在PCB的板材选择时，常常提到的FR-4是对一类玻璃纤维增强环氧树脂材料的简称。但严格来讲FR-4不是一种材料名称，而是材料的防火等级。
FR-4 PCB
FR-4的规格标准是由NEMA（美国电器制造商协会）制定，NEMA分类标准中的FR表示Flame-Retardant (阻燃的) 。FR-4表示树脂为环氧树脂，增强材料为玻璃纤维布，阻燃等级为UL94 V-0的板材。
目前电路板所用的FR-4等级材料的种类非常多，但多数都是以四功能(Tera-Function)的环氧树脂加上填充剂(Filler)以及玻璃纤维所做出的复合材料。
PCB的基材不同，阻燃等级也不相同，划分如下：
酚醛纸基板是以酚醛树脂为粘合剂，以木浆纤维纸作为表层增强材料。XPC、XXPC为非阻燃型，FR-1、FR-2、FR-3为阻燃型。成本低，主要用在玩具，收音机，电话，计算器等产品。
环氧玻璃纤维布基板，俗称：环氧板、玻纤板、纤维板，FR-4。是以环氧树脂做粘合剂，以电子级玻璃纤维布做增强材料的一类基板，FR-4，FR-5均为阻燃型。
环氧玻纤布覆铜板强度高，耐热性能好，介电性好，是覆铜板中用途最广，用量最大的一类。广泛用于移动通讯，数字电视，消费电子等产品中。
CEM系列覆铜板，常见的是其中CEM-1和CEM-3。CEM系列的复合基覆铜板在机械性和制造成本上，介于环氧-玻纤布基板和酚醛-纸基板之间。
目前CEM-3覆铜板的电气性能，已经不亚于一般FR-4型玻纤布基环氧型覆铜板。CEM-3在机械钻孔加工性方面，较优于FR-4。有的CEM-3产品，在耐漏电起痕性（CTI）、板的尺寸精度、尺寸稳定性等方面，已优于一般FR-4产品。
FR-4基材的指标包括：玻璃化转变温度（Tg）、基材的热分解温度（Td）、损耗因子（Df）、介电常数（Dk）、相对漏电起痕指数（CTI）、热膨胀系数（CTE）、吸水率、材料的附着力特性等。
以Isola、Nelco和Ventec的FR-4板材为例：
Tg值，指的是材料从一个相对刚性“玻璃”状态转变为易变形状态的温度点。只要没达到热分解温度（Td），这种热力学变化是可逆的，当冷却至Tg值以下时，材料可以变回刚性状态。当超过热分解温度时，FR-4会发生分解失效。
业界通常根据Tg值，把FR-4板材划分为高、中、低三档：
低Tg FR-4：Tg值在135℃左右；
中Tg FR-4：Tg值在150℃左右；
高Tg FR-4：Tg值在170℃左右。
如果PCB加工时压合次数多、PCB层数多、焊接温度高（≥230℃）、工作温度高（超过100℃）、焊接热应力大（如波峰焊接），时应选择高Tg板材。
介电常数和介质损耗角是介质的两个基本属性，这两个参数会随着频率的改变而变化，损耗因子（Df）越大，其衰减越大。介电常数（Dk）影响更多的是阻抗。
FR-4可以根据损耗因子（Df）分为:
普通损耗板材：Df≥0.02
中损耗板材：0.01≤Df<0.02
低损耗板材：0.005≤Df<0.01
超低损耗板材：Df＜0.005
相对漏电起痕指数（Comparative Tracking Index），用来度量绝缘材料的电击穿（电痕破坏）性能。漏电起痕发生在绝缘材料表面，由于介质损耗的存在，电介质发热升温，引起电介质分解碳化，最终延伸至电极导致短路。
材料的CTI值与其绝缘性能正相关。高CTI值意味着要求的爬电距离更低，两个导体间的距离会更近。
对于飞机船舶等工作场景，高压大电流工作条件的产品，对于绝缘条件要求高可以选择CTI高的FR-4板材。
尽管FR-4价格低廉、具有可加工性好、电性能稳定、机械强度高、耐高温等优点，但是在高速、高频和高功率等应用场景，FR-4就表现出了自身的局限性。
当信号的传播速率提升，传播距离变长时，信号的板内传播损耗在layout时就必须重视。FR-4的损耗因子Df值约为0.020，而大多数高速板材的Df值约为0.004，仅为FR-4的Df值的四分之一。Df值越小，信号传播损耗越小。
随着信号频率的增加，FR-4的损耗因子Df会大幅增加。如下图对比了FR-4和Rogers RO4350B（高速材料）每英寸走线信号损耗（dB）的关系。
从图中可以看出，随着信号频率的增加，FR-4的信号损耗几乎呈线性增长，而高频板材的损耗则逐渐收敛。因此在高速PC设计时，要根据信号的传输频率选择匹配的板材。
介电常数（Dk）影响PCB走线的阻抗，阻抗不连续会导致信号出现上升沿过冲，反射，振铃等现象。介电常数（Dk）同样会随着频率的增加而变化，FR-4材料参数的偏差最高会达到10%，而高速材料会控制到2%。
材料本身的特性决定了FR-4板材的阻抗控制的上限，因而需要考虑PCB上阻抗线的阻抗控制精度能否满足设计要求。
在产品热设计阶段，PCB的热设计也是关键一环，如何设计散热通路？不同材料的导热率是多少？都需要考虑到。
PCB的热导率（κ、λ 或 κ）定义为热量从热源传递到 PCB较冷区域的速率。FR-4的导热率一般在0.3~0.4 W/m·K范围内，热导性能较差。在高功率场景下，可以考虑使用导热率高的板材，也可以使用嵌铜柱、埋铜块或者使用金属基板来增强PCB的导热率。
FR-4不能长时间暴露于高温环境中，板材容易发生变形弯曲。比如无铅回流焊的加工温度最高会达到250°C，已经高出很多FR-4板材的Tg值。
基板受热后产生的的胀缩应力会造成元器件出现焊接断裂，虚焊等现象。特别是PCBA上出现尺寸大于 3.2×1.6mm的元器件时，尤其要注意选择低膨胀系数的板材。
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