美国军用标准MIL.docx

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美国军用标准MIL

柔性可热封静电防护材料特性规范

美国军用标准MIL-PRF-81705D

上海防静电工业协会王福良译

本规范已批准用于军队的所有部门与国防部承包商。

1范围

1．1范围

本规范建立了一套军用微电路、敏感半导体器件，敏感电阻和相关高档部件的柔性可热封静电防护包装材料的要求。

另外I型材料可提供防水防电磁辐射的性能（见6.1）。

1．2分类

防护材料有以下三种类型：

I类防水、防静电、静电屏蔽和电磁屏蔽。

1型无使用限制。

2型仅适用于自动制袋机。

II类透明、防水、静电耗散型。

1型无使用限制。

2型仅适用于自动制袋机。

III类透明、防水、防静电、静电屏蔽。

1型无使用限制。

2型仅适用于自动制袋机。

2应用文件

2.1概述

本节列出的文件由本规范第3、4节作出详细规定与说明。

本节所列文件不包括本规范其他章节引用的文件或附加建议的信息和例子。

尽管已努力做到确保所列文件的完整性，但文件使用者应注意必须满足本规范第3、4节所规定的要求。

不管它们是否已被列入表中。

2.2政府文件

2.2.1规范、标准和手册

下面的规范、标准和手册是本文件的组成部分。

除非另有规定，这些已列入国防部规范，标准和附录索引的文件均可被引用。

规范

联邦文件

QQ-S-698片状和条状低碳钢

QQ-A-250/4铝合金、板状和片状

标准

FED-STD-101包装材料的测试程序

2.3非政府出版物

下列文件是本规范的扩展部分。

除非另有规定，国防部已采用的列入索引的文件可以被引用，没被列入索引的要求可参见6.2。

ANSI（美国国家标准协学会）

J-STD-006焊料合金等级，有助焊剂和无助焊剂。

固体焊料应用要求。

ASQC（美国质量协会）

ASQC-Z1.4程序，检验抽样表（国防部已采用）

ASTM-B451用于印刷板的铜箔，铜棒，铜片和传送带规范

ASTM-D257绝缘材料的直流电阻或传导率（国防部已采用）

ASTM-F15铁-镍-钴封焊合金规范

ASTM（美国试验与材料协会）

EIA（电子工业协会）

EIA-541静电敏感物体的包装材料标准

2.4优先权

当本文件与引用的参考文件发生矛盾时，则本文件优先。

但本文件不能取代法律和法规，除非得到明确承诺。

3要求

3.1资格确认

根据本规范提供的静电防护材料，在订合同前该产品应由权威机构确认过，并列入认证产品目录表中（见4.2/6.4）

3.2材料

静电防护材料应由确保能符合本规范要求的原材料和生产流程制造。

3.3结构

防护材料由一层或多层构成，不管怎样它应符合本规范的要求。

3.3.1I型

I型材料或成品不允许在卷状有纵向的接头。

在卷状横向接头处要用颜色标明，以防整卷使用时误用这部分。

3.3.2II型

II型防护材料应该是透明，干净，可以是任何颜色的。

整个外观一致，材料表面无滑石粉或其他粉类。

3.3.3III型

III型防护材料应是透明，干净，可以是任何颜色的。

整个外观一致，只允许卷状横向有接头，接头处要用颜色标明，以防整卷使用时误用这部分。

3.4形状

静电防护材料在合同或交货订单（见6.2）中规定以卷状或平坦片张供货。

II型和III型材料在合同或订单中规定以片张状或平坦管状交货（见6.2）。

3.4.1卷状尺寸

除非另有规定（见6.2），卷状材料的宽度应为36英寸，误差±1/4英寸（即1码，合0.91m±6mm）。

平均交货长度不小于183m，最小短卷长度为178m。

材料卷在不回收的芯子上。

芯子的内径不小于7.6cm±3mm。

芯子的长度等于卷状材料的宽度±3mm。

芯子应该是硬质的，以免在运输和使用中变形。

材料卷好后要防止松开（见4.3.2.2/4.3.2.3）。

3.4.2片张状尺寸

当要求平坦片状材料时，长度和宽度应符合规定。

长度和宽度的误差如没有规定时，则按长度+6mm，宽度+3mm执行（见4.3.2.3）。

片状材料应平坦堆放。

3.5热封

在根据制造商建议的条件（见4.5）进行热封时，不应发生材料分层现象。

每卷或每单位片张状包装应在包装内附有热封操作说明，以便适应脉冲热封，旋转热封或钳夹状热封设备。

此说明应在打开包装时很容易看到（见4.3.2.2）。

3.6材料的确认

两种形式的材料沿卷的纵向和平坦片状应有二组标记。

A组标记说明规范号、型号、等级、制造商名称，制造商标记，生产年月，批号。

标记和字母和数字应清晰可读，其高度不小于3mm。

B组标记标明材料的防护性能，如I型——电磁干扰/静电屏蔽，II型——静电耗散型，III型——静电屏蔽型。

这些字母的高度不小于13mm。

三种型号材料上的二组标记要用非水溶性颜色印刷或装饰，并在供口袋制造时清晰可见。

二组标记印刷要连续，完整，沿纵向间距25mm，完整标记在每卷宽度或平坦片状每隔15cm印刷一次。

下面是确认标记例子（见4.3.2.1/4.3.2.3）。

MIL-RFD-81705DII型I级

生产厂名生产厂标记25mm静电耗散型13mm

生产日期批号

3.7性能要求

防护材料的性能应符合表1规定，并根据4.6进行测试。

表1性能要求

性能

适用型

要求

测试依据

封缝强度

1.对常规材料热封和测试

a.室温（分离英寸）

b.38℃和71℃（分离英寸）

2.老化前热封

a.室温（分离英寸）

b.38℃和71℃（分离英寸）

3.老化后热封

a.室温（分离英寸）

b.38℃和71℃（分离英寸）

I、II、III

无分离

无分离

无分离

无分离

无分离

无分离

4.6.2

封缝制作

I、II、III

封缝处不漏水

4.6.3

水气渗透率

1.室温弯折后

a.对常规材料（g/100m2，24h）

b.老化后（g/100m2，24h，见4.6.4）

2.低温弯折后

对常规材料（g/100m2，24h）

I

最大0.02

最大0.02

最大0.03

4.6.1

抗粘结性

I、II、III

无粘结，分层，撕裂

4.6.1

抗弯曲

I、II、III

1级

弯曲不超过5%

4.6.1

接触腐蚀物

I、II、III型

无腐蚀，无蚀斑

4.6.1

抗老化

I、II、III型

仅指分层

无分层或4.6.1规定的弯曲

4.6.4

厚度

I、II、III

最大0.38mm

最小0.15mm

4.6.1

标志抗水性

I、II、III

（仅指印刷）

标志要清晰可见

4.6.1

标志耐磨性

I、II、III

磨擦后不掉，不模糊

4.6.7

抗水性

I、II、III

（仅指分层）

无分层

4.6.1

透光度

II、III

距材料7.6cm字母仍清晰可读

4.6.1

抗油性（分层）

I、II、III

（仅指分层）

不漏，不膨胀，不分层，不变脆

4.6.1

水密性（分层）

II、III

颜色水不渗漏

4.6.5

抗刺穿性

I

II、III

最小4536g

最小2722g

4.6.1

静电衰减（泄放时间）

I、II、III

小于2秒

4.6.1

电磁干扰衰减

I

III

最小25db

最小10db

4.6.6

表面电阻率

I、II、III

内部1X105~1012Ω，外部<1012Ω

4.6.8

静电屏蔽

I、III

最在峰值30v

4.6.9

4检验

4.1检验分类

a.认证检验（见4.2）

b.质量符合性检验（见4.3）

4．2认证检验

认证检验包括本规范的所有检查和测试。

4.3质量符合性检验

质量符合性检验的测试项目如表II，检查则根据表III至V。

表II质量符合性测试

特性

有关章节

封缝强度：

对常规的

4.6.2.2

封缝强度：

对老化后的

4.6.2.4

水气渗透率（仅指I型）：

对常规的

4.6.1

水气渗透率（仅指I型）：

对老化后的

4.6.1

抗油性（仅指分层）

4.6.1

静电泄放时间（仅指II型）

4.6.1

表面电阻率（内部和外部）

4.6.8

静电屏蔽（I，III型）

4.6.9

抗刺穿性

4.6.1

4.3.1质量符合性检验的抽样

除非另有规定，检验的抽样应根据ASQC-Z1.4执行。

4.3.2成品检验

为了决定ASQC-Z1.4规定的抽样数，批量单位以卷或片张状包数表示，应用4.3.2.1至4.3.2.3来检查。

4.3.2.1成品外观、结构、工艺缺陷的检查

为了检查卷状产品的缺陷，样品应取正常宽度长1.83m。

对于片状产品则取一包中的任意二张。

一共从卷状或片状产品中各抽取5个样品。

材料的二边应被着重检查。

4.3.2.2成品一般结构缺陷的检查

此检查项需样品一卷或片状一包。

4.3.2.3成品尺寸的检查

此检验项目需样品一卷或片状一包。

表III成品、外观、结构、工艺缺陷的检查

检查内容

缺陷描述

形状

没按规定卷或平坦状切，材料型号和等级不正确

外观

表面不干净，有杂质、脏、有沙子、油渍（卷的外层除外）

工艺

水泡，裂痕，切痕，小洞，撕裂明显折痕，摩伤痕迹（注：

卷外层除外），分层或变脆，切边差，有碎沫，皱痕，不均匀

结构

不一致，出现折边，鱼眼状

标志

字难辨，错误，不完整，遗漏，纵向不连续，没有印刷或装饰

表IV成品一般结构缺陷的检查

检查内容

缺陷描述

片状系统

没平坦均匀堆放，开包时热封条件不易看到；邻近张粘住，分开时撕伤表面；一张中有拼接。

卷状系统

没有防松卷措施，材料绕卷不均匀，引起卷松软，边不齐；材料没绕在硬芯上，芯子碎，断裂。

松卷

当松卷时，开卷时会撕裂表面；材料绕卷不均匀，易起皱有折痕，或叠痕，卷不连续，一卷接头超过3个（4段），任何连续46m内接头超过1个。

接头没做均匀，没做满整个宽度，松卷时会撕裂。

热封说明

制造商的材料热封说明没牢靠固定于芯子或卷上

4.4测试条件

除非另外规定详细的测试方法，本规范的物理测试是在大气中相对湿度为50±5%,温度为21~24℃环境中进行。

被测试材料在上述条件下至少要放置24h。

4.5用于认证和质量符合性测试的热封指导书

a.所有用于以测试为目的热封缝，其宽度不小于13mm，它使用钳夹形热封机或制造商建议并经确认过的等效设备来实现。

此条件适合于实际商业生产，热封温度为274℃,时间为3秒，压力为27.2kg/平方寸（见6.3）。

b.用于以测试为目的的脉冲式封缝，其宽度最小为1.3mm，它用脉冲封缝机或确认过的等效设备来实现。

这里的封缝限制要求机器完成封缝的同时不使用封缝内部边缘变薄。

c.从独立抽样中（见4.6.2.2.1）得到的3个25mm的封缝要保存。

封缝时二层样品应叠起来封。

封缝时样品要离封缝机末端25mm。

4.6性能要求的确认

4.6.1测试方法

除非另有规定，测试方法应根据表VI进行，这是RED-STD-101认可的方法。

表V成品尺寸缺陷的检查

检查内容

缺陷描述

片状

长宽尺寸误差超过规定的+6mm和-3mm

卷状：

宽

宽度尺寸误差超过规定的-6mm

卷状：

长

任意一卷长度小于178m，或平均长度小于183m

卷状：

卷芯

芯子长度小于材料宽度，或大于3mm，内径小于7.6cm或大小8cm

标志

A组字母高度小于3mm，纵向二组标志间隔大于2.5cm，完整的标志组设在宽度方向每15cm印刷，B组标志字母小于13mm

表VI测试方法

测试项目

适用型号

FED-STD-101

测试方法号

说明

常规或老化后，材料室温下弯曲后的水气渗透率

测渗透率程序

I

I

2017

3030程序A

（1）

1）

低温弯曲后水气透渗率

测透渗率程序

I

I

2017

3030程序A

（1）

2）

耐刺穿性

I、II、III

2065

3）

抗粘结

I、II、III

3030程序D

——

抗弯曲性

I、II、III（仅指1级）

2015

4）

抗腐蚀性

I、II、III型

3005

5）

耐油性（分层）

I、II、III（仅指分层）

3015

6）

抗水性

I、II、III（仅指印刷）

3028程序F

7）

标志耐水性

I、II、III（仅指印刷）

3027

8）

静电泄放时间

I、II、III

4046

9）

透明度

II、III

4034

10）

厚度

I、II、III

1003

10）

说明：

1）常规的和老化后的样品都要测试。

2）根据规定进行测试，只测常规样品。

弯曲前样品先在-29℃±1℃温度中存放至少30min，弯曲也在此温度下进行。

3）要测5个样品。

探针刺材料的热封面。

5个样品的平均值要满足表I规定的要求。

伸长试验不作要求。

4）要测3个样品，样品不悬垂，而是放在水平物体表面。

5）下列物体表面用于测试，并要进行72h:

a.QQ-S-698低碳钢，条件5。

b.QQ-A-250/4铝合金，2024无遮盖。

c.铜，根据ASTM-B451规定其厚度为0.36mm。

d.镀银铜箔（铜箔厚度同C），镀层厚度为0.0025~0.005mm。

e.SN63铅锡最低熔点合金涂于铜箔（铜箔厚度同C），涂层厚度为0.005~0.0127mm，符合J-STD-006的规定。

f.不锈钢，统一编号为UNS31400C。

g.可伐合金如ASTM-F15的规定。

6）符合ASTM-D471编号为3的油，和对二癸二酸酯二者均可用于试验。

7）用蒸馏水试验。

测试分层情况，包括是否出现指定点分层大于13mm和沿边向分层大于25mm。

8）试验3个样品，每个样品应包含完整的标识。

9）3个样品每种情况（常规的，老化过的，暴露过一段时间的）下的测试平均值都应符合表I规定的要求。

泄放时间应测起始电压5000V降到1%的时间（正负电荷都适用）。

试验在温度为23±3℃，相对湿度为12±3%环境中进行。

10）3个样品都要作试验。

4.6.2封缝强度

4.6.2.1封缝强度测试取样

在测试材料中取宽152mm长3。

5mm的试样（见图1）。

对II型III型材料应取双份样品。

一份样品用于热封，另一份用于脉冲式封缝。

1常规样品测试用2老化前封缝测试用3老化后封缝测试用

图1封缝强度测试取样方法

4.6.2.2常规样品的封缝强度

4.6.2.2.1测试样品的准备

4个样品沿纵向平行对折。

将没折的三边封起来。

封起来的面积在样品背面画出记号。

对折的一边沿纵向剪去13mm。

3条相邻的边分别剪下宽25mm的3条样品，一条用于室温测试，另一条用于38℃测试，第3条用于71℃测试。

强度测试还是用前面规定的重量，测试前样品要存放于如4.4所规定的测试条件下1h。

4.6.2.2.2室温测试

4个25mm宽的样品用于测试（见4.6.2.2.1）。

分开已封缝试样，一头用夹子固定，另一头小心吊上1588g±14g重物，注意吊负荷时避免冲击。

重物维持5min，然后去掉重物并观察热封面是否分开。

出现任何分离现象将被拒收。

评估分离仅局限于4.6.2.2.1规定的热封区域。

4.6.2.2.338℃测试

4个宽25mm的样品（见4.6.2.2.1）用于38℃测试，操作方法同室温测试，但重物为907±14g,并置于38℃有循环鼓风的烘箱内1h。

鼓风量最小应使烘箱内温度维持一致，但风量不应引起有重物试样在烘箱内摆动。

试验时应先固定试样再加负荷，结束时先拿去负荷再取下试样。

试验1小时后取下样品，观察样品分离情况。

若4.6.2.2.1规定的区域面积有分层现象则应拒收。

4.6.2.2.471℃测试

4个宽25mm的样品（见4.6.2.2.1）用于测试，操作方法同38℃测试，但负荷改为284±14g,鼓风箱温度为71℃。

烘箱的最小鼓风量应使烘箱内温度保持一致。

鼓风不应引起负荷试样地摆动。

判决条件用4.6.2.2.3。

4.6.2.3封缝强度（老化前封缝）

4.6.2.3.1样品准备

本试验的4个样品都沿纵向平行对折。

没折的三边用热封机封边，对折过的纵向二头剪去13mm。

热封后样品放入鼓风烘箱（温度为71℃±1℃）连续老化12天（288h）。

老化后，按4.6.2.2.1规定，剪取25mm宽的样品条用于室温，38℃和71℃测试。

4.6.2.3.2室温测试

4个25mm宽的样品按4.6.2.2.2规定进行测试。

4.6.2.3.338℃测试

4个25mm宽的样品按4.6.2.2.3规定进行测试。

4.6.2.3.471℃测试

4个25mm宽的样品按4.6.2.2.4规定进行测试。

4．6．2．4封缝强度（老化后封缝）

4.6.2.4.1样品准备

从样品卷中取没热封的4个样品，然后放入鼓风烘箱内（温度为71℃±1℃）连续老化12天（288h）。

然后从烘箱中取出置于室温中按4.6.2.2.1的规定制样品。

4.6.2.4.2室温测试

4个25mm宽的样品按4.6.2.2.2规定进行测试。

4.6.2.4.338℃测试

4个25mm宽的样品按4.6.2.2.3规定进行测试。

4.6.2.4.471℃测试

4个25mm宽的样品按4.6.2.2.4规定进行测试。

4.6.3热封缝制作

4.6.3.1测试样品的准备

根据生产商建议的热封条件，用静电防护材料制作4个袋子。

两个袋子尺寸为63.5X139.7mm，另两个尺寸为139.7X139.7mm。

袋子根据图2制作。

在封底前先做垂直于袋表面高13mm的对接缝，并在封底前将此13mm对接缝在其根部平折。

图2用于封缝袋制作

4.6.3.2程序

制备含水量1%已二酸钠的紫色水溶液或其他批准过的等效溶液。

溶液倒入已封缝的袋中，淮面离底缝5.1cm。

在室温中口袋悬垂5in，榆是否有着色液体漏出，特别要注意二垂直封缝即口袋角落是否有液体漏出。

4.6.4耐老化性

4.6.4.1程序

样品进行以下条件的循环：

置于38±1℃，90%~95%相对湿度的试验箱中8h，再置于71℃鼓风烘箱中16h。

按此条件每天重复老化，连续5天，周六、周日和假期则置于71℃烘箱中，但总的老化过程中假期不要超过二天。

老化过程总共为14天。

老化过程中样品在试验箱中的姿态是对折后松开，悬吊，卷进后放松，或平放等不同姿势。

老化结束后样品放回室温中检查，特别要检查所有的边缘，因为老化会引起分层。

此试验不进行其他附加的分层试验，如撬开或撕开而引起分层。

此试验的目的是观察老化后在指定区域是否有距边缘大于13mm的地方有分层，或沿边缘有大于25mm的分层。

4.6.5水密性

4.6.5.1测试准备

根据FED-STD-101方法2017执行弯曲程序，此试验仅做没有老化的样品。

测试样品置于-29±1℃环境30min，弯曲操作也在-29±1℃条件下进行。

4.6.5.2程序

样品弯曲试验后，移至室温环境中，用吸水材料擦干其表面，或放入71℃鼓风烘箱中10min烘干。

此管状样品的一头被热封好，制成口袋。

口袋中填入吸湿碎纸，然后将口袋浸入含1%甲基的紫色溶液中10min，再取出口袋擦干外表面，检查袋内碎纸是否有紫色染上。

4.6.6电磁干扰衰减测试

此试验是为了决定I型和III型材料的射频干扰衰减特性。

根据FED-STD-101方法2017测试常规及弯折过的二种样品。

4.6.6.1准备步骤

运用下面的技术从4.0GHz测试到10.0GHz,每隔0.5GHz测一点。

a.射频屏蔽试验室面板开一个18cmX18cm的方孔。

b.测试设备包括从信号源到喇叭天线的发射装置和从喇叭天线到HP频谱分析仪或电磁干扰接收仪的确良接收装置，见图3。

图3电磁干扰衰减特性测试方框图

c.接收喇叭天线放置于射频屏蔽室外部方孔的中心位置，距壁至少49cm。

d.发射喇叭天线放置于射频屏蔽室外部方孔的中心位置，距壁至少49cm。

e.发射和接收喇叭天线间距离至少是98cm，此距离不是硬性临界规定，但在整个试验过程中不能改变此距离。

4.6.6.2测试程度

a.方孔处于开状态。

b.发射喇叭天线置于如4.6.6.1规定的位置，以使在1.0GHz到10GHz频段内对于开孔或用金属板闭孔时有不小于35dB的动态范围，此位置取决于在方孔开时频谱仪或电磁干扰接收仪收到比其自身的哭噪声电平高35dB，当然也可调整信号输出来达到。

此时应复测在相同输出电平时开或用金属板盖位方孔时达到35dB的动态范围。

为达到此动态范围，不同频率的信号电平分别要作调整。

c.调谐接收仪或频谱仪，屏幕便有显示。

d.记录信号发生哭频率和输出电平，并记录接收仪或频谱仪对应频率的信号电平。

e.在整个频段重复步骤b，c，d以确保信号发生器的频率和输出电平与步骤d记录的相同。

f.剪一块尺寸为20X20cm的与屏蔽室壁材料相同的金属片。

另外用含银环氧树脂或批准过的等效材料均匀地沿方孔周围涂1cm宽的涂层。

将20x20cm的金属片或被测样品分别盖住18X18cm方孔（周围有1cm重叠），用导电胶带或磁条将它们分别牢固地贴紧在屏蔽室方孔的含银环氧树脂涂层上。

g.在全频段重复步骤b，c，d，确保信号发生器的频率和输出电平与步骤d记录的相同。

h.移去步骤f的金属板，用同样方法固定被测样品进行测试。

样品的外表面要面向发射喇叭，在全频重复步骤b，c，d，确保信号发生器的频率和输出电平与步骤d记录的相同。

i.频谱分析仪或接收仪在步骤d和h的读数差（dB）即为被测样品的电磁干扰衰减特性。

此读数不应超过d和g的读数之差。

4.6.7标志抗摩性

4.6.7.1样品准备

剪下7.6cm宽的样品条，其上最大限度地包含了印刷标志，长度为46cm。

长度方向允许双折，以便二头用于固定时更牢靠。

（详品见图4）

图4标志耐摩性试验装置

4.6.7.2程序

测试辊为中空直径3.5~3.8cm的5052号铝，表面63#抛光处理。

样品条一头挂408±23g重物（见图4），样品有印刷的一面接触铝辊，样品的另一头以50~70次/分的频率拉动1min。

每次拉动长度为33cm，拉动角度为0~45°，1min后取下样品，去掉重物，检查试样标志是否清晰易读或变得模糊。

4.6.8.表面电阻率

4.6.8.1样品准备

样品对于测试设备而言应有足够大的面积，样品是随机抽取的能代表各种规格的材料。

从全部的卷状样品中，纵向和横向抽取试样，样品最少5个。

4.6.8.2样品测试条件

样品应在相对湿度为12±3%,温度为23±3℃条件下存放48h，另有一条附加条件，即测试前要根据FED-STD-101方法2017先做弯曲试验。

4.6.8.3测试环境

测试应在相对温度为12±3%,温度为23±3℃环境中进行。

4.6.8.4测试程序

应根据ASTM-D257标准进行测试。

使用平电极测试材料的体积和表面电阻或电阻率。

样品应测内表面（另一面有产品标志），屏蔽型材料测外表面。

若任何一个样品的表面电阻值超过表I规定的范围，则全部样品判为不合格。

4.6.9静电屏蔽测试方法

4.6.9.1测试样品

样品应从卷状材料中随机抽取后，制成尺寸为宽10cm，深15cm（均为口袋内尺寸，公差为6mm）的口袋。

每个口袋由单片材料中间对折，沿二边热封而成。

样品口袋最少5个。

4.6.9.2样品测试条件

条件同4.6.8.2规定。

4.6.9.3测试环境

应在温度为23