CEM-1 — это композитный базовый материал (composite base material) для односторонних печатных плат, который представляет собой комбинацию целлюлозной бумажной сердцевины, пропитанной эпоксидной смолой, и одного внешнего слоя из стеклоткани (woven glass fabric), также пропитанного эпоксидкой. Данный материал стандартизирован в спецификации IPC-4101 (Specification for Base Materials for Rigid and Multilayer Printed Boards) и занимает промежуточное положение между бумажными материалами (FR-1, FR-2) и стандартным стеклотекстолитом (FR-4) по своим свойствам и стоимости. В России подобные композитные материалы могут регулироваться стандартами серии ГОСТ 26246.
Конструкция и свойства
Ключевой особенностью CEM-1 является его неоднородная (композитная) структура:
-
Сердцевина (core) — многослойная бумага с эпоксидным связующим, что обеспечивает низкую стоимость и хорошую обрабатываемость.
-
Наружный слой (surface layer) —это один слой стеклоткани с эпоксидным связующим, который придаёт материалу повышенную механическую прочность, стойкость к расслоению и лучшую стабильность размеров по сравнению с чисто бумажными материалами.
Как следствие, CEM-1 обладает рядом характерных свойств:
-
Более высокая термостойкость и прочность, чем у гетинакса (FR-2), но ниже, чем у FR-4.
-
Непригодность для металлизации сквозных отверстий (PTH). Бумажная сердцевина активно впитывает химикаты из растворов для активации и гальваники, что приводит к низкому качеству покрытия и потенциальным отказам. Поэтому CEM-1 используется исключительно для односторонних печатных плат (single-sided boards) с неметаллизированными отверстиями или без отверстий вообще.
-
Хорошая обрабатываемость. Материал легко поддаётся штамповке (punching), сверлению и фрезеровке.
Область применения и выбор в контрактном производстве
CEM-1 является экономичным решением для массового производства простых электронных устройств, где не предъявляются высокие требования к термостойкости, механической прочности и надёжности межслойных соединений. Типичные области применения:
-
Бытовая электроника низкой стоимости (пульты ДУ, простые игрушки, таймеры).
-
Электроника для освещения (драйверы светодиодных ламп).
-
Устройства управления электродвигателями в бытовой технике.
Для контрактного производителя (EMS) выбор CEM-1 вместо FR-4 позволяет значительно снизить стоимость изделия, но накладывает существенные ограничения на конструкцию (только односторонний монтаж) и технологический процесс (невозможность использования процессов металлизации отверстий). Контроль качества таких плат фокусируется на целостности проводящего рисунка и качестве краёв после штамповки.
Источники: Спецификация IPC-4101, технические данные производителей базовых материалов, косвенные ссылки в стандартах на материалы серии ГОСТ 26246.