帯電防止袋に入ったネットワークカード。
ピンク色の静電気散逸性バッグと、銀色の導電性バッグ。2つのESDシンボルが繰り返し登場することに注目してください。ESD保護パッケージは、静電気放電（ESD）による損傷を受けやすい電子部品を保管するために使用されます。一般的に袋状であるため、ESDバッグという通称で呼ばれています。通常、内側には弱導電性材料の層があり、摩擦による静電荷の蓄積（摩擦帯電効果）を防ぎ、静電気放電が内容物ではなく袋を通して流れるようにします。前者の性質は帯電防止性、後者は静電気散逸性と呼ばれます。[ 1 ] JESD 625-Aによると、導電性材料は帯電防止性を持つとは限らず、確認するためには特殊な摩擦帯電試験を実施する必要があります。[ 1 ]
一部のESDパッケージには、ファラデーケージを形成するために高導電性層が組み込まれています。これにより、静電気放電だけでなく、外部電界からも保護されます。この保護は、バッグの外側と他の物体（人の手など）の間で静電気放電が発生した場合に重要です。なぜなら、発生した静電界が非導電性のバッグを透過し、バッグの内側に電圧を発生させるからです。ANSI/ESD S541 付録Eでは、バッグの外側に放電を適用する静電気シールド試験が定義されています。バッグのシールド性能を評価するために、バッグの内側に電圧センサーが配置されます。[ 2 ]
ESD保護パッケージを規定する規格には、JESD 625-A（旧EIA 625）、ANSI/ESD S541（旧EIA 541）、およびANSI/ESD S20.20などがあります。ANSI/ESD S541では、ESDパッケージの試験方法がいくつか規定されています。
工事
ESD対策用の包装材のほとんどは、主にプラスチック（一般的にはポリエチレンテレフタレート[PET]またはポリエチレン[PE]）で作られています。これは、プラスチックが安価で柔軟性があり、箔に比べて破れにくいからです。しかし、ほとんどのプラスチックは導電性がないため、ESD対策を施すには特別な処理が必要です。
- 消散性「ピンクポリ」袋
- この種のバッグは、非常に弱い導電性化学物質をプラスチックに混ぜ込むか、コーティングしたPEで作られています。帯電防止性と静電気散逸性の両方を備えていますが[ 3 ]、遮蔽効果はほとんどありません。通常のビニール袋の内側で1000Vのパルスを発生させる放電は、「ピンク」のバッグの内側では800Vのパルス として現れます。 [ 2 ]
- 「ピンクバッグ」は、主にESD耐性のある材料をESDに弱いデバイスの近くに置く場合に使用されます。MIL -B-81705では「タイプII」と呼ばれています。[ 2 ]ピンク色は着色剤を使用してプラスチックに付けられます。導電性化学物質自体は無色で、このバッグの透明なバージョンも存在します。[ 2 ]
- かつては、このようなタイプの袋は反応性の獣脂アミンを使用して製造されていました。アミンは水分を引き付け、その水分が電荷を別の表面や大気自体に伝導する可能性があります。[ 4 ]しかし、アミンは一部の金属の酸化や一部のプラスチックの応力亀裂を引き起こす可能性があります。現代の袋では、獣脂アミンの代わりに反応性の低いアミンや非反応性のアミドが使用されています。[ 2 ]
- 半導電性「黒ポリ袋」
- この種の袋は炭素を多く含むPEで作られており、「ピンク」の袋よりもはるかに導電性が高い。その結果、帯電防止性および静電気散逸性に加えて、遮蔽能力が若干向上し（1000Vの パルスを600Vに低減 ）、さらに静電気を遮断する能力も備えている。しかし、これは内部と外部の間に電気的絶縁がないことを意味し、内容物と外部環境との間の放電の「橋渡し」となる可能性もある。[ 2 ]
- このタイプのバッグは黒色で不透明です。そのため、内容物を確認するためにバッグを開ける際に、静電気放電によって内容物が損傷する可能性があるという新たなリスクが生じます。価格はピンクのバッグに近く、多少の遮蔽効果も備えているため、本格的な遮蔽バッグが高価な場合の中間的な選択肢となります。[ 2 ]
- シールドバッグ（銀色半透明）
- この種のバッグは、多層ラミネート構造を採用しています。一般的には4層構造で、2層の散逸性PE（前述の通り）で金属化フィルム（通常はポリエステル）を挟んでいます。フィルム上の金属は内側または外側に向けることができます。金属化フィルムのプラスチック部分は誘電体として機能し、内容物を電気的に絶縁します。一方、金属部分はファラデーケージを形成し、電界を遮蔽します。この遮蔽バッグは帯電防止性、静電気散逸性、そして非常に優れた遮蔽性を備えており、1000Vのパルスを20V に低減します。 [ 2 ] [ 5 ]
- シールドバッグは銀色で半透明です。[ 2 ]これらのバッグはより繊細な部品に好まれますが、航空機や病院の酸素濃度が高い場所など、火花が危険な環境でも使用されています。[ 4 ]欠点としては、コストが高いことと、穴が開くとシールドの完全性が損なわれるため、比較的壊れやすいことが挙げられます。さらに、金属基材が時間の経過とともに劣化する可能性があるため、保存期間が限られています。[ 6 ]
- 防湿袋
- この種のバッグはシールドバッグと非常によく似ていますが、多層素材の中に少なくとも１層の防湿層が含まれている点が異なります。このバッグには２種類あります。１つはアルミ箔でできており、外側に帯電防止タイベック、内側に帯電防止PEが使用されています。もう１つは金属化フィルムの２層でできており、外側に帯電防止コーティング、内側に帯電防止PEが使用されています。これらは標準的なシールドバリアが提供するすべての保護機能に加え、湿気の通過に対するより強力な保護機能を提供します。[ 2 ]
- 防湿袋は通常の遮蔽袋よりも厚みがあります。そのため、より丈夫です。[ 2 ]
ピンク色（散逸性）と黒色（導電性）のポリエチレンは、発泡体、プチプチ、箱などの硬質素材といった他の形態でも存在する。発泡体は、リード線を発泡体に突き刺すことで、個々のリード線付き部品を保管するために使用される。
使用
機械的損傷と静電気による損傷の両方から保護するために、複数の保護層が用いられることがよくあります。保護されたデバイスは、金属蒸着PETフィルムの袋に入れられ、さらにピンク色のポリエチレン製気泡緩衝材の袋に入れられ、最後にピンク色の発泡ポリスチレンで裏打ちされた黒色の硬質ポリエチレン製の箱に梱包されます。
袋は静電気のない作業場でのみ開封することが重要です。[ 1 ]
参考文献
- 1 2 3 JESD 625-A 静電気放電に敏感な (ESDS) デバイスの取り扱いに関する要件https://www.defsup.com/images/JESD625a.pdf。「EIA-625」の改訂版。
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11適切なバッグの選び方(PDF)。フロリダ州ブラデントン: Ground Zero Electrostatics。p. 2。
- ↑ 「ESDジャーナル - ESDバッグ」。www.esdjournal.com。2016年1月20日取得。
- 1 2 Fisher Container Corp. 「ピンクポリ袋 vs シールドバッグ」。www.fishercontainer.com。2016年1月20日取得。
- ↑ 「帯電防止バッグと静電気シールドバッグ」。www.elimstat.com 。2016年8月24日取得。
- ↑ 「帯電防止袋と導電性袋」。www.packagingknowledge.com 。2008年9月5日のオリジナルからアーカイブ済み。2016年1月20日取得。
さらに読む
- Yam, KL、「包装技術百科事典」、John Wiley & Sons、2009年、ISBN 978-0-470-08704-6
- ANSI/ESD S541-2019：ESD感受性物品の包装に関する規格
- ANSI/ESD STM11.31-2018。標準試験方法は、静電シールドバッグのシールド能力を試験および判定する方法を提供する。
- ANSI/ESD STM11.11-2022. 静電気放電感受性物品の保護に関する規格 - 表面抵抗測定
