надасть детальний звіт DFM, що охоплює підбір фольги HVLP, параметри зворотного свердління та структуру склотканини. При замовленні комплексного виготовлення та монтажу плат ми пропонуємо повну пропозицію з урахуванням матеріалів, спеціальної фольги та радіочастотного тестування в єдиній вартості проєкту.
Поширені запитання
Який робочий діапазон частот для KB-6169GT?
KB-6169GT розрахований на застосування від 1 ГГц до 30 ГГц для інфраструктури 5G, автомобільних радарів 77 ГГц та швидкісних крос-плат.
Чому KB-6169GT підходить для базових станцій 5G?
Базові станції 5G вимагають мінімальних втрат на міліметрових хвилях та стабільного імпедансу, що гарантується низьким Df матеріалу.
Які параметри Tg та Td має KB-6169GT?
Матеріал має температуру склування Tg 200°C та температуру деструкції Td 380°C, що забезпечує надійність безсвинцевого паяння.
Які типи мідної фольги сумісні з KB-6169GT?
Сумісні стандартна електроосаджена фольга ED, зворотньо оброблена фольга RT та фольга з ультранизьким профілем шорсткості HVLP.
Як KB-6169GT порівнюється з Rogers RO4003C?
KB-6169GT забезпечує близький показник Df за значно привабливішою собівартістю для серійного виготовлення.