Antistatischer vs. leitfähiger vs. dissipativer Schaum?

UPDATE: Ich habe einige grundlegende Antworten hinzugefügt, die ich erhalten habe, nachdem ich mich eingehend mit einem Anwendungstechniker einer Schaumstofffirma unterhalten habe. Ich denke, es wäre immer noch sehr hilfreich, wenn jemand die Theorie hinter diesen Antworten herausarbeitet.

Ich lasse einige benutzerdefinierte Schaumstoffeinlagen zuschneiden, um ein vollständig zusammengebautes Tablet / Laptop in einer Hartschalenhülle aus Polypropylen (Marke Pelican) zu transportieren. Dieses Kit wird in Umgebungen mit sehr niedriger Luftfeuchtigkeit verwendet. Aus diesem Grund hielt ich es für sinnvoll, entweder leitfähigen, dissipativen oder antistatischen Schaum zu verwenden.

Ich bin kein Elektrotechniker, bitte entschuldigen Sie die folgenden Unkenntnisse, aber dies sind meine Gedanken (ich würde mich sehr über eine Klarstellung freuen!):

Leitfähiger Schaum: Leitfähiger Schaum ist ein mit Kohlenstoff gefüllter Polyethylenschaum (wie alle schwarzen ESD-Schaumstoffe), der seine leitfähigen Eigenschaften und Farbe verleiht. Leitfähiger Schaum ist für den wiederholten Gebrauch konzipiert und verhält sich wie ein Faradayscher Käfig, wenn ein Gegenstand vollständig darin eingeschlossen ist. Aus diesem Grund wird bei der Verwendung von Leitschaum kein silberner Leitbeutel als Außenbehälter benötigt.

Leitfähiger Schaum entleert Batterien, wenn deren Kontakte einen Pfad zum Schaum haben. Daher muss sorgfältig darauf geachtet werden, dies zu verhindern (durch Isolieren der Kontakte oder durch Verwenden einer statisch dissipativen Schaumschicht zwischen dem leitfähigen Schaum und dem zu verpackenden Gegenstand). Es gibt zwei Arten von leitfähigem Schaum: Blei-Einführungs- und Bauteilqualität.

Leitfähiger Schaumstoff für die Einführung von Blei ist so konzipiert, dass Komponenten über ihre Zuleitungen direkt in den Schaumstoff eingebaut werden und die Ladung von den angeschlossenen Komponenten abfließen kann.

Leitfähiger Schaumstoff in Kissenqualität wurde für die Verpackung von Leiterplatten oder Festplatten entwickelt.

Leitfähiger Schaum sollte verwendet werden, wenn seine Eigenschaften als Faraday-Käfig und Leiter benötigt werden (z. B. Verschieben eines Bauteils zur Erde). Es hat einen Oberflächenwiderstand von 10 ^ 4 Ohm oder weniger. Es ist die teuerste Art von ESD-Schaum.

Antistatischer Schaum: Antistatischer Schaum ist ein Polyurethanschaum, der chemisch mit einem Antistatikmittel (Tensid) dotiert und zur Identifizierung mit einem rosa Farbstoff gefärbt ist. Antistatischer Schaum erzeugt keine statische Aufladung, wenn er an sich selbst reibt, sondern leitet eine Aufladung gerne an alles weiter, was darin enthalten ist (danke an EEVblog für die Erklärung ).

Da Antistatikschaum keine Abschirmung bietet, muss er in einen Abschirmbeutel gelegt werden. Eine weitere wichtige Eigenschaft von Antistatikschaum ist die Haltbarkeit, wenn er der Umgebung ausgesetzt wird. So wird es in der Regel als Einmalschaum für den Versand von Bauteilen verwendet. Es ist die kostengünstigste Art von ESD-Schaum. Es hat einen Oberflächenwiderstand von 10 ^ 9 bis 10 ^ 10 Ohm oder weniger (je höher diese Zahl, desto langsamer wird eine Ladung abgeleitet).

Statisch dissipativer Schaum: Statisch dissipativer Schaum ist ein Polyäthylenschaum, der entweder mit schwarzem Kohlenstoff imprägniert oder rosafarben und mit Tensiden dotiert ist. Die Black Carbon-Version ist permanent und hat einen geringeren Kohlenstoffgehalt als leitfähiger Schaum. Die rosafarbene Version hat eine begrenzte Lebensdauer, hält aber viel länger als rosafarbener Antistatikschaum.

Statisch dissipativer Schaum ist der allgemeine Schaum für wiederverwendbare Anwendungen, es sei denn, Sie benötigen die spezifischen Eigenschaften eines leitfähigen Schaums. Wie Antistatikschaum muss auch der Antistatikschaum in einem Faraday-Käfig enthalten sein.

Im Gegensatz zu leitfähigem Schaum werden die Batterien nicht entladen (oder zumindest nicht schnell). Es hat einen Oberflächenwiderstand von 10 ^ 5 bis 10 ^ 10 Ohm.

Ich konnte dies nicht bestätigen, aber es kann einige der Eigenschaften von sowohl antistatischem als auch leitendem Schaum haben, indem es die statische Aufladung des Schaums auf einer Oberfläche (oder auf sich selbst) verhindert und auch eine Aufladung zulässt fließen durch den Schaum zu Boden (obwohl langsamer als leitfähiger Schaum).

Nach meinem Verständnis neige ich zu statisch dissipativem Schaum, würde ihn aber sicher in einer leitfähigen Schicht enthalten, die wie ein Faradayscher Käfig funktioniert. Ich neige dazu, leitendes Gewebe zu verwenden, das mit einem leitenden Klettband versiegelt ist.

Das, was ich einer Antwort auf diesem Forum am nächsten fand, war hier .

Ich wäre sehr dankbar, wenn jemand, der die Elektrizität besser versteht als ich, die Theorie hinter diesen Schäumen erläutern könnte. Ich habe eine grobe Anleitung für die beste Anwendung der drei Schaumtypen für die fünf folgenden allgemeinen Verwendungskategorien zusammengestellt:

1. Leere bestückte Platinen ohne Batterie. Einmalgebrauch: Antistatisch (pink) in einem silbernen leitfähigen Beutel. Mehrzweck: Leitfähiger (schwarzer) Schaum. Alternativ können Sie auch einen statisch ableitenden (schwarzen) Schaum in einem leitfähigen Behälter / Faraday-Käfig verwenden.
2. Batteriezellen: Einmalgebrauch: Antistatisch (pink) in einem silbernen leitfähigen Beutel. Mehrfach verwendbar: Statisch dissipativer (schwarzer) Schaum in einem leitfähigen Beutel.
3. Bare Boards mit Batteriezellen. Einmalgebrauch: Antistatisch (pink) in einem silbernen leitfähigen Beutel. Mehrfachverwendung: Statisch dissipativer (schwarzer) Schaum in einem leitfähigen Behälter / Faraday-Käfig.
4. Bestückte Geräte ohne Batteriezellen. Einmalgebrauch: Antistatisch (pink) in einem silbernen leitfähigen Beutel. Mehrfachverwendung: Statisch dissipativer (schwarzer) Schaum in einem leitfähigen Behälter / Faraday-Käfig.
5. Bestückte Geräte mit Batteriezellen. Einmalgebrauch: Antistatisch (pink) in einem silbernen leitfähigen Beutel. Mehrfachverwendung: Statisch dissipativer (schwarzer) Schaum in einem leitfähigen Behälter / Faraday-Käfig.

Da Antistatikschaum nicht wiederverwendbar ist, wenn der Laptop keine freiliegenden elektrischen Verbindungen hat und die Bedrohung, vor der Sie sich schützen, eine ESD-Beschädigung des Laptops ist und die Kosten des Schaums im Vergleich zu denen des Laptops gering sind Verwenden Sie den leitfähigsten Schaum, den Sie finden können, nämlich leitfähigen Schaum in Kissenqualität.

(Es ist mir ein bisschen peinlich, dies zu posten. Diese Antwort sollte man wirklich gutschreiben.)

Leitfähiger Schaum ist am besten geeignet, da ein Stift bei Nichtverwendung keinen größeren elektrischen Vorteil als ein anderer hat. Antistatisch behandelt nur Schäden durch statische Elektrizität, hebt jedoch nicht die (vollständige) Möglichkeit auf, dass der Stift Strom durch ihn erhält. Plus leitfähiger Schaum ist nur allgemeiner und breiter.

Was den Faradayschen Käfig um den Schaum anbelangt, sind die ESD "Shielding" -Beutel perfekt, um das Produkt und nicht den Schaum zu umgeben. Diese Beutel bestehen aus mehreren Schichten, die elektrische Ladungen blockieren und einen leitenden Weg um das Produkt herum bieten. Wenn Sie es um das Produkt legen, können Sie eine Menge Kosten für die viel größere Tasche sparen, die Sie benötigen, um den voluminösen Schaum zu umgehen.

Technisch funktioniert mit dieser Art von Tasche jeder Schaum. In der Praxis ist der ESD-Schaum immer noch wünschenswert, da der Schaum in Gegenwart des Produkts vorliegt, der Beutel durchstochen oder zerrissen sein kann oder das Produkt häufig in der Nähe des Schaums aus dem Beutel entfernt wird.

Unterm Strich würde ich mit einem Abschirmbeutel antistatischen Schaum verwenden; Mit einem statisch ableitenden Beutel (nicht empfohlen für Produkte, die mikroelektronische Geräte enthalten) würde ich den ableitenden Schaum verwenden. Ich habe nicht mit Produkten gearbeitet, für die der leitfähige Schaum erforderlich war, aber ich würde mich nicht darauf verlassen, dass er einen großartigen Faradayschen Käfig mit einem Oberflächenwiderstand von mehr als ein paar Ohm liefert.