Bolsa antiestática

El embalaje con protección ESD se utiliza para almacenar componentes electrónicos , que son propensos a sufrir daños por descargas electrostáticas (ESD). Generalmente tienen forma de bolsa, de ahí el nombre coloquial de bolsa ESD . Suelen tener una capa de material débilmente conductor en el interior para evitar la acumulación de cargas estáticas por fricción ( efecto triboeléctrico ) y para asegurar que cualquier descarga estática fluya a través de la bolsa y no hacia el contenido. La primera propiedad se denomina antiestática ; la segunda, disipativa de estática . ^{[ 1 ]} Según la norma JESD 625-A, que un material sea conductor no implica que sea antiestático; deben realizarse pruebas triboeléctricas especializadas para comprobarlo. ^{[ 1 ]}

Algunos embalajes ESD incorporan una capa de mayor conductividad para formar una jaula de Faraday . Esto no solo proporciona protección contra descargas electrostáticas, sino también contra campos eléctricos externos . Esta protección es relevante si se produce una descarga estática entre el exterior de la bolsa y otro objeto (como la mano de una persona), ya que el campo electrostático resultante penetrará en una bolsa no conductora y generará un voltaje en su interior. El Apéndice E de la norma ANSI/ESD S541 define una prueba de blindaje estático, que aplica una descarga al exterior de la bolsa. Se coloca un sensor de voltaje dentro de la bolsa para determinar su eficacia de blindaje. ^{[ 2 ]}

Las normas que describen los embalajes con protección ESD incluyen JESD 625-A (anteriormente EIA 625), ANSI/ESD S541 (anteriormente EIA 541) y ANSI/ESD S20.20. ANSI/ESD S541 define varias formas de probar los embalajes ESD.

La mayoría de los envases ESD están hechos principalmente de plástico (comúnmente tereftalato de polietileno [PET] o polietileno [PE]), ya que el plástico es económico, flexible y más difícil de rasgar que el papel de aluminio. Sin embargo, dado que la mayoría de los plásticos no son conductores, se requiere un tratamiento especial para que ofrezcan protección ESD.

Bolsa disipativa de "polietileno rosa"

Este tipo de bolsa está hecha de PE con un compuesto químico de muy baja conductividad mezclado con el plástico o recubierto sobre él. Son antiestáticas y disipadoras de estática , ^{[ 3 ]} pero proporcionan muy poco blindaje: una descarga que generaría un  pulso de 1000 V en el interior de una bolsa de plástico normal se manifestaría como un  pulso de 800 V en el interior de una bolsa "rosa". ^{[ 2 ]}

Las «bolsas rosas» se utilizan principalmente para empaquetar materiales que, si bien son resistentes a las descargas electrostáticas (ESD), se colocan cerca de dispositivos susceptibles a ellas. Se denominan «tipo II» en la norma MIL-B-81705 . ^{[ 2 ]} El color rosa se añade al plástico mediante un colorante químico. El material conductor en sí no tiene color y existen versiones transparentes de esta bolsa. ^{[ 2 ]}

Este tipo de bolsas se fabricaban antiguamente con amina de sebo reactiva. La amina atrae la humedad, que puede conducir la carga a otra superficie o a la atmósfera misma. ^{[ 4 ]} Sin embargo, puede provocar la oxidación de algunos metales y el agrietamiento por tensión en algunos plásticos. En las bolsas modernas, la amina de sebo ha sido sustituida por aminas menos reactivas y amidas no reactivas. ^{[ 2 ]}

Bolsa de polietileno negro semiconductora

Este tipo de bolsa está fabricada con PE cargado de carbono, lo que la hace mucho más conductora que la bolsa "rosa". Como resultado, proporciona una mayor capacidad de apantallamiento (reduciendo un  pulso de 1000 V a 600  V), además de ser antiestática y disipadora de estática. Sin embargo, esto también significa que no proporciona aislamiento eléctrico entre el interior y el exterior, por lo que también puede actuar como un "puente" para una descarga entre el contenido y el entorno exterior. ^{[ 2 ]}

Este tipo de bolsa es negra y no transparente. Esto representa un nuevo riesgo, ya que los manipuladores pueden dañar el contenido por descarga electrostática al abrir la bolsa para examinarlo. Su precio se acerca al de la bolsa rosa, a la vez que ofrece un poco de protección, lo que la convierte en una opción intermedia cuando las bolsas de protección auténticas eran caras. ^{[ 2 ]}

Bolsa protectora (translúcida plateada)

Este tipo de bolsa utiliza un diseño laminado multicapa . Generalmente se emplean cuatro capas, con dos capas de PE disipativo (como se describió anteriormente) que recubren una película metalizada (normalmente poliéster ). El metal de la película puede estar orientado hacia el interior o el exterior. La parte plástica de la película metalizada actúa como dieléctrico para aislar eléctricamente el contenido, mientras que la parte metálica forma una jaula de Faraday para proteger contra campos eléctricos. La bolsa de protección es antiestática, disipa la estática y ofrece una excelente protección, reduciendo un  pulso de 1000 V a 20  V. ^{[ 2 ] [ 5 ]}

Las bolsas de protección tienen un aspecto plateado y son translúcidas. ^{[ 2 ]} Estas bolsas son las preferidas para las partes más sensibles, pero también se utilizan en entornos donde las chispas serían peligrosas, como las zonas ricas en oxígeno de los aviones y los hospitales. ^{[ 4 ]} Entre sus desventajas se encuentran su coste y su relativa fragilidad, ya que cualquier perforación compromete la integridad de la protección. Además, tienen una vida útil limitada, puesto que el sustrato metálico puede deteriorarse con el tiempo. ^{[ 6 ]}

Bolsa con barrera antihumedad

Este tipo de bolsa es muy similar a la bolsa de protección, con la diferencia de que incluye al menos una capa de barrera de vapor en el material multicapa. Existen dos tipos de esta bolsa: una está hecha de papel de aluminio con Tyvek disipativo en el exterior y PE disipativo en el interior; la otra está hecha de dos capas de película metalizada con un revestimiento antiestático en el exterior y PE disipativo en el interior. Proporcionan todas las protecciones que ofrece una barrera de protección estándar, además de una mayor protección contra el paso de la humedad. ^{[ 2 ]}

Las bolsas con barrera antihumedad son más gruesas que las bolsas de protección normales. Por lo tanto, son más resistentes. ^{[ 2 ]}

El polietileno rosa (disipativo) y el negro (conductor) también se presentan en otras formas, como espuma, plástico de burbujas y piezas rígidas como cajas. La espuma se utiliza para almacenar componentes individuales con terminales , insertando estos en ella.

Se suelen utilizar múltiples capas de protección para proteger tanto los daños mecánicos como los electrostáticos. Un dispositivo protegido puede empaquetarse dentro de una bolsa de película de PET metalizada , dentro de una bolsa de plástico de burbujas de polietileno rosa, que finalmente se coloca dentro de una caja rígida de polietileno negro forrada con espuma de polietileno rosa.

Es importante que las bolsas solo se abran en estaciones de trabajo libres de estática. ^{[ 1 ]}

• Dispositivo antiestático
  • prendas antiestáticas
  • Agente antiestático
  • Alfombrilla antiestática
  • Correa de muñeca antiestática
• Blindaje electromagnético
• Dispositivo sensible a la electricidad estática
• Velostat

• Historia de ESD con Dan Anderson

• Yam, KL, "Enciclopedia de tecnología de embalaje", John Wiley & Sons, 2009, ISBN 978-0-470-08704-6
• ANSI/ESD S541-2019: Norma para el embalaje de artículos susceptibles a descargas electrostáticas
• ANSI/ESD STM11.31-2018. El método de prueba estándar proporciona un método para probar y determinar las capacidades de blindaje de las bolsas de blindaje electrostático.
• ANSI/ESD STM11.11-2022. Norma para la protección de elementos susceptibles a descargas electrostáticas: medición de la resistencia superficial.