材料ライブラリ

インピーダンス計算のための電気特性を備えたPCBラミネートの包括的なデータベース。

選択ガイド

標準 FR-4

汎用、<1 Gbps信号に最適。最もコスト効率が良い。

中損失 (Df ~0.01)

1-10 Gbpsに適合。コストとパフォーマンスのバランスが良い。

低損失 (Df <0.005)

10-28 Gbpsに必須。データセンターと5Gアプリケーション。

超低損失

56G+ PAM4に必須。最高性能、最高コスト。

注目の材料

すべての材料(12 材料)

材料	カテゴリ	Dk	Df	Tg (°C)	最大周波数	コスト
FR-4 Standard Various	標準	4.35	0.02	135	1 GHz	$
FR-4 High Tg Various	標準	4.3	0.018	170	2 GHz	$
Isola 370HR Isola	中損失	4.04	0.021	180	3 GHz	$$
Isola FR408HR Isola	中損失	3.68	0.0095	180	10 GHz	$$
Panasonic Megtron 6 Panasonic	低損失	3.4	0.002	185	28 GHz	$$$
Panasonic Megtron 7 Panasonic	超低損失	3.3	0.0015	200	56 GHz	$$$$
Rogers RO4350B Rogers	RF/マイクロ波	3.48	0.0037	280	10 GHz	$$$
Rogers RO4003C Rogers	RF/マイクロ波	3.55	0.0027	280	18 GHz	$$$
Taconic TLY-5 Taconic	RF/マイクロ波	2.2	0.0009	0	40 GHz	$$$$
Nelco N4000-13 EP SI Nelco	低損失	3.7	0.008	200	15 GHz	$$$
EMC EM-890K EMC	低損失	3.45	0.003	200	20 GHz	$$$
Shengyi S1000-2M Shengyi	標準	4.4	0.019	150	1 GHz	$

Dk: 誘電率

Df: 損失係数

Tg: ガラス転移温度

HF: ハロゲンフリー

DkとDfの挙動を理解する

誘電率 (Dk)

Dkは信号伝搬遅延とインピーダンスに影響します。低いDkは信号伝搬が速く、通常はより広いトレースで容易にインピーダンス制御できます。

標準 FR-4Dk = 4.2 ~ 4.5

中損失材料Dk = 3.6 ~ 4.0

低損失 / RFDk = 2.2 ~ 3.5

損失係数 (Df)

Df（損失正接）は高周波での信号減衰を決定します。信号完全性が重要な高速設計では、低いDfが不可欠です。

標準 FR-4Df = 0.018 ~ 0.025

中損失Df = 0.008 ~ 0.015

低損失Df ≤ 0.005

データレート別材料選択

データレート	推奨材料	最大Df目標	典型的な用途
< 1 Gbps	標準 FR-4	0.020	GPIO, I2C, SPI, UART
1 - 5 Gbps	中損失 (370HR, IS400)	0.015	USB 3.0, SATA, PCIe Gen2
5 - 10 Gbps	中/低損失 (FR408HR)	0.010	10GbE, PCIe Gen3
10 - 28 Gbps	低損失 (Megtron 6)	0.005	25GbE, PCIe Gen4, DDR5
28 - 56 Gbps	超低損失 (Megtron 7)	0.002	56G PAM4, PCIe Gen5
> 56 Gbps	超低損失 / RF	< 0.002	112G SerDes, mmWave

熱特性ガイド

ガラス転移 (Tg)

樹脂が剛性から柔軟に変わる温度。組立プロセスに基づいて選択します。

標準 (SnPb)Tg ≥ 130°C

鉛フリーTg ≥ 170°C

高信頼性Tg ≥ 180°C

分解温度 (Td)

化学分解が始まる温度（5%重量損失）。リワークに重要。

標準 FR-4Td ≥ 310°C

鉛フリーTd ≥ 340°C

高性能Td ≥ 380°C

コスト考慮事項

材料コストは損失が低いほど大幅に増加します。アプリケーションに応じて適切に設計してください。

標準 FR-41x

中損失1.5 - 2x

低損失3 - 5x

よくある質問

Dkはインピーダンスにどう影響しますか？

同じ形状では、高いDkは低いインピーダンスをもたらします。低Dk材料に切り替える場合、同じインピーダンスを維持するにはより狭いトレースが必要です。計算機で比較してください。

なぜDkは周波数で変化するのですか？

データシートのDk値は通常1 MHzまたは1 GHzで測定されます。より高い周波数では、Dkは通常わずかに減少します。測定周波数を常に確認し、正確な高速設計のために周波数依存値の使用を検討してください。

ガラス織り効果とは何ですか？

FR-4および類似材料には、織られたガラス繊維強化層があります。ガラスのDk（~6.2）は樹脂（~3.2）と異なり、局所的なDk変動を引き起こします。これは差動ペアでスキューを引き起こす可能性があります。スプレッドグラスまたはフィルド樹脂バリアントはこの効果を緩和します。

RogersまたはPTFE材料をいつ使用すべきですか？

RogersおよびPTFEベースの材料は、通常10 GHz以上のRF/マイクロ波アプリケーション、アンテナ、および極めて低く安定したDkが必要な場合に使用されます。優れた電気性能を提供しますが、専門的な処理が必要で、コストが大幅に高くなります。

材料選択のプロのヒント

信号速度に材料を合わせる

材料を過剰指定しないでください。標準FR-4はほとんどの設計で十分です。本当に必要な高速レーンにのみ高価な低損失材料を使用してください。

ハイブリッドスタックアップを検討

必要な場所（高速配線のある上層/下層）でのみ低損失材料を使用し、内層には標準材料を使用してコストを最適化します。

製造工場の材料在庫を確認

すべての製造業者がすべての材料を在庫しているわけではありません。遅延を避けるために早期に在庫を確認してください。一部の特殊材料は納期が長くなります。

実際のスタックアップデータを取得

製造業者の材料と構造の具体的なDk/Df値を要求してください。データシートの値は典型的なもので、実際の値は異なる場合があります。