[发明专利]静电屏蔽的低电荷保留率潮气隔离膜

说明书

背景技术

静电屏蔽膜用于制成各种电子元件的包装品。这些膜通常保护这些电子元件不受到静电场和电压的影响。随着时间的推移，电子元件已经变得越来越对静电电压和电流敏感。此外，随着电子元件的允许公差越来越苛刻，由腐蚀导致的公差变化也越来越重要。

例如，磁盘驱动器的读/写头在具有磁化涂层的旋转磁盘上飞速旋转并将磁通量的变化作为数据进行读取。当这些读写头对磁通量的变化更加敏感时，在磁盘上可以存储更多的数据。最近，磁盘驱动器工业开始用磁滞电阻(MR)和巨型磁滞电阻(GMR)读取头代替感应数据读取头。这些读取头比以前的读取头对磁通量的灵敏度大几倍。和感应数据读取头相比，MR/GMR读取头使用较薄的导体和绝缘体。这种结构使得这些读取头对瞬态电流更加敏感。

这样的瞬态电流的一个通常和不可避免的来源就是人体。静电荷通过摩擦起电而聚集在身体上。通过静电放电，储存的电荷的动态释放可以产生相当可观的电流和能量。从人体释放电荷可以由具有1500欧姆电阻和100皮可法拉电容的电阻/电容(R/C)网络来进行模拟。这样的R/C网络可以产生15000伏特以上的电压。MR读取头的测试表明，该装置在仅放电35伏特时就会使得电阻出现变化。更为重要的是，在电流为23毫安而能量为9毫微焦耳(10^-9)时，磁故障阈值也为35伏特。装置产生熔化和疤痕则在放电电荷为约80伏特时发生。因此对这些装置增加静电保护就越来越重要。

随着产品变得越来越小和越来越薄，电子元件的腐蚀也变得越来越重要。腐蚀对于MR读取头来说尤为重要。因为MR读取头对磁通量更为敏感，所以它们可以在更加靠近产品的距离上进行飞速旋转。因为MR读取头可以在更加靠近产品的距离上进行飞速旋转，用于存储信息的空间减少。读取头与盘之间的距离可以小于0.05微米。随着技术的发展，该距离正在进一步减少。因为腐蚀改变了部件之间尺寸公差，因此限制具有严格形状公差的电子元件上的腐蚀变得越来越重要。

电子元件的大多数腐蚀是材料所接触的潮气和水蒸气的数量的函数。在制造过程中可以采取某些步骤通过引入干燥的空气而从包装品中排除水蒸气。然而，在运输过程中潮湿的水蒸气可能穿过包装品。

在MR/GR读取头的制造和安装过程中通常可以观察到采取类似的方法来避免静电放电所导致的瞬态电流的破坏。所有的工作表面都排除了静电，需要特别注意的是对不同电阻材料的电荷流动进行控制。但是，MR读取头和类似的较为敏感的电子元件必须进行运输。例如，MR读取头和包括MR读取头的装置通常从读取头的制造地点运输到读取头组装的地点，然后到达最终的驱动器组装处。在运输MR读取头的过程中，其它的电子元件受静电放电和水蒸气影响。为了提供高度的保护，这些材料应该为这些产品屏蔽静电电荷、避免电荷保留和防止水蒸气穿过材料。

现有技术中的产品没有提供足够的静电和潮气保护。在1987年10约13日授权给Mr.White的专利US4699830中公开了内层静电材料、第一金属层、单个薄膜层、第二金属层和位于薄膜材料的外表面上的薄层透明耐磨层。该材料是透明的。为了使得材料透明，金属层必须特别薄，每一个金属层厚度在20埃数量级上。这种厚度的金属材料无法提供足够的保护以抵抗外部超过1000伏特的电压。此外，需要足够薄以形成透明材料的金属不能提供潮气隔离功能。最后，将足够薄的金属制成透明最实际的方法就是通过气相沉积方法将这些金属沉积在塑料薄膜上。正如在White的专利中公开的那样，用气相沉积方法在一个单层薄膜的两个表面上沉积是非常困难和昂贵的。

另外一个试图解决提供潮气隔离和一定静电保护的专利是于1990年11月20日授权给Kitamura的专利US4971196。该专利公开了三个实施例，其中的一个实施例是特别相关的。这个实施例的结构是包括内层的聚乙烯，该内层具有连接到铝箔薄层上的抗静电层，该铝箔薄层反过来连接到聚酯薄层上，然后再连接加碳的导电塑料层，最后在该加碳的导电塑料层上连接非导电的丙烯酸类型的保护层。该材料有几个问题。尽管铝箔和聚合物层能够提供有限的潮气隔离和静电屏蔽，但其外层的聚合物层将会保留电荷。这种电荷保留可能在电子元件从包装品中取出时导致静电放电而破坏包装品内的电子元件。而且，因为潮气隔离和静电保护都由单个的层来实现，该层的任何刺穿、针孔和其他缺陷都将会削弱其保护作用。此外，金属箔比喷涂金属聚合物昂贵并难于进行处理。

技术方案