Controllo dell'elettricità statica: A 50

È risaputo che l’elettricità statica è con noi da sempre. La nostra consapevolezza dei problemi legati all'elettricità statica probabilmente ebbe origine con l'invenzione della polvere da sparo quando, senza dubbio, avvennero alcune misteriose accensioni avvenute durante le operazioni di miscelazione chimica che all'epoca non potevano essere spiegate.

La manifestazione dei problemi di elettricità statica in un ambiente industriale iniziò probabilmente con l'invenzione della macchina da stampa automatica da parte di Gutenberg nel 1440.1 Carta e velum (due materiali diversi) che si attaccavano insieme dovevano essere un problema. Da qualche parte lungo il percorso, è stato probabilmente osservato che un fuoco che ardeva nelle vicinanze della macchina da stampa poteva magicamente rendere la carta meno appiccicosa. Il trattamento alla fiamma veniva utilizzato allora nelle macchine da stampa industriali e nelle macchine da stampa dei giornali fino agli anni '50, e forse anche più a lungo in alcune aree.

Il controllo statico è stato praticato per molto tempo nelle munizioni, nei moderni articoli pirotecnici, nella lavorazione del petrolio e in altre industrie che trattano materiali esplosivi e infiammabili. La messa a terra degli strumenti di processo, delle attrezzature e del personale è stata praticata fin dai tempi di Ben Franklin.

L’industria con cui ci occupiamo principalmente oggi, l’elettronica, non ha segnalato alcun problema significativo legato all’elettricità statica fino alla fine degli anni ’60. Le variazioni nei valori di resistenza di alcune spedizioni di resistori al carbonio sembrano essere il primo problema segnalato associato all'elettricità statica in qualsiasi prodotto elettrico o elettronico. Lo sviluppo di dispositivi a semiconduttore a ossido di metallo (MOS) ha causato molti problemi agli albori della moderna produzione elettronica. I primi progressi nella tecnologia dei disk drive e nella produzione di testine di lettura e scrittura sono stati quasi bloccati nelle aziende a causa delle ricadute dovute ai danni statici.

La nostra rassegna della storia del controllo statico moderno inizia alla fine degli anni ’60. I primi materiali utilizzati per il controllo statico furono allora la plastica conduttiva riempita di carbonio e la plastica trattata organicamente che creavano materiali a bassa carica (noti all'epoca come materiali antistatici). Questi materiali erano nettamente diversi in termini di prestazioni e requisiti applicativi. Quando questi tipi di materiali venivano utilizzati in combinazione per l'imballaggio di parti elettroniche per lo stoccaggio e la spedizione, costituivano un prodotto di imballaggio per il controllo statico altamente efficace. Ma ciò accadeva raramente a causa della concorrenza tra le aziende che producevano questi materiali.

I sistemi di messa a terra per le persone erano già disponibili, con gli innovatori che inventavano nuovi concetti di cinturini da polso e dispositivi di messa a terra delle scarpe. Varietà di questi sistemi e concetti erano stati utilizzati per molto tempo nelle munizioni e negli impianti di trattamento chimico, ma erano alquanto ingombranti e scomodi da usare nelle tipiche operazioni di assemblaggio di componenti elettronici. I nuovi modelli erano più leggeri e più facili da usare, tanto da diventare la prima linea di controllo statico nel crescente settore dell'elettronica.

Speciali superfici di lavoro e materiali per pavimenti iniziarono ad entrare sul mercato a metà degli anni '70 e contribuirono a creare quella che oggi conosciamo come zona di protezione elettrostatica o EPA. Più o meno nello stesso periodo, sono entrati nel mercato gli standard per le applicazioni militari e legate alla difesa, che hanno contribuito a sostenere lo sviluppo di specifiche di settore per il luogo di lavoro e i materiali di imballaggio. I danni alle parti elettroniche stavano diventando un problema significativo di affidabilità nella seconda parte degli anni '70. Infatti, il primo simposio EOS/ESD fu convocato a Denver nel 1979 per discutere le problematiche dell’epoca, prevalentemente quelle riguardanti l’elettronica militare.

Le innovazioni nel settore dell'imballaggio hanno infine portato all'invenzione di pellicole trasparenti di schermatura statica utilizzate per realizzare sacchetti protettivi schermanti contro le scariche statiche. All'inizio degli anni '80, questi materiali in pellicola divennero onnipresenti in tutto l'industria elettronica e la necessità di un'ulteriore standardizzazione degli imballaggi elettronici divenne più evidente. In risposta, in quel periodo emersero diversi gruppi industriali. Ad aprire la strada è stata la Electronics Industry Association (EIA), che ha istituito il comitato Packaging of Electronics for Shipment (PEPS). Il comitato EIA PEPS ha infine redatto l'EIA-541–1988, Standard sui materiali di imballaggio per articoli sensibili alle scariche elettrostatiche, il primo standard commerciale dedicato ai materiali di imballaggio utilizzati nello stoccaggio e nella spedizione di dispositivi elettronici sensibili alle scariche elettrostatiche.