在PCB的板材選擇時，常常提到的FR-4是對一類玻璃纖維增強環氧樹脂材料的簡稱。但嚴格來講FR-4不是一種材料名稱，而是材料的防火等級。
FR-4 PCB
FR-4的規格標準是由NEMA（美國電器制造商協會）制定，NEMA分類標準中的FR表示Flame-Retardant (阻燃的) 。FR-4表示樹脂為環氧樹脂，增強材料為玻璃纖維布，阻燃等級為UL94 V-0的板材。
目前電路板所用的FR-4等級材料的種類非常多，但多數都是以四功能(Tera-Function)的環氧樹脂加上填充劑(Filler)以及玻璃纖維所做出的復合材料。
PCB的基材不同，阻燃等級也不相同，劃分如下：
酚醛紙基板是以酚醛樹脂為粘合劑，以木漿纖維紙作為表層增強材料。XPC、XXPC為非阻燃型，FR-1、FR-2、FR-3為阻燃型。成本低，主要用在玩具，收音機，電話，計算器等產品。
環氧玻璃纖維布基板，俗稱：環氧板、玻纖板、纖維板，FR-4。是以環氧樹脂做粘合劑，以電子級玻璃纖維布做增強材料的一類基板，FR-4，FR-5均為阻燃型。
環氧玻纖布覆銅板強度高，耐熱性能好，介電性好，是覆銅板中用途最廣，用量最大的一類。廣泛用于移動通訊，數字電視，消費電子等產品中。
CEM系列覆銅板，常見的是其中CEM-1和CEM-3。CEM系列的復合基覆銅板在機械性和制造成本上，介于環氧-玻纖布基板和酚醛-紙基板之間。
目前CEM-3覆銅板的電氣性能，已經不亞于一般FR-4型玻纖布基環氧型覆銅板。CEM-3在機械鉆孔加工性方面，較優于FR-4。有的CEM-3產品，在耐漏電起痕性（CTI）、板的尺寸精度、尺寸穩定性等方面，已優于一般FR-4產品。
FR-4基材的指標包括：玻璃化轉變溫度（Tg）、基材的熱分解溫度（Td）、損耗因子（Df）、介電常數（Dk）、相對漏電起痕指數（CTI）、熱膨脹系數（CTE）、吸水率、材料的附著力特性等。
以Isola、Nelco和Ventec的FR-4板材為例：
Tg值，指的是材料從一個相對剛性“玻璃”狀態轉變為易變形狀態的溫度點。只要沒達到熱分解溫度（Td），這種熱力學變化是可逆的，當冷卻至Tg值以下時，材料可以變回剛性狀態。當超過熱分解溫度時，FR-4會發生分解失效。
業界通常根據Tg值，把FR-4板材劃分為高、中、低三檔：
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加工時壓合次數多、PCB層數多、焊接溫度高（≥230℃）、工作溫度高（超過100℃）、焊接熱應力大（如波峰焊接），時應選擇高Tg板材。
介電常數和介質損耗角是介質的兩個基本屬性，這兩個參數會隨著頻率的改變而變化，損耗因子（Df）越大，其衰減越大。介電常數（Dk）影響更多的是阻抗。
FR-4可以根據損耗因子（Df）分為:
普通損耗板材：Df≥0.02
中損耗板材：0.01≤Df<0.02
低損耗板材：0.005≤Df<0.01
超低損耗板材：Df＜0.005
相對漏電起痕指數（Comparative Tracking Index），用來度量絕緣材料的電擊穿（電痕破壞）性能。漏電起痕發生在絕緣材料表面，由于介質損耗的存在，電介質發熱升溫，引起電介質分解碳化，最終延伸至電極導致短路。
材料的CTI值與其絕緣性能正相關。高CTI值意味著要求的爬電距離更低，兩個導體間的距離會更近。
對于飛機船舶等工作場景，高壓大電流工作條件的產品，對于絕緣條件要求高可以選擇CTI高的FR-4板材。
盡管FR-4價格低廉、具有可加工性好、電性能穩定、機械強度高、耐高溫等優點，但是在高速、高頻和高功率等應用場景，FR-4就表現出了自身的局限性。
當信號的傳播速率提升，傳播距離變長時，信號的板內傳播損耗在layout時就必須重視。FR-4的損耗因子Df值約為0.020，而大多數高速板材的Df值約為0.004，僅為FR-4的Df值的四分之一。Df值越小，信號傳播損耗越小。
隨著信號頻率的增加，FR-4的損耗因子Df會大幅增加。如下圖對比了FR-4和Rogers RO4350B（高速材料）每英寸走線信號損耗（dB）的關系。
從圖中可以看出，隨著信號頻率的增加，FR-4的信號損耗幾乎呈線性增長，而高頻板材的損耗則逐漸收斂。因此在高速PC設計時，要根據信號的傳輸頻率選擇匹配的板材。
介電常數（Dk）影響PCB走線的阻抗，阻抗不連續會導致信號出現上升沿過沖，反射，振鈴等現象。介電常數（Dk）同樣會隨著頻率的增加而變化，FR-4材料參數的偏差最高會達到10%，而高速材料會控制到2%。
材料本身的特性決定了FR-4板材的阻抗控制的上限，因而需要考慮PCB上阻抗線的阻抗控制精度能否滿足設計要求。
在產品熱設計階段，PCB的熱設計也是關鍵一環，如何設計散熱通路？不同材料的導熱率是多少？都需要考慮到。
PCB的熱導率（κ、λ 或 κ）定義為熱量從熱源傳遞到 PCB較冷區域的速率。FR-4的導熱率一般在0.3~0.4 W/m·K范圍內，熱導性能較差。在高功率場景下，可以考慮使用導熱率高的板材，也可以使用嵌銅柱、埋銅塊或者使用金屬基板來增強PCB的導熱率。
FR-4不能長時間暴露于高溫環境中，板材容易發生變形彎曲。比如無鉛回流焊的加工溫度最高會達到250°C，已經高出很多FR-4板材的Tg值。
基板受熱后產生的的脹縮應力會造成元器件出現焊接斷裂，虛焊等現象。特別是PCBA上出現尺寸大于 3.2×1.6mm的元器件時，尤其要注意選擇低膨脹系數的板材。
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