材料库

PCB层压板综合数据库，提供阻抗计算所需的电气特性。

选型指南

标准 FR-4

适用于通用场景，<1 Gbps 信号。性价比最高。

中损耗 (Df ~0.01)

适用于 1-10 Gbps。成本与性能平衡良好。

低损耗 (Df <0.005)

10-28 Gbps 必需。数据中心和 5G 应用。

超低损耗

56G+ PAM4 必需。最高性能，最高成本。

精选材料

所有材料(12 种材料)

材料	分类	Dk	Df	Tg (°C)	最高频率	成本
FR-4 Standard Various	标准	4.35	0.02	135	1 GHz	$
FR-4 High Tg Various	标准	4.3	0.018	170	2 GHz	$
Isola 370HR Isola	中损耗	4.04	0.021	180	3 GHz	$$
Isola FR408HR Isola	中损耗	3.68	0.0095	180	10 GHz	$$
Panasonic Megtron 6 Panasonic	低损耗	3.4	0.002	185	28 GHz	$$$
Panasonic Megtron 7 Panasonic	超低损耗	3.3	0.0015	200	56 GHz	$$$$
Rogers RO4350B Rogers	射频/微波	3.48	0.0037	280	10 GHz	$$$
Rogers RO4003C Rogers	射频/微波	3.55	0.0027	280	18 GHz	$$$
Taconic TLY-5 Taconic	射频/微波	2.2	0.0009	0	40 GHz	$$$$
Nelco N4000-13 EP SI Nelco	低损耗	3.7	0.008	200	15 GHz	$$$
EMC EM-890K EMC	低损耗	3.45	0.003	200	20 GHz	$$$
Shengyi S1000-2M Shengyi	标准	4.4	0.019	150	1 GHz	$

Dk: 介电常数

Df: 损耗因子（损耗角正切）

Tg: 玻璃化转变温度

HF: 无卤素

理解 Dk 和 Df 行为

介电常数 (Dk)

Dk 影响信号传播延迟和阻抗。较低的 Dk 意味着更快的信号传播速度，通常更容易通过更宽的走线控制阻抗。

标准 FR-4Dk = 4.2 ~ 4.5

中损耗材料Dk = 3.6 ~ 4.0

低损耗 / 射频Dk = 2.2 ~ 3.5

损耗因子 (Df)

Df（损耗角正切）决定高频信号衰减。对于信号完整性要求高的高速设计，较低的 Df 至关重要。

标准 FR-4Df = 0.018 ~ 0.025

中损耗Df = 0.008 ~ 0.015

低损耗Df ≤ 0.005

按数据速率选择材料

数据速率	推荐材料	最大 Df 目标	典型应用
< 1 Gbps	标准 FR-4	0.020	GPIO, I2C, SPI, UART
1 - 5 Gbps	中损耗 (370HR, IS400)	0.015	USB 3.0, SATA, PCIe Gen2
5 - 10 Gbps	中/低损耗 (FR408HR)	0.010	10GbE, PCIe Gen3
10 - 28 Gbps	低损耗 (Megtron 6)	0.005	25GbE, PCIe Gen4, DDR5
28 - 56 Gbps	超低损耗 (Megtron 7)	0.002	56G PAM4, PCIe Gen5
> 56 Gbps	超低损耗 / 射频	< 0.002	112G SerDes, mmWave

热特性指南

玻璃化转变温度 (Tg)

树脂从刚性转变为软性的温度。根据组装工艺选择。

标准 (有铅锡膏)Tg ≥ 130°C

无铅Tg ≥ 170°C

高可靠性Tg ≥ 180°C

分解温度 (Td)

化学分解开始的温度（5% 重量损失）。对返工至关重要。

标准 FR-4Td ≥ 310°C

无铅Td ≥ 340°C

高性能Td ≥ 380°C

成本考虑

材料成本随损耗降低而显著增加。根据应用合理设计。

标准 FR-41x

中损耗1.5 - 2x

低损耗3 - 5x

常见问题

Dk 如何影响阻抗？

相同几何形状下，较高的 Dk 会导致较低的阻抗。切换到低 Dk 材料时，需要更窄的走线来保持相同的阻抗。使用我们的计算器进行比较。

为什么 Dk 会随频率变化？

数据表中的 Dk 值通常在 1 MHz 或 1 GHz 下测量。在更高频率下，Dk 通常会略微降低。始终验证测量频率，并考虑使用频率相关值以实现精确的高速设计。

什么是玻璃纤维编织效应？

FR-4 和类似材料具有编织玻璃纤维增强层。玻璃的 Dk（~6.2）与树脂（~3.2）不同，导致局部 Dk 变化。这可能导致差分对出现偏移。展开玻璃或填充树脂变体可以缓解这种影响。

何时应使用 Rogers 或 PTFE 材料？

Rogers 和 PTFE 基材料通常用于 10 GHz 以上的射频/微波应用、天线，以及需要极低且稳定 Dk 的场合。它们提供卓越的电气性能，但需要专门的加工工艺且成本显著更高。

材料选型专业建议

根据信号速度匹配材料

不要过度选型。标准 FR-4 适用于大多数设计。仅对真正需要的高速通道使用昂贵的低损耗材料。

考虑混合叠层

仅在需要的地方使用低损耗材料（顶层/底层的高速走线），内层使用标准材料以优化成本。

验证工厂材料库存

并非所有制造商都储备所有材料。尽早检查可用性以避免延误。某些特种材料交期较长。

获取实际叠层数据

向制造商索取其材料和结构的具体 Dk/Df 值。数据表值为典型值；实际值可能有所不同。

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