Quando falamos em circuitos impressos convencionais de uma única face, portanto sem os furos metalizados, surge como opção mais econômica o fenolite FR-1, porém algumas características técnicas do fenolite não atendem plenamente as necessidades de diversos projetos. Neste caso, por hábito ou desconhecimento de outras opções, muitos clientes optam pelo uso da fibra de vidro FR-4, que possui características que suprem aquilo que o fenolite não atende.

Deve-se então pensar na utilização do composite CEM-1 (Composite Epoxy Materials Class 1) que é a opção intermediária que fornece diversas características técnicas próximas à fibra de vidro e com importantes reduções no custo final da placa de circuito impresso. Enquanto o Fenolite é composto de papel (celulose) prensado com resina fenólica, a composição do CEM-1 está entre uma celulose similar à utilizada no fenolite porém prensada com uma resina epóxi também similar à utilizada na composição da fibra de vidro, além disso, o composite conta ainda com pelo menos uma camada de tecido de fibra de vidro, este conjunto impede de forma bastante eficiente a absorção de água, preservando as propriedades de isolação e estabilidade dimensional.

Não há como determinar qual percentual de redução de custo exato pode se obter, ao substituir a fibra de vidro pelo composite, pois outras variáveis como quantidade, acabamentos e demais características da placa podem ter um peso maior ou menor em relação ao peso do custo do laminado no preço final da PCI. Mas, com certeza, já tivemos inúmeras situações em que nossos clientes ao analisarem esta opção, acabaram por escolhê-la, não somente para reduzir custos nos casos de quem utilizava fibra de vidro, como também para obter um ganho de qualidade no caso de quem utilizava o fenolite.

A sua utilização para circuitos de duas faces com furos metalizados não é possível uma vez que a sua composição envolve o uso de papel celulose o que fatalmente iria absorver excesso de umidade, principalmente nos processos galvânicos da fabricação de placas com furos metalizados. Um outro material também classificado por alguns fabricantes como composite, o CEM-3 é que pode ser utilizado pois a exemplo do FR-4 ele é composto de fibra de vidro, porém não em forma de tecido e sim numa configuração desordenada, embora aqui no Brasil seja pouco utilizado tem uma fatia importante do mercado sobretudo nos países asiáticos.

Mas, voltando ao composite CEM-1, quais as principais diferenças técnicas podem ser encontradas em relação ao Fenolite FR-1 e a Fibra de vidro FR-4 que devem ser analisadas para uma possível substituição? Vamos falar de algumas delas:

• Constante dielétrica – É praticamente insignificante a diferença da constante dielétrica observada nos circuitos em fibra de vidro e nos de composite, este primeiro fator já aponta para uma possível substituição sem perda de qualidade, mas já na comparação com o fenolite essas diferenças são mais significativas indicando uma primeira vantagem na troca pelo composite.
• Absorção de umidade – Sua composição que inclui papel celulose como acontece no fenolite o torna parcialmente higroscópico, porém o fato de utilizar a resina epóxi similar à da fibra de vidro e não a resina fenólica atenua e muito a absorção de umidade, novamente observa-se pouquíssima perda com relação à fibra de vidro, e grande vantagem em relação ao fenolite.
• Estabilidade dimensional - Neste quesito ele se coloca numa posição mais central entre o fenolite e a fibra de vidro, dado que sua estabilidade dimensional varia na mesma proporção em relação a ambos os materiais.
• Resistência mecânica - Perde um pouco para a fibra de vidro, porém é muito mais resistente que o fenolite, a presença de pelo menos uma camada interna de tecido de fibra de vidro, garante não só uma melhor estabilidade dimensional como também uma ótima resistência na presença de componentes mais pesados nem sempre suportados quando a placa é em fenolite que inclusive tende a empenar nessas situações o que ocorre de forma muito menos preocupante no composite.

• Coeficiente de expansão térmica - O (CTE) apresentado nos eixos x,y de um laminado que possui o tecido de fibra de vidro acaba sendo significativamente reduzido pois a expansão muito menor do vidro em relação à expansão da resina epóxi ou fenólica impede que esta se expanda de forma mais ampla, por isso o fato de o composite contar com essa composição que inclui pelo menos uma camada de fibra de vidro o torna muito menos suscetível que o fenolite.
• Capacidade térmica - Além das questões de expansão, verifica-se também no composite uma capacidade térmica muito superior à do fenolite. A utilização de placas em composite na área de iluminação com leds já foi muito mais intensa. Claro que os leds de alta potência requerem o uso de laminados com núcleo de metal como o Metalcore em alumínio por exemplo, porém casos de potencia menos elevadas ainda utilizam placas em composite, aliás neste caso ainda apresenta mais uma vantagem que é a sua coloração branca que ajuda a melhor refletir as luzes dos leds.

Em nosso site você vai encontrar a ficha técnica de cada um desses laminados com várias outras características que de acordo com o projeto podem ser também fatores de decisão de uma possível substituição.

E conte com a Tec-ci para conhecer mais detalhes técnicos e de custos para uma possível substituição.