
В рамках требования международного стандарта IEC61340-5-1, декларирующего основные правила антистатической безопасности, особое внимание уделяется организации рабочих мест и логистике компонентов и готовых изделий. В этом ключе важнейшим элементом программы по защите от статического электричества является упаковка: благодаря ей, компьютерные комплектующие и полупроводниковые компоненты защищены от влияния электромагнитных полей даже находясь вне EPA-зоны. Для того чтобы минимизировать влияние статики, рассмотрим варианты выбора защиты в зависимости от заявленных требований.
Антистатическая упаковка
Металлизированные антистатические пакеты
Металлизированные антистатические пакеты имеют 4-x слойную структуру, состоящую из полиэстера, фольги, антистатического полиэтилена, покрытого специальным составом. Фольгированный полиэстер, обладая отличными диэлектрическими свойствами, обеспечивает эффект клетки Фарадея и защищает содержимое антистатического пакета от воздействия внешних электромагнитных полей. Антистатическое покрытие, сводит к минимуму возможность возникновения статического заряда на границе «материал–изделие».
Коэффициент непрозрачности материала, из которого изготовлен антистатический пакет, составляет примерно 40%, что визуально воспринимается как полупрозрачная упаковка. Это удобно для инспекции ее содержимого без распаковки или разгерметизации пакета.

По конструкции антистатические пакеты делятся на открытые (без застежки) и закрытые (с застежкой типа «струна»). В номенклатуре изделий компании 3M первые маркируются как серия 100, а закрытые пакеты имеют маркировку 300. Обычно, производитель наносит на поверхность антистатических пакетов свой логотип и условия эксплуатации. Для контрактных производств выпускаются антистатические пакеты без маркировки под брендирование, нанесение ESD-разметки и предупреждающих стикеров.
Толщина металлизированной упаковки колеблется от 70 микрон до 90 микрон, что сразу отражается на цене готовых изделий. В частности, антистатический пакет из плотного фольгированного полиэтилена доступен по цене от 0,10$ за штуку. Облегченная упаковка дешевле приблизительно на 20-25%.
Диссипативные антистатические пакеты
Диссипативные антистатические пакеты из цветного (прозрачного) антистатического полиэтилена не накапливают и не создают электростатический заряд при трении (транспортировке). Свойство рассеивать статику стало именем нарицательным для этого вида упаковки: такие пакеты зачастую маркируются литерой «D» (Dissipative). Для рассеивания зарядов статического электричества используются материалы с поверхностным сопротивлением до 100GΩ, если замеры выполняются при напряжении 100V постоянного тока.
Изначально розовый краситель использовался, как индикатор антистатических свойств LDPE-полиэтилена, в отличие от обычного полиэтилена низкого давления. В настоящее время выпускается антистатик все цветов, в том числе и бесцветный, с аналогичными свойствами, однако термин Pink Poly Bags («розовый полиэтиленовый антистатический пакет») исторически закрепился за этим видом упаковки. Толщина материала диссипативных антистатических пакетов не превышает 90 микрон.
Диссипативные антистатические пакеты пользуются огромным спросом в силу своих ценовых качеств. Такая упаковка дешевле антистатических пакетов из проводящего черного углеполиэтилена и существенно дешевле металлизированных антистатических пакетов.
Особо популярными стали в последнее время рассеивающие пакеты, изготовленные из антистатического полиэтилена с использованием пузырьковой («bubble») технологии, что позволяет упростить бизнес-процессы в логистике, соблюдая требования ESD-безопасности. История их возникновения неразрывно связана с историей компании IBM и достойна отдельного повествования. Как были изобретены ячеистые покрытия, открывшие новую эру упаковочных материалов, читайте в статье «Антистатическая история».
Пузырьковые антистатические пакеты
Использование антистатических пакетов изготовленных по пузырьковой технологии из диссипативных марок розового (бесцветного) полиэтилена обеспечивает решение следующих задач, возникающих при транспортировке компьютерных комплектующих и электронных компонентов:
- рассеивание электростатических зарядов с поверхности упаковки;
- защита от механических повреждений печатных плат и смонтированных на них компонентов;
- предотвращение разрядов статического электричества, в процессе трения упаковок.
Это достигается за счет антистатических свойств розового полиэтилена, из которого в два слоя формируются воздушные пузырьки, демпфирующие ударные воздействия механической природы. Полученный материал с воздушной прослойкой хорошо держит термосварные швы, обладая великолепными прочностными характеристиками.
Из полученного антистатического материала выпускаются пакеты, аналогичные Pink Poly Bag, упаковочные конверты с напуском, а также оберточные прокладки для защиты от механических повреждений чувствительных к воздействию статики компонентов. Роль антистатика с демпфирующими воздушными прослойками невозможно переоценить в логистических задачах, призванных обеспечить сохранность дорогостоящих электронных плат и готовых изделий. Для понимания тонкостей логистических задач при соблюдении требований антистатической безопасности познавательным может оказаться каталог продукции компании STOROpack, использующей патентованную технологию AIRplus.
Антистатические пакеты из углеполиэтилена
Антистатические пакеты из проводящего черного углеполиэтилена являются бюджетной альтернативой металлизированным антистатическим пакетам при выполнении ряда условий:
- исключено влияние мощных электромагнитных полей;
- стоит задача препятствовать образованию зарядов статического электричества при транспортировке (трении);
- ожидается стекание электростатического заряда по поверхности и внутри упаковки.

В производстве известно четыре основых типа антистатического углеполиэтилена:
- черный непрозрачный антистатик с защитой от внешних полей не более 30% и толщиной материала около 80 микрон (средний на фото вверху);
- двойной черный непрозрачный антистатик с прослойкой воздушных пузырей («bubble») для безопасной транспортировки;
- цветной (прозрачный) Pink Poly Bag с нанесенной клеткой Фарадея из проводящего черного углеполиэтилена;
- диссипативные антистатические пакеты с применением «пузырьковой» технологии и нанесением клетки Фарадея.
Выбор и применение антистатических пакетов из проводящего черного углеполиэтилена диктуется поставленными задачами, в числе которых защита от слабых магнитных полей, а также безопасная транспортировка, как в электростатическом, так и в механическом смыслах.
Использование Pink Poly Bag с нанесенной клеткой Фарадея обеспечивает неплохие условия для инспекции содержимого антистатического пакета без его вскрытия. Такого рода упаковка близка по своих характеристикам к полупрозрачной и коэффициент непрозрачности материала составляет не более 20%.
Примечание: Фактически, диссипативные антистатические пакеты с применением «пузырьковой» технологии и нанесением клетки Фарадея являются суперпозицией разных типов упаковки.
Антистатические стикеры
Антистатические стикеры самого разнообразного содержания находят свое применение в технологическом процессе производства электронных изделий. Они также востребованы на всех этапах складского хранения и логистики. Их применение диктуется общими положениям стандарта по электростатической безопасности и является непреложным условием при разметке границ зон сборки электронной аппаратуры и компьютерной техники.
Антистатические стикеры выпускаются как на стойкой к воздействию агрессивных сред и температур основе, так и в виде саморазрушающихся этикеток. В последнем случае их применение становится гарантией соблюдения требований антистатической безопасности.

Наиболее востребованная продукция — антистатические стикеры на бумажной основе применяются для маркировки упакованных изделий электронной промышленности и печатных плат, чувствительных к электростатическим воздействиям.
Широкое применение получили антистатические стикеры производства американской компании Brady благодаря доступной цене и высокому качеству. На рынке они продаются рулонами по 1000 шт. в каждом.
Средства по уходу за цифровой техникой
В процессе эксплуатации компьютерной техники значительное внимание следует уделять антистатическим мероприятиям при уходе за ней. В частности, важное место занимают требования к обтирочным материалам и к чистящим жидкостям. Стандарт регламентирует качество таких изделий наряду с требованиями санитарной безопасности. Кроме гигиенических и гигроскопических свойств салфетки по уходу за изделиями цифровой техники должны гарантировать приемлемые диссипативные свойства на фоне способности к утечке электростатических зарядов.

Антистатические свойства гелей и жидкостей, используемых для мобильной гигиены, как правило декларируются на этикетах этих товаров либо в сопроводительных листах. Пригодность к ESD-защите должна подтверждаться сертификатом OHSAS 18001. Гели и жидкости различают по пригодности для использования на непористых поверхностях. Наряду с перманентным антистатическим эффектом чистящие жидкости обеспечиваю дополнительную защиту корпусам вычислительной техники. После высыхания они не должны оставлять наслоений, изменяющих поверхностное сопротивление деталей устройства.
Одежда и обувь для ESD-защиты
Требования к зонам, защищенным от ESD-воздействия давно известны. У гигантов промышленности этот процесс автоматизирован: вход в производственные помещения строго контролирует автоматика. Малейшее отклонение в оценке электростатической характеристики сотрудника закрывает ему дорогу в цех. На предприятиях малого бизнеса требования не столь строги. Можно сказать, что для EPA-зон выполняется программа-минимум по ESD-защите: нужен только антистатический браслет, диссипативная одежда и обувь. Рассмотрим подробнее эту оснастку.
Антистатический браслет
Антистатическим браслетом, соединенным с шиной заземления при помощи шнура (через резистор сопротивлением 1MΩ), заземляется персонал как источник и переносчик электростатического заряда. Важным требованием его применения является обязательный контакт с телом. При использовании перчаток необходимо следить, чтобы браслет на охватывал кисть поверх них, а плотно прилегал к оголенному предплечью.

Хотя антистатический браслет и является первичным способом стационарного заземления, обязательным атрибутом ESD-защиты должна стать дополнительной цепь заземления, функцию которой выполняет антистатические одежда и обувь.
Антистатическая одежда
С недавних пор сложилась традиция использовать в качестве пошивного материала ткань голубого цвета с вотканной металлизированной нитью. Несмотря на то, что в настоящее время выпускаются однотонные тканные антистатики, полосатые изделия стали промышленным эталоном. Обычно, ткани состоят из 65% полиэстера, 33% хлопока и 2% токопроводящего волокна. Одежда из них противодействует наводке статического электричества, возникающего в процессе работы.
В минимальной комплектации для работы в EPA-зоне используются только халаты, хотя для «чистой комнаты» действует максимальный дресс-код. Антистатический халат выполняет три основных функции по комплексной защите от статического электричества, выдерживая в процессе эксплуатации до полусотни стирок при температуре 60°С без утраты качества:
- Не создает и не накапливает электростатический заряд.
- Экранирует внешние объекты от воздействия электростатических полей, возникающих на внутренней одежде, при условии, что халат постоянно застегнут на все пуговицы.
- Служит проводником для стекания заряда на землю с тела сотрудника через антистатическое оснащение рабочего места.
Антистатические бахилы
Доступ в защищенную от влияния электростатических полей зону предусматривает заземление в первую очередь подошв персонала. Сертифицированное производство даже низшего уровня ESD-защиты предъявляет особые требования к обуви. Наиболее бюджетным решением в этом плане выглядит использование бахил вместо диссипативных туфель. При условии, что покрытие рабочей зоны выполнено антистатическим материалом, либо рабочие места оснащены напольными ковриками в периметре передвижения сотрудника.
Сменные чехлы для обуви с антистатическими свойствами также хороши, когда необходимо обеспечить требование антистатической защиты при визитах в EPA-зоны посетителей и приглашенных гостей. В этом случае сложно обеспечить визитеров специальной обувью, и бахилы становятся незаменимым атрибутом электростатической безопасности. Антистатические бахилы у посетителей выглядят эстетично и вселяют чувство сопричастности тем, кто даже на непродолжительное время оказался в защищенной зоне производства электронной аппаратуры.
В некоторых случаях антистатические бахилы оснащаются дополнительным ремешком заземления, плотно охватывающим лодыжку. По требованиям электробезопасности, не связанными с ESD-защитой, контакт ремешка с полом осуществляется через встроенный резистор сопротивлением 1MΩ.
Резюме
Каким бы строгими ни были правила антистатической безопасности, всегда найдется тот, кто безнаказанно их игнорирует. Если данный материал действительно нашел своего читателя, он (читатель) без труда найдет признаки нарушения производственной дисциплины.

Фото из интервью Тима Кука изданию «Washington Post»