Таблиця діелектричної проникності FR4
Frequency-dependent properties of Standard FR4 PCB Material
Таблиця діелектричної проникності FR4
Використовуйте цю довідкову таблицю, щоб оцінити, як стандартна FR4 діелектрична проникність і коефіцієнт дисипації змінюються з частотою перед остаточним рішенням щодо опору та матеріалу.
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 |
Ці значення є інженерними довідковими даними лише для стандарту FR4. Фактична діелектрична поведінка залежить від типу ламінату, системи смол, типу скла, профілю міді, обробки та методу випробування. Остаточна робота з контрольованим імпедансом має використовувати точні дані про матеріал від вашого PCB виробника.
Коли використовувати цей інструмент
Перед оцінкою контрольованого імпедансу та геометрії траси перевірте, чи ваша припущена діелектрична проникність є розумною.
Використовуйте його, щоб зрозуміти, де стандарт FR4 починає погано підходити для чутливої до втрат або високочастотної маршрутизації.
Внесіть це в обговорення стекапу, коли вам потрібно буде порівняти стандартні припущення FR4 з реальними даними про ламінат і можливостями виготовлення.
Практичні замітки
• Стандартний FR4 може працювати з багатьма цифровими платами та платами загального призначення, але він автоматично не є правильним матеріалом для кожної конструкції, критичної щодо опору.
• Зрушення Dk впливають на швидкість поширення та імпеданс; Зрушення Df впливають на внесені втрати та ослаблення сигналу.
• На вищих частотах спрощені припущення стають менш надійними, а вибір матеріалу стає важливішим.
Why Does Dk Matter?
Why Does Df Matter?
Пов’язані ресурси та наступні кроки
Використовуйте діелектричні припущення з цього довідника, щоб оцінити односторонні цілі імпедансу.
Перехресна перевірка рішень щодо геометрії, коли вимоги до сигналу та струму повинні співіснувати на одній платі.
Перейдіть від загальних припущень FR4 до стекапу, ламінату та огляду, готового до виготовлення.
Надішліть питання щодо цільового опору, частотного діапазону та матеріалу до інженерів.
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).
Потрібна допомога у виборі припущень для ламінату для роботи з критичним імпедансом PCB?
Ми можемо допомогти переглянути FR4 придатність, діелектричні цілі, частотний ризик і рішення щодо стекання виробництва, перш ніж заблокувати вимоги до маршрутизації чи контрольованого опору.