電子元件包裝保護方法與流程

2023-06-02 00:57:16

本發明涉及電子設備及包裝領域，具體而言，涉及一種電子元件包裝保護方法。

背景技術：

電子元件作為第三次工業革命的重要組成部分，在現代化的生產、生活的方方面面都具有重要的作用。隨著產業改革的調整，越來越多的產品使用電子元件。電子元件具有精度、智能化集成度高、使用範圍廣等特點，同時電子元件通常都會有金屬部件，由於金屬的特點，電子元件具有易老化(如風化、腐蝕氧化)的問題，這樣大大縮短了電子元件及包括該電子元件的設備的使用壽命，進一步會導致包括該電子元件的生產、生活設備的使用狀況，嚴重的會引起大的安全隱患；另一方面，依據電子元件的使用場合、技術含量和造價成本的不同導致某些電子元件的價值很高，對這類電子元件的保護更加重要了。

然而現有技術中卻沒有有效地防止電子元件老化(如風化、腐蝕氧化)的方法。

技術實現要素：

本發明的目的在於提供一種電子元件包裝保護方法，其能夠有效地防止電子元件的老化(如風化、腐蝕氧化)。

本發明的實施例是這樣實現的：

一種電子元件包裝保護方法，其包括如下步驟——包裝步驟：將電子元件放入被配置有容納空間的包裝單元中，且使電子元件位於容納空間中；充氣步驟：向包裝單元的容納空間內充滿預設體積的不與電子元件發生理化反應的保護氣體以限定容納空間中只有保護氣體介質；密封步驟：將包裝單元封口以使容納空間形成密封的空間。

這樣的電子元件包裝保護方法包括包裝步驟、充氣步驟和密封步驟。在本發明的一種實施方式中，先進行包裝步驟，將電子元件放入被配置有容納空間的包裝單元，且使電子元件位於容納空間中，這裡包裝單元主要充當了電子元件的保護的載體。接著充氣步驟，在包裝單元的容納空間中充滿預設體積的不與所述電子元件發生理化反應的保護氣體以限定容納空間中只有保護氣體介質；這樣的保護氣體一方面可以平衡包裝單元的容納空間內外的壓力差，另一方面保護氣體在容納空間內形成了利於保護電子元件的微環境，這樣以保護電子元件不會受外界環境的侵害。最後，將所述包裝單元封口以使所述容納空間形成密封的空間。這樣就將電子元件與外界環境徹底隔絕了，從而隔絕了電子元件收到外界環境的侵害，而包裝單元容納空間內的保護氣體能夠為電子元件提供充分的保護。綜上可以看出，這樣的電子元件包裝保護方法通過為將電子元件放置在充滿保護氣體的微環境中，從而隔絕了電子元件老化(如風化、腐蝕氧化)的外界條件，進而起到保護電子元件的目的。

在本發明的一種實施例中：

上述電子元件包裝保護方法還包括抽真空步驟，抽真空步驟位於包裝步驟和充氣步驟之間；

抽真空步驟：將包裝單元的容納空間內抽真空，使容納空間內形成真空。

在本發明的一種實施例中：

上述電子元件包裝保護方法還包括降溫步驟；

降溫步驟包括將降溫單元與包裝單元連接以降低包裝單元內部的溫度。

在本發明的一種實施例中：

上述降溫單元通過水冷製冷設備以降低包裝單元內部的溫度。

在本發明的一種實施例中：

上述降溫單元通過製冷劑製冷設備以降低包裝單元內部的溫度。

在本發明的一種實施例中：

上述降溫單元通過半導體製冷片以降低包裝單元內部的溫度。

在本發明的一種實施例中：

上述電子元件包裝保護方法還包括通過散熱風扇散熱；

降溫單元與散熱風扇連接。

在本發明的一種實施例中：

上述電子元件包裝保護方法還包括通過溫度傳感器和控制單元控制溫度的溫控步驟；

溫度傳感器設置在包裝單元中，控制單元分別與溫度傳感器和降溫單元連接。

在本發明的一種實施例中：

上述電子元件包裝保護方法還包括通過斷電保護裝置控制溫度的斷電保護步驟；

斷電保護裝置包括第一電源和繼電器，降溫單元通過繼電器與第一電源電連接；

繼電器還與第二電源連接電連接；

控制單元與繼電器連接。

在本發明的一種實施例中：

上述包裝單元上還設置有第一連接件和第二連接件；

第一連接件具有貫穿的通道，第一連接件的通道的一端與包裝單元的容納空間連通；

通道的另一端與第二連接件可拆卸地連接，以可選擇性地密封通道。

本發明實施例的有益效果是：

電子元件包裝保護方法包括包裝步驟、充氣步驟和密封步驟。在一種使用方法中，依次進行包裝步驟、充氣步驟和密封步驟。包裝步驟，將電子元件放入被配置有容納空間的包裝單元，且使電子元件位於容納空間中，這裡包裝單元主要充當了電子元件的保護的載體。接著充氣步驟，在包裝單元的容納空間中充滿預設體積的不與所述電子元件發生理化反應的保護氣體以限定容納空間中只有保護氣體介質；這樣的保護氣體一方面可以平衡包裝單元的容納空間內外的壓力差，另一方面保護氣體在容納空間內形成了利於保護電子元件的微環境。最後，將所述包裝單元封口以使所述容納空間形成密封的空間。這樣就將電子元件與外界環境徹底隔絕了，從而隔絕了電子元件受到外界環境的侵害，而包裝單元容納空間內的保護氣體能夠為電子元件提供充分的保護。綜上可以看出，這樣的電子元件包裝保護方法通過為將電子元件放置在充滿保護氣體的微環境中，從而隔絕了電子元件老化(如風化、腐蝕氧化)的外界條件，進而起到保護電子元件的目的。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應當理解，以下附圖僅示出了本發明的某些實施例，因此不應被看作是對範圍的限定，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他相關的附圖。

圖1為本發明實施例中電子元件包裝保護方法的流程圖；

圖2為本發明實施例中包裝組件的一種結構示意圖；

圖3為本發明實施例中包裝組件的另一種結構示意圖；

圖4為本發明實施例中包裝組件的第三種結構示意圖；

圖5為本發明實施例中包裝組件的第四種結構示意圖；

圖6為本發明實施例中包裝組件的第五種結構示意圖。

圖標：100-包裝組件；110-包裝單元；111-包裝袋；112-包裝盒；120-電子元件；121-引腳；130-保護氣體；140-降溫單元；150-散熱風扇；161-溫度傳感器；162-控制單元；171-第一連接件；172-第二連接件；180-繼電器；181-第一電源；182-第二電源。

具體實施方式

為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發明實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設計。

因此，以下對在附圖中提供的本發明的實施例的詳細描述並非旨在限制要求保護的本發明的範圍，而是僅僅表示本發明的選定實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。

應注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨後的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。

在本發明的描述中，需要說明的是，若出現術語「上」、「內」、「外」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，或者是該發明產品使用時慣常擺放的方位或位置關係，僅是為了便於描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。

在本發明的描述中，還需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，若出現術語「設置」、「連接」應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對於本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。

實施例

請參照圖1，圖1為本實施提供的一種電子元件120包裝保護方法的流程圖，從圖中可以看出，電子元件120包裝保護方法包括包裝步驟、抽真空步驟、充氣步驟和密封步驟。

包裝步驟用於將電子元件120放置在包裝單元110的容納空間中，即為電子元件120的包裝和/或保護提供載體；充氣步驟則通過在容納空間內充滿預設體積的不與所述電子元件120發生理化反應的保護氣體130以平衡包裝單元110內外的壓力差，，且以限定容納空間中只有保護氣體130介質，同時為容納空間內的電子元件120創造以保護電子元件120的微空間；密封步驟，則將包裝單元110完全密封，從而使包裝單元110的微空間與外界完全隔離，避免外界電子元件120引起的老化(如風化、腐蝕氧化)。

進一步地，在本發明的本實施例中，在充氣步驟中，充滿的不與所述電子元件120發生理化反應的保護氣體130為惰性氣體。

這裡需要說明的是，充氣氣體之所以選擇惰性氣體是因為惰性氣體優良的理化性質決定。發明人在研究時，經過試驗和對比發現，相較於一般保護氣體130，惰性氣體具有化學性質穩定，不與電子元件120的材料發生反應，非常適合做電子元件120的保護氣體130。

惰性氣體(或稱為稀有氣體)是指元素周期表上的18族元素(iupac新規定，即原來的0族)。在常溫常壓下，它們都是無色無味的單原子氣體，很難進行化學反應。天然存在的稀有氣體有六種，即氦(he)、氖(ne)、氬(ar)、氪(kr)、氙(xe)和具放射性的氡(rn)。在惰性氣體元素的原子中，電子在各個電子層中的排列，剛好達到穩定數目。因此原子不容易失去或得到電子，也就很難與其它物質發生化學反應，因此這些元素被稱為「惰性氣體元素」。利用稀有氣體極不活動的化學性質，在生產部門常用它們來作保護氣。這也是在充氣步驟使用惰性氣體作為充氣原料的原因。這裡需要說明的是，因為og是以人工合成的稀有氣體，原子核非常不穩定，半衰期很短(5毫秒)。根據元素周期律，估計og比氡更活潑且，理論計算顯示，它可能會非常活潑，並不一定能稱為惰性氣體。所以在本發明的實施例中提到的惰性氣體是指天然存在的六種稀有氣體，即氦(he)、氖(ne)、氬(ar)、氪(kr)、氙(xe)和具放射性的氡(rn)。

參照圖1，從圖1中可以看出電子元件120包裝保護方法還包括抽真空步驟。電子元件120包裝保護方法還包括抽真空步驟，抽真空步驟位於包裝步驟和充氣步驟之間。抽真空步驟的目的在於將裝有電子元件120的包裝單元110抽真空，使包裝單元110內部沒有空氣(主要是空氣的中的氧氣等易與電子元件120發生理化反應的成分)，為電子元件120創造一個隔絕的微環境而避免腐蝕、氧化。

抽真空步驟後進行再進行充氣步驟，因為抽真空後會使包裝單元110內部和包裝單元110外部形成巨大的壓力差，這樣的壓力差一方面會導致包裝單元110被外界壓力(例如大氣壓)貼合到電子元件120表面，而電子元件120表面各種元件的尖銳的凸起會造成包裝單元110的破壞，另一方面，壓力差會使得電子元件120也被迫承受巨大的壓力而造成電子元件120部分或全部地損壞，因此需要在包裝單元110內充滿與金屬等其他材料不反應的保護氣體130以平衡包裝單元110內外的壓力，同時在容納空間內創造保護電子元件120的微環境。

繼續參照圖1，從圖1中還可以看到電子元件120包裝保護方法還包括降溫步驟；降溫步驟包括將降溫單元140與包裝單元110連接以降低包裝單元110內部的溫度。當電子使用時，或電子元件120在較高的外界環境下，高溫會影響電子元件120的性能受到影響，降溫步驟的目的在於使電子元件120處於在預設的溫度範圍內，從而保護電子元件120。需要說明的是，降溫步驟可以在包裝步驟、抽真空步驟、充氣步驟和密封步驟中任一步驟前後操作，在本發明的本實施例中不做限定。

進一步地，降溫單元140通過水冷製冷設備以降低包裝單元110內部的溫度。水冷製冷設備作為在生產、生活中常用的製冷方式，其設計、製造方式較為成熟，用在本發明的本實施例中可以有效地降低包裝單元110內部的溫度，且成本低廉，有利於提高經濟效益。

降溫單元140也可以通過製冷劑製冷設備以降低包裝單元110內部的溫度。製冷劑同樣是常用且較成熟的製冷方式，被大規模地運用在生產、生活中，因為製冷劑的體積相較於水冷製冷設備一般較小，更適合在較小體積的情況下使用。這裡需要說明的是，製冷劑可以選擇乾冰、碳氫化合物(丙烷、乙烯等)中的任意一種，同樣的，根據需要也可以選擇其他類型的製冷劑。

降溫單元140也可以通過半導體製冷片以降低包裝單元110內部的溫度。半導體製冷片作為新興的製冷方式，具有體積更小、製冷效果好、製冷效率高、且成本低的優勢。降溫單元140使用半導體製冷片製冷可以適應更小的體積的電子元件120，從而增加了電子元件120包裝保護方法的適應範圍。

在本發明的本實施例中，上述電子元件120包裝保護方法還包括通過散熱風扇150散熱；降溫單元140與散熱風扇150連接。

在本發明的本實施例中，上述電子元件120包裝保護方法還包括通過溫度傳感器161和控制單元162控制溫度的溫控步驟；溫度傳感器161設置在包裝單元110中，控制單元162分別與溫度傳感器161和降溫單元140連接。

在本發明的本實施例中，上述電子元件120包裝保護方法還包括通過斷電保護裝置控制溫度的斷電保護步驟；斷電保護裝置包括第一電源181和繼電器180，降溫單元140通過繼電器180與第一電源181電連接；繼電器180還與第二電源182連接電連接；控制單元162與繼電器180連接。

在本發明的本實施例中，上述包裝單元110上還設置有第一連接件171和第二連接件172；第一連接件171具有貫穿的通道，第一連接件171的通道的一端與包裝單元110的容納空間連通；通道的另一端與第二連接件172可拆卸地連接，以可選擇性地密封通道。

下面，為了更直觀、更具體地描述電子元件120包裝保護方法的其他步驟，接下來我們引入包裝組件100這一概念，包裝組件100通過本實施例提供的電子元件120包裝保護方法製作而成。具體地，包裝組件100包括包裝單元110和密封在包裝單元110容納空間內的電子元件120，且容納空間內充滿預設體積的不與所述電子元件120發生理化反應的保護氣體130。

請參照圖2，圖2為通過本實施例提供的電子元件120包裝保護方法製作的包裝組件100的示意圖。

從圖2中可以看出，上述包裝組件100上設置有散熱風扇150；降溫單元140與散熱風扇150連接。散熱風扇150能夠加速包裝單元110溫度的散發，使包裝單元110的溫度能夠更快地達到預設值。進一步地，在本實施例中散熱風扇150與降溫單元140遠離包裝單元110的一端連接。

繼續參照圖2，從圖2中可以看出包裝單元110為包裝盒112。包裝盒112具有預定的尺寸和硬度，適合需要固定尺寸的場合。

圖3為本實施例中包裝組件100的另一種結構示意圖。

結合圖2和圖3可以看出，包裝組件100大體相同，不同的是，圖3中的包裝組件100的包裝單元110為包裝袋111，包裝袋111具有外形可以變化，能夠適應不同環境條件的要求，這樣的包裝袋111使得包裝組件100能夠更加方便地運輸、使用。

圖4為本實施例中包裝組件100的第三種結構示意圖。

結合圖2和圖4可以看出，包裝組件100大體相同，不同的是，圖4中的包裝組件100的引腳121伸出包裝單元110外，這樣的設置方式便於包裝組件100在電子元件120工作時使用。這樣的方式使得包裝組件100不僅可以適用對電子元件120的運輸包裝，也適用在電子元件120工作時對電子元件120的保護。

圖5為本實施例中包裝組件100的第四種結構示意圖。

結合圖4和圖5可以看出，包裝組件100大體相同，不同的是，圖5中的包裝組件100還具有溫度傳感器161和控制單元162。進一步地，溫度傳感器161設置在包裝單元110中，控制單元162分別與溫度傳感器161和降溫單元140連接。需要說明的是，設置在包裝單元110中的溫度傳感器161的目的是為了隨時監測包裝單元110中的溫度，並將監測得到的信息反饋給控制單元162；控制單元162根據預設的方式指揮降溫單元140，進而使得降溫單元140加速、逐漸停止降溫或立即停止降溫。在一種使用情況下，在電子元件120在工作時，因為工作產生的高溫不能擴散使得電子元件120工作不穩定，這時候溫度傳感器161檢測到溫度超過設定值，就會反饋信號給控制單元162，經過控制單元162判定後，控制單元162操作降溫單元140使降溫單元140加速降溫，從而保障了電子元件120既能持續地在包裝單元110裡得到保護，又能夠穩定地工作。

繼續參照圖5，從圖5中還可以看出，上述包裝組件100還包括第一連接件171和第二連接件172。進一步地，第一連接件171具有貫穿的通道，第一連接件171的通道的一端與包裝單元110的內部連通；通道的另一端與第二連接件172可拆卸地連接，以可選擇性地密封通道。第一連接件171和第二連接件172的設置的目的在於當包裝單元110需要將放入其中的電子元件120取出，或者需要用工具維修包裝單元110內的電子元件120時，如果直接破壞包裝單元110將電子元件120取出，這樣一方面不利於包裝組件100(特別是包裝單元110)的重複利用，另一方面一直處於保護氣體130保護的電子元件120再次暴露到空氣中，會影響電子元件120的保護狀況。同時第二連接件172可拆卸地連接，以可選擇性地密封通道的另一端，這樣的設置方式，即包證了第二連接件172的可拆卸連接，包證了包裝組件100使用的便捷性，又保障了包裝單元110足夠的密閉性，進而保障了包裝組件100的保護效果。

圖6為包裝組件100的第五種結構示意圖。結合圖5和圖6可以看出，包裝組件100大體相同，不同的是，圖6中的包裝組件100還具有斷電保護裝置和第二電源182，該斷電保護裝置包括繼電器180、第一電源181。其中，第一電源181和第二電源182分別繼電器180的電流入口連接，繼電器180電流出口與降溫單元140連接；同時繼電器180與控制單元162電連接。這裡需要說明的是，在預設的情況下，降溫單元140通過繼電器180與電子元件120使用時的供電電源連接，這時該供電電源為第二電源182。(例如，當需要保護的電子元件120為電腦主機的主板時，第二電源182即為電腦主機的供電電源)當第二電源182斷電後，控制單元162根據預設程序使第一電源181與降溫單元140連接以使降溫單元140可以繼續工作。設置斷電保護裝置的原因是：但電子元件120工作時常常會產生大量的熱量，這些熱量會充盈在包裝單元110的容納空間內，過多的熱量不能有效地散發會影響電子元件120的工作性能(甚至引起電子元件120不能工作)，而斷電保護裝置的目的就在於(即使第二電源182斷電的情況)保障容納空間內的熱量能夠有效地散發進而保護電子元件120。

使用時，將電子元件120放入被配置有容納空間的包裝單元110中，且使電子元件120位於容納空間中；接著進行抽真空步驟，將包裝單元110內的空氣全部抽離，使包裝單元110內形成真空；抽真空步驟後進行充氣步驟，這裡充入的是保護氣體130；最後，將包裝單元110的開口密封，這樣電子元件120就被放入充有預設體積的保護氣體130的包裝單元110內部了。通過這樣的方式為將電子元件120放置在充滿保護氣體130的微環境中，從而隔絕了電子元件120被腐蝕、氧化的外界條件，進而起到保護電子元件120的目的。參照圖4，包裝組件100的引腳121伸出包裝單元110外，這樣的設置方式使得電子元件120工作時，包裝單元110和充盈在包裝單元110中的保護氣體130可以有效地將電子元件120的本體與包裝單元110外隔絕，且引腳121位於包裝單元110外部使得電子元件120還是通過引腳121獲得電流或信號而持續工作。同時降溫單元140和散熱風扇150能夠很好地將電子元件120工作時產生的熱量散出，保證了電子元件120不論是在靜態或工作時都能得到很好地得到保護以避免老化。

需要說明的是：

為了增強包裝組件100的防腐蝕、防氧化的性能，可以在包裝單元110中放置乾燥劑。乾燥劑能夠更好地保證包裝組件100的乾燥性，進一步提升了包裝組件100的防老化的性能。

包裝單元110的材質可以是鋁箔、尼龍複合材料、pet膜中的任意一種，只要包裝單元110能夠有效地包裹電子元件120且容納包裝單元110中的保護氣體130即可。

包裝單元110用於放置電子元件120的開口可以是一個或者一個以上，只要包裝單元110能夠收納電子元件120即可，這裡不做限定。

第一連接件171的通道中可以設置單向導通的過濾閥體，從而進一步密封效果；同時為了保證包裝組件100，可以在第二連接件172與第一連接件171的接觸面上設置密封件以增強密封效果。

真空的概念一般是在給定的空間內低於一個大氣壓力的氣體狀態，是一種物理現象。事實上，在真空技術裡，真空系針對大氣而言，一特定空間內部的部份物質被排出，使其壓力小於一個標準大氣壓，則我們通稱此空間為真空或真空狀態。在本發明的本實施例中最佳的真空狀態是包裝單元110內完全沒有空氣，但是，即使是在上述概念裡的真空環境下，本發明的所提供的方案也能夠順利的實施且具有預期的保護效果。

本實施例中，保護氣體130為惰性氣體僅僅是一個示例，在本發明的其他實施例中，保護氣體130可以是其他不與電子元件120發生反應的氣體，只要該保護氣體130不與電子元件120發生反應即可。進一步地，當放入包裝單元110容納空間中的電子元件120沒有與氮氣發生的反應的元素，那麼氮氣也是可以作為保護氣體130的。進一步地，在特定的情況下，空氣也可以作為一種保護氣體130。

作為使容納空間只具有保護氣體130介質的另一種方式，可以在容納空間內持續充入保護氣體130以使得容納空間內的氣體從包裝單元110的開口流出。

以上僅為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明，對於本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。