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title: FR-4
slug: fr-4
date: '2026-08-17'
updated: '2026-08-17'
summary: >-
  最主流的PCB基板材料，由E玻璃纤维增强的环氧树脂覆铜板，因其优异的电气性能、机械强度、阻燃性和性价比，成为消费电子、通信设备、汽车电子等绝大多数PCB的标准基材。
category: 原材料
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  - FR-4
  - 覆铜板
  - PCB基板
  - 阻燃
  - 环氧树脂
  - 原材料
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  - question: 'FR-4 与「- **FR-4 升级路径** = [环氧树脂](」的关系是什么？'
    answer: >-
      - **FR-4 升级路径** = [环氧树脂](/wiki/epoxy-resin/) → 改性环氧 →
      [PPO](/wiki/ppo/)/[PPE](/wiki/ppe/) → [MPI](/wiki/mpi/)。
  - question: 'FR-4 与「- **FR-4** + [粘结片](」的关系是什么？'
    answer: '- **FR-4** + [粘结片](/wiki/prepreg/)（PP） → 多层[PCB](/wiki/pcb/)。'
  - question: FR-4 与「- **FR-4**」的关系是什么？
    answer: >-
      - **FR-4** → [HDI板](/wiki/hdi-board/) /
      [18层以上多层板](/wiki/18-layer-multilayer-pcb/) / 消费类PCB。
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# FR-4（Flame Retardant 4）

最主流的[PCB](/wiki/pcb/)基板材料，由[E玻璃纤维](/wiki/e-glass-fiber/)增强的环氧树脂[覆铜板](/wiki/copper-clad-laminate/)，因其优异的电气性能、机械强度、阻燃性和性价比，成为消费电子、通信设备、汽车电子等绝大多数PCB的标准基材。

## 命名含义

"FR" = Flame Retardant（阻燃），"4" = NEMA（美国国家电气制造商协会）分级中第4类。FR-4的核心要求是垂直燃烧测试（UL94）达到V-0级，即离开火源后10秒内自熄。

## 材料结构

```
FR-4 覆铜板结构：
┌─────────────────────────┐
│  [铜箔](/wiki/copper-foil/)（HVLP/VLP/STD）│  ← 导电层
├─────────────────────────┤
│  环氧树脂（EP）+ 固化剂   │  ← 粘结与绝缘
├─────────────────────────┤
│  [E玻璃纤维](/wiki/e-glass-fiber/)布         │  ← 增强骨架
├─────────────────────────┤
│  环氧树脂
├─────────────────────────┤
│  铜箔
└─────────────────────────┘
         ↓ 压合
      → 单/双面[PCB](/wiki/pcb/)基板
```

## 关键性能指标

| 指标 | 典型值 | 说明 |
|------|--------|------|
| [Tg](/wiki/tg/)（玻璃化温度） | 130-150°C | 标准FR-4；高Tg版本可达170°C+ |
| [Dk](/wiki/dk/)（介电常数） | 4.2-4.6（1GHz） | 决定信号传输速度 |
| [Df](/wiki/df/)（介电损耗） | 0.015-0.025 | 决定信号衰减 |
| CTE（Z轴） | 50-70 ppm/°C | 热膨胀影响通孔可靠性 |
| 阻燃等级 | UL94 V-0 | 离火10秒内自熄 |
| 吸水率 | 0.1-0.2% | 影响高温下电气性能 |
| CAF抵抗 | 标准 | 限制高频高湿应用 |

## 主要分类

| 子类 | 特点 | 典型应用 |
|------|------|---------|
| 标准Tg FR-4 | Tg 130-140°C | 消费电子、家电PCB |
| 中Tg FR-4 | Tg 150°C | 工业控制、汽车 |
| 高Tg FR-4 | Tg ≥170°C | 无铅焊接、AI服务器 |
| 高频FR-4 | 改性树脂，[Df](/wiki/df/)<0.01 | 5G基站、毫米波 |
| 无卤FR-4 | 环保，符合IEC 61249-2-21 | 汽车、欧盟出口 |

## 与AI产业的关系

```
[AI服务器](/wiki/ai-server/) 高速信号需求
  └── 标准FR-4（[Df](/wiki/df/)~0.02）→ 信号损耗大，不达标
        └── 高[Tg](/wiki/tg/)低损耗FR-4 → 满足112G [SerDes](/wiki/serdes/)
              └── 与[低介电损耗](/wiki/low-dielectric-loss/)[覆铜板](/wiki/copper-clad-laminate/)配合 → 224G/448G [SerDes](/wiki/serdes/)演进
```

> [!NOTE]
> AI服务器主板目前已大量使用高Tg、低[Df](/wiki/df/)的高端FR-4（Df<0.005），普通FR-4仅用于电源板、低速信号层。

## 与其他覆铜板对比

| 材料                | Tg        | Df          | 成本  | 典型应用        |
| ----------------- | --------- | ----------- | --- | ----------- |
| **FR-4**（[环氧树脂](/wiki/epoxy-resin/)） | 130-170°C | 0.015-0.02 | 低 | 消费/工业/服务器低速 |
| BT树脂              | 180-220°C | 0.008-0.012 | 中高  | 封装基板        |
| [ABF](/wiki/abf/)           | 150-180°C | 0.005-0.01  | 高   | 高端IC载板      |
| [PPO](/wiki/ppo/) / [PPE](/wiki/ppe/) / [MPI](/wiki/mpi/) | 180-220°C | 0.002-0.005 | 高 | 高速服务器 |
| 聚酰亚胺（PI）          | 260°C+    | 0.005       | 很高  | 军工/航天       |

## 核心关系

- **FR-4** ⊂ [覆铜板](/wiki/copper-clad-laminate/)（最主流的CCL品种）
- **FR-4** = [E玻璃纤维](/wiki/e-glass-fiber/) + [环氧树脂](/wiki/epoxy-resin/) + [铜箔](/wiki/copper-foil/)
- **FR-4 升级路径** = [环氧树脂](/wiki/epoxy-resin/) → 改性环氧 → [PPO](/wiki/ppo/)/[PPE](/wiki/ppe/) → [MPI](/wiki/mpi/)
- **FR-4** + [粘结片](/wiki/prepreg/)（PP）→ 多层[PCB](/wiki/pcb/)
- **FR-4** → [HDI板](/wiki/hdi-board/) / [18层以上多层板](/wiki/18-layer-multilayer-pcb/) / 消费类PCB
- **FR-4** → [低介电损耗](/wiki/low-dielectric-loss/)（高端FR-4）→ [AI服务器](/wiki/ai-server/)
- **FR-4** → [封装基板](/wiki/package-substrate/)（低端BT/ABF替代）

**代表厂商**：生益科技、建滔积层板、南亚塑料、台光电子