包裝印刷防靜電包裝完全手冊(cè)

防靜電包裝手冊(cè)1

范圍1．1

主題內(nèi)容本指導(dǎo)性技術(shù)文件規(guī)定了對(duì)靜電放電敏感(ESDS)軍用電子產(chǎn)品的包裝要求，其內(nèi)容包括有關(guān)靜電放電(ESD)的基本知識(shí)、防護(hù)包裝方面的術(shù)語(yǔ)、ESDS產(chǎn)品的包裝要求、包裝程序、包裝材料以及防護(hù)措施等。1．2

適用范圍本指導(dǎo)性技術(shù)文件(以下簡(jiǎn)稱手冊(cè))適用于ESDS軍用電子產(chǎn)品的防靜電包裝，為從事國(guó)防科研、生產(chǎn)和使用ESDS產(chǎn)品的人員提供有關(guān)ESD控制和預(yù)防措施方面的指導(dǎo)。2

引用文件

GBl2626．2—90

GJBl649—93

GJB2605—96

GJB2747—96

GJB2835—97

SJ／F10147—9l

SJ／F10533—94

SJ／'F10630—95

QJ1693—89

QJ2245—92硬質(zhì)纖維板技術(shù)要求電子產(chǎn)品防靜電放電控制大綱可熱封柔韌性防靜電阻隔材料規(guī)范防靜電緩沖包裝材料通用規(guī)范微電路包裝規(guī)范．集成電路防靜電包裝管電子設(shè)備制造防靜電技術(shù)要求電子元器件制造防靜電技術(shù)要求電子元器件防靜電技術(shù)要求電子儀器和設(shè)備防靜電技術(shù)要求3

定義3．1靜電放電(ESD)

electrostaticdischarge(ESD)兩個(gè)具有不同靜電電位的物體，由于直接接觸或靜電場(chǎng)感應(yīng)引起的兩物體間的靜電電荷的轉(zhuǎn)移。3．2

靜電放電敏感(ESOS)產(chǎn)品

electrostaticdischargesensitive(ESDS)items

．對(duì)ESD損害敏感的零部件或組件。國(guó)防科學(xué)技術(shù)工業(yè)委員會(huì)1997—05—23發(fā)布1997-12-01實(shí)施3．3

ESD防護(hù)材料

ESDprotectivematerial通過(guò)安全地耗散靜電電荷或屏蔽住零部件使其免受外界靜電電荷影響等途徑，能限制靜電電荷聚集的材料。3．4

ESD防護(hù)包裝

ESDprotectivepackaging用ESD防護(hù)材料使F_SDS產(chǎn)品受ESD損害的可能減至最小的包裝。3．5

靜電安全區(qū)staticsafearea能控制人體、導(dǎo)體和非導(dǎo)體材料上靜電電荷的區(qū)域。3．6

工作區(qū)；ESD防護(hù)工作IX

worksite；ESDprotectedarea(EPA)由防靜電器材建造和裝備起來(lái)，供經(jīng)過(guò)培訓(xùn)的人員操作ESDS產(chǎn)品能防ESD損害并作出明顯標(biāo)記的區(qū)域。3．7

工作臺(tái)

workstation位于工作區(qū)中包含操作ESDS產(chǎn)品的桌椅和器材的區(qū)域。3．8

靜電耗散材料

staticdissipativematerial能快速耗散其表面或體內(nèi)靜電電荷的材料，它具有介于導(dǎo)體和絕緣體之間的電阻率。3．9導(dǎo)電材料conductivematerial表面或體內(nèi)導(dǎo)電的材料。這些材料可以是金屬或摻有金屬粉末、炭粉或其它導(dǎo)電成分的材料，也可以是上述材料通過(guò)涂覆、電鍍、金屬化或者印制工藝處理的材料。3．10摩擦起電效應(yīng)tirboelectriceffect

由摩擦兩個(gè)物體產(chǎn)生靜電電荷的效應(yīng)。3．11

敷形涂覆conformalcoatings在制造過(guò)程的最終，將液態(tài)材料直接施加在印制電路板和電子元器件上，一經(jīng)固化后，該層涂覆能提供物理、電氣和環(huán)境保護(hù)。3．12靜電屏蔽staicshielding能提供對(duì)靜電電荷和靜電場(chǎng)防護(hù)的容器或包裝。3。13

防靜電周轉(zhuǎn)容器

antistatictotetray

為靜電敏感組件或產(chǎn)品提供靜電安全貯存以及制造工序中搬運(yùn)的防靜電容器。3．14

防靜電快速包裝容器

antistaticfastpack帶防靜電襯墊且兩端印有“防靜電”字樣的可重復(fù)使用的容器。4

一般要求4．1

靜電電荷的產(chǎn)生。靜電電荷的產(chǎn)生是由分離兩種材料(至少有一種不導(dǎo)電)表面引起的。相互接觸的材料的摩擦?xí)咕奂撵o電電荷數(shù)量增加。比較熟悉的靜電放電例子是火花放電，例如，人走過(guò)地毯，然后接觸金屬門把手時(shí)，就可能產(chǎn)生火花放電。那是由于人體表面有汗?jié)n，能充分導(dǎo)電，而當(dāng)鞋和地毯分離時(shí)，就會(huì)在人體上感應(yīng)靜電電荷，門把手則是金屬良導(dǎo)體，當(dāng)人體感應(yīng)的靜電電荷足夠多時(shí)，手和門把手靠近時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)火花。4．1．1

干性和濕性材料由于濕氣(水分)能充分導(dǎo)電有助于耗散靜電電荷，因此分離干性材料要比分離濕性材料產(chǎn)生更多的靜電電荷，冬天的取暖系統(tǒng)會(huì)減少家具或其它物體表面的濕度，ESD會(huì)更明顯，靜電電荷在相對(duì)濕度低的環(huán)境中會(huì)更易積累。4．1．2

靜電電荷靜電電荷是某一表面多余或缺少的電子。電子過(guò)剩產(chǎn)生一個(gè)帶負(fù)電的表面。而電子缺少產(chǎn)生一個(gè)帶正電的表面。表1列出了彼此分離時(shí)帶正電或負(fù)電的常見(jiàn)材料。帶正電荷的材料失去表面結(jié)合較松的電子，帶負(fù)電荷的材料吸收并保持那些電子。表2列出了日常存在的典型靜電電壓。表3列出了典型的靜電電荷源。4．2

ESD損害如表2所示，在地毯上行走，在工作臺(tái)上工作，操作普通材料等活動(dòng)中都會(huì)產(chǎn)生上千伏的靜電。如果靜電電壓的聚集產(chǎn)生火花放電，電子元件、印制板組裝件和其它電子組件會(huì)受到破壞或損害。對(duì)于人體，若靜電電壓小于臨界值，就感覺(jué)不到火花放電，通常這個(gè)臨界值在2500—4000V范圍內(nèi)。4．3

集成電路的說(shuō)明自集成電路問(wèn)世以來(lái)，電子元器件更趨向于小型化，而存貯的功能卻越來(lái)越強(qiáng)。例如微處理器是微機(jī)的核心部件，其體積不到2em3。由于集成電路中功能元器件的超小型化，電路密集，它們要比早期尺寸較大而功能類似的元器件更易受到ESD損害；印制電路板和元器件有時(shí)需要使用高絕緣樹脂和清漆進(jìn)行敷形涂覆來(lái)提供物理、電氣和環(huán)境保護(hù)，也更容易產(chǎn)生靜電。表4列出了某些ESDS產(chǎn)品的敏感電壓范圍。4．3．1

火花放電引起的損害考慮到大部分人能在臨界靜電電壓值時(shí)感受到火花放電，也就不難理解電子零件在搬運(yùn)過(guò)程由于摩擦、振動(dòng)或沖擊會(huì)不知不覺(jué)地受到損害。即使受損的元器件沒(méi)有立即失效，也可能在到達(dá)用戶后才引起功能系統(tǒng)失效。4．3．2

顯微視圖圖1是一個(gè)受ESD損害的高性能運(yùn)算放大器微型芯片上的電容器在電子掃描顯微鏡下看到的情形，示出了以兩個(gè)不同放大倍數(shù)的損害區(qū)(箭頭所指為損害區(qū))o這種ESD損害導(dǎo)致電容器和地有一個(gè)400Ω的通路，造成放大器失效。4．4

識(shí)別標(biāo)明為ESDS的產(chǎn)品，從采購(gòu)開(kāi)始到最后處理都應(yīng)受到保護(hù)。與產(chǎn)品設(shè)計(jì)、試驗(yàn)·、檢查、制造和維護(hù)有關(guān)的專門控制程序依據(jù)GJBl649。4．4．1

特別防護(hù)措施采購(gòu)ESDS產(chǎn)品應(yīng)預(yù)先提出包裝前使用特別防護(hù)措施的要求，例如用并聯(lián)條、夾具或無(wú)腐蝕性的導(dǎo)電泡沫材料來(lái)保護(hù)ESDS產(chǎn)品的端子。圖2示出了幾個(gè)特別防護(hù)措施的實(shí)例。4．4．2

通用方法所有ESDS產(chǎn)品除應(yīng)按GJBl649的要求用防ESD材料進(jìn)行包裝、運(yùn)輸和貯存外，各類產(chǎn)品還可根據(jù)本產(chǎn)品特點(diǎn)分別符合SJ／T10533、SJ／T10630、QJ1693、QJ2245、GJB2835等標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。5

詳細(xì)要求5．1

ESDS產(chǎn)品的區(qū)分ESDS產(chǎn)品按其靜電敏感電壓范圍分類，可分為三級(jí)，參見(jiàn)GJBl649。1級(jí)：易遭0～1999VESD電壓危害的產(chǎn)品，典型的l級(jí)靜電敏感器件見(jiàn)表5。2級(jí)：易遭2000～3999VESD電壓危害的產(chǎn)品，典型的2級(jí)靜電敏感器件見(jiàn)表6。3級(jí)：易遭4000—15999VESD電壓危害的產(chǎn)品，典型的3級(jí)靜電敏感器件見(jiàn)表7。對(duì)于ESD電壓大于16000V才遭危害的產(chǎn)品，則認(rèn)為是非靜電敏感的產(chǎn)品。列為ESDS產(chǎn)品的還包括所有安裝ESDS元器件的印制電路板、高于1GHz頻率工作的半導(dǎo)體器件及微型計(jì)算機(jī)控制裝置。5．2

ESD防護(hù)包裝材料作為防ESD包裝的材料應(yīng)具備下列主要性能：a．防止摩擦起電的產(chǎn)生；b．免受靜電場(chǎng)的影響；c．防止與帶電人體或與帶電物體接觸產(chǎn)生直接放電。要使一種材料同時(shí)具備上述所有性能是困難的，往往需要用不同的材料組合或復(fù)合才能達(dá)到要求的目的，凡通過(guò)安全地耗散靜電電荷或屏蔽零件，能限制靜電電荷聚集或能免受外部靜電電荷影響的材料，均可作為ESD防護(hù)包裝的材料。5．2．1

ESD防護(hù)材料的分類從ESD防護(hù)原理及材料的導(dǎo)電性(按其電阻率)來(lái)區(qū)分，防ESD的材料可以大致分為下列幾種。應(yīng)該特別指出的是每種類型材料之間沒(méi)有明顯的界限，從一種類型到另一種類型是相對(duì)的，處于電阻率較高端之類型的能與另二類型較低端的材料相當(dāng)，此外表面經(jīng)過(guò)處理又可以導(dǎo)致同種材料的重新分類。注：材料的表面電阻率在數(shù)值上等于表面為正方形的材料的兩對(duì)邊電極間的表面電阻，并與該正方形尺寸無(wú)關(guān)。表面電阻率不僅適用于表面導(dǎo)電材料，也適用于體積導(dǎo)電材料，以?來(lái)表示。材料的體積電阻率在數(shù)值上等于該材料的1cm3的相對(duì)兩面之間的體積電阻，以?·On來(lái)表面。5．2．1．1

靜電耗散材料表面電阻率等于或大于105C2舊但小于1012fi／口，體積電阻率等于或大于104t2·cm但小于101’n·CITI的材料。這種材料的靜電荷在其表面移動(dòng)速率雖大大低于靜電導(dǎo)體，但當(dāng)其受到摩擦?xí)r，表面產(chǎn)生的電荷可以較快地?cái)U(kuò)散和泄漏。因其電阻率較高，不會(huì)造成材料放電，可以用作ESD防護(hù)包裝和一般的ESDS產(chǎn)品生產(chǎn)裝配的環(huán)境的傳遞中。使用時(shí)通常也要采取接地措施。這類材料多是高分子材料摻人導(dǎo)電材料混合而成。此外，GJB2605中的Ⅱ類材料，改性的三聚氰胺類層壓板、紙質(zhì)層壓板、棉布層壓板＼高電阻體導(dǎo)電塑料、木制品、紙制品及一些厚度很小的導(dǎo)電材料屬這類材料。5，2．1．2導(dǎo)靜電材料表面電阻率小于105?／□，體積電阻率小于104?的材料。這種材料通過(guò)接地將表面積聚的靜電電荷泄漏達(dá)到防ESE)目的，但電阻率很小的導(dǎo)靜電材料也不適用于作防ESD包裝，因?yàn)檫@種包裝置于靜電場(chǎng)中，表面積聚的電荷會(huì)向被包裝的ESDS產(chǎn)品放電，造成產(chǎn)品失效。能滿足這類電阻率的材料有某些金屬、導(dǎo)電塑料、金屬絲(線)浸漬材料、導(dǎo)電層壓板。導(dǎo)靜電材料還可以包括與靜電耗散材料相同的材料，根據(jù)下列關(guān)系式：

ρS=ρv/t或ρv=ρS.t屈式中店：哨泳么ρS錘—老表面贈(zèng)電阻兩率，咬Ω干／殲□合ρv球--深體積競(jìng)電阻掉率，等Ω.賀CM脂t-朗--失厚度躁，意cm今認(rèn)導(dǎo)最小漠厚度室為得0駕。自lc矛m澤，體鐘積電她阻率莫恰小儲(chǔ)于圈10散4Ω峽·c賭m稅的導(dǎo)我電材傭料，腎當(dāng)厚圍度小系于已0既．站1c膀m畏時(shí)，幕可諒將摧其劃斃分到閉靜電嚴(yán)耗散鴿類材悔料中鉗。敬5月．望2?。?怕．瞎3

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采示遵守億ES蹤l)眼防護(hù)勺工作例區(qū)安伸全操暈作規(guī)助程圣念使a登．必笑須穿杜防靜紡電工是作服釋并應(yīng)神經(jīng)常固(診特別發(fā)是洗宇后拳)誤用靜挖電測(cè)覺(jué)試儀俗檢測(cè)嶺人體謠，以測(cè)監(jiān)視償有害添的聾ES淘D洪電壓底；董鍛詢決b妖．操槐作份ES康DS真產(chǎn)品耳前，顧應(yīng)確注保戴岸上手蒼腕帶鹽(冬強(qiáng)制召的號(hào))毯和足覺(jué)根接具地帶咬(竭使用敞的話撓；嫌)討畝動(dòng)c題．工器作區(qū)扶內(nèi)或資附近陪避免襲存放飼非防瓶靜電盼和絕爬緣的鍬器材猜，例三如聚巨苯乙命烯杯莖，普賽通塑腸料，蔬絕緣稍膠帶愧，普救通捆陪包物踢或阻危隔材術(shù)料虹(擔(dān)泡沫打墊、浩普通掏聚乙硬烯類腹緩沖庸材料租)勝，煙鼻盒和非聚合留材料劉(命合成漆纖維稍、聚敢丙烯搭腈短鏟纖維孤及各稼類塑針料鵲)令；，原新兆d擺．工頑作區(qū)哈附近夾不得翼貯存忍和使蜂用磁期性材桂料；間e奪．不萌在工赴作區(qū)陜內(nèi)進(jìn)覆行拉衰伸或論收縮岡包裝槐的工屬藝操凝作；猴f所．若松同一針工作伙區(qū)有盯不只裙一個(gè)船工作啟臺(tái)，且工作饞臺(tái)面懶或地臉板不席能串頭聯(lián)接飯地，筆而應(yīng)勇分別刑接地鉛；梯g拌。在垂地板飲或臺(tái)艱面不榆得使炒用蠟霉、拋鏡光劑罰或類逢似材仰料，瘦以免帽形成員一個(gè)捎減少噸或就消除筆地板樣或臺(tái)仆面防搬ES羽D劉效果么的絕價(jià)緣層搭，同畜樣在誠(chéng)包裝