防靜電包裝材料應用指導和誤區
一、防靜電包裝的主要目的
防靜電包裝的主要目標，是要防止靜電放電直接發生在所包裝的靜電放電敏感物件上，及將電荷通過外表面消散。另外, 包裝應該將在靜電放電敏感物件上，因外部靜電場和犘擦生電而產生的電荷減到最小。
二、防靜電材料包裝/設計基礎和基本術語
抗靜電材料（Antistatic）：能夠有效地阻止靜電荷在自身及與其接觸材料上積累的材料。
靜電耗散材料（Static Dissipative）：用于減緩帶電器件模型（CDM）下快速放電的材料。按照靜電協會（ESDA）和電子工業聯合會（EIA）的定義，其表面電阻在105 ~1012 Ω/sq之間。抗靜電材料和靜電耗散材料可直接用于多數充電和放電失效過程中防護，甚至包括了自動生產線。當然在使用當中須經過簡單的測試。不過，這并不是說它們是萬能的，有時我們也需要使用導靜電材料。
導靜電材料（Conductive）：按照定義，是指表面電阻率小于105 Ω/sq的材料。它們通常被用于器件與同電位分流連接，在某些時候，它們還被用于區域的靜電場屏蔽。
在對這三種材料的理解上容易有一些誤區，比如，許多材料既是抗靜電材料又是靜電耗散材料；很多時候通常導電材料與一些絕緣材料也會產生靜電，但這些材料不能視為抗靜電材料。
要清楚材料的區別，懂得它們在什么情況下的應用，對于實施和保持有效的ESD控制體系非常關鍵，同時也是正確評價防靜電材料供應商產品有效性的關鍵因素。這些材料特性不能對正常的生產過程造成影響。此外，耐磨損性、熱穩定性、污染的影響以及其他很多其他特性也應當成為評價材料特性時需要考慮的因素。
三、防靜電包裝材料的分類
具有靜電防護功能的包裝材料有著它們獨有的一些特征，這些特征包括：
●低電荷（抗靜電）
●電阻（分為導電、耗散和絕緣三種材料）
●屏蔽（屏蔽靜電放電和靜電場）
1、低電荷（抗靜電）材料
低電荷材料主要體現在它的電荷累積總量與其他包裝材料比較起來會保持在較低水平。當兩種材料/物體互相接觸然后分開就會產生電荷轉移和電荷累積，電荷的數量、極性都將取決于材料特性，如濕度、面積及其他方面。要減少此類摩擦起電可以通過以下幾種途徑：
使電荷流回原來的材料上，從而減少兩種材料上的電荷量。這可以通過減少兩種材料或物體間的電阻來實現。
相似物料產生的電荷要比不同物料產生的電荷要少，在包裝材料及其所包裝的物品上噴涂相同的材料可以減少電荷。
減少兩種材料之間的運動可以減少電荷。
實際操作中，通常會使用防靜電噴劑來減少電荷的產生，其原理就是通過相同物料的接觸會產生較少電荷。
2、阻抗材料
常用的包裝材料基本上都屬于絕緣材料，而絕緣材料容易累積電荷。通過在包裝材料中添加添加劑來減少電阻，減少電荷累積。通過不同材料的電阻等級可以將材料按表1進行分類。
表1 阻抗分級 分類 | | 阻抗（歐姆） | 指數形式 | | | 10 | 101 | 屏蔽材料<103 | | 100 | 102 | 導電材料<104 | | 1000 | 103 | 耗散材料 ≥104 到 <1011 | | 10000 | 104 | | 100000 | 105 | | 1000000 | 106 | | 10000000 | 107 | | 100000000 | 108 | | 1000000000 | 109 | | 10000000000 | 1010 | 絕緣材料≥1011 | | 100000000000 | 1011 | | | | |
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3、導電材料，導電材料包括表面傳導或體積傳導，或者兼具這兩種特性。表面傳導材料的表面電阻應該<1.0X104歐姆，體積傳導材料的體積電阻應該<1.0X104歐姆。
4、屏蔽材料，靜電場屏蔽材料的表面電阻應該<1.0X103歐姆或體積電阻<1.0X103歐姆，應用中還有其他方法用于重量屏蔽材料。
5、耗散材料，靜電耗散材料的表面電阻應該≥1.0X104歐姆<1.0X1011歐姆或體積電阻≥1.0X104歐姆<1.0X1011歐姆。包裝材料中用于直接接觸ESDS的材料應該使用耗散材料。絕緣材料，絕緣材料的表面電阻≥1.0X1011歐姆或者其體積電阻≥1.0X104歐姆。
6、絕緣材料，絕緣材料的表面電阻≥1.0X1011歐姆或者其體積電阻≥1.0X104歐姆。
屏蔽材料。
7、靜電屏蔽材料可以阻斷靜電場與包裝內的ESDS接觸，從而避免EOS發生。
8、靜電放電屏蔽材料，用于包裝內的靜電放電屏蔽材料可以在靜電放電時進行衰減。當按照ANSI/ESD STM11.31的方法進行測試時，靜電放電屏蔽材料的能量應該<50nJ。
9、靜電場屏蔽材料，靜電場屏蔽材料可以對靜電場進行衰減。
四、防靜電包裝材料的要求和指導原則
1、材料要求
防靜電包裝和包裝標志應符合合同、采購訂單、圖紙或其它文獻。當合同、采購訂單、圖紙或其它文獻沒有界定防靜電包裝時，各單位應在靜電放電控制方案的計劃之內，定義靜電放電敏感對象的防靜電包裝要求。在保護區域內或工作場所之間，所有移動材料的包裝也應被定義。
2、指導原則
防靜電包裝的技術范圍很廣泛。有些技術包括低帶電包裝袋和包裝材料、隔離材料、消電包裝材料，靜電屏蔽導電性分流器和EMI/RPI屏蔽的使用。所有或一些包裝的類型，可以與另外一種類型結合使用，以達到綜合的保護的水平。如果用戶不知道所使用的物品之敏感度,可采用靜電屏蔽包裝。典型的包裝材料包括聚乙烯板材和薄膜、具有特別波紋涂層的紙盒、含碳的塑料、金屬化的塑料薄膜和各種各樣的箔材。防靜電包裝的主要目標，是要
防止靜電放電直接發生在所包裝的靜電放電敏感物件上及將電荷通過外表面消散。
另外,包裝應該將在靜電放電敏感物件上，因外部靜電場和犘擦生電而產生的電荷減到最小。用戶應該知道, 一些包裝材料也許依賴濕度且壽命有限。它們也可因弄皺、刺破和折疊而失去防靜電特性，包裝材料也會因放氣、污染或帶來微粒，造成與生產相關問題。重要的是，各單位應從制程、存貯和環境兼容性出發，去評估防靜電包裝的材料。
五、防靜電包裝材料應用誤區和筆者建議
目前，很多客戶對防靜電包裝材料的評價和測試還僅限于測量表面電阻，但是表面電阻和摩擦起電沒有本質關系，我們必須增加實際應用過程中摩擦起電的評價。摩擦起電取決于相互作用的兩種物質或物體！
防靜電材料測試時候一定要在標準的溫室度條件下測量。因為大部分防靜電材料的性能和溫濕度有非常大的關系。
由于制作工藝的不同，防靜電包裝材料分為永久性和暫時性的，務必要測試材料的防靜電老化壽命。
包裝材料也會因放氣、污染或帶來微粒，造成與生產相關或者EHS問題,高端客戶需要考量這些性能。
