Tabulka dielektrické konstanty FR4
Frequency-dependent properties of Standard FR4 PCB Material
Tabulka dielektrické konstanty FR4
Použijte tuto referenční tabulku k odhadu, jak se standardní dielektrická konstanta FR4 posune s frekvencí před konečnými rozhodnutími o impedanci a materiálu.
When designing high-speed or RF PCBs using FR4, it is crucial to understand that the Dielectric Constant (Dk, εr) and Dissipation Factor (Df, Loss Tangent) are not static values. They vary with frequency, typically decreasing in Dk while increasing in Df as frequency rises. Use this chart as a general reference for standard FR4 materials (Tg 130-140°C).
| Frequency | Dielectric Constant (Dk) | Dissipation Factor (Df) |
|---|---|---|
| 1 MHz | 4.7 | 0.015 |
| 10 MHz | 4.6 | 0.018 |
| 100 MHz | 4.5 | 0.020 |
| 1 GHz | 4.35 | 0.022 |
| 2.5 GHz | 4.30 | 0.023 |
| 5 GHz | 4.25 | 0.025 |
| 10 GHz | 4.20 | 0.028 |
| 20 GHz | 4.15 | 0.030 |
Tyto hodnoty jsou směrová technická referenční data pouze pro standardní FR4. Skutečné dielektrické chování závisí na skupině laminátů, systému pryskyřice, stylu skla, měděném profilu, zpracování a testovací metodě. Konečná práce s řízenou impedancí by měla používat přesná materiálová data od vašeho výrobce PCB.
Kdy použít tento nástroj
Před odhadem řízené impedance a geometrie stopy zkontrolujte, zda je vaše předpokládaná dielektrická konstanta směrově přiměřená.
Použijte jej, abyste pochopili, kde se standardní FR4 začíná stávat slabým místem pro směrování citlivé na ztráty nebo vysokofrekvenční směrování.
Zahrňte to do diskusí o stackování, když potřebujete porovnat standardní předpoklady FR4 se skutečnými údaji o laminátu a možnostmi výroby.
Praktické poznámky
• Standardní FR4 může fungovat pro mnoho digitálních a univerzálních desek, ale není automaticky tím správným materiálem pro každý návrh s kritickou impedancí.
• Posuny Dk ovlivňují rychlost šíření a impedanci; Df posuvy ovlivňují vložný útlum a útlum signálu.
• Při vyšších frekvencích se zjednodušené předpoklady stávají méně spolehlivými a výběr materiálu se stává důležitějším.
Why Does Dk Matter?
Why Does Df Matter?
Související zdroje a další kroky
Použijte dielektrické předpoklady z tohoto odkazu k odhadu cílových impedancí s jedním koncem.
Proveďte křížovou kontrolu rozhodnutí o geometrii, když požadavky na signál a proud musí koexistovat na stejné desce.
Přejděte od obecných předpokladů FR4 ke skládání, laminování a kontrole připravené k výrobě.
Odešlete otázky týkající se cílové impedance, frekvenčního rozsahu a materiálu do techniky.
Frequently Asked Questions
Is FR4 suitable for 5G antenna designs?
Generally, no. For 5G mmWave frequencies, the signal loss (Df) in standard FR4 is too high, and Dk stability is poor. You should consider specialized high-frequency laminates. However, for sub-6GHz bands, high-performance FR4 might still be acceptable depending on trace length.
Does temperature affect Dk?
Yes. Dk typically increases with temperature. If your device operates in extreme thermal environments, consistent impedance requires materials with a stable "Thermal Coefficient of Dielectric Constant" (TcDk).
Potřebujete pomoc s výběrem laminátových předpokladů pro práci PCB s kritickou impedancí?
Můžeme vám pomoci přezkoumat vhodnost FR4, dielektrické cíle, frekvenční riziko a výrobní rozhodnutí o stohování dříve, než uzamknete požadavky na směrování nebo řízenou impedanci.