Die Geschichte der Kontrolle elektrostatischer Entladungen im Bereich der Elektroindustrie ist gerade einmal ein halbes Jahrhundert alt – das Phänomen der Elektrostatik allerdings schon in der Antike beobachtet worden.
Die alten Griechen haben bereits 550 v. Chr. beobachtet, dass man Bernstein durch Reibung elektrostatisch aufladen kann. Nicht ohne Grund kommt der Begriff «élektron» aus dem Griechischen und bezeichnet eben Bernstein.
Erste Probleme machte die Elektrostatik insbesondere bei der Munitionsherstellung. Zu Beginn des automatisierten Buchdrucks im 15. Jahrhundert wurde dann mit der Flammenbehandlung eine der ersten Gegenmassnahmen in Bezug auf elektrostatische Entladungen (ESD, electrostatic discharge) ergriffen.
Der Mensch fühlt eine elektrostatische Entladung erst ab 3000 Volt. Ab 5000 Volt werden diese Entladungen hörbar und ab 10000 Volt kann man eine elektrostatische Entladung in Form eines Funkens oder eines Blitzes sehen.
Zur Zerstörung einer Halbleiter-Baugruppe reichen aber schon 30 Volt aus, weshalb zur Kontrolle elektrostatischer Entladungen Messgeräte erforderlich sind.
Was man heute unter ESD-Schutzmassnahmen versteht, hat seinen Ursprung erst Ende der 1960er Jahre, als sich bei der Herstellung von Elektronik-Bauteilen Probleme durch elektrostatische Entladungen zeigten: Bei Kohlewiderständen hatte man bei einigen Lieferungen veränderte Widerstandswerte gemessen. Noch grösser wurden die Probleme bei der Herstellung von Metall-Oxid-Halbleitern (MOS).
Um den elektrostatischen Entladungen in der Elektronikproduktion Herr zu werden, hat man zum einen kohlenstoffgefüllte Materialien eingesetzt. Zum anderen wurden antistatische Materialien verwendet, die sich nur geringfügig aufgeladen haben. Bei Letzteren handelte es sich um organisch behandelte Kunststoffe.
Auch Personenerdungssysteme kamen bereits frühzeitig zum Einsatz, etwa Handgelenkarmbänder und die Erdung über die Schuhe. In den 1970er Jahren wurden dann spezielle Bodenbeläge und Arbeitsflächen zur Kontrolle elektrostatischer Entladungen eingeführt. Das war das Einläuten der ESD-Schutzzone (EPA, ESD protected area).
Ende der 1970er Jahre gab es dann die erste Fachtagung zum Thema ESD, und zwar im US-amerikanischen Denver.
Der nächste Entwicklungsschritt in der ESD-Geschichte war der Einsatz von ESD-Folien, die in Form von Schutzbeuteln zur Abschirmung gegenüber elektrostatischen Entladungen überall in der Elektronikindustrie als Verpackung elektronischer Bauteile und Geräte genutzt wurden.
Die Einführung von ESD-Produkten auf dem Elektronik-Markt führte zur Notwendigkeit, diese Produkte zu standardisieren.
1982 wurde die Vereinigung EOS/ESD Association, Inc. (ESDA) von weniger als 100 Mitgliedern gegründet. Diese Vereinigung hatte unter anderem die Erarbeitung von Standardisierungen im ESD-Bereich zum Ziel. Mittlerweile zählt die EOS/ESD Association, Inc. fast 16000 Mitglieder. Das eigene Normungskomitee begann bereits 1982 mit der Arbeit am ersten ESD-Standard. Gegenstand dieser ersten ESD-Normierung waren die ESD-Handgelenkarmbänder.
Es folgte die Entwicklung zahlreicher weiterer Standards im ESD-Bereich durch die ESDA, welche vom American National Standards Institute (ANSI) als einzige Organisation zur Entwicklung von Elektrostatik-Standards akkreditiert wurde. Auch heute noch werden von der ESDA Standards für ESD-Produkte erarbeitet.
Eine andere wichtige Vereinigung in der ESD-Geschichte war die Electronic Industry Association, dessen Packaging of Electronics for Shipment Committee (PEPS) im Jahr 1988 mit der Norm EIA-541:1988 (Packaging Material Standards for ESD Sensitive Items) den ersten kommerziellen Standard für ESD-Verpackungsmaterialien herausgebracht hatte.
Mitte der 1990er Jahre wurde die ESDA vom US-Verteidigungsministerium gebeten, ESD-Kontrollprogramme zu entwickeln, die sowohl von kommerziellen als auch militärischen Anwendern genutzt werden konnten. Die ESDA erarbeitete daraufhin die Norm ANSI/ESD S20.20-1999 (Protection of Electrical and Electronic Parts, Assemblies and Equipment (Excluding Electrically Initiated Explosive Devices)). Die aktuelle Version lautet ANSI/ESD S20.20-2014. Wenig später wurde von der ESDA auch ein ESD-Anlagenzertifizierungsprogramm entwickelt.
Um die Tauglichkeit von ESD-Materialien zu prüfen, setzt man spezielle Messinstrumente ein. Anfangs hatte man vor allem zwei Messgeräte dazu verwendet: ein Hochwiderstandsmessgerät und ein Gerät zur Messung elektrostatischer Felder, auch Elektrofeldmeter genannt.
Die Messempfindlichkeiten bei der Hochwiderstandsmessung wurden mit der Zeit sensibler, um der Weiterentwicklung der ESD-Produkte standzuhalten.
Setzte man anfangs Spannungen von 500 bis 1000 Volt bei der Messung an, sind es heute 10 und 100 Volt.
Hochwertigere Messgeräte berücksichtigen auch die Luftfeuchtigkeit und die Temperatur, da diese Parameter einen Einfluss auf das Verhalten der ESD-Materialien bei der Kontrolle elektrostatischer Entladungen haben.
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