DD297529A5 - METHOD FOR PRODUCING HIGH QUALITY PCB BASE MATERIALS - Google Patents

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DD297529A5
DD297529A5 DD34026990A DD34026990A DD297529A5 DD 297529 A5 DD297529 A5 DD 297529A5 DD 34026990 A DD34026990 A DD 34026990A DD 34026990 A DD34026990 A DD 34026990A DD 297529 A5 DD297529 A5 DD 297529A5
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DD
German Democratic Republic
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impregnation
molecular weight
resole
resins
carrier material
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Application number
DD34026990A
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German (de)
Inventor
Dieter Doehring
Hans-Ulrich Raese
Heinz Raubach
Rudolf Adamski
Otto Quast
Juergen Schmock
Original Assignee
Plasta Kunstharz Und Pressmass
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein rationelles Verfahren zur Herstellung von hochwertigem PF-Hartpapier FR 2-VO fuer die Elektrotechnik/Elektronik ueber den Weg der Einstufenimpraegnierung des Traegermaterials. Durch die Anwendung eines Einstufenimpraegnierprozesses wird die Arbeitsproduktivitaet bei der Arbeitsstufe Impraegnieren verdoppelt, auszerdem wird der Einsatz an Rohstoffen gesenkt und der Anfall an Abprodukten deutlich reduziert. Erfindungsgemaesz wird die Aufgabe dadurch geloest, dasz ein niedermolekulares PF-Resol mit einem hoehermolekularen, tungoelmodifizierten, weitere Weichmacher und Flammschutzmittel enthaltenden Resol zu einer homogenen, klaren Loesung abgemischt wird, der weitere Modifizierungskomponenten zugesetzt werden koennen. Die Wirkung der erfindungsgemaeszen Impraegniermischung ist darauf zurueckzufuehren, dasz die Mobilitaet der einkernigen Hydroxymethylphenole durch die Anwesenheit von Wasser in der Loesung erhoeht wird, so dasz ein selektives Durchtraenken des Traegermaterials erfolgt.{Verfahren; Einstufenimpraegnierung; cellulosehaltiges Traegermaterial; homogene PF-Impraegniermischung; niedermolekulares PF-Resol; hoehermolekulares, mit Tungoel modifiziertes Resol; selektive Penetration niedermolekularer Bestandteile}The invention relates to a rational process for the production of high-quality PF-paper FR 2-VO for electrical engineering / electronics over the way Einstufenimpraegnierung the Traegermaterials. The use of a single-stage impregnation process doubles the work productivity of the Impraegnieren working stage, reduces the use of raw materials and significantly reduces the accumulation of waste products. According to the invention, the object is achieved by mixing a low molecular weight PF resole with a relatively high molecular weight, tungsten-modified resole containing further plasticizers and flameproofing agents to form a homogeneous, clear solution to which further modifying components can be added. The effect of the impregnation mixture according to the invention is attributable to the fact that the mobility of the mononuclear hydroxymethylphenols is increased by the presence of water in the solution, so that selective traversing of the carrier material takes place. Einstufenimpraegnierung; cellulose-containing carrier material; homogeneous PF impregion mixture; low molecular weight PF resole; high molecular weight, with tung oil modified resole; selective penetration of small molecules}

Description

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein rationelles Verfahren zur Herstellung von hochwertigem PF-Hartpapier für die Elektrotechnik/Elektronik über den Weg der Einstufenimprägnierung des Trägermaterials. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestelltes PF-Leiterplatten-Basismaterial zeichnet sich neben guter Stanzbarkeit und Schwerbrennbarkeit vor allem durch eine hohe Dimensionsstabilität aus, so daß eine Bestückung daraus gefertigter Leiterplatten mit der hocheffektiven SMD-Technologie möglich ist.The invention relates to a rational process for the production of high-quality PF paper for electrical engineering / electronics via the way of the single-stage impregnation of the carrier material. PF printed circuit board base material produced by the process according to the invention is characterized not only by good stampability and flame retardancy, but above all by high dimensional stability, so that it is possible to assemble printed circuit boards produced therefrom with the highly effective SMD technology.

Charakteristik des bekannten Standes der TechnikCharacteristic of the known state of the art

Elektroisolier-Schichtpreßstoffe auf der Grundlage von PF-Hartpapier werden durch Imprägnieren von saugfähigen Spezialpapieren, wie Natron-Kraft-Papier oder Baumwollinterspapier mit PF-Harz-Imprägnierlösungen, anschließendes Trocknen, Stapeln mehrerer imprägnierter Bahnen (Prepregs) und anschließendes Vorpressen bei erhöhter Temperatur hergestellt. Je nach Einsatzzweck in der Elektrotechnik unterscheidet man eine breite Palette an PF-Hartpapieren mit jeweils genormtem Eigenschaftsniveau und entsprechendem Preis. Von ganz entscheidender Bedeutung für die Qualität des PF-Hartpapiers ist das verwendete Trägermaterial, die chemische Zusammensetzung der PF-Imprägnierharze, der Vorgang des Imprägnierens (Prepregbildungsprozeß) und die Preßbedingungen zur Herstellung des Laminates. Für qualitativ hochwertiges PF-Hartpapier benötigt man saugfähige Papiere mit geringem Elektrolytgehalt, ein in seiner chemischen Zusammensetzung optimiertes PF-Imprägnierharzsystem mit zahlreichen Modifizierungskomponenten sowie optimierte Imprägnier- und Preßbedingungen.PF-paper based electrical insulating laminates are made by impregnating specialty absorbent papers such as soda kraft paper or cotton paperboard with PF resin impregnation solutions, then drying, stacking multiple impregnated sheets (prepregs) and then pre-pressing at elevated temperature. Depending on the application in electrical engineering, a distinction is made between a wide range of PF hard papers, each with a standardized property level and corresponding price. Of crucial importance to the quality of the PF hard paper is the support material used, the chemical composition of the PF impregnation resins, the process of impregnation (prepreg formation process) and the press conditions for making the laminate. High-quality PF paper requires absorbent papers with low electrolyte content, a PF impregnated resin system optimized in its chemical composition with numerous modification components and optimized impregnation and pressing conditions.

Besonderer Erfahrung bedarf es, PF-Hartpapier FR 2-VO, das gleichzeitig bei Raumtemperatur gut stanzbar ist und eine hohe Dimensicnsstabilität aufweist, herzustellen, wobei gleichzeitig auch zunehmend Fragen des Umweltschutzes beachtet werden müssen. Diese hohe Basismaterialqualität kann nur durch Einsatz mehrerer, sich in ihrer chemischen Zusammensetzung und damit in ihrer Funktion deutlich unterscheidender Harze erhalten werden, die beim Imprägniervorgang zum Aufbau einer geordneten Prepregstruktur als Voraussetzung für einen homogenen Verbund Papier/Harzmatrix führen. Es entspricht dem Stand der Technik, diese gezielte Prepregstruktur durch einen Zweistufen-Imprägnierprozeß zu erreichen, während minderwertigere PF-Hartpapiere in einem Einstufen-Imprägnierprozeß hergestellt werden. In einer ersten Imprägniersiufe, der Vorimprägnierung, wird das Papier mit einem niedermolekularen, vorwiegend einkernige Hydroxymethylphenole enthaltenden, wasserlöslichen PF-Resol, das mit Aminoharzen abgemischt sein kann, behandelt. Die einkernigen Hydroxymethylphenole diffundieren in das Papierinnere und wechselwirken dort mit Cellulose-Hydroxylgruppen (Plaste und Kautschuk 36 [1989] 1, S. 24-26). In einer zweiten Imprägnierstufe, der Hauptimprägnierung oder Decklackierung, wird die vorimprägnierte Papierbahn durch ein höhermolckulares, stark modifiziertes, mit organischen Lösungsmitteln verdünntes PF-Harz geführt, das einen Überzug und nach dem Vorpressen die eigentliche Harzmatrix bildet. Wird dieser Aufbau gestört, so kommt es zu einem deutlichen Abfall verschiedener Laminatkennwerte (Acta Polymerica 39 [1988] 8, S.464/68). Die beschriebene Verfahrensweise führt beispielsweise im DD-WP273603 zu kaltsianzbarom, schwerbrennbarem, dimensionsstabilem Basismaterial FR 2-VO. Dieser Zweistufen-Imprägnierprozeß ist technisch jedoch aufwendig und hat gegenüber einem Einstufen-Imprägnierprozeß wesentlicho Nachteile, wieSpecial experience is needed to produce PF-Kraft FR 2-VO, which is also easy to punch at room temperature and has a high dimensional stability, but at the same time environmental protection issues have to be considered more and more. This high base material quality can only be obtained by using a plurality of resins which differ significantly in their chemical composition and thus in their function, which during the impregnation process lead to the formation of an ordered prepreg structure as a prerequisite for a homogeneous paper / resin matrix composite. It is well known in the art to achieve this targeted prepreg structure by a two-step impregnation process, while producing lower grade PF papers in a one step impregnation process. In a first impregnation step, the preimpregnation, the paper is treated with a low molecular weight, predominantly mononuclear hydroxymethylphenols containing, water-soluble PF resole, which may be blended with amino resins treated. The mononuclear hydroxymethylphenols diffuse into the interior of the paper and interact there with cellulose hydroxyl groups (Plaste and Kautschuk 36 [1989] 1, p. 24-26). In a second impregnation step, the main impregnation or topcoat, the preimpregnated paper web is passed through a higher molecular weight, highly modified, organic solvent diluted PF resin which forms a coating and after prepressing the actual resin matrix. If this structure is disturbed, then there is a significant drop in various laminate characteristics (Acta Polymerica 39 [1988] 8, p. 464/68). The procedure described leads, for example, in DD-WP273603 to kaltsianzbarom, hard-combustible, dimensionally stable base material FR 2-VO. This two-step impregnation process is technically complex and has substantial advantages over a one-step impregnation process, such as

- geringere Arbeitsproduktivität (50%),- lower labor productivity (50%),

- Mehrbelastung der Imprägniermaschinen (Verringerung des Produktionsvolumens),- additional load on the impregnation machines (reduction of the production volume),

- höherer Einsatz an Rohstoffen,- higher use of raw materials,

- deutlich höherer Anfall an Abprodukten.- significantly higher accumulation of waste products.

Aus diesem Grunde gibt es immer wieder Bemühungen, auch FR 2-VO-Basismaterial durch einstufige Imprägnierung herzustellen. Der Versuch, nur das Deckharz zur Imprägnierung einzusetzen, ist von vornherein zum Scheitern verurteilt. Darartig modifizierte, höhermolekulare Harze enthalten zwar auch noch niedermolekulare Bestandteile, diese sirvj aber auf Grund zwischenmolekularer Wechselwirkungen, insbesondere von Wasserstoffbrückenbindungen über die phenolischen Hydroxylgruppen durch Assoziatbildung in ihrer Mobilität stark üingeschränkt. Die Folge ist, daß diese niedermolekularen Bestandteile nicht in das Papierinnere diffundieren. Die Eigenschaften auf diese Weise hergestellter Schichtpreßstoffs liegen weit außerhalb der in Standards festgelegten Normbereiche.For this reason, there are always efforts to produce FR 2-VO base material by one-step impregnation. The attempt to use only the cover resin for impregnation, is doomed to failure from the outset. Darn-modified, higher molecular weight resins contain even low molecular weight components, but these sirvj due to intermolecular interactions, especially of hydrogen bonds over the phenolic hydroxyl groups by associative formation in their mobility greatly limited. The consequence is that these low molecular components do not diffuse into the interior of the paper. The properties of laminates produced in this way are far outside the standard ranges defined in standards.

Wiederholt gab es Versuche, niedermolekulare PF-Harze mit höhermolekularen Deckharzen zu vermischen und mit dieser Mischung eine Einstufenimprägnierung durchzuführen. So werden in den DD-WP226420, DD-WP227823 oder DD-WP225669 niedermolekulare, wasserverdünnbare Resole mit höhermolekularon, holzölmodifizierten Resolen vermischt und diese Mischungen werden zur Einstufenimprägnierung eingesetzt. Auf die-'j Weise hergestellte PF-Hartpapiere weisen zwar ein recht gutes Kennwertbild auf, aber ein erheblicher Nachteil besteht darin daß die verwendeten Imprägniermischungen nicht stabil sind. In sehr kurzer Zeit kommt es in der Imprägnierwanne zur vollständigen Entmischung unter Ausbildung mehrerer Phasen. Derartige Mischungen werden vom Schichtpreßstoffhersteller als technisch nicht beherrschbar abgelehnt. Vers· ehe, diese Mischungen beispielsweise durch Tensidzusatz zu stabilisieren, führten bislang nicht zum gewünschten Erfolg.Repeated attempts have been made to mix low molecular weight PF resins with higher molecular weight cover resins and to carry out a one-stage impregnation with this mixture. For example, DD-WP226420, DD-WP227823 or DD-WP225669 mix low molecular weight, water-dilutable resols with higher molecular weight, wood oil-modified resoles, and these mixtures are used for single-stage impregnation. Although PF papers produced by the method have a fairly good characteristic image, a considerable disadvantage is that the impregnating mixtures used are not stable. In a very short time it comes in the impregnation tank to complete segregation to form multiple phases. Such mixtures are rejected by the laminate manufacturer as technically unmanageable. The attempt to stabilize these mixtures, for example by addition of surfactant, has hitherto not led to the desired success.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Es ist das Ziel der Erfindung, ein kostengünstiges, in den vorhandenen Anlagen der Schichtpreßstoffhersteller realisierbares Verfahren zur Herstellung von hochwertigem PF-Leiterplatten-Basismaterial zu entwickeln, das wesentliche Nachteile der bekannten technischen Lösungen beseitigt. Durch die Anwendung eines Einstufen-Imprägnierprozesses soll die Arbeitsproduktivität bei der Arbeitsstufe Imprägnieren verdoppelt werden, außerdem soll der Einsatz an Rohstoffen gesenkt und der Anfall an Abprodukten deutlich reduziert werden. Das nach dem neuen Verfahren hergestellte Basismaterial FR 2-VO, das die in Normblättern festgelegten Kennwerte erfüllt, soll zudem gut bei Raumtemperatur stanzbar sein, eine hohe Oimensionsstabilität besitzen und für die SMD-Technologie geeignet sein.It is the object of the invention to develop a cost-effective, in the existing systems of the laminate producers feasible process for the production of high-quality PF circuit board base material, which eliminates significant disadvantages of the known technical solutions. By applying a one-step impregnation process, the work productivity in the impregnation step should be doubled, in addition, the use of raw materials should be reduced and the accumulation of waste products should be significantly reduced. The base material FR 2-VO produced according to the new method, which fulfills the characteristics specified in standard sheets, should also be able to be stamped well at room temperature, have a high o-dimensional stability and be suitable for SMD technology.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Aufgabe dsr Erfindung ist die Herstellung von hochwertigen Leiterplatten-Basismaterialien durch Einsatz von homogenen PF-Imprägniermischungen, bestehend aus niedermolekularen PF-Harzbestandteilen, insbesondere im Einkernbereich und höhermolekularen, mit ungesättigten Ölen modifizierten PF-Harzbestandteilen, wobei durch Wassereinfluß ein Eintragen der mobilen Einkernverbindungen in das Papierinnere zu erreichen ist.The object of the invention is the production of high quality printed circuit board base materials by using homogeneous PF impregnating mixtures, consisting of low molecular weight PF resin components, especially in Einkernbereich and higher molecular weight, modified with unsaturated oils PF resin components, wherein by water input of the Einkernverbindungen one in the Paper interior is reached.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß cellulosehaltiges Trägermaterial, vorzugsweise Baumwollinterspapier, mit einer Flächenmasse zwischen 75 bis 150g/m2, in einem Imprägnierschritt mit einer homogenen PF-Imprägniermischung getränkt wird, wobei durch die Beschaffenheit der PF-Imprägniermischung ein selektives Eindringen niedermolekularer Bestandteile in das Papierinnere bei Imprägniergeschwindigkeiten zwischen 5-25m/min garantiert wird. Während des gesamten Imprägnierprozesses kommt es zu keiner Harzentmischung, die chemische Zusammensetzung der PF-Imprägniermischung bleibt im wesentlichen unverändert. Das getränkte Papier wird im Trockenkanal bei Temperaturen zwischen 423 bis 459K getrocknet, wobei der Harzgehalt nach Trocknung 100 bis 135% Masseanteil, bezogen auf die Ausgangsmasse des Trägermaterials, betragen soll. Das Prepregmaterial wird auf Format geschnitten, gestapelt und zusammen mit klebstoffbeschichteter Kupferfolie in bekannter Weise bei 423 bis 458K und 6 bis 10MPa zu Basismaterial verpreßt. Das Prepregmaterial kann so kombiniert werden, daß sich Außenlagen und Kernlagen in der Zusammensetzung ihrer Ausgangsharze unterscheiden, z. B. um halogenfreie oder härtere Decklagen zu erreichen. Die einzusetzenden PF-Imprägniermischungen sind wie folgt zusammengesetzt: Ein niedermolekulares, mit Wasser im Verhältnis 1:2 bis 1 !unendlich mischbares PF-Kesol wird mit einem höhermolekularen, tungölmodifizierten, weitere Weichmacher und Flammschutzmittel enthaltenden Resol in einem Verhältnis von 0,1:1 bis 1,5:1 zu einer homogenen, klaren Lösung abgemischt, der weitere Modifizierungskomponente wi^Aminoharze und/oder anorganische Füllstoffe wie z. B. Sb2O3, TiO2, AI(OH)3 und/oder roter Phosphor zugesetzt werden können.According to the invention, this object is achieved in that cellulose-containing carrier material, preferably cotton, with a basis weight between 75 to 150g / m 2 , is impregnated in a impregnation step with a homogeneous PF impregnation, whereby by the nature of the PF impregnation a selective penetration of low molecular weight components guaranteed in the paper inside at impregnation speeds between 5-25m / min. During the entire impregnation process there is no resin segregation, the chemical composition of the PF impregnation mixture remains essentially unchanged. The impregnated paper is dried in a drying tunnel at temperatures between 423 to 459K, wherein the resin content after drying should be 100 to 135% by weight, based on the starting material of the carrier material. The prepreg material is cut to size, stacked and pressed together with adhesive-coated copper foil in a known manner at 423 to 458K and 6 to 10 MPa to base material. The prepreg material can be combined so that outer layers and core layers differ in the composition of their starting resins, e.g. B. to achieve halogen-free or harder cover layers. The PF impregnation mixtures to be used are composed as follows: A low molecular weight PF kesol which is infinitely miscible with water in a ratio of 1: 2 to 1 is mixed with a higher molecular weight tung oil-modified resole containing further plasticizer and flame retardant in a ratio of 0.1: 1 to 1.5: 1 mixed to a homogeneous, clear solution, the further modifying component wi ^ amino resins and / or inorganic fillers such. B. Sb 2 O 3 , TiO 2 , Al (OH) 3 and / or red phosphorus can be added.

Das niedermolekulare Resol ist ein Harz auf der Basis von Phenol und/oder seinen Homologen und Formaldehyd mit einem Molverhältnis von 1.0,7 bis 1:3,8 unter Verwendung eines in ortho-Position dirigierenden Katalysators wie MgO, ZnO, CaO oder Triethylamin. Das Harz weist einen Feststoffgehalt von 40-60% und einen Wasseranteil von 5-60% Masseanteile auf. Das eingesetzte Phenol liegt im Resol noch mindestens zu 60% im Einkernbereich vor. Das höhermolekulare Resol ist ein tungölmodifiziertes und/oder ein mit partiell bromiertem Tungöl nvidifiziertes Harz mit erhöhter Hydrophilie, die dadurch erreicht wird, daß die Eläusvearinsöurekomponente des Tungöls vollständig umgesetzt irrt, wobei pro Eläostearinsäurekette mindestens eine Doppelbindung, besser jedoch zwei Doppelbindungen in Reaktion getreten sind. Die einzusetzende Imprägniermischung weist einen Feststoffgehalt von 50 bis 70% und eine B-Zeit bei 423K von 8 bis 15 min auf. Der Wassergehalt beträgt 4-12% Masseanteile. Es wurde gefunden, daß beim Imprägnierprozeß bei Verwendung der beschriebenen PF-Imprägniermischungen eine selektive Imprägnierung des cellulosehaltigen Trägermaterials erfolgt, wobei die einkernigen Harzbestandteile, die eine hohe Mobilität aufweisen, in das Papierinnere eindringe η und dort mit den Cellulose-Hydroxylgruppen wechselw'*ken. Die höhermolekularen, Modifizierungskomponi nten enthaltenden PF-Harzbestandteile bilden dagegen einen geschlossenen Überzug, der nach dem Härten die Polymerr latrix bildet. Überraschend ist die hohe Mobilität der einkernigen PF-Harzbestandtei!e in den erfindungsgemäßen PF-Imp.ägniermischungen, die ein schnelles und ausreichendes Eindringen in die Poren des Papieres gestattet. Derartige Mischungen, die eine klare Flüssigkeit darstellen, sind keine organischen Lösungen im thermodynamisch^ Sinne, d. h. sie sind mit den verwendeten „Lösungsmitteln" wie Alkohole, Toluen und Wasser nicht beliebig mischbar. Nach Überschreiten bestimmter Verdünnungsmittelmengen treten erhebliche irreversible Ausfallerscheinungen auf. Ursache hierfür ist das Zerstören der Associate durch das Verdünnungsmittel; ein erheblicher Teil an PF-Harzbestandteilen fällt danach aus, weil er in den genannten Verdünnungsmitteln nicht wirklich löslich ist.The low molecular weight resol is a resin based on phenol and / or its homologs and formaldehyde in a molar ratio of 1.0.7 to 1: 3.8 using an ortho-position directing catalyst such as MgO, ZnO, CaO or triethylamine. The resin has a solids content of 40-60% and a water content of 5-60% by weight. The phenol used in the resole is still at least 60% in Einkernbereich ago. The higher molecular weight resole is a tung oil-modified and / or partially brominated tung oil-enhanced resin having increased hydrophilicity achieved by fully reacting the elaevearic acid component of the tung oil with at least one double bond, but more preferably two double bonds, reacted per eleastostearic acid chain. The impregnating mixture to be used has a solids content of 50 to 70% and a B time of 423K from 8 to 15 minutes. The water content is 4-12% by weight. It has been found that in the impregnation process using the PF impregnation mixtures described a selective impregnation of the cellulosic carrier material takes place, wherein the mononuclear resin constituents, which have a high mobility, penetrate into the interior of the paper η and there kw '* ken with the cellulose hydroxyl groups. In contrast, the higher molecular weight PF resin constituents containing modifying components form a closed coating which forms the polymer matrix after curing. Surprising is the high mobility of the mononuclear PF resin constituents in the PF Impregnation Blends of the present invention, which permit rapid and sufficient penetration into the pores of the paper. Such mixtures, which are a clear liquid, are not organic solutions in the thermodynamic sense, i. H. they are not arbitrarily miscible with the "solvents" used, such as alcohols, toluene and water, and when certain amounts of diluent have been exceeded, there are significant irreversible deficiencies due to destroying the associate by the diluent, and a significant proportion of PF resin constituents are precipitated, because it is not really soluble in the said diluents.

Molekülassoziate sind jedoch voluminöse Gebilde, die gerade ein Eindringen in die Faserhohlräume des Papiers behindern. Daß dennoch eine ausreichende Penetration erfolgt, ist nur so zu erklären, daß sich die tatsächlich in den verwendeten Verdünnungsmitteln (einschließlich Wasser) löslichen einkernigen Verbindungen in den beschriebenen PF-Imprägniermischungen' licht an der Assoziatbildung beteiligen.However, molecular associates are voluminous structures that are currently hindering penetration into the fiber cavities of the paper. That nevertheless sufficient penetration takes place can only be explained by the fact that the monoclinic compounds which are actually soluble in the diluents (including water) used in the PF impregnation mixtures described are involved in the formation of associates.

AusfuhrungsbeispieleExemplary embodiments Beispiel. 1Example. 1 Herstellung der Imprägnierlösung für Kernlagen:Production of the impregnating solution for core layers:

26,5kg Deckharzlösung, hergestellt aus 162 kg m/p-Cresol, 52 kg Bromholzöl, 0,7 kg p-Toluensulfonsäure (Adduktbildung 40 min bei 353 K), 10 kg Ammoniak (25%ig), 125 kg Formalin (37%ig) (Harzkondensation 50 min unter Rückfluß), 70 kg Tricresy !phosphat und 88,5kg Methanol (B-Zeit bei 423K11,5min, Festkörpergehalt 63%, Viskosität bei 493K 255mPa · s) und 14,5kg26.5 kg of resin solution made from 162 kg m / p-cresol, 52 kg bromine wood oil, 0.7 kg p-toluenesulfonic acid (adduct formation 40 min at 353 K), 10 kg ammonia (25%), 125 kg formalin (37%) ig) (resin condensation for 50 min under reflux), 70 kg of tricresyl phosphate and 88.5 kg of methanol (B time at 423K11.5min, solids content 63%, viscosity at 493K 255mPa.s) and 14.5kg

Vorimprägnierharz, hergestellt aus 188kg Phenol, 178kg Formalin (37%ig) und 0,6kg Magnesiumoxid, wobei nach derPreimpregnating resin, made from 188kg phenol, 178kg formalin (37%) and 0.6kg magnesium oxide, according to the Kondensation (60min bei 353K) 70kg des in der Harzlösung befindlichen Wassers durch Vakuumdestillation abgezogen undCondensation (60min at 353K) 70kg of the water in the resin solution is removed by vacuum distillation and

durch 73kg Methanol ergänzt wurden. (B-Zeit bei 423 K 5,2 min, Festkörpergehalt 45%, Viskosität bei 493 K 17mPa · s,were supplemented by 73kg of methanol. (B time at 423 K 5.2 min, solids content 45%, viscosity at 493 K 17mPa · s,

Wasserverdünnbarkeit unendlich), werden zu einer homogenen Mischung verrührt (Kennwerte siehe Tabelle 1).Water dilutability infinite), are stirred to a homogeneous mixture (for characteristics see Table 1). Herstellung der Imprägnierlösung für Außenlagen:Production of the impregnating solution for outer layers: Erfolgt analog zur Kernlagenimprägnierlösung, es wird jedoch ein halogenfreies Deckharz verwendet.Similar to the core layer impregnation solution, however, a halogen-free covering resin is used. Einstufige Imprägnierung:Single-stage impregnation: Baumwollinterspapier (145g/m2) wird an einer Lackiermaschine mit den Harzmischungen getränkt (Harzauftrag 120%) und beiCotton interleaf paper (145g / m 2 ) is impregnated on a varnishing machine with the resin mixtures (resin application 120%) and at

433 bis 443 K bis zu einer Auspressung von 2,5% getrocknet.433 to 443 K dried to a squeeze of 2.5%.

Schichtpreßstoff herstellung:Laminate production:

4 Kernlagenprepregs werden mit 2 Außenlagenprepregs sowie klebstoffbeschichteter Kupferfolie 25min bei 8MPa und 423Kzu4 core layer prepregs are coated with 2 outer layer prepregs and adhesive coated copper foil 25min at 8MPa and 423K

Laminaten verpreßt.Laminates pressed. Tabelle 1 enthält Kennwerte der eingesetzten Imprägnierlösung vor Beginn und am Ende der Imprägnierung von dreiTable 1 contains characteristics of the impregnating solution used before the beginning and at the end of the impregnation of three Parallelversuchen.Parallel experiments. Tabelle 1Table 1 Untersuchungsmethodemethod of investigation

Anfang (A) Ende (E)Start (A) End (E)

Versuch 1Trial 1

Festkörpergehalt (%)Solids content (%) AA 6161 6363 6262 Ee 6262 6666 6464 Viskosität (bei 293 K)Viscosity (at 293 K) AA 8484 6666 6363 (mPa · s)(mPa · s) Ee 9595 9292 8787 B-Zeit (min:s)B time (min: s) AA 7:337:33 6:306:30 6:206:20 Ee 7:557:55 6:296:29 6:006:00 Elementarzusammensetzungelemental composition Brbr AA 2,72.7 2,92.9 2,82.8 Ee 2,62.6 2,92.9 2,72.7 PP AA 1,41.4 1,41.4 1,41.4 Ee 1,31.3 1,41.4 1,31.3 Tungölanteil (%)Tung oil content (%) AA 26,226.2 25,725.7 24,224.2 Ee 25,425.4 25,225.2 25,625.6 Wasseranteil (%)Water content (%) AA 6,26.2 6,86.8 6,76.7 Ee 5,65.6 6,56.5 6,66.6

Tabelle 2 enthält Laminateigenschaften von Verbunden, die jeweils aus Anfangsprepreg, aus Prepreg in der Mitte der Papierbahn und am Ende des Imprägnierversuche* entnommen wurde, um zum einen die Zeitunabhängigkeit des Imprägniervorganges und die Reproduzierbarkeit zu demonstrieren.Table 2 shows laminate properties of composites taken from initial prepreg, prepreg in the middle of the paper web and at the end of the impregnation test * to demonstrate the time independence of the impregnation process and the reproducibility.

Tabelle 2Table 2

Untersuchungsmethodemethod of investigation jj Oberflächenwiderstandsurface resistivity Sollwertsetpoint Anfang (A)Beginning (A) Versuchattempt 22 33 (C96/40/93)(Ohm)(x1010)(C96 / 40/93) (ohms) (x10 10 ) Mitte (M)Middle (M) 21/VO21 / VO 18/VO18 / VO Ende (E)End (E) 11 35/VO35 / VO 23/VO23 / VO UL94-TostUL94-Tost Dielektrscher VerlustfaktorDielectric loss factor <50/VO<50 / VO AA 17/VO17 / VO 23/VO23 / VO 20/VO20 / VO (N achbrenndauer, s/Stufe)(Burn time, s / level) (C 96/40/93)(C 96/40/93) MM 22/VO22 / VO 3131 3131 Ee 28/VO28 / VO 3030 3030 Sauerstoffindex (%)Oxygen Index (%) -- AA 3131 3030 3131 MM 3131 1,3/1,11.3 / 1.1 1,5/1,11.5 / 1.1 Ee 3131 1,2/1,11.2 / 1.1 1,4/1,21.4 / 1.2 Elementarzusammensetzung (%)Elemental composition (%) AA 1,4/1,21.4 / 1.2 1,2/1,21.2 / 1.2 1,4/1,11.4 / 1.1 Br/PBr / P MM 1,4/1,21.4 / 1.2 0,70.7 0,50.5 Ee 1,4/1,11.4 / 1.1 0,70.7 0,60.6 Wölbung (60 min bei 398 K)Vaulting (60 min at 398 K) <1<1 AA 0,40.4 0,60.6 0,60.6 (mm)(Mm) MM 0,60.6 5/95.9 6/96.9 Ee 0,40.4 7/1010.7 6/86.8 Schrumpfung (60 min beiShrinkage (60 min at 5±3/9±4± 5 3/9 ± 4 AA 5/105.10 7/1010.7 6/106.10 398K)(%)398K) (%) MM 5/115/11 2,02.0 1,51.5 längs/quer(x 10~2)longitudinal / transverse (x 10 ~ 2 ) Ee 5/85.8 1,81.8 1,61.6 Stanzverhalten (DIN 40802)Punching behavior (DIN 40802) ^ 2,0^ 2,0 AA 1,81.8 2,02.0 1,41.4 MM 1,61.6 7070 7575 Ee 1,51.5 6565 7070 Scherfestigkeit (MPa)Shear strength (MPa) <: 80 <: 80 AA 7070 7070 7070 MM 7575 3434 3434 Ee 7575 3232 3737 Wasseraufnahmewater absorption S 40S 40 AA 3030 3131 3232 (1d/296K)(mg)(1d / 296K) (mg) MM 2727 88th 77 Ee 2828 55 66 £5£ 5 AA 77 88th 66 MM 99 0,0460.046 0,0400,040 Ee 55 0,0430.043 0,0430.043 <0,05<0.05 AA 0,0360,036 0,0450,045 0,0450,045 MM 0,0310.031 Ee 0,0420,042

Beispiel 2Example 2 Herstellung der Imprägnierlösung für Deck- und Kernlagen:Production of the impregnating solution for cover and core layers:

26,5 kg Deckharzlösung (aus Beispiel 1 -halogenfrei) 10,0 kg Vorimprägnierharz (aus Beispiel 1)26.5 kg of covering resin solution (from Example 1 -halogen-free) 10.0 kg of pre-impregnating resin (from Example 1)

2.2 kg Melaminharz 2,1 kg Totrabromdian2.2 kg melamine resin 2.1 kg Totrabromdian

1.3 kg Antimontrioxid1.3 kg antimony trioxide

werden so verrührt, daß die Harzlösung homogen und das Antimontrioxid darin fein verteilt vorliegt. Anschließend wird Baumwollinterspapier wie in Beispiel 1 imprägniert, dann werden 6 Prepregs gestapelt und mit klebstoffbeschichteter Kupferfolie 25min bei 8 MPa und 423K zu Laminaten verpreßt. Auf diese Weise hergestellte Laminate erfüllen die in Normblättern festgelegten Kennwerte.are stirred so that the resin solution is homogeneous and the antimony trioxide is finely dispersed therein. Subsequently, cotton interleaf paper is impregnated as in Example 1, then 6 prepregs are stacked and pressed into laminates with adhesive-coated copper foil for 25 minutes at 8 MPa and 423K. Laminates produced in this way meet the specifications specified in standard sheets.

Claims (2)

1. Verfahren zur Herstellung von hochwertigen Leiterplatten-Basismaterialien mit mehrfach modifizierten PF-Harzen, anschließendem Vorpressen der imprägnierten Materialien unter Druck und Hitze, gekennzeichnet dadurch, daß das cellulosehaltige Trägermaterial, vorzugsweise Baumwollinterspapier, mit einer Flächenmasse zwischen 75 bis 150g/m2 in einem Imprägnierschritt mit einer homogenen PF-Imprägniermischung, bestehend aus einem niedermolekularen PF-Resol mit einem Anteil von mindestens 60% Einkernverbindungen, einem höhermolekularen, mit trocknendsn Ölen modifizierten, ggf. Weichmacher und/oder Flammschutzmittel enthaltenden PF-Resol und Wasser, wobei das Masseverhältnis beider Harze 0,1:1 bis 1,5:1 und der Masseanteil an Wasser 4-12% und der Feststoffanteil der Mischung 50-70% beträgt, mit einer !mprägniergeschwindigkeit zwischen 5 bis 25m/min getränkt und anschließend im Trockenkanal bei 423 bis 458 K getrocknet wird, wobei der Harzgehalt nach Trocknung 100 bis 135% Masseanteile, bezogen auf die Ausgangsmasse des Trägermaterials, betragen soll.1. A process for the preparation of high-quality circuit board base materials with multi-modified PF resins, then pre-pressing the impregnated materials under pressure and heat, characterized in that the cellulose-containing carrier material, preferably cotton interleaf paper, with a basis weight between 75 to 150g / m 2 in one Impregnation step with a homogeneous PF impregnation mixture, consisting of a low molecular weight PF resole with a share of at least 60% Einkernverbindungen, a high molecular weight, modified with drying oils, possibly plasticizer and / or flame retardant containing PF resole and water, wherein the mass ratio of both Resins 0.1: 1 to 1.5: 1 and the mass fraction of water 4-12% and the solids content of the mixture is 50-70%, impregnated with a! Impregnation between 5 to 25m / min and then in the drying channel at 423 to 458 K is dried, wherein the resin content after drying 100 to 135% Mas seanteile, based on the starting material of the carrier material, should be. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Imprägniermischung bis zu 15% Masseanteile Aminoharze, wie Melamin-, Dicyandiamid-, Harnstoff-Formaldehyd-Harze aber auch Cokondensate dieser Verbindungen mit Phenol und/oder anorg anische Füllstoffe wie Sb2O3, TiO2, AI(OH)3 und/oder roter Phosphor, aber auch organische Flammschutzmittel wie Tetrabromdian oder Tetrabromdian-EP-Harze zugesetzt werden können.2. The method according to claim 1, characterized in that the impregnation mixture up to 15% by weight of amino resins, such as melamine, dicyandiamide, urea-formaldehyde resins, but also cocondensates of these compounds with phenol and / or inorganic Anger substances such as Sb 2 O 3 , TiO 2 , Al (OH) 3 and / or red phosphorus, but also organic flame retardants such as Tetrabromdian or Tetrabromdian-EP resins can be added.
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