防静电与导电与消散泡沫?

电器工程 静电放电 抗静电 导电的
2022-01-29 02:45:39

更新:在与泡沫公司的应用工程师深入交谈后,我在线提供了一些基本答案。我认为对于帮助清除这些答案背后的理论的人来说,这仍然会很有帮助。

我正在切割一些定制的泡沫插入物,以便在聚丙烯硬壳外壳(Pelican 品牌)内运输完全组装的平板电脑/笔记本电脑。该套件将在湿度非常低的环境中使用,这就是为什么我认为使用导电、耗散或抗静电泡沫可能是有意义的。

我不是电气工程师,所以请原谅接下来的任何无知,但这些是我的想法(我将非常感谢澄清!):

导电泡沫:导电泡沫是一种填充有碳的聚乙烯泡沫(与所有黑色 ESD 泡沫一样),赋予其导电性能和颜色。导电泡沫专为重复使用而设计,当物品完全封闭在其中时,其作用就像法拉第笼。因此,当使用导电泡沫时,不需要银导电袋作为外部容器。

如果导电泡沫的触点有泡沫路径,则导电泡沫会耗尽电池电量,因此必须小心防止这种情况发生(通过绝缘触点或在导电泡沫和被包装物品之间使用静电消散泡沫层)。导电泡棉有两种等级:插铅级和元件级。

插铅级导电泡沫设计为通过其引线将组件直接安装到泡沫中,并从连接的组件中排出电荷。

缓冲级导电泡沫设计用于包装电路板或硬盘驱动器等物品。

当需要作为法拉第笼和导体的特性时(例如将组件分流到地),应使用导电泡沫。它的表面电阻为 10^4 欧姆或更小。它是最昂贵的 ESD 泡沫。

抗静电泡沫:抗静电泡沫是一种聚氨酯泡沫,化学掺杂有抗静电剂(表面活性剂)并用粉红色染料着色以进行识别。防静电泡沫在与自身摩擦时不会产生静电荷,但会很高兴地将电荷通过自身传递给其中包含的任何东西(感谢EEVblog 对此的解释)。

由于防静电泡沫不提供屏蔽,因此必须将其放置在屏蔽袋中。防静电泡沫的另一个关键特性是它在暴露于环境时具有保质期。因此,它通常用作运输部件的一次性泡沫。它是最便宜的 ESD 泡沫类型。它的表面电阻为 10^9 到 10^10 欧姆或更小(这个数字越高,电荷消散的越慢)。

静电消散泡沫:静电消散泡沫是一种聚乙烯泡沫,它可以是黑色碳浸渍的,也可以是粉红色的并掺杂有表面活性剂。黑碳版本是永久性的,碳含量低于导电泡沫。粉色版本的使用寿命有限,但比粉色防静电泡沫的使用寿命要长得多。

静电耗散泡沫是可重复使用应用的通用 goto 泡沫,除非您需要导电泡沫的特定特性。与抗静电泡沫一样,静电消散泡沫必须包含在法拉第笼内。

与导电泡沫不同,它不会耗尽电池(或至少不会很快)。它的表面电阻为 10^5 到 10^10 欧姆。

我无法证实这一点,但它可能具有防静电和导电泡沫的一些特性,因为它可以防止泡沫摩擦表面(或本身)而产生静电,并且还允许充电通过泡沫流到地面(虽然比导电泡沫慢)。

根据我的理解,我倾向于使用静电消散泡沫,但肯定会将其包含在一个充当法拉第笼的导电层中。我倾向于使用用导电钩环(魔术贴)胶带密封的导电织物。

我在这个板上找到的最接近答案的地方是这里

如果比我更了解电的人能详细说明这些泡沫背后的理论,我将不胜感激。我为以下五个广泛的使用类别汇总了三种泡沫的最佳应用粗略指南:

  1. 没有电池的裸板。一次性使用:银导电袋内的防静电(粉红色)。多用途:导电(黑色)泡沫。或者,您可以在导电容器/法拉第笼内使用静电消散(黑色)泡沫。
  2. 电池:一次性使用:银导电袋内的防静电(粉红色)。多用途:导电袋内的静电消散(黑色)泡沫。
  3. 带电池的裸板。一次性使用:银导电袋内的防静电(粉红色)。多用途:导电容器/法拉第笼内的静电消散(黑色)泡沫。
  4. 没有电池的组装设备。一次性使用:银导电袋内的防静电(粉红色)。多用途:导电容器/法拉第笼内的静电消散(黑色)泡沫。
  5. 带电池的组装设备。一次性使用:银导电袋内的防静电(粉红色)。多用途:导电容器/法拉第笼内的静电消散(黑色)泡沫。
3个回答

由于防静电泡沫不可重复使用,如果笔记本电脑没有暴露的电气连接,并且您要防范的威胁是对笔记本电脑的 ESD 损坏,并且与笔记本电脑相比,泡沫的成本很小,那么使用您能找到的导电性最强的泡沫,即缓冲级导电泡沫。

(我觉得有点尴尬发布这个。你应该真的得到这个答案的功劳。)

导电泡沫是最好的,因为它不允许一个引脚在不使用时比另一个引脚具有更多的电气优势。防静电只处理静电造成的损坏,但不会(完全)消除引脚通过它的电流的可能性。加上导电泡沫更通用和广泛。

至于泡沫周围的法拉第笼,ESD“屏蔽”袋非常适合放在产品周围而不是泡沫周围。这些袋子由多层制成,可阻挡电荷并在产品周围提供导电路径。将它放在产品周围可以节省大量用于绕过笨重泡沫所需的更大袋子的成本。

从技术上讲,使用这种类型的袋子,任何泡沫都可以。在实际应用中,由于泡沫存在于产品中,袋子可能会被刺破或撕裂,或者产品经常从泡沫附近的袋子中取出,因此仍需要 ESD 泡沫。

底线,带屏蔽袋,我会使用防静电泡沫;使用静电消散袋(不推荐用于包含微电子设备的产品),我会使用消散泡沫。我没有使用需要导电泡沫的产品,但我不会依赖它来提供表面电阻超过几欧姆的出色法拉第笼。