Tabla de Constante Dieléctrica FR4

Propiedades dependientes de la frecuencia del FR4 estándar

Tabla de Constante Dieléctrica FR4

Use this reference chart to estimate how standard FR4 dielectric constant and dissipation factor shift with frequency before final impedance and material decisions.

Al diseñar PCB de alta velocidad o RF utilizando FR4, es crucial entender que la Constante Dieléctrica (Dk, εr) y el Factor de Disipación (Df, Tangente de Pérdida) no son valores estáticos. Varían con la frecuencia, típicamente disminuyendo en Dk mientras aumentan en Df a medida que aumenta la frecuencia. Use esta tabla como referencia general para materiales FR4 estándar (Tg 130-140°C).

FrecuenciaConstante Dieléctrica (Dk)Factor de Disipación (Df)
1 MHz4.70.015
10 MHz4.60.018
100 MHz4.50.020
1 GHz4.350.022
2.5 GHz4.300.023
5 GHz4.250.025
10 GHz4.200.028
20 GHz4.150.030

These values are directional engineering reference data for standard FR4 only. Actual dielectric behavior depends on laminate family, resin system, glass style, copper profile, processing, and test method. Final controlled-impedance work should use exact material data from your PCB manufacturer.

When to use this tool

Impedance planning

Check whether your assumed dielectric constant is directionally reasonable before estimating controlled impedance and trace geometry.

High-speed and RF material screening

Use it to understand where standard FR4 starts to become a weak fit for loss-sensitive or higher-frequency routing.

Manufacturer discussion

Bring this into stackup discussions when you need to compare standard FR4 assumptions with real laminate data and fabrication capability.

Practical notes

• Standard FR4 can work for many digital and general-purpose boards, but it is not automatically the right material for every impedance-critical design.

• Dk shifts affect propagation speed and impedance; Df shifts affect insertion loss and signal attenuation.

• At higher frequencies, simplified assumptions become less reliable and material selection becomes more important.

¿Por Qué Importa la Dk?

La Constante Dieléctrica (Dk) determina la velocidad de propagación de la señal y la impedancia característica de las pistas. A frecuencias más altas, una Dk más baja resulta en una velocidad de señal más rápida. Si asume una Dk constante de 4.2 pero cae a 4.0 a su frecuencia de operación, sus cálculos de impedancia estarán desviados, causando potencialmente reflexión de señal.

¿Por Qué Importa el Df?

El Factor de Disipación (Df) representa la pérdida de señal como calor dentro del material dieléctrico. El FR4 estándar tiene un Df relativamente alto (~0.02), lo que lo hace inadecuado para aplicaciones de muy alta frecuencia (por ejemplo, >5GHz señales de larga distancia) donde se prefieren materiales de "Baja Pérdida" (como Rogers o Megtron) con Df < 0.005.

Preguntas Frecuentes

¿Es el FR4 adecuado para diseños de antenas 5G?

Generalmente no. Para frecuencias mmWave 5G, la pérdida de señal (Df) en FR4 estándar es demasiado alta y la estabilidad de Dk es pobre. Debería considerar laminados de alta frecuencia especializados. Sin embargo, para bandas sub-6GHz, el FR4 de alto rendimiento podría ser aceptable dependiendo de la longitud de la pista.

¿Afecta la temperatura a la Dk?

Sí. La Dk típicamente aumenta con la temperatura. Si su dispositivo opera en entornos térmicos extremos, la impedancia consistente requiere materiales con un "Coeficiente Térmico de Constante Dieléctrica" (TcDk) estable.

Need help choosing laminate assumptions for impedance-critical PCB work?

We can help review FR4 suitability, dielectric targets, frequency risk, and manufacturing stackup decisions before you lock routing or controlled impedance requirements.