防静电包装设计办法1

千里之行，始于足下。第2页/共2页精品文档推荐防静电包装设计办法1收稿日期:2009-05-18

作者简介:龙朝阳(1984-),男,河北人,江南大学硕士研究生,主攻运输包装。

通讯作者:卢立新(1966-),男,博士,江南大学教授、博士生导师,要紧从事农产品包装技术与机械、运输包装等研究。

防静电包装设计办法

龙朝阳1,卢立新1,2

(1.江南大学,无锡214122;2.国家轻工业包装制品质量监督检测中心,无锡214122)摘要:基于电子产品的防静电包装原理,探讨了一种防静电包装设计办法。其要紧内容是确定电子产品静电放电敏感度,依据产品的运输环境挑选合适的包装材料、包装形式,最后确定产品的防静电包装设计方案。包装成品需有相关的防静电包装标示。

关键词:防静电;包装设计;静电敏感产品

中图分类号:TB485.9;TB487文献标识码:A文章编号:1001-3563(2009)08-0081-02

MethodsofAnti-staticPackagingDesign

LONGZhao-yang1,LULi-xin1,2

(1.JiangnanUniversity,Wuxi214122,China;

2.ChinaNationalLightIndustryPackageQualitySupervisingandTestingCenter,Wuxi214122,China)

Abstract:Amethodofanti-staticpackagingdesignwasdiscussedbasedonanti-staticpackagingtheo-ry.Themaincontentsofthedesignmethodweredeterminationofelectrostaticdischargesensitivityofelec-trostaticsensitiveproduct,selectionofsuitablepackagingmaterialsandstructureaccordingtothespecifictransportenviroXXXent,andconfirmationoftheanti-staticpackagingdesignprogram.Anti-staticpackagingproductshouldbemarkedwithanti-staticpackagingsign.

Keywords:anti-static;packagingdesign;electrostaticsensitiveproduct

随着半导体、大规模和超大规模集成电路、高密度集成电路以及电子仪器仪表和设备的大量使用,由于静电电场和静电放电引起的失效已成为整个电子行业的隐形杀手。静电是由于物体之间的摩擦、接触、分离而产生的滞留于物体表面的正负电荷,在包装储运过程中是别可幸免的,而电子产品的日趋小型化、集成电路的高密度化,使其变得极为敏感,极易因静电缘故导致电子设备锁死、复位、数据丢失而妨碍设备正常工作,使设备可靠性落低,造成损坏。据有关资料报道,美国在大型通讯机系统的装配中,检测出有故障的集成电路,约1/3为静电放电(ESD)所击穿;人造卫星上的超高可靠性运算放大器在机器安装工序和局部装配工序中发生异常,判明为静电放电所致。XXX在20世纪80年代中期失效的半导体器件中,有45%是静电危害造成的,化工企业的爆炸事故约12%为ESD所引燃引爆,每年事故上百起[1-3]。

开展防静电包装的要紧目标是要防止静电放电直截了当发生在所包装的静电放电敏感产品上,经过及时将电荷经过外表面耗散掉,使静电放电敏感产品上因外部静电场和摩擦生电而产生的电荷减到最小。本文基于防静电包装原理,经过确定产品静电敏感度,合理挑选包装材料和包装形式,探讨了一种防静

电包装设计办法。

1防静电包装原理

防静电包装算是依据运输环境和包装要求的别同,合理挑选包装材料和包装形式,尽量将产生的静电安全泄露、隔离或复合中和,使静电放电敏感件(ESSD)免受外界电场的妨碍,将静电的危害操纵在允许的范围之内,从而达到有效的爱护目的。

防静电包装产生作用的方式是给封存在防静电包装容器里的静电敏感产品提供一具等电位。经过耗散或泄漏包装表面摩擦或与被包装物摩擦产生的静电电荷,使器件和包材处于同一电位,处于等电位的两个物体是不可能发生静电放电的。并且防静电包装容器应形成封闭的法拉第笼,使其具备静电屏蔽功能。

2防静电包装设计办法

2.1静电放电敏感度确定

举行防静电包装设计的首要前提是确定产品静电放电敏81

龙朝阳等防静电包装设计办法

感度。经过敏感度测试和敏感度等级划分,能够使静电放电(ESD)防护措施更有针对性,从而对敏感产品提供广泛的防护。确定零件、装置和设备的静电放电敏感度及它们的强制性爱护等级,是静电放电操纵方案中的一具重要内容。通用的确立静电放电敏感度的办法是,采纳3个静电放电模型(人体模型、机器模型和带电器件模型)中的一具或多个模型来描述电子产品的特性[4]。

国际电工委员会对静电放电敏感产品的包装作了详尽的规定,按包装保存期分为3种:短期为半年以内,中期为半年至5年,长期为5年以上。对ESD伤害敏感的零部件或组件,按其静电敏感电压范围分类,可分为3级[5]:1级:易遭0～1999VESD电压危害的产品;2级:易遭2000～3999VESD电压危害的产品;3级:易遭4000～15999VESD电压危害的产品。关于ESD电压大于16000V才遭危害的产品,则以为是非静电敏感的产品。

列为静电放电敏感的产品还包括所有安装在静电放电敏感元器件的印制电路板,高于1GHz频率工作的半导体器件及微型计算机操纵装置。典型产品的敏感电压范围见表1[6]。

表1典型产品的静电敏感电压范围

Tab.1Electrostaticsensitivevoltagerangeoftypicalproducts

产品名称电压/V

晶体管30～7000

运算放大器(微型组件)200～2500

二级管300～2500

薄膜电阻器300～3000

低功率逻辑集成电路500～2500

晶体闸流管700～1000

2.2包装材料及形式

凡是可以经过安全地耗散静电电荷或屏蔽住零部件使其免受外界静电电荷妨碍等途径,能限制静电电荷聚拢的材料称为防静电包装材料[6]。防静电包装材料应具备下列要紧性能:(1)别易摩擦起电;(2)免受静电场妨碍;(3)防止与带电人体或与带电物体接触产生直截了当放电。

研究表明防静电包装材料的电阻率与其防护程度有一定相关性,国际电工委员会(IEC)依照产品的静电敏感度和性能要求的高低,将静电包装分为3个等级:静电屏蔽包装、静电导电型包装和静电耗散型包装。按防护原理及材料的导电性来区分,能够分为绝缘材料、静电耗散(逸散)材料、导静电(静电导电)材料、静电屏蔽和(或)电磁屏蔽材料[7],见图1。对静电放电敏感度高或是在别清晰产品静电放电敏感度的事情下,建议采纳静电屏蔽包装。

防静电包装材料有多种别同的包装形式,典型的有:粉群防静电袋,表面电阻率在109～1011之间,要紧用于接近静电敏感产品的包装物和加工材料,阻挠能产生静电的包装材料远离静电敏感区;黑XXX导电袋,由聚乙烯材料填充黑群导电炭黑

制

图1防静电包装材料分类

Fig.1Classificationofanti-staticpackagingmaterials

成,具有非常好的静电泄放性能和机械性能,表面电阻率通常在103～104左右;静电屏蔽袋,经过增加金属屏蔽层和绝缘聚酯来阻挠电荷进入袋内,屏蔽性能测试证明屏蔽袋能够阻挠97%的作用于袋外的1000V的静电脉冲;在需要防潮、缓冲的场合,防静电防潮袋和防静电气泡袋也是常用的两种形式[8];另外开孔、闭孔类泡沫材料以及各种纤维类板材及浸渍树脂类层压板制成的刚性防静电包装容器应用也十分广泛。

运输环境是防静电包装设计思考的重要方面,一些包装材料可能依靠于湿度且寿命有限,也许由于折叠、弄皱而失去防静电性能,或是无法满脚储运过程中振动、冲击带来的妨碍,所以防静电包装材料和形式要从存贮和环境兼容性动身,在满脚产品防静电性能的并且,兼顾思考储运过程中的其他性能要求,如耐老化、防潮、耐撕裂、耐高低温、抗冲击、缓冲等性能。然后依照包装形式和材料性能的差异分不应用于一次包装材料(直截了当与静电敏感产品接触)、接近包装材料(别直截了当与静电敏感产品接触,但在包装一种以上的产品时使用)、二次包装材料(在接近包装材料的外部使用,达到物理性防护目的)。

2.3结构设计

防静电包装结构设计要紧是思考产品爱护特性,合理挑选包装材料、包装形式,依照防护要求及应用场合别同确定别同的防静电包装组合,例如:

1)关于周密零部件类静电敏感电压较低的产品,内包装能够选用静电屏蔽袋,其典型形式如防静电层(PET)镀铝层(屏蔽层)耗散层(PP或PE)。

2)关于PCB,IC等有防潮要求的静电敏感产品,内包装应选用具备防潮阻隔层的防静电袋,其结构类似于屏蔽袋,机械性能优异,如BOPP-AL/PA/PE。

3)关于网络通讯产品、仪器仪表等产品,为幸免因碰撞、磨檫而引起的静电破坏,内包装常采纳防静电气泡袋,其结构有两层:外层为屏蔽防静电膜,内层为防静电气珠膜,可加工为单面膜和双面膜,关于质量较大的产品还能够选用防静电海绵,以达到对内装物品的爱护作用。

值得注意的是,内包装即直截了当接触产品的包装材料应为静电耗散材料,它能够是单一薄膜或有缓冲厚度的衬垫,也能够

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包装工程PACKAGINGENGINEERINGVol.30No.82009.08

3结语

线是家具设计构成中的基本元素,其最要紧的特点是富于变化。曲线和直线的组合与变化,给予了线独特的情感与美感、力度与气魄、个性与风格,使线成为家具设计中最具制造力的元素。

在家具设计上,线的表达别是抽象的,是经过木材、层积板、金属、塑料、玻璃等材料来实现的。线能够独立地成为家具表面的装饰存在,也可融合于家具的结构之中的,但在更多的事情下是二者兼而有之。家具史上的许多经典设计,基本上经过改变传统家具的形式,体现出别同的线条造型从而在视觉审美上给家具作品给予崭新的生命力。不管线以何种方式浮现,其多变的特点,极大地丰富了家具的造型。

线的曲直运动的特点决定了线关于材料和加工技术的高要求。设计师利用木材、金属、塑料等材料对线举行诠释,并且制造性的将这些材料与现代的加工技术完美结合起来,制造出了大量风格迥异的家具作品。而设计师在家具造型上的奇思妙想又引导着设计师们寻觅新的材料,研发新的工艺。在将来的一段时刻内,设计师利用新的材料和技术来实现设计上的创新和突破,将成为一种潮流。

参考文献:

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[2]唐开军.家具装饰图案与风格[M].北京:中国建造出版社,2004.

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[9]比伊诺.名家名椅[M].于历明,等,译.北京:中国水利水电出

版社,2007.

(上接第82页)

是多层复合结构,被作成平面膜式或缓冲垫式,还能够是袋式结构。别能用金属导电或静电屏蔽类材料,因其表面电阻率低,在静电场中可产生静电感应及放电,使产品损坏。该静电耗散材料包装的自身材质应为同一种,导电均匀且杂质少,无破损,表面光滑,以减少摩擦时的带电量。外包装应依照应用场合及性能要求别同,采纳防潮、减震静电耗散类或常规性能一般包装。其他可以产生静电的东西(例如包装清单、测试信息、标识、塑料带或者其他橡皮带)别能与ESD敏感器件放在一起[6]。

2.4包装标示

防静电包装必须有静电敏感符号和特意的警告文字对其举行标示和讲明,其作用是警示操作人员包装内存在静电敏感器件,对该器件的操作必须举行静电防护。防静电包装材料应标识出其基本功能,例如用文字或符号来表示静电屏蔽、导静电或耗散静电。所有装有静电放电敏感产品的包装件、贮存容器、周转容器都应加有ESD防护包装标志并应清楚可辨,标志和讲明能够被做成纸条、胶带或印刷和印记的形式,自粘性标志的使用会产生静电,仅适用于间接的或屏蔽的包装容器[6]。静电放电敏感符号的式样、颜群和尺寸以及其警告文字标志,应符合GJB1469附录C的规定。

3结语

防静电包装设计办法要紧研究内容有:(1)确定产品静电放电敏感度;(2)依据具体的运输环境和防护等级要求,挑选合适的包装材料、包装形式;(3)依照应用场合和爱护性能的别同,确定别同的防静电包装组合方式;(4)标示静电敏感符号和特意的警告文字,完成防静电包装设计。要切实使防静电包装设计产生实际效果,需要包装和静电防护有机结合起来,将设计过程融入到整个静电放电操纵程序之中举行思考,并力求在满脚爱护性能的并且落低成本。

参考文献:

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tionTestBook[M].KeyTekInstrumentCorp,1983.

[2]薛昌雄,杨虎林.现代战争环境对包装材料