Tabella Costante Dielettrica FR4

Proprietà dipendenti dalla frequenza dell'FR4 Standard

Tabella Costante Dielettrica FR4

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

Quando si progettano PCB ad alta velocità o RF utilizzando FR4, è fondamentale capire che la Costante Dielettrica (Dk, εr) e il Fattore di Dissipazione (Df, Loss Tangent) non sono valori statici. Variano con la frequenza, diminuendo tipicamente in Dk mentre aumentano in Df all'aumentare della frequenza. Usa questa tabella come riferimento generale per materiali FR4 standard (Tg 130-140°C).

FrequenzaCostante Dielettrica (Dk)Fattore di Dissipazione (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.

Perché la Dk è Importante?

La Costante Dielettrica (Dk) determina la velocità di propagazione del segnale e l'impedenza caratteristica delle tracce. A frequenze più alte, una Dk più bassa si traduce in una velocità del segnale più elevata. Se assumi una Dk costante di 4.2 ma scende a 4.0 alla tua frequenza operativa, i tuoi calcoli di impedenza saranno errati, causando potenzialmente riflessione del segnale.

Perché il Df è Importante?

Il Fattore di Dissipazione (Df) rappresenta la perdita di segnale sotto forma di calore all'interno del materiale dielettrico. L'FR4 standard ha un Df relativamente alto (~0.02), rendendolo inadatto per applicazioni ad altissima frequenza (es. >5GHz segnali a lunga distanza) dove si preferiscono materiali "Low Loss" (come Rogers o Megtron) con Df < 0.005.

Domande Frequenti

L'FR4 è adatto per progetti di antenne 5G?

Generalmente, no. Per le frequenze mmWave 5G, la perdita di segnale (Df) nell'FR4 standard è troppo alta e la stabilità della Dk è scarsa. Dovresti considerare laminati ad alta frequenza specializzati. Tuttavia, per le bande sub-6GHz, l'FR4 ad alte prestazioni potrebbe essere ancora accettabile a seconda della lunghezza della traccia.

La temperatura influisce sulla Dk?

Sì. La Dk tipicamente aumenta con la temperatura. Se il tuo dispositivo funziona in ambienti termici estremi, un'impedenza costante richiede materiali con un "Coefficiente Termico della Costante Dielettrica" (TcDk) stabile.

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.