Thùng và khay chống tĩnh điện

Thùng và khay chống tĩnh điện bảo vệ linh kiện, bo mạch khỏi phóng tĩnh điện trong lúc chứa và vận chuyển. Có sẵn nhiều cỡ tiêu chuẩn, đồng thời nhận làm theo kích thước sản phẩm của từng nhà máy.

Các loại

• Thùng nhựa PP ESD: bền, chịu va đập, xếp chồng được
• Thùng danpla ESD: nhẹ, gấp gọn, làm theo kích thước bất kỳ
• Khay linh kiện SMT: khay reel, khay IC, khay JEDEC
• Tùy chọn: vách ngăn, mút EVA định hình, nắp, túi nhãn, mã QR / barcode

Thông số tham khảo

Điện trở bề mặt	10⁶ – 10⁹ Ω (tiêu tán); có tùy chọn loại dẫn điện (PP pha carbon), xác nhận theo từng mã
Vật liệu	PP ESD / danpla (PP rỗng) ESD
Kích thước	Cỡ tiêu chuẩn hoặc theo yêu cầu
Tiêu chuẩn	ANSI/ESD S20.20, IEC 61340-5-1
Thời gian giao hàng	5–7 ngày

Bao bì ESD trong khu EPA và khi ra ngoài EPA

Theo Hiệp hội ESD (ESDA) và tiêu chuẩn ANSI/ESD S541, yêu cầu với thùng, khay phụ thuộc vào nơi chúng được dùng:

• Bên trong EPA: thùng phải ít sinh điện (low-charging) và có vật liệu tiêu tán hoặc dẫn điện. Người, mặt bàn, thùng đều được nối đất nên điện tích thoát được.
• Ra ngoài EPA (chuyển kho, chuyển xưởng, giao khách): ngoài hai yêu cầu trên, bao bì còn phải che chắn phóng điện (discharge shielding) — tức linh kiện nằm trong một “lồng Faraday” kín.

Thùng PP dẫn điện có nắp tạo được hiệu ứng lồng Faraday. Theo giải đáp kỹ thuật của Desco, chỉ cần nắp đóng và tựa chắc lên vành thùng là đủ, không cần gioăng đặc biệt; mở nắp ra thì hiệu ứng che chắn mất. Thùng không nắp hoặc khay hở chỉ nên dùng bên trong EPA.

Ngưỡng điện trở của vật liệu bao bì

Đặc tính	Giới hạn (theo ESDA)	Phương pháp đo
Dẫn điện / che chắn phóng điện	Điện trở bề mặt ≤ 1×10³ Ω	ANSI/ESD STM11.11
Tiêu tán	Điện trở bề mặt > 1×10⁴ Ω và < 1×10¹¹ Ω	ANSI/ESD STM11.11
Ít sinh điện	Không suy ra được từ điện trở — phải thử riêng	—

Lưu ý: dải phân loại bao bì (STM11.11) khác dải phân loại mặt bàn, sàn. Một thùng ghi 10⁶–10⁹ Ω thuộc nhóm tiêu tán, dùng tốt trong EPA; khi cần chuyển hàng ra ngoài EPA, nên dùng thùng có nắp, kết hợp túi chắn tĩnh điện (shielding bag) cho từng bo mạch.

Chất liệu: tính năng nằm trong nhựa hay chỉ là lớp phủ?

• Nhựa pha carbon: hạt carbon được trộn vào nhựa PP khi đùn, ép, làm vật liệu chuyển hẳn từ cách điện sang dẫn điện hoặc tiêu tán. Tính năng này vĩnh viễn, không phụ thuộc độ ẩm. Thùng thường có màu đen.
• Nhựa “antistatic” dùng phụ gia: phụ gia di chuyển lên bề mặt, hút ẩm từ không khí để giảm tích điện. Theo R&D World, phụ gia có thể bay hơi dần nên tính năng không bền và yếu đi khi phòng khô. Loại này (thường màu hồng, xanh) chỉ giảm sinh điện, không có khả năng che chắn.
• Danpla (tấm PP rỗng hai lớp): nhựa PP đùn dạng vách kép giống bìa carton sóng, độ dày phổ biến 3–5 mm. PP trơ hóa học, không bị ảnh hưởng bởi đa số dầu, dung môi, nước, và tái chế được (mã nhựa số 5). Bản ESD trộn chất dẫn điện vào nhựa khi đùn.
• Thùng ép phun và danpla: thùng ép phun bền, dùng nhiều năm, nhưng phải có khuôn nên chỉ có kích thước sẵn. Danpla cắt, gấp, hàn được nên làm được mọi kích thước, phù hợp vách ngăn theo sản phẩm.

Khay JEDEC cho IC

Khay JEDEC có kích thước ngoài thống nhất 322,6 × 135,9 mm (12,7 × 5,35 inch) để dùng chung trên máy gắp đặt, máy test và khi xếp chồng. Có hai loại chiều cao: loại thấp khoảng 6,35 mm cho QFP, QFN, BGA, CSP và loại cao khoảng 10,2 mm cho PGA, PLCC. Khay được đục lỗ để khí lưu thông khi xếp chồng. Nếu linh kiện cần sấy lại theo mức nhạy ẩm (MSL), phải dùng loại khay chịu nhiệt và kiểm tra nhiệt độ tối đa in trên khay.

Ứng dụng theo công đoạn

• SMT, lắp ráp: thùng có vách ngăn chứa bo mạch giữa các trạm; khay chứa linh kiện rời, reel.
• Kho linh kiện: thùng xếp chồng, có túi nhãn và mã vạch để quản lý FIFO.
• Vận chuyển giữa các nhà máy: thùng dẫn điện có nắp, hoặc thùng danpla kết hợp mút dẫn điện định hình.

Sai lầm thường gặp

• Dùng thùng nhựa thường cho bo mạch rồi đặt lên bàn ESD — thùng cách điện vẫn tích điện.
• Bỏ nắp khi chuyển hàng ra khỏi EPA.
• Dán băng keo thường, nhét giấy, túi nilon thường vào thùng ESD.
• Không đo lại: thùng nên được đo điện trở định kỳ theo kế hoạch kiểm soát ESD, nhất là thùng đã trầy xước, bám bẩn.

Nguồn tham khảo kỹ thuật

• ESDA – Fundamentals of ESD, Part 3 (bao bì ESD, ANSI/ESD S541)
• Desco – Thùng dẫn điện, nắp và hiệu ứng lồng Faraday (Q&A)
• R&D World – Controlling electrostatic discharge in cleanroom packaging
• Wikipedia – Corrugated plastic (tấm nhựa PP rỗng hai lớp)
• WikiChip – JEDEC tray (kích thước chuẩn)

Câu hỏi thường gặp

Nên chọn thùng PP hay thùng danpla?

Thùng PP bền, hợp dùng lâu dài trong xưởng. Danpla nhẹ và làm được mọi kích thước, hợp khi cần thùng theo đúng sản phẩm hoặc số lượng lớn với chi phí thấp.

Có làm vách ngăn theo sản phẩm không?

Có. Gửi kích thước sản phẩm và số ô cần chia, chúng tôi làm vách ngăn hoặc mút EVA định hình.

Thùng ESD dùng được bao lâu?

Thùng nhựa pha carbon có tính chống tĩnh điện nằm trong vật liệu nên giữ tính năng lâu dài; loại dùng phụ gia antistatic thì tính năng giảm dần theo thời gian và khi phòng khô. Dù loại nào cũng nên đo điện trở định kỳ.

Nội dung: Đội kỹ thuật PRIMEAG