D 焊铁与接地间阻抗要≤2Ω,电位≤2mv,屏蔽; E 电源AC24V。
(四)储存容器包装器材
一. 总体性能和分类选用
储存容器包装器材主要是箱、盒、柜、架、袋、膜、泡沫海棉等。
1.总体性能:
(1)防止摩擦起电的产生;
(2)免受静电场的影响;
(3) 防止与带电人体或带电物接触产生直接放电。
要用不同材料组合或复合才能达到。而且,根据产品的静电防护原理,产品特点和使用方法的不同,其性能要求也有所侧重。
2.分类选用:
储存容器包装按性质可分为静电耗散材料,导静电材料、静电屏蔽或电磁屏蔽材料。按应用可分为内包装(与SSD直接接触)和间接包装(不与SSD直接接触)
一般内包装器材多半是采用静电耗散材料,导静电材料不适用,因为其电阻率小,作为内包装置于电场中,表面积聚的电荷会向被包装的SSD放电,造成产品损失。为此,因静电屏蔽或电磁屏蔽材料电阻太小为防静电场中产生静电感应和静电放电损坏产品,通常在屏蔽材料(如金属箔)内层复合一层静电耗散材料,形成多层结构。
二.周转容器
1.周转容器种类和技术要求 (1)种类
① 按导电性能分有:导静电型(EC1×104Ω~1×106Ω)、静电耗散型(DI
6910
1×10Ω~1×10Ω)和普通型(NS≥10Ω),永久和不永久型。 ② 按形式分有:瓦楞板,注塑胶板,中空板。
③ 按材料分有:ABS、PP、ABS与PP混合,PS以及纸。
④ 按用途分有:周转箱,周转架,PCB插板架,上下料架,元件盒,托盘,吸塑盘等等。
(3)技术要求
26
① 标准要示
ⅰ GJB 3007-1997 规定:R内S7.5×105Ω~1×1010Ω。 ⅱ SJ/T 10694-1996 规定:包装袋盒磨擦电压<100V。 ② 产品要求
459
ⅰ 导静电型RS10Ω~10Ω,静电耗散型RS≤10Ω,永久性; ⅱ 足够的机械强度; ⅲ 耐磨,耐腐蚀。
(3)测试验收方法
参看培训教材之五《静电测量》
2.中空板/箱
中空板可做容器内隔板,箱子内衬,周转箱子盖子和周转箱等。中空板一般定型尺寸为1m×2m,2m×2m两种,厚度2~6mm,颜色多样,PP材料制作。 (1)种类:导静电型(EC)、静电耗散型(DI)和普通型(NS)。 (2)特点:工艺简单,容易制作,成本低,广泛使用。
3.周转容器的制备方法
防静电周转容器性能好坏多半决定于基材,辅料和工艺。上述容器的制作方法有:
(1)添加掺入改性法
本法主要在聚合物中添加抗静电剂,使其制成的容器表面易吸收空气中水份,形成水膜薄层,降低表面电阻,达到防静电效果,但受环境影响大,且抗静电效果衰减快,工艺简单,成本低。
(2)物理混合方法
在聚合物中加入一定量的无机导电粉,经过混炼,聚合物中形成导电体系,降低容器表面电阻和体积电阻,达到防静电效果。本法工艺简单,成本低,但自然老化时间短。均匀性难以达到。
(3)化学改性法
此法可做成本征导电型,均匀性好,抗静电效果好,工艺复杂,成本高。
(4)化学物理改性法
将掺入的导电粉和聚合物表面进行处理,使聚合物分子表面的含氧功能团与导电微粒子有机结合,形成结构型的导电网链,降低聚合物表面电阻,综合性能好,但技术要求高,成本也高。
(5)表面喷涂法
采用普通周转容器,内外表面喷涂一层导静电涂料层,这方法工艺简单,成本低,但关键涂层与箱体的附着力要强,要耐磨。
27
4.周转容器的质量
(1)由于ABS周转容器的开模子要求高,成本高,现在大量采用加工容易,成本低的PP周转容器,但是PP中空板按厚度有3、4、5、6mm之分,有的企业为追求利润,很大的周转容器只用3mm、4mm厚的中空板加工。箱子软搭搭,强度不够,甚至边条,手柄等不导静电的。
(2)为降低周转箱、元件盒等的成本,有的企业掺入不少的二次料,以使箱体(盒体)不是乌黑发亮,而是黑灰色的,箱体发脆,冲撞容易裂开或缺角,手指刮刮有黑灰,洁净车间不宜用。
(3)有的采用导电塑料母粒不均匀,加工时的温度压力控制不当,成型后的周转箱表面电阻和体电阻不均匀,有的甚至相差2个数量级。
(4)有的采用不导电的塑料周转箱,表面喷涂一薄层导静电涂料,由于表面未清洁处理好,或二者结合力差,表面的导静电涂层稍磨擦便容易脱落。
三.包装袋
1.种类
(1)按结构分
① 单层结构:多为聚烯烃(PE、PP)或PVC,填充适量的碳黑,制成导电薄膜,呈黑色,不透明,使用不方便,但工艺简单,容易制作,价格便宜。但很多是掺入抗静电剂,制成防静电薄膜袋,透明,粉红色等,这不是永久性防静电。 ② 双层结构:由二层薄膜复合而成。内层薄膜是在聚合物中添加化学抗静电剂制成,外层夹有约为10mm厚的金属薄膜,由于金属薄膜很薄,具有一定的透明性,这类袋子既能泄放静电,又能起静电屏蔽作用。还有双层防静电膜的组合袋,如双层气泡垫袋,双层方格袋。
③ 多层结构:一般由3~5层复合而成。最外层是防静电(耗散)层,防止袋子在储运过程中与外界介质磨擦而积累静电。中间层是金属导电层,起屏蔽作用;最内层又是SD层,防止袋内元件与袋磨擦积累静电。
④ 气泡垫膜结构:可做成多层复合,既有防静电功能,还有较好的减振性能。气泡可以是封闭的,形成小气枕,也可以不完全封闭,以形成“慢出气”单元。气垫膜还可包于元件周围,以具有防ESD,抗冲击和抗振动作用。
(2)按导电性能薄膜制备方法分
① 掺入添加(碳粉、金属粉和抗静电剂)法,上述单层、双层、多层的塑料薄膜多属止法制作。 ② 化学反应法
以锡、锌、铱的氧化物或铜、银、镍的硫化物,基材则采用PVC或PE、PET、PP等,用化学反应使塑料膜表面形成牢固的金属氧化物导电覆盖层,该导电层耐久性好,且防静电性能几乎不受空气湿度影响。
28
③ 表面化学改性法
用普通塑料包装袋经碳化剂处理后再用碱处理,使其表面硫化或氧化,提高材料的亲水性,获得抗静电效果,多用PE、PS和聚脂共聚物。 ④ 表面物理改性法
通过光照射,超声波表面处理等法,提高表面亲水性,正研究之中。
(3)按袋料和用途分
① 防静电PE袋 RS≤1011Ω ② 导静电PE袋 RS103~105Ω
911
③ 防静电铝薄袋 RS10~10Ω ④ 防静电气泡袋 RS109~1011Ω
35
导静电气泡袋 RS10~10Ω
气泡袋又分双面气泡和单面气泡,DI和NS型。 ⑤ 防静电屏蔽袋
ⅰ R内S≤1012Ω,R外S≤106Ω,中间镀镍≤102Ω;
ⅱ 上层面ρS106Ω~1011Ω,中间导电层ρS≤102Ω,内层为DI型PE薄膜
611
ρS10Ω~10Ω。 ⑥ 防静电防潮屏蔽袋
外层面ρS<1012Ω,中间金属层ρS<102Ω,内层面ρS106Ω~1012Ω ⑦ 防静电网格袋
RS105~1011Ω,ρS内<1012Ω,ρS外<106Ω
2.标准指标
GJB 2605-1996 可热封柔软性防静电阻隔材料是完全搬美国军标MIL-B-81705C
(1)标准将防静电阻隔材料分为3类
Ⅰ类:防水汽、防静电、静电和电磁屏蔽—抗电磁干扰/静电屏蔽; Ⅱ类:透明、防水、防静电—静电耗散;
Ⅲ类:透明、防水、防静电、静电屏蔽—静电屏蔽。
(2)标准规定的指标
12
GJB 2605-1996和MIL-PRF-81705D-1998.9规定Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类ρ外S<1×10Ω,ρ内S106~1012Ω,半衰期τ半≤2s,静电屏蔽<30V,电磁干扰衰减>25db。美国防护系统产品,有透明和不透明二种,均可真空封存和灌氮封存。透明的防静电防潮屏蔽袋,中间为金属静电屏蔽。
① 符合Fed Test Method Sed 101B,Method 4046
② 由5KV降到50V(68F,15%RH)外层为半导电聚酯<2s,中层<0.00005s,内层为抗静电聚乙烯<2s。
(3)国内某厂按军标Ⅰ类阻隔材料生产有3种型号
A型:RS内很低,ρ内S103~104Ω,ρ外S106Ω,适用于特别敏感的起火装置。
29
B型:R外S同A型,R内S略高(105~1012Ω),属静电耗散层,尽管电阻高些,但磨擦起电仍然小于IEC标准规定的<100V。
C型:R外S<106Ω,经过特殊处理,具有不反光,不打滑功能,军工特殊要求用。
(4)Ⅲ类材料半透明电子器件包装袋 如美国Cemace 公司,3M公司,在国外真正能达到MIL-B-81705C要求的只有美国这二家公司。而日本、韩国、新加波、香港等国、地区,Ⅲ类的产品基本上达不到标准,只是磨擦电压达到<100V而已。
日本阿基里斯株式会社防静电屏蔽袋
① 透明Ni屏蔽袋:结构为PET/Ni/防湿层/防静电PE,内面表面电阻<1×1012
32
Ω,Ni层表面电阻1×10Ω,水蒸气渗透率<0.3g/m/24h ② 不透明A1防潮屏蔽袋:结构为PET/A1箔/PE/黑色导电聚合物薄膜,外表面电阻<4×1011Ω,内表面电阻6×104Ω,静电衰减时间(降至10%)0.02s,导电性,遮光性,防潮性和屏蔽性等优良。
防静电屏蔽袋
① 不透明屏蔽袋:结构为ESD涂层/PET/A1/PP/ESD/涂层; ② 半透明屏蔽袋:结构为ESD涂层/PET/铬/PE/ESD涂层。
四.海绵
1.海绵的功能
包装缓冲材料,IC插块和软质结构件,保温材料。
2.海绵种类
(1)按材料基件有:聚乙烯、聚氨酯、聚苯乙烯等;
(2)按加工工艺有:模压发泡和挤出气泡;
(3)按添加导电物有:抗静电剂和碳黑;
(4)按导电性又有:导静电型、静电耗散型和普通型;
(5)按硬度有:硬质海绵、半硬质海绵和软质海绵。
3. 海绵的性能指标
(1)导静电型海绵RS≤106Ω,静电耗散型海绵RS106~109Ω
(2)导静电型海绵为黑色,静电耗散型为粉红色
30