FR4基板

FR4基板とは？

難燃性4（FR4）は、プリント基板製造に使用される材料グレードである。ガラス繊維で構成され、「4」はUL94 V-0難燃性規格（着火後自己消火すること）を表す。ガラス繊維強化織物とエポキシ樹脂により、電気絶縁用途に極めて適している。FR4は低コストかつ高信頼性のため広く使用されている材料である。

FR4材料の概要

FR4は難燃性グレード4のガラス強化エポキシ積層板を指す。この材料の誘電率と損失正接（損失係数）は中程度である。FR4は低速かつ高電力用途に使用可能であり、多くの愛好家にとって第一選択肢となる。これにより汎用電子設計に適している。

誘電率：1MHzで約4.5（中程度）。損失正接：1MHzで約0.02（中程度）。ガラス転移温度（Tg）は、材料が熱下でどのように振る舞うかを決定します。これはFR4材料の分類において最も重要な熱特性の一つです。

• 低Tg（130～140℃）
• 標準Tg（150～160℃）
• 高Tg（170℃以上）

FR4の構造と特性

FR-4はPCB基板として使用される複合材料です。その構造は以下の要素で構成されています：

1. ガラス繊維織物（Eガラス繊維）： ガラス繊維は高い機械的強度を提供し、積層体内部では細かな織物として現れます。

2. エポキシ樹脂（難燃性、臭素系）： エポキシはマトリックスとして機能し、ガラス繊維を結合させるとともに、優れた電気絶縁性と耐熱性を提供します。

3. 銅箔（PCB内）： 銅箔層は配線用に使用され、熱と圧力を用いてFR-4に積層されます。