Tableau de Constante Diélectrique FR4

Propriétés dépendantes de la fréquence du FR4 standard

Tableau de Constante Diélectrique FR4

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

Lors de la conception de PCB haute vitesse ou RF utilisant du FR4, il est crucial de comprendre que la Constante Diélectrique (Dk, εr) et le Facteur de Dissipation (Df, Tangente de Perte) ne sont pas des valeurs statiques. Ils varient avec la fréquence, diminuant généralement en Dk tout en augmentant en Df à mesure que la fréquence augmente. Utilisez ce tableau comme référence générale pour les matériaux FR4 standard (Tg 130-140°C).

FréquenceConstante Diélectrique (Dk)Facteur de Dissipation (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.

Pourquoi le Dk est-il important ?

La Constante Diélectrique (Dk) détermine la vitesse de propagation du signal et l'impédance caractéristique des pistes. Aux fréquences plus élevées, un Dk plus faible entraîne une vitesse de signal plus rapide. Si vous supposez un Dk constant de 4.2 mais qu'il tombe à 4.0 à votre fréquence de fonctionnement, vos calculs d'impédance seront faussés, causant potentiellement une réflexion du signal.

Pourquoi le Df est-il important ?

Le Facteur de Dissipation (Df) représente la perte de signal sous forme de chaleur dans le matériau diélectrique. Le FR4 standard a un Df relativement élevé (~0.02), ce qui le rend inadapté aux applications à très haute fréquence (ex: >5GHz signaux longue distance) où les matériaux "Low Loss" (comme Rogers ou Megtron) avec Df < 0.005 sont préférés.

Foire Aux Questions

Le FR4 est-il adapté aux conceptions d'antennes 5G ?

Généralement non. Pour les fréquences 5G mmWave, la perte de signal (Df) dans le FR4 standard est trop élevée, et la stabilité du Dk est médiocre. Vous devriez envisager des stratifiés haute fréquence spécialisés. Cependant, pour les bandes sub-6GHz, le FR4 haute performance pourrait encore être acceptable selon la longueur de la piste.

La température affecte-t-elle le Dk ?

Oui. Le Dk augmente généralement avec la température. Si votre appareil fonctionne dans des environnements thermiques extrêmes, une impédance cohérente nécessite des matériaux avec un "Coefficient Thermique de Constante Diélectrique" (TcDk) stable.

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.