NL1006479C1

NL1006479C1 - Packaging material for e.g. micro electronics components

Info

Publication number: NL1006479C1
Application number: NL1006479A
Authority: NL
Inventors: Johannes Van Blitterswijk
Original assignee: Recticel Nederland Bv
Priority date: 1997-07-04
Filing date: 1997-07-04
Publication date: 1999-01-05

Abstract

A packaging material with a series of hill and valley profiles is made by deforming parts of a sheet of plastic foam with a closed cell structure. A method for producing packaging material (1) comprises deforming parts of a sheet of plastic foam with a closed cell structure, and then supplying heat to the deformed parts, in order to form a profiled sheet. Independent claims are also included for (a) polyethylene packaging material made by this method, containing a series of hill and valley profiles and (b) packaging with walls that are lined with this material.

Description

Titel: Werkwijze ter vervaardiging van verpakkingsmateriaal en een dergelijk verpakkingsmateriaal alsmede een verpakking voorzien van dergelijk verpakkingsmateriaal.Title: Method for manufacturing packaging material and such packaging material as well as a packaging provided with such packaging material.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van verpakkingsmateriaal. Met name verpakkingsmateriaal dat bestemd is voor het verpakken van zeer kwetsbare en lichte onderdelen, zoals bijvoorbeeld 5 componenten uit de micro-electronica. Hierbij kan worden gedacht aan chips, printplaten en dergelijk zeer gevoelige en lichte objecten. Tot op heden worden dergelijke componenten verpakt in geschuimd kunststof dat wordt opgenomen in een doos en dat speciaal voor een bepaalde 10 component is vervaardigd en hiertoe is voorzien van tenminste één opneemholte voor het daarin opnemen van de component of componenten. Dergelijk verpakkingsmateriaal is kostbaar omdat de opneemholtes daarin telkens een andere vorm moeten hebben en derhalve speciaal voor een bepaalde 15 component dient te worden vervaardigd. Een ander bezwaar van de bekende verpakkingsmaterialen is dat het vaak niet over voldoende elasticiteit beschikt om de electronische componenten veilig te verpakken. Nog een ander bezwaar van de bekende verpakkingen is dat deze veelal zijn vervaardigd 20 uit geschuimde kunststof met een open celstructuur. De open celstructuur brengt met zich mee dat daarin gemakkelijk stof kan worden opgenomen, zodat bij het uitpakken van de electronische componenten stof vrijkomt. Aangezien deze electronische componenten vaak in zogenaamde clean rooms 25 moeten worden verwerkt is dit een groot bezwaar van het bekende verpakkingsmateriaal.The invention relates to a method for manufacturing packaging material. In particular packaging material that is intended for packaging very fragile and light parts, such as 5 components from micro-electronics. This could include chips, printed circuit boards and such very sensitive and light objects. To date, such components have been packaged in foamed plastic which is received in a box and which is specially manufactured for a specific component and for this purpose is provided with at least one receiving cavity for receiving the component or components therein. Such packaging material is expensive because the receiving cavities therein must each have a different shape and must therefore be manufactured especially for a specific component. Another drawback of the known packaging materials is that it often does not have sufficient elasticity to safely package the electronic components. Yet another drawback of the known packages is that they are usually made of foamed plastic with an open cell structure. The open cell structure means that dust can easily be absorbed therein, so that dust is released when the electronic components are unpacked. Since these electronic components often have to be processed in so-called clean rooms, this is a great drawback of the known packaging material.

De zachtheid van de bekende verpakkingen, welke zachtheid men gewoonlijk uitdrukt met een zogenaamde G-waarde, is met name voor lichte componenten vaak 30 onvoldoende.The softness of the known packages, which softness is usually expressed with a so-called G-value, is often insufficient, especially for light components.

1006479 21006479 2

De uitvinding beoogt een werkwijze voor het vervaardigen van een verpakkingsmateriaal dat niet over de bovenbeschreven nadelen beschikt.The object of the invention is a method for manufacturing a packaging material that does not have the above-described drawbacks.

De werkwijze voor het vervaardigen van een 5 verpakkingsmateriaal wordt hiertoe volgens de uitvinding gekenmerkt doordat ter verkrijging van verpakkingsmateriaal een vlakke mat uit geschuimde kunststof met een gesloten celstructuur plaatselijk wordt vervormd, waarbij in deze vervormde toestand warmte aan de mat wordt toegevoerd, zodat 10 de mat na deze behandeling een profiel heeft.To this end, the method for manufacturing a packaging material is characterized according to the invention in that a flat mat of foamed plastic with a closed cell structure is locally deformed in order to obtain packaging material, wherein heat is supplied to the mat in this deformed state, so that the mat has a profile after this treatment.

Doordat gebruik wordt gemaakt van een geschuimde kunststof met een gesloten celstructuur is de kans dat het verpakkingsmateriaal vuil of stof opneemt nihil. Doordat het profiel wordt verkregen door warmte aan het materiaal toe te 15 voeren terwijl het zich in een vervormde toestand bevindt, blijft het materiaal inert voor de daarin te verpakken electronica. De vervorming blijft behouden doordat het materiaal als gevolg van de warmte fysisch is ge-crosslinked. Eventueel zou een dergelijke vervorming ook 20 door chemische crosslinking tot stand kunnen worden gebracht, echter, een dergelijke chemische crosslinking heeft tot bezwaar dat de electronische componenten zouden kunnen beschadigen doordat chemicaliën uit de geschuimde kunststofmat migreren en een etsende werking op de 25 electronica uitoefenen. Door de profilering wordt een groter volume aan de geschuimde kunststofmat verschaft, zodat voor het opvullen van een bepaalde ruimte met verpakkingsmateriaal minder verpakkingsmateriaal noodzakelijk is dan bij het tot op heden bekende 30 verpakkingsmateriaal. Bovendien wordt door de aanwezigheid van het profiel het verpakkingsmateriaal makkelijker te vervormen waardoor het een lagere G-waarde heeft dan de mat waaruit het verpakkingsmateriaal wordt vervaardigd. Nog een ander voordeel is dat het verpakkingsmateriaal, zelfs bij 35 langdurig daarop uitgeoefende druk, niet haar oorspronkelijke vorm heeft verloren wanneer deze druk weer 1006479 3 wordt weggenomen. Het verpakkingsmateriaal kan derhalve gemakkelijk opnieuw worden gebruikt. Deze eigenschap van vormbehoud wordt met name veroorzaakt doordat het is vervaardigd uit een geschuimde kunststof met gesloten 5 celstructuur. Nog een ander voordeel is dat het verpakkingsmateriaal elke willekeurige maat kan aannemen. Eventueel kan het in het gewenste formaat worden geknipt. Zelfs knippen in clean rooms is mogelijk doordat als gevolg van de gesloten celstructuur nauwelijk stof vrijkomt. In het 10 algemeen zal het te verpakken voorwerp worden gewikkeld in het met de werkwijze volgens de uitvinding verkregen verpakkingsmateriaal en vervolgens worden ondergebracht in een vormvaste doos of kist.Because a foamed plastic with a closed cell structure is used, the chance that the packaging material absorbs dirt or dust is nil. Since the profile is obtained by applying heat to the material while it is in a deformed state, the material remains inert to the electronics to be packaged therein. The deformation is maintained because the material is physically cross-linked as a result of the heat. Optionally, such deformation could also be effected by chemical cross-linking, however, such a chemical cross-linking has the drawback that the electronic components could be damaged because chemicals migrate from the foamed plastic mat and exert an etching effect on the electronics. The profiling provides a larger volume to the foamed plastic mat, so that less packaging material is required for filling a specific space with packaging material than with the packaging material known to date. Moreover, the presence of the profile makes the packaging material easier to deform, so that it has a lower G value than the mat from which the packaging material is manufactured. Yet another advantage is that the packaging material, even with pressure exerted thereon for a long time, has not lost its original shape when this pressure is again removed. The packaging material can therefore easily be reused. This shape retention property is mainly due to the fact that it is made of a foamed plastic with a closed cell structure. Yet another advantage is that the packaging material can take any size. It can optionally be cut into the desired format. Even cutting in clean rooms is possible because dust is hardly released due to the closed cell structure. In general, the object to be packaged will be wrapped in the packaging material obtained by the method according to the invention and subsequently placed in a form-retaining box or box.

Een ander belangrijk aspect bij het verpakken van met 15 name electronische componenten betreft de statisch electrische lading. Sommige verpakkingsmaterialen zijn geneigd een statisch electrische lading op te nemen. Dergelijke electrische ladingen kunnen electronische componenten gemakkelijk beschadigen. Teneinde de 20 verschillende verpakkingsmaterialen onder te verdelen in verschillende groepen, zijn in de praktijk de volgende categoriën gedefinieerd: statisch materiaal, antistatisch materiaal, statisch dissipatief materiaal en geleidend materiaal. Statisch materiaal is bijzonder ongunstig voor 25 het verpakken van electronische componenten, terwijl geleidend materiaal juist bijzonder gunstig is om electronische componenten in te verpakken. Antistatisch en statisch dissipatieve materialen betreffen tussenvormen.Another important aspect in the packaging of, in particular, electronic components, concerns the static electric charge. Some packaging materials tend to absorb a static electric charge. Such electrical charges can easily damage electronic components. In order to divide the 20 different packaging materials into different groups, the following categories have been defined in practice: static material, anti-static material, static dissipative material and conductive material. Static material is particularly unfavorable for packaging electronic components, while conductive material is particularly favorable for packaging electronic components. Antistatic and statically dissipative materials are intermediate shapes.

Volgens een nadere uitwerking van de werkwijze is het 30 bijzonder gunstig wanneer de mat wordt vervaardigd uit geschuimd polyethyleen. Dit materiaal bevindt zich qua categorie ongeveer tussen de statisch dissipatieve en de geleidende materialen en is derhalve bij zonder gunstig voor het daarin verpakken van electronische componenten. Doordat 35 PE geleidend is zal het bovendien geen stof aantrekken, hetgeen bij statische materialen juist wel het geval is.According to a further elaboration of the method, it is particularly favorable when the mat is made of foamed polyethylene. In terms of category, this material is approximately between the static dissipative and the conductive materials and is therefore particularly favorable for packaging electronic components therein. Moreover, because PE is conductive, it will not attract dust, which is the case with static materials.

1006479 41006479 4

Bovendien heeft een vlakke, geschuimde PE-mat al een vrij lage G-waarde die door het aanbrengen van de profilering nog verder wordt verkleind, zodat een zeer "zacht" verpakkingsmateriaal wordt verkregen.In addition, a flat, foamed PE mat already has a relatively low G value, which is further reduced by applying the profiling, so that a very "soft" packaging material is obtained.

5 Bij een voorkeursuitvoeringsvorm van de werkwijze wordt uitgegaan van een vlakke mat met een dikte van circa 3 mm waarbij na profilering van de mat de afstand tussen de toppen van het profiel van de mat circa 10 mm bedraagt. Bij voorkeur wordt na het toevoeren van warmte aan de mat de mat 10 in de vervormde toestand afgekoeld. Een mogelijkheid voor het vormen van het verpakkingsmateriaal volgens de uitvinding is dat een vlakke mat geschuimd polyethyleen wordt ingeklemd tussen twee platen, welke platen elk aan een naar de andere plaat toegekeerd oppervlak zijn voorzien van 15 een aantal zich loodrecht op het plaatoppervlak uitstrekkende pennen, die zodanig zijn opgesteld dat, in een gesloten toestand waarbij de vlakke mat is ingeklemd, de pennen van de ene plaat vallen in de ruimten die zich bevinden tussen de pennen op de andere plaat en vice versa. 20 Een dergelijke wijze voor het produceren van het geprofileerde verpakkingsmateriaal is bijzonder eenvoudig en derhalve economisch voordelig. Eventueel kunnen de platen zijn voorzien van kanalen, welke kanalen in fluïdum verbinding staan met kanalen in de pennen. Door deze kanalen 25 kan een verhittingsmedium of koelmedium worden geleid. Aldus kan op snelle en efficiënte wijze warmte aan de mat worden toegevoerd of worden onttrokken.In a preferred embodiment of the method, a flat mat with a thickness of approximately 3 mm is assumed, wherein after profiling the mat, the distance between the tops of the profile of the mat is approximately 10 mm. Preferably, after applying heat to the mat, the mat 10 is cooled in the deformed state. One possibility for forming the packaging material according to the invention is that a flat mat foamed polyethylene is clamped between two plates, which plates are each provided on a surface facing the other plate with a number of pins extending perpendicular to the plate surface, which Arranged such that, in a closed condition with the flat mat clamped, the pins of one plate fall into the spaces located between the pins on the other plate and vice versa. Such a way of producing the profiled packaging material is particularly simple and therefore economically advantageous. The plates can optionally be provided with channels, which channels are in fluid communication with channels in the pins. A heating medium or cooling medium can be passed through these channels 25. Thus, heat can be supplied or extracted from the mat in a quick and efficient manner.

De uitvinding heeft tevens betrekking op een verpakkingsmateriaal dat een mat uit geschuimd polyethyleen 30 omvat, waarbij de mat is voorzien van verschillende doordiepingen ter vorming van een profiel. Deze mat heeft bij voorkeur een gesloten schuimcelstructuur. De dikte van de mat zelf bedraagt bij voorkeur circa 3 mm, terwijl de afstand tussen aan weerszijden van de mat gelegen toppen van 35 het profiel circa 10 mm bedraagt. Het bovenbeschreven 1006479 5 verpakkingsmateriaal wordt bij voorkeur verkregen met de hierboven beschreven werkwijze volgens de uitvinding.The invention also relates to a packaging material comprising a foamed polyethylene mat 30, wherein the mat is provided with different depths to form a profile. This mat preferably has a closed foam cell structure. The thickness of the mat itself is preferably approximately 3 mm, while the distance between the tops of the profile located on either side of the mat is approximately 10 mm. The above-described 1006479 packaging material is preferably obtained by the above-described method according to the invention.

De uitvinding heeft tevens betrekking op een verpakking die is voorzien van buitenwanden die een opneemruimte 5 begrenzen, waarbij de buitenwanden aan een naar de opneemruimte toegekeerde zijde zijn voorzien van een bekleding met verpakkingsmateriaal volgens de uitvinding. In een dergelijke verpakking kunnen zeer kwetsbare producten op veilige wijze worden getransporteerd.The invention also relates to a package which is provided with outer walls which delimit a receiving space, wherein the outer walls are provided on a side facing the receiving space with a coating with packaging material according to the invention. Very fragile products can be safely transported in such packaging.

10 De uitvinding zal nader worden verduidelijkt aan de hand van een uitvoeringsvoorbeeld dat hierna, onder verwijzing naar de tekening, zal worden beschreven.The invention will be further elucidated on the basis of an exemplary embodiment which will be described below with reference to the drawing.

Figuur 1 toont een perspectiefaanzicht van het verpakkingsmateriaal;Figure 1 shows a perspective view of the packaging material;

15 figuur 2 toont een doorsnede-aanzicht over lijn II-IIFigure 2 shows a cross-sectional view along line II-II

of lijn III-III uit figuur 1; figuur 3 toont een soortgelijk doorsnede-aanzicht als weergegeven in figuur 2, waarbij de gereedschappen met behulp waarvan het verpakkingsmateriaal wordt vervaardigd 20 zijn weergegeven; en figuur 4 toont een mogelijke randafwerking van het verpakkingsmateriaal.or line III-III from figure 1; Figure 3 shows a similar sectional view as shown in Figure 2, showing the tools with which the packaging material is manufactured; and figure 4 shows a possible edge finishing of the packaging material.

Figuur 1 toont duidelijk hoe het verpakkingsmateriaal volgens de uitvinding kan zijn uitgevoerd. In wezen lijkt 25 het qua toepassingsmogelijkheden op het bekende verpakkingsmateriaal dat is vervaardigd uit twee lagen kunststoffolie waartussen zich plaatselijk luchtkamertjes bevinden. Dit bekende verpakkingsmateriaal is echter totaal ongeschikt voor het verpakken van electronische componenten. 30 In figuur 2 is duidelijk te zien wat wordt bedoeld met de dikte dl van de mat zelf en de afstand d2 tussen de toppen Tl, T2 van het profiel. De dikte dl bedraagt circa 3 mm, terwijl de afstand d2 circa 10 mm bedraagt. Het is duidelijk dat voor verschillende toepassingen deze dikte dl en afstand 35 d2 aanzienlijk kunnen worden gevarieerd. Tevens is in figuur 1006479 6 2 aangegeven dat in de mat doordiepingen 9 zijn aangebracht ter vorming van het profiel.Figure 1 clearly shows how the packaging material according to the invention can be designed. In essence, it resembles in terms of application possibilities the known packaging material which is made of two layers of plastic foil between which air chambers are locally located. However, this known packaging material is totally unsuitable for packaging electronic components. Figure 2 clearly shows what is meant by the thickness d1 of the mat itself and the distance d2 between the tops T1, T2 of the profile. The thickness d1 is approximately 3 mm, while the distance d2 is approximately 10 mm. It is clear that for different applications this thickness d1 and distance 35 d2 can be varied considerably. In figure 1006479 62 it is also indicated that in the mat recesses 9 are arranged to form the profile.

In figuur 3 is aangegeven hoe het profiel in een vlakke mat kan worden aangebracht. Hiertoe wordt gebruik gemaakt 5 van twee platen 2, 3 die elk aan een naar de andere plaat toegekeerd oppervlak 10, 11 zijn voorzien van een aantal zich loodrecht op het plaatoppervlak 10, 11 uitstrekkende pennen 4, resp. 5. De pennen 4, 5 zijn zodanig opgesteld dat, in een gesloten toestand waarin de vlakke mat is 10 ingeklemd, de pennen 4 van de ene plaat 2 vallen in de ruimten 8 die zich bevinden tussen de pennen 5 op de andere plaat 3 en vice versa. Aldus wordt de mat in het uiteindelijk beoogde eindprofiel gedrukt. Vervolgens kan warmte aan de platen worden toegevoerd. Eventueel kunnen de 15 platen en de daarbij behorende pennen reeds van te voren zijn opgewarmd. In het onderhavige uitvoeringsvoorbeeld zijn de platen 2 en de pennen 4, resp. 5 voorzien van kanalen 6, resp. 7 waardoorheen een verhittings- of koelmedium kan worden geleid. Het spreekt vanzelf dat eventueel ook kan 20 worden volstaan met slechts kanalen 6 in de platen 2 en 3, waarbij de kanalen 7 in de pennen 4, 5 ontbreken. De pennen 4, 5 worden dan slechts door geleiding via de plaat 2, resp.Figure 3 shows how the profile can be placed in a flat mat. For this purpose use is made of two plates 2, 3, each of which is provided on a surface 10, 11 facing the other plate with a number of pins 4, respectively extending perpendicular to the plate surface 10, 11. 5. The pins 4, 5 are arranged such that, in a closed state in which the flat mat is clamped, the pins 4 of one plate 2 fall into the spaces 8 located between the pins 5 on the other plate 3 and vice versa. The mat is thus pressed into the final intended end profile. Heat can then be supplied to the plates. The plates and the associated pins may possibly have already been heated up beforehand. In the present exemplary embodiment, the plates 2 and the pins 4, respectively. 5 provided with channels 6, respectively. 7 through which a heating or cooling medium can be passed. It goes without saying that only channels 6 in plates 2 and 3 may suffice, with channels 7 in pins 4, 5 missing. The pins 4, 5 are then only guided through the plate 2, respectively.

3 verhit en gekoeld.3 heated and cooled.

Figuur 4 toont een gedeelte van een 25 uitvoeringsvoorbeeld van het verpakkingsmateriaal, waarbij de omtreksranden van het verpakkingsmateriaal zijn voorzien van een randafwerking. De randafwerking omvat een zich loodrecht op het hoofdoppervlak van het verpakkingsmateriaal uitstrekkend matdeel 12. De aanwezigheid van dit omgezette 30 matdeel 12 waarborgt een goede aansluiting tussen het verpakkingsmateriaal en de wanden van de verpakking waarin het verpakkingsmateriaal wordt opgenomen, zodat de kans dat onderdelen die op het verpakkingsmateriaal zijn gelegen via de randen onder het verpakkingsmateriaal verdwijnen is 35 geminimaliseerd. Bovendien wordt een mooiere 1006479 7 verpakkingsbekleding verkregen omdat men niet onder de "mat" kan kijken.Figure 4 shows a part of an exemplary embodiment of the packaging material, wherein the peripheral edges of the packaging material are provided with an edge finish. The edge finish comprises a mat portion 12 extending perpendicularly to the main surface of the packaging material. The presence of this converted mat part 12 ensures a good connection between the packaging material and the walls of the packaging in which the packaging material is received, so that the risk of parts forming on the packaging materials located through the edges disappearing below the packaging material has been minimized. Moreover, a more beautiful 1006479 7 packaging coating is obtained because one cannot see under the "mat".

Het is duidelijk dat de uitvinding niet is beperkt tot het beschreven uitvoeringsvoorbeeld maar dat diverse 5 wijzigingen binnen het raam van de uitvinding mogelijk zijn. Zo kunnen meerdere lagen van het verpakkingsmateriaal op elkaar worden aangebracht om de zachtheid nog verder te vergroten en kan het verpakkingsmateriaal worden gecombineerd met andere, op zichzelf bekende 10 verpakkingsmaterialen. Zo kan een groter verpakkingsvolume met een grote zachtheid worden verkregen. Gedacht kan bijvoorbeeld worden aan polystyreenschuim verpakkingselementen die zijn bekleed met verpakkingsmateriaal volgens de uitvinding.It is clear that the invention is not limited to the described exemplary embodiment, but that various modifications are possible within the scope of the invention. For example, several layers of the packaging material can be applied to each other to increase the softness even further and the packaging material can be combined with other packaging materials known per se. In this way a larger packaging volume with a great softness can be obtained. Examples are polystyrene foam packaging elements which are coated with packaging material according to the invention.

15 100647915 1006479

Claims

1. A method for manufacturing packaging material (1), in which a flat mat of foamed plastic with a closed cell structure is locally deformed in order to obtain the packaging material (1), heat being supplied to the mat in this deformed state, so that the mat has a profile after this treatment.

Method according to claim 1, characterized in that the mat is made of polyethylene.

Method according to claim 1, characterized in that the flat mat has a thickness (dl) of approximately 3 mm, the profile on both sides of the mat determining tops (T1, T2), the distance (d2) between the tops (Tl, T2) of the mat's profile are approx. 10 mm.

Method according to any one of the preceding claims, characterized in that after the heat has been supplied, the foamed plastic mat is cooled in the deformed state.

Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the flat mat foamed polyethylene is clamped between two plates (2, 3), which plates (2, 3) each on a surface (10, facing the other plate). 11) are provided with a number of pins (4, 5 respectively) extending perpendicular to the plate surface (10, 11), which are arranged such that, in a closed condition, in which the flat mat is clamped, the pins (4 ) from one plate (2) fall into the spaces (8) located between the pins (5) on the other plate (3) and vice versa.

Method according to claim 5, characterized in that the plates are provided with channels (6), which channels (6) are in fluid communication with channels (7) in the pins (4, 5). 1006479

Packaging material comprising a foamed polyethylene mat, the mat having different recesses (9) to form a profile.

Packaging material according to claim 7, characterized in that the mat has a closed foam cell structure.

Packaging material according to claims 7 or 8, characterized in that the mat itself has a thickness (d1) of approximately 3 mm, the distance (d2) between the tops (T1, T2) of the mat lying on either side of the mat. profile is approx. 10 mm.

Packaging material according to any one of claims 7-9, characterized in that the peripheral edge is provided with an edge finish.

Packaging material according to claim 10, characterized in that the edge finishing comprises a mat part (12) extending perpendicularly to a main surface of the packaging material.

Packaging material according to any one of claims 7-9 obtained by the method according to any one of claims 1-6.

13. Packaging provided with outer walls delimiting a receiving space, wherein the outer walls are provided on a side facing the removal end with a coating with packaging material according to any one of claims 7-10. 100 6479