Aký typ vrecúšok zvoliť pre balenie elektrostaticky citlivých súčiastok

E-booky zdarma	Školení v oblasti antistatiky	ESD inspekce

Výber ESD vrecka

Na balenie súčiastok citlivých na elektrostatický výboj rozlišujeme niekoľko typov sáčkov, ktoré sa líšia nielen svojim materiálom, ale predovšetkým svojimi vlastnosťami. Populárne dosky plošných spojov (DPS) sú typicky chránené pred ESD pri skladovaní alebo preprave, a to práve ESD ochrannými vreckami. "95% ESD kontrolných programov používa tieniace vrecká", tvrdí Jim McKeon z firmy Desco/Charleswater, "pretože zvyšujú dôveru programov a robia program spoľahlivejším".

Na trhu existuje niekoľko typov ESD sáčkov, od ružového polyesteru až po metalizovanú vákuovú bariéru proti vlhosti (MBV). Ktoré vrecko je pre danú prácu správne? Aký typ ochrany potrebuje vaša elektronická doska alebo zariadenie? Prečo je toľko možností ESD sáčkov?

História ESD sáčkov

Vývoj ESD baliacich vreciek a návrhu obalového materiálu bol kompromisom medzi rôznymi žiadanými faktormi. V ideálnom prípade užívatelia hľadajú materiály na ESD vrecká, ktoré kombinujú nízke náklady s nespočetnými vlastnosťami, ako sú:

• vysoká účinnosť ESD tienenie,
• trvalé antistatické vlastnosti,
• výkon nezávislý od vlhkosti,
• odstránenie kontaminácie a korozívnosti baleného obsahu,
• vynikajúce vlastnosti bariéry proti vlhkosti,
• tepelná tesnosť a priehľadnosť fólie, ai.

Tradične sú statické tieniace vrecká vyrobené nanášaním tenkého kovového povlaku, ako je hliník, na antistatický polyesterový filmový podklad. Metalizovaná vrstva chráni zariadenie v sáčku od elektrostatického poľa, zatiaľ čo izolačná vrstva zabraňuje priamemu kontaktu s potenciálnym ESD nebezpečenstvom. Na opačnom konci ponuky sú jednoduché obaly, ktoré sú priehľadné alebo ružové, označované ako antistatické či disipatívne, čo je ich jediná vlastnosť.

V minulých rokoch vyvinuli výrobcovia rad nových staticky disipatívnych materiálov, ktoré minimalizujú triboelektrický efekt a súčasne ponúkajú lepšiu odolnosť proti prepichnutiu a vyššiu trvanlivosť. Dlhšia životnosť je obzvlášť atraktívnou vlastnosťou väčšiny ESD sáčkov, do ktorých sa vkladajú predmety s ostrými hranami alebo osadenými doskami plošných spojov, pretože sa minimalizuje nebezpečenstvo perforácie vriec.

Typy ESD sáčkov

Pozrime sa na aktuálne technológie ESD sáčkov. V podstate existujú tri typy alebo kategórie: antistatické vrecká, disipatívne vrecká a vrecká s kovovou vrstvou. Posledné dve menované kategórie sú obvykle špičkovými ponukami výrobcov ESD sáčkov a ponúkajú tri kombinované vlastnosti ochrany:

1. antistatiké
2. disipatívne
3. tieniaci

A. Antistatické vrecká

Antistatické vrecká sú typicky potiahnuté topickým antistatickým prostriedkom, ktorý napomáha minimalizácii tvorby statickej nerovnováhy vznikajúcej triboelektrickým efektom alebo kontaktom a separáciou. Niektoré antistatické vrecká sú vyrobené z antistatických vrstiev zabudovaných do filmu. Sú obvykle spoľahlivejšie a čistejšie. Dobré vrecko má antistatické vlastnosti na vnútornej aj vonkajšej strane fólie.

B. Disipatívne vrecká

Vrecká s povrchovým odporom filmu v disipatívnom rozmedzí sú preferovanejšie, pretože sa náboj rozptyľuje naprieč celému povrchu regulovanou rýchlosťou. Väčšina disipatívnych vrecúšok má aj antistatické vlastnosti. Ide o dobré vrecká na všeobecné použitie, musia však byť využívané v nekritickom prostredí, ideálne iba v rámci jedného EPA priestoru.

C. Kovové tieniace vrecká

Metalizované tieniace vrecká majú kovovú fóliu zabudovanú do konštrukcie vákuového filmu alebo potiahnutú na existujúce vrstvy. Tento kovový film pôsobí ako elektrický štít proti elektrickým výbojom z vonkajšej strany vrecka. V závislosti na energii, dobe trvania výboja a hrúbke kovovej fólie sa ESD udalosť rozširuje po vonkajšom povrchu kovového filmu a pokiaľ je vrecko plne uzavreté, teda je úplne utesnené, potom nabíjací prúd z ESD udalosti úplne zostane na vonkajšej strane kovového filmu. Vzniká tak oblasť, ktorá neobsahuje žiadne elektrostatické pole vo vnútri sáčkov a chráni tak obsah vo vnútri. Tento účinok je známy ako efekt Faradayovej klietky a bežne sa používa pri kontrole ESD pomocou metalizovaných tieniacich sáčkov, vodivých sáčkov a vodivých boxov s krytom.

Existujú dva bežné typy kovových tieniacich vreciek, ktoré sa líšia konštrukciou - vrecká s vnútorným a vrecká s vonkajším pokovaním. Oba typy poskytujú podobné statické tienenie s malými merateľnými rozdielmi vo väčšine súčasných skúšobných metód.

Vrecká s vonkajším pokovaním (metal-out) vyžadujú zložitejší výrobný postup, preto je ich cena v porovnaní so svojím náprotivkom vyššia. Hlavný problém súvisí s blízkosťou kovovej vrstvy k vonkajšiemu povrchu. Poškriabanie tejto vrstvy môže spôsobiť ich nižšiu efektivitu.

Vrecká s vnútorným pokovaním (metal-in) sú jednoduchšie na výrobu, preto je ich cena obvykle nižšia. Výhodou je dlhšia životnosť a spoľahlivejšia ochrana pred poškriabaním. Ak je však dôležitá citlivosť rf poľa, rýchle vybíjanie elektrostatickej udalosti na vysoko vodivej vonkajšej vrstve kovového vrecka môže spôsobiť vyššie vyžarované pole. To môže vyvolať obavy o predmety vo vnútri vrecka alebo v blízkosti vrecka.

D. Vrecká s ochranou proti vlhkosti (MVB)

Ochranné vrecká s bariérou proti vlhkosti sú špeciálnou podskupinou kovových tieniacich vreciek, pretože majú vlastnosti EMI-RFI-ESD tienenia. To je dosahované hlavne použitím oveľa hrubšej vrstvy kovu (asi 10x hrubšie ako u štandardných metalizovaných vrecúšok), ktorá v porovnaní s klasickými tieniacimi vreckami zabraňuje rýchlosti prenosu vlhkosti (MVTR) až viac ako dvadsaťkrát.

Všeobecne platí, že pokiaľ ukladáte ESDS zariadenie po dlhšiu dobu (6 mesiacov alebo dlhšie) alebo ak je zariadenie citlivé na koróziu, mali by ste tieto materiály buď uložiť do vrecka s bariérou proti vlhkosti (MVB) s vysúšacím vreckom absorbujúcim všetku utesnenú vlhkosť, alebo skladovať zariadenie v tieniacom vrecku s vnútornou kovovou vrstvou (metal-in) s vysúšacím vreckom. Rozdiel medzi MVB filmom a vnútorným pokovaním je asi 1 magnitúda v rýchlosti prenosu vlhkosti (gramy vody / 100 in2 / 24 hodín pri 100 oF). Zariadenia ESDS citlivé na vlhkosti by mali byť vždy zabalené v MVB sáčkoch.

V oboch prípadoch musia byť vrecká dobre utesnené tak, aby správne udržovali vhkosť.

Kontrola ESD sáčkov

ESD vrecká by mali byť pred opakovaným používaním kontrolované interným plánom štatistického vzorkovania, pretože majú obvykle konečnú životnosť. Pokiaľ je program ESD ochrany vytýčený veľmi dobre a je extrémne disciplinovaný, môžete dosiahnuť to, že hrozba ESD udalostí takmer zmizne ako v manipulačnom, tak v transportnom procese.

Väčšina ESD programov používa tieniace vrecká, pretože zvyšujú úroveň dôvery a zjednodušujú manipuláciu. Tienené vrecká slúžia na dva účely, ktoré bránia tomu, aby súčasti citlivé na ESD boli nabíjané indukčným poľom, a minimalizujú poškodenie z priameho kontaktu s ESD udalosťou. Niektoré vysoko kvalitné fólie vydržia až 30 kV výboj.

Porovnanie ESD sáčkov

Vyššie uvedená tabuľka bola vytvorená pomocou súboru pokusov vykonaných spoločnosťou Lucent Technologies. Napätie udáva úroveň, pri ktorej bolo zariadenie poškodené priamym vybitím do vrecka. Ukazuje sa, že metalizované tieniace vrecká sú pri prvom použití najbezpečnejšie, ale pri opakovanom použití sa ich úroveň degraduje na úroveň ESD ochrany poskytovanej napr. antistatickou bublinkovou fóliou.

Poznámka: bublinková fólia využíva vzduchovú medzeru (odstup) a dielektrikum vzduchu ako ochranný prostriedok na zadržanie škodlivého ESD. Pre ESD z elektródy s priemerom 10 cm je dĺžka iskriska asi 0,12 palca na každý 10 kV špičkového napätia pri 760 mmHg a 25 oC, ktorá vzduchová medzera musí byť oveľa väčšia, než iskrisko, aby bola zaistená primeraná ochrana proti ESD.

Aký typ vrecúšok zvoliť?

Všeobecne platí, že antistatické, disipatívne a vodivé vrecká sú vhodné na manipuláciu a skladovanie vreciek iba v rámci jedného EPA priestoru. V okamihu, keď zariadenie opúšťa EPA priestor, malo by byť chránené vo vnútri tieniaceho vrecka.

Predmet neopustí EPA priestor či iné nekritické prostredie?

• Vhodné sú antistatické, disipatívne a vodivé vrecká.

Predmet opúšťa EPA priestor či iné nekritické prostredie?

• Vhodné sú tieniace vrecká s vonkajšou (metal-out) či vnútornou (metal-in) kovovou vrstvou.

Predmet je citlivý na vlhkosť alebo bude dlhodobo uskladnený (viac ako 6 mesiacov)?

• Vhodné sú tieniace vrecká s bariérou proti vlhkosti (MVB) v kombinácii s vysúšacími vreckami.

Kategórie produktov

	Antistatické a disipatívne vrecká
	Vodivé vrecká
	Vrecká s kovovou tieniacou vrstvou (metal-in a metal-out)
	Vrecká s bariérou proti vlhkosti (MVB)
	Bublinkové antistatické a tieniace vrecká
	Vysúšacie vrecká pre absorpciu vlhkosti
	Indikátory vlhkosti