Контроль статического электричества: А 50

Хорошо известно, что статическое электричество было с нами всегда. Наше понимание проблем, связанных со статическим электричеством, вероятно, возникло с изобретением пороха, когда, без сомнения, во время операций по смешиванию химических веществ происходили загадочные возгорания, которые в то время не могли быть объяснены.

Проявление проблем со статическим электричеством в промышленных условиях, вероятно, началось с изобретения Гутенбергом автоматического печатного станка в 1440 году. Склеивание бумаги и пергамента (два разных материала) должно было стать проблемой. Где-то в процессе, вероятно, было замечено, что огонь, горящий рядом с печатным станком, мог волшебным образом сделать бумагу менее липкой. Обработка пламенем использовалась в промышленных типографиях того времени, а в газетных печатных машинах вплоть до 1950-х годов, а в некоторых областях, возможно, даже дольше.

Статический контроль уже давно практикуется в военной, современной пиротехнике, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности, связанных с взрывоопасными и легковоспламеняющимися материалами. Заземление технологических инструментов, оборудования и персонала практиковалось со времен Бена Франклина.

Отрасль, с которой мы в первую очередь имеем дело сегодня, электроника, не сообщала о каких-либо серьезных проблемах, связанных со статическим электричеством, до последних этапов 1960-х годов. Изменения значений сопротивления некоторых партий углеродных резисторов, по-видимому, являются первой зарегистрированной проблемой, связанной со статическим электричеством в любой электрической или электронной продукции. Разработка устройств металл-оксид-полупроводник (МОП) вызвала множество проблем на заре современного производства электроники. Ранние достижения в области технологии дисковых накопителей и производства головок чтения и записи были практически остановлены в компаниях из-за последствий статического повреждения.

Наш обзор истории современного статического контроля начинается с конца 1960-х годов. Первыми материалами, которые использовались для контроля статики, были углеродсодержащие проводящие пластики и органически обработанные пластики, которые создавали материалы с низким зарядом (известные в то время как антистатические материалы). Эти материалы существенно различались по характеристикам и требованиям применения. Когда эти типы материалов использовались в сочетании для упаковки электронных деталей для хранения и транспортировки, они представляли собой высокоэффективный упаковочный продукт с контролем статического заряда. Но это происходило нечасто из-за конкуренции между компаниями-производителями этих материалов.

Системы заземления для людей уже были доступны, а новаторы придумали новые концепции браслетов и устройств для заземления обуви. Разновидности этих систем и концепций долгое время использовались в производстве боеприпасов и на предприятиях химической переработки, но они были несколько громоздкими и неудобными для использования в типичной операции сборки электроники. Новые конструкции были легче по весу и проще в использовании, поэтому они стали первой линией статического контроля в растущей электронной промышленности.

Специальные рабочие поверхности и материалы для напольных покрытий начали появляться на рынке в середине 1970-х годов и помогли создать то, что мы знаем сегодня как зону электростатической защиты или EPA. Примерно в то же время на рынок вышли стандарты для военного и оборонного применения, что помогло поддержать разработку отраслевых спецификаций для рабочих мест и упаковочных материалов. Во второй половине 1970-х годов повреждение электронных компонентов стало серьезной проблемой надежности. Фактически, первый симпозиум EOS/ESD был созван в Денвере в 1979 году для обсуждения проблем того времени, преимущественно тех, которые касались военной электроники.

Инновации в упаковке в конечном итоге привели к изобретению прозрачных пленок, экранирующих статический заряд, которые используются для изготовления защитных пакетов, защищающих от статического разряда. К началу 1980-х годов эти пленочные материалы стали повсеместно использоваться в электронной промышленности, и необходимость дальнейшей стандартизации упаковки для электроники стала более очевидной. В ответ примерно в то же время возникло несколько отраслевых групп. Лидером стала Ассоциация электронной промышленности (EIA), которая учредила комитет по упаковке электроники для транспортировки (PEPS). Комитет EIA PEPS в конечном итоге разработал проект EIA-541–1988, «Стандарты упаковочных материалов для предметов, чувствительных к электростатическому разряду», первый коммерческий стандарт, посвященный упаковочным материалам, используемым при хранении и транспортировке электронных устройств, чувствительных к электростатическому разряду.