FR-4

FR-4（或FR4）是玻璃加固環氧層壓材料的NEMA级別，是一种复合材料，由編制玻璃纤维布，结合耐火的環氧樹脂（自熄）組成。

"FR"代表"flame retardant（不易燃）"，但并不表示材料符合标准UL94V-0，除非特別進行UL 94测试，如在符合实验室的第8节进行垂直火焰测试。FR-4的名称由NEMA于1968年创建。

FR-4玻璃環氧樹脂是一种流行的高压热组合塑料层质，具有良好的强度与比重。在近零的吸水率，FR-4最常用作具有相当多机械强度的电绝缘体。已知该材料在干燥和潮湿的条件下都保留其高机械值和电绝缘特性。这些属性，加上良好的制造特征,为各种电气和机械应用提供了这个级别的用处。

玻璃環氧樹脂層壓材料的等级名称是:G-10、G-11、FR-4、FR-5和FR-6。其中，FR-4是今天最广泛使用的等级。FR-4的前身G-10，因其缺乏FR-4的自熄滅性，在大多数用途中被FR-4取代。

FR-4二氧化树脂系统通常使用溴，以加强FR-4玻璃環氧樹脂層板的耐火特性。一些用途中，如果需要其在受熱或損壞^[來源請求]，則仍然会使用非耐火的G-10。

属性

在NEMA LI 1-1998标准中定义了哪些材料属于"FR-4"类别，FR-4的典型物理和电气特性如下。缩写LW（长度,曲线方向）和CW（交叉,填充线方向）指的是板（平面）的XY平面中的常规垂直纤维方向。在笛卡尔坐标方面,纵向沿着x轴，交叉沿着y轴,而z轴称为横向平面方向。下面显示的值是某个制造商材料的例子。另一个制造商的材料通常会有略有不同的价值。从制造商数据表中检查任何特定材料的实际值可能非常重要,例如在高频应用中。

范围	值
比重/密度	1.850 g/cm^3（0.0668 lb/cu in）
吸水率	−0.125 在 < 0.10%
温度指数	140 °C（284 °F）
热导率，通过平面	0.29 W/(m·K)[1], 0.343 W/(m·K)[2]
热导率，面内	0.81 W/(m·K[1]), 1.059 W/(m·K)[2]
洛氏硬度	110 M 规模
粘结强度	> 1,000公斤（2,200磅）
抗彎強度 (A; 0.125 in) – LW	> 415 MPa（60,200 psi）
抗彎強度 (A; 0.125 in) – CW	> 345 MPa（50,000 psi）
擊穿電壓 (A)	> 50 千伏
擊穿電壓 (D48/50)	> 50 千伏
介电强度	20 中压/米
相對電容率(A)	4.4
相對電容率 (D24/23)	4.4
耗散因数(DF)(A)	0.017
耗散因数 (D24/23)	0.018
介質電容率 (εr)	3.9 – 4.7[3] ， 4.4 @ 1 GHz (Supplier Isola)
损耗角正切 (tanδ)	0.02 – 0.03[3]， 0.030 @ 1 GHz[4][5]
玻璃化转变温度	可以变化，但超过 120 摄氏度
杨氏模量 – LW	3.5×10^^6 psi（24 GPa）
杨氏模量 – CW	3.0×10^^6 psi（21 GPa）
热膨胀系数 – x轴	1.4 ×10^-5  K ^−1
热膨胀系数 - y轴	1.2 ×10^-5  K ^−1
热膨胀系数 - z轴	7.0 ×10^-5  K ^−1
泊松比(Poisson's ratio) – LW	0.136
泊松比(Poisson's ratio) – CW	0.118
LW声速	3602 m/s
CW声速	3369 m/s
LW声阻抗	6.64 MRayl

组成布 其中:

LW

长度

CW

横向

PF

垂直于层面

应用

FR-4是印刷电路板(PCB)的常用材料。一层薄的铜卷通常被层压在FR-4玻璃二氧化面板的一侧或两侧。这些通常被称为包铜或覆膜。铜厚度或铜重可能有所不同，因此不在標準中列明。

FR-4也用于建造中继、开关、停车、母线、墊片、弧盾、变压器和螺絲端子条。

也见

• FR-2
• 多数化
• G-10 (材質)

参考资料

1. Azar, Kaveh; Graebner, John E. Experimental Determination of Thermal Conductivity of Printed Wiring Boards. Proceedings of the Twelfth IEEE SEMI-THERM Symposium. 1996: 169–182. doi:10.1109/STHERM.1996.545107. 
2. Sarvar, F.; Poole, N. J.; Witting, P. A. PCB glass-fibre laminates: Thermal conductivity measurements and their effect on simulation. Journal of Electronic Materials. 1990, 19 (12): 1345–1350. doi:10.1007/bf02662823. 
3. Using Pre-Emphasis and Equalization with Stratix GX (PDF). ALTERA Datasheet (Altera Corporation). 2003: 3 [2023-04-18]. （原始内容存档 (PDF)于2022-08-03）. 
4. HF Transmission (PDF). Atmel Corporation (Atmel Corporation). 2003: 7 [2023-04-18]. （原始内容存档 (PDF)于2021-09-17）. 
5. PCB Layout Guidelines for Designing with Avago SFP+Transceivers (PDF). Avago Technologies (Avago Technologies). 2005: 2 [2023-04-18]. （原始内容存档 (PDF)于2021-09-17）. 

• Industrial Laminated Thermosetting Products. National Electrical Manufacturers Association (NEMA). 2012-02-01 [2023-04-18]. NEMA LI 1-1998 (R2011). （原始内容存档于2018-04-16）.