Pakendid elektroonikatööstusele

Pakend elektroonikatööstusele aitab kaitsta staatilise elektri suhtes tundlikku tehnikat. Suures plaanis on see oluline ennetusmeede hilisemate kulude vältimiseks ning tootmises kasumliku kvaliteeditaseme saavutamiseks ja hoidmiseks.

Heal pakendil mitu nime

Elektroonikatööstusele mõeldud pakendit nimetatakse ka ESD-pakendiks. ESD on lühend inglise keelsest sõnaühendist Electrostatic Discharge, mis tähendab tõlkes elektrostaatilist lahendust ehk staatilise elektri maandumist elektrit juhtivas objektis. Lisaks kutsutakse ESD-pakendit eesti keeles veel ka antistaatiliseks kaitsepakendiks.

Tööstuses kasutatakse ESD-pakendi märgistamiseks kindlat kokkuleppelist sümbolit:

antistaatilised pakendid
antistaatilised pakendid

Pilt: Wikimedia Commons

Mulli meenutav  element tähistab pakendi kaitsvaid omadusi. See annab pakendiga kokku puutuvale isikule märku, et pakendis olev komponent või seade on nõuetekohaselt kaitstud ja ta võib end tööd tehes kindlalt tunda.

Staatilise elektri olemus

Staatiline elekter on meie elukeskkonna lahutamatu osa ning seda tekitab elektrit mittejuhtivate materjalide hõõrdumine. Laetud materjalide teineteisest eraldamisel saab üks neist negatiivse, teine positiivse laengu – need omandavad potentsiaali. Kuna materjalide mittejuhtivuse tõttu laeng kuhugi ei pääse,  tekib nende kummagi ümber staatiline elektriväli.

Kui nüüd laetud ese puutub kokku elektrit juhtiva materjaliga, toimub ülikiire potentsiaalide ühtlustumine, mille käigus laetud osakesed liiguvad elektrit juhtivasse materjali.

Pakendite valdkonnas on eluliseks näiteks ilma ESD-kaitseta lainepapist kastid, mis transportimise käigus hõõrduvad üksteise vastu, genereerides nii staatilist elektrit. Lattu jõudmisel asetatakse kast metallist riiulile ning kiire maanduse käigus läbistab kasti elektrivool. Kui kastis juhtub olema tundlik elektroonika, võib olla kahju juba tekkinud, ilma et keegi oskaks midagi halba kahtlustada.

Elektroonikatööstus ja staatiline elekter

Elektroonikatööstuses tehakse ESD probleemi minimeerimiseks suuri investeeringuid. Korrektselt sisustatud ruumid, töökohad, riietus, kindlad töövõtted ja loomulikult õiged pakendid aitavad oluliselt vähendada praagi osakaalu.

Eriti salakavalaks probleemiks on tootmisprotsessi käigus ESD põhjustatud latentsed ehk varjatud vead. Näiteks kaasajal võib ühes mikrokiibis paiknevate transistorite arv olla enam kui 7 miljardit ning nii tillukeses ja kokkusurutud keskkonnas on transistorite vahelised ühendusrajad äärmiselt kitsad. Mis tähendab, et isegi nõrga staatilise elektrilaengu kiire maandumine kiibis kahjustab raja struktuuri.

Kiipi käitlev töötaja seda protsessi ei tunneta ega taju. Hiljem võib komponent vabalt läbida ka kvaliteedikontrolli, sest sel hetkel töötab kõik veatult. Nii jõuab praagiga protsessor lõpptootesse.

Kuue kuu möödudes lakkab järsku arvuti või nutitelefon töötamast ja paranduses ei suudetagi viga kindlaks teha, sest väljaspool teadusasutusi ei ole nii mikroskoopilisel skaalal võimalik elektroonikat uurida. Elektroonikatööstuses töötavad inimesed on oletanud, et isegi enam kui 20% tuvastamata veaga seadmetest võivad olla ESD kahjustusega.

Loomulikult tähendab selline viitega vea ilmnemine tarbijate pahameelt, mainekahju toote tootjale ja juhtunu heastamiseks kulutatud suuri summasid.

Antistaatilised lainepapist pakendid elektroonikatööstusele

Äsjane näide illustreeris ilmekalt kui oluline on kaitsta tootmises tundlikku elektroonikat ESD eest. Selles vallas on lainepapist ESD-pakendid suurepäraseks alternatiiviks plastist analoogidele. Seda lausa viiel põhjusel:

  1. lainepapist kaste on soodsam toota;
  2. lainepapist pakendite hea töödeldavus võimaldab valmistada kõiksugu erilahendusi;
  3. lainepapist pakend kaitseb toodet efektiivsemalt ka füüsiliste vigastuste eest;
  4. lainepapist pakendite lahenduse saab disainida kogu tootmisprotsessi arvessevõtva tervikuna – lõpptoote aluseks olevate komponentide säilituskastidest tehases kuni poeriiulile jõudva pakendini;
  5. lainepapist kastid on hiljem ümbertöödeldavad, olles nii oluliselt keskkonnasõbralikumad.

Lainepapist ESD-pakendite kaitsvad omadused

Ilma spetsiaalse töötluseta lainepapp on hõõrdumisel staatilist elektrit genereeriv ja hoidev, aga elektroonikatööstusele mõeldud pakendid saavad tootmisel eesmärgist lähtuva ESD töötluse, mis annab neile ühe kolmest omadusest:

  1. pakend juhib elektrit ega võta hõõrdumisel laengut külge (märge: antistatic / low charging);
  2. pakendi materjali elektritakistus jääb vahemikku 1 x 104 – 1 x 1011 oomi ning see hajutab laengut (märge: static dissipative);
  3. pakendi elektritakistus on võrdne või suurem kui 1 x 1011 oomi ja see isoleerib sisu elektrivälja eest (märge: insulative).

Lainepapi antistaatiliseks muutmiseks on kolm enamlevinud meetodit:

  1. antistaatilise ainega katmine – kas antistaatilisi omadusi andva lahusega töötlemine või papi katmine elektrit juhtiva tindiga;
  2. lainepapi lamineerimine staatilist laengut hajutavate materjalidega (näiteks õhuke metallikiht ja polüetüleenkile);
  3. papist pakendi vooderdamine elektrit juhtivate materjalidega (näiteks ESD-plastist vahelehed või ESD-vahust sisu).

Lainepapist pakend elektroonikatööstusele telli Ecoboxist

Ecoboxi inseneridest ja disaineritest koosnev meeskond töötab ESD-pakendilahenduse välja kliendi vajadustest lähtuvalt ning tarvidusel saab erinevad pakendid luua kogu tootmis- ja logistikaahelat silmas pidades.

Mõned näited antistaatilistest pakenditest, mida valmistame:

  • sõrestikud, jagajad ja vormid tootmisesse;
  • pooltoodete transpordikastid tehastevaheliseks logistikaks;
  • trükkplaatide, mikroskeemide ja muude komponentide säilituskastid;
  • rühmapakendid;
  • valmistoodete pakendid.

Võta meiega ühendust kontaktvormi kaudu või e-posti teel: pakendid@pakendid.ee