CN110988042B - 一种基于阻抗损耗法的屏蔽包装袋夹层导电性测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于阻抗损耗法的屏蔽包装袋夹层导电性测试方法，属于屏蔽包装袋夹层导电性测试领域，本发明把一个空心平面线圈放入屏蔽包装袋内部，并用两个平行的平板夹紧，使屏蔽袋的平面与平面线圈紧贴。给平面线圈施加一定频率的正弦激励，并计算出此时阻抗的实部。同理，施加同频率的激励也可以测量出裸空心线圈的阻抗实部。施加静电屏蔽包装袋的空心线圈的阻抗实部与裸空心线圈的阻抗实部的比值反映出了屏蔽包装袋的导电性。比值越大导电性越好，利用一种测试方法评价屏蔽包装袋的导电性，然后把导电性比较结果溯源到能量法测量结果上，继而利用导电性结果去评价屏蔽包装袋的屏蔽效能的优劣。
Description
技术领域
本发明屏蔽包装袋夹层导电性测试技方法控制领域，尤其涉及一种基于阻抗损耗法的屏蔽包装袋夹层导电性测试方法。
背景技术
IEC61340-5-2标准指出防静电屏蔽包装袋有很多种测量方法，通常的有感应电压法、感应能量法、表面电阻测量法等，每一种方法都有它的针对性和评判标准。静电感应峰值电压测试根据GJB2605－96，结构如图1所示，静电屏蔽感应峰值电压测试装置包括由200pF充电电容和400kΩ放电电阻组成的ESD模拟器、电极极板、电容探头、测量探头和示波器。
静电感应峰值电压值越低说明包装袋屏蔽性能越好。常用的静电屏蔽测试仪器有ACL－500、ETS－431型等，都是以测量到的感应峰值电压作为指标的。表面电阻测量方法通过测量材料的表面电阻值鉴定材料的优劣。常用的仪器有EST121等高阻计。
根据美国标ANSI/ESDSTM11.31－2006提供一种新型防静电屏蔽包装袋测试方法研制的一种新型测试防静电屏蔽包装袋的装置，利用感应能量测试的方式能够准确测量并读取防静电屏蔽包装袋内的感应能量，并确定防静电屏蔽包装袋性能的优劣。
如图2所示，装置包括ESD模拟器(100pF，1.5kΩ)、放电电极、地电极、8pF电容探针、500Ω低感电阻和电流探针。低感电阻与电容探针上下两平行极板形成放电回路，即电容探针并联低感电阻，电流探针设置于放电回路中并与示波器相连。当ESD模拟器充电1kV，模拟实际静电放电时，电极极板随着ESD模拟器放电电流产生变化电场，防静电屏蔽包装袋内的电容探针感应到放电电极与地电极之间静电放电过程中防静电屏蔽包装袋内部的感应电压变化的过程。在此过程中，电容探针与低感电阻形成放电回路，低感电阻流过的电流变化过程被放置于放电回路中的电流探针检测并将其传输给示波器进行采集。在电容探针与低感电阻形成的放电回路中，由于低感电阻的感抗值非常低，使得其电感部分的影响小，电感对感应电流的影响也非常小，可以忽略对测试结果的影响，低感电阻的电阻值接近理想。
由于有防静电屏蔽包装袋的屏蔽，大部分放电能量被屏蔽层屏蔽，只有很小一部分能量通过防静电屏蔽包装袋，被内部设置的电容探针感应到，并通过低感电阻进行能量释放。美国标ANSI/ESDS541－2003要求感应的能量小于50nJ为合格标准。
能量感应法现在被普遍接受，实现此种测量方法的产品只有美国ETS公司出品的ETS4431T，它是一套***，包括放电模拟器、示波器、计算机等。它的缺点是体积庞大，价格昂贵，操作复杂，仅适用于实验室条件下的检测。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对背景技术的不足提供一种基于阻抗损耗法的屏蔽包装袋夹层导电性测试方法，利用一种测试方法评价屏蔽包装袋的导电性，然后把导电性比较结果溯源到能量法测量结果上，继而利用导电性结果去评价屏蔽包装袋的屏蔽效能的优劣。
本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：
一种基于阻抗损耗法的屏蔽包装袋夹层导电性测试方法，当静电屏蔽包装袋紧贴空心平面线圈时，静电屏蔽包装袋的导电夹层可造成空心平面线圈的阻抗变化，即静电屏蔽包装袋的导电性能越好，则空心平面线圈的损耗越大，且空心平面线圈的阻抗实部能够反映其损耗变化；
具体包含如下步骤；
步骤1，把一个空心平面线圈放入屏蔽包装袋内部，并用两个平行的平板夹紧，使屏蔽包袋的平面与空心平面线圈紧贴；
步骤2，给已放置入屏蔽包装袋的空心平面线圈施加特定频率的正弦激励，进而测量出空心平面线圈在已放置入屏蔽包装袋的情况下的阻抗的实部；
步骤3，给未放置入屏蔽包装袋的空心平面线圈施加同步骤2同频率的正弦激励，进而测量出空心平面线圈在未放置入屏蔽包装袋的情况下的的阻抗的实部；
步骤4，通过施加静电屏蔽包装袋的空心线圈的阻抗实部与裸空心线圈的阻抗实部的比值获取屏蔽包装袋的导电性，且比值越大导电性越好。
作为本发明一种基于阻抗损耗法的屏蔽包装袋夹层导电性测试方法的进一步优选方案，空心平面线圈的采用PCB板实现，且在PCB板上用金属线画出同心线圈，线圈匝数在20圈～80圈之间。
作为本发明一种基于阻抗损耗法的屏蔽包装袋夹层导电性测试方法的进一步优选方案，在步骤2和步骤3中，正弦激励的频率选取范围为100kHz～2MHz。
作为本发明一种基于阻抗损耗法的屏蔽包装袋夹层导电性测试方法的进一步优选方案，所述夹具采用非金属的材料。
作为本发明一种基于阻抗损耗法的屏蔽包装袋夹层导电性测试方法的进一步优选方案，所述屏蔽包装袋为三层结构，其内层为静电耗散材料，中间层为导电的金属镀层或金属薄膜，外层为耐磨加固层。
作为本发明一种基于阻抗损耗法的屏蔽包装袋夹层导电性测试方法的进一步优选方案，屏蔽包装袋采用在感应电能量检测仪上刚好接近50nJ的屏蔽包装袋。
本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
1、本发明把一个空心平面线圈放入屏蔽包装袋内部，并用两个平行的平板夹紧，使屏蔽袋的平面与平面线圈紧贴。给平面线圈施加一定频率的正弦激励，并计算出此时阻抗的实部。同理，施加同频率的激励也可以测量出裸空心线圈的阻抗实部。施加静电屏蔽包装袋的空心线圈的阻抗实部与裸空心线圈的阻抗实部的比值反映出了屏蔽包装袋的导电性。比值越大导电性越好，利用一种测试方法评价屏蔽包装袋的导电性，然后把导电性比较结果溯源到能量法测量结果上，继而利用导电性结果去评价屏蔽包装袋的屏蔽效能的优劣。
附图说明
图1是感应电压法测试屏蔽包装袋；
图2是感应能量法测试屏蔽包装袋；
图3是本发明空心平面线圈的形状示意图；
图4是本发明基于阻抗损耗法的屏蔽包装袋夹层导电性测试方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明：
一种基于阻抗损耗法的屏蔽包装袋夹层导电性测试方法，当静电屏蔽包装袋紧贴空心平面线圈时，静电屏蔽包装袋的导电夹层可造成空心平面线圈的阻抗变化，这种变化是感应电流产生损耗造成的，经过试验发现导电性能越好，空心平面线圈的损耗越大。空心平面线圈的阻抗实部能够反映损耗变化。把空心平面线圈装入屏蔽包装袋之前和之后，比较空心平面线圈在有屏蔽包装袋和无屏蔽包装袋两种状态下，阻抗实部的变化量，可知屏蔽包装袋的导电性能，一般导电性能越好，阻抗的变化量越大。
如图4所示，具体包含如下步骤：
步骤1，把一个空心平面线圈放入屏蔽包装袋内部，并用两个平行的平板夹紧，使屏蔽包袋的平面与空心平面线圈紧贴；
步骤2，给已放置入屏蔽包装袋的空心平面线圈施加特定频率的正弦激励，进而测量出空心平面线圈在已放置入屏蔽包装袋的情况下的阻抗的实部；
步骤3，给未放置入屏蔽包装袋的空心平面线圈施加同步骤2同频率的正弦激励，进而测量出空心平面线圈在未放置入屏蔽包装袋的情况下的的阻抗的实部；
步骤4，通过施加静电屏蔽包装袋的空心线圈的阻抗实部与裸空心线圈的阻抗实部的比值获取屏蔽包装袋的导电性，且比值越大导电性越好。
空心平面线圈的采用PCB板实现，且在PCB板上用金属线画出同心线圈，线圈匝数在20圈～80圈之间。形状如图3所示。
利用电路测量感应线圈在未放置屏蔽袋和已放置屏蔽袋的情况下的阻抗的实部。测量电路的正弦激励的频率选取范围为100kHz～2MHz。
所述夹具采用非金属的材料。
从导电性测量溯源到能量法测量屏蔽性的步骤。首先将良品的屏蔽包装袋(即在感应电能量检测仪上刚好接近50nJ的屏蔽装袋)夹入夹具，测量良品包装袋的阻抗实部变化量，以两次测量之比值为参考量，仪器记录此参考比值。然后再把被检测的包装袋夹入夹具，经两次测量，获得阻抗变化比值，将此变化比值与参考比值相比，若变化小于参考量，则不满足要求，若变化大于参考量，则满足要求屏蔽袋与感应线圈的组合需要夹具来实现。在测试的时候把屏蔽袋套在测试线圈上，还需要通过夹具把屏蔽袋夹紧，紧贴到测试线圈的表面。这样可以保证每次测量结果的一致性。
静电屏蔽包装袋通常为三层结构，其内层为静电耗散材料，中间层为金属真空镀膜或铝箔，外层为耐磨加固层。静电屏蔽包装袋的中间层为导电的金属镀层或金属薄膜，它的作用主要是静电屏蔽的作用。
本发明目的是判断屏蔽包装袋优劣的一种方法。侧重点在于评价屏蔽袋的屏蔽性能。采用的方案是先利用一种测试方法评价屏蔽包装袋的导电性，然后把导电性比较结果溯源到能量法测量结果上，继而利用导电性结果去评价屏蔽包装袋的屏蔽效能的优劣。本发明提出的测试屏蔽包装袋导电性的方法为阻抗损耗法。
Claims (6)
1.一种基于阻抗损耗法的屏蔽包装袋夹层导电性测试方法，其特征在于：当静电屏蔽包装袋紧贴空心平面线圈时，静电屏蔽包装袋的导电夹层可造成空心平面线圈的阻抗变化，即静电屏蔽包装袋的导电性能越好，则空心平面线圈的损耗越大，且空心平面线圈的阻抗实部能够反映其损耗变化；
具体包含如下步骤；
步骤1，把一个空心平面线圈放入屏蔽包装袋内部，并用两个平行的平板夹紧，使屏蔽包袋的平面与空心平面线圈紧贴；
步骤2，给已放置入屏蔽包装袋的空心平面线圈施加特定频率的正弦激励，进而测量出空心平面线圈在已放置入屏蔽包装袋的情况下的阻抗的实部；
步骤3，给未放置入屏蔽包装袋的空心平面线圈施加同步骤2同频率的正弦激励，进而测量出空心平面线圈在未放置入屏蔽包装袋的情况下的阻抗的实部；
步骤4，通过施加静电屏蔽包装袋的空心线圈的阻抗实部与裸空心线圈的阻抗实部的比值获取屏蔽包装袋的导电性，且比值越大导电性越好。
2.根据权利要求1所述的一种基于阻抗损耗法的屏蔽包装袋夹层导电性测试方法，其特征在于：空心平面线圈的采用PCB板实现，且在PCB板上用金属线画出同心线圈，线圈匝数在20圈～80圈之间。
3.根据权利要求1所述的一种基于阻抗损耗法的屏蔽包装袋夹层导电性测试方法，其特征在于：在步骤2和步骤3中，正弦激励的频率选取范围为100kHz～2MHz。
4.根据权利要求1所述的一种基于阻抗损耗法的屏蔽包装袋夹层导电性测试方法，其特征在于：所述平板采用非金属的材料。
5.根据权利要求1所述的一种基于阻抗损耗法的屏蔽包装袋夹层导电性测试方法，其特征在于：所述屏蔽包装袋为三层结构，其内层为静电耗散材料，中间层为导电的金属镀层或金属薄膜，外层为耐磨加固层。
6.根据权利要求5所述的一种基于阻抗损耗法的屏蔽包装袋夹层导电性测试方法，其特征在于：屏蔽包装袋采用在感应电能量检测仪上刚好接近50nJ 的屏蔽包装袋。
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