Man unterscheidet drei Klassen von ESD-Verpackungen:
- leitfähig (C = conductive) Verpackung mit einem Oberflächenwiderstand < 104 Ω
- ableitend (D = dissipativ) Oberflächenwiderstand >104 Ω und < 1011 Ω
- abschirmend (S = shielding) Schirmwirkung gegen elektrostatische Entladungen
Innerhalb einer EPA können normalerweise keine Aufladungen bzw. Entladungen entstehen. Wird innerhalb der EPA Verpackungen, wie Behälter, Trays oder Beutel benötigt, müssen diese leitfähig oder ableitfähig sein, so dass diese selbst keine Aufladungen erzeugen. Leitfähige und ableitende Verpackungsmaterialien können allerdings Ladungen durchleiten. Werden ESD-empfindliche Bauteile aus der EPA heraustransportiert müssen sie daher so verpackt sein, dass eventuelle elektrostatische Entladungen gedämpft werden. Dies erfolgt über abschirmende Verpackungen.
Die Anforderungen an Verpackungen werden in der DIN EN 61340-5-3 beschrieben.
Elemente welche zu verpacken sind | Innerhalb der ESD-Schutzzone (EPA) | Außerhalb der ESD-Schutzzone (UPA) | ||
Direkt anliegend (z.B. Beutel) | Umhüllend (z.B. Kiste) | Direkt anliegend (z.B. Beutel) | Umhüllend (z.B. Kiste) | |
Electrostatic sensitive device (ESDS) | Elektrostatisch leitfähig oder ableitfähig (Anmerkung 1) | Elektrostatisch leitfähig oder ableitfähig | Wie für innerhalb der EPA jedoch zusätzlich mit Schirmwirkung gegen ESD (Anmerkung 2) | Schirmwirkung gegen ESD |
Anmerkung 1: Für ESDS mit Batterie sollte bei Auswahl der Verpackung darauf geachtet werden, dass sich die Batterie durch die Verpackung nicht entlädt Anmerkung 2: Schirmwirkung gegen ESD wird nur benötigt, wenn die umhüllende Verpackung keine solche Schirmwirkung bietet | ||||
DIN EN 61340-5-3 Tabelle A.1
Die Schirmwirkung kann durch verschiedene Verpackungskonzepte erzeugt werden. Die sicherste Variante sind sog. „Shielding Beutel“.
Für „Shielding Beutel“ werden mehrlagige Folien verwendet, die über eine Metallbeschichtung (i.a. Aluminium) verfügen. Man unterscheidet zwischen außenliegender und innenliegender Beschichtung. Beide sind für die Verwendung außerhalb der EPA geeignet, wobei die innenliegende Beschichtung robuster gegen mechanische Beschädigungen ist.
Shielding Beutel sind die einzige abschirmende Verpackung für die es auch eine genormte Prüfung der Abschirmwirkung gibt. Diese ist in der DIN 61340-4-8 beschrieben. Danach darf die elektrostatische Energie, die in einen geschlossenen abschirmenden Beutel eindringen kann, maximal 50nJ betragen.
Andere abschirmende Verpackungskonzepte sind aber auch möglich. Dabei wird die Schirmwirkung gegen ESD über Luftspalte oder Sperrschichten erzeugt. Diese muss der Anwender aber selbst definieren und dafür auch eigene Messverfahren konzipieren.
Eine verbreitete Methode sind der Einsatz von Wellpappkartons oder Behälter aus dissipativen Hohlkammerstegplatten als umhüllende Verpackung, da der Luftspalt der durch den Materialaufbau entsteht häufig schon ausreichende Schirmwirkung bietet. Dies muss aber durch den Anwender selbst messtechnisch nachgewiesen werden.
| Verpackungssystem | |
| Abschirmbeutel | Anderes Verpackungskonzept für ESD-Abschirmung |
Prüfmethode | IEC 61340-4-8 | Vom Anwender festgelegt |
Anforderung | Energie <50nJ | Direkt anliegende Verpackung muss ableitfähig oder leitfähig sein. Eine Sperrschicht oder ein definierter Luftspalt, welcher die ESD-Energie abschwächt, muss vorgesehen werden.* |
*Keine Komponente des Verpackungssystems darf innerhalb einer EPA ein ESD-Risiko verursachen | ||
EN 61340-5-3, Tabelle 2: Prüfmethoden und Anforderungen für Verpackungen mit Schirmwirkung gegen elektrostatische Entladung
> Mehr zum Thema ESD Verpackungen finden Sie auch hier und in Teil 1 dieses Artikels
