Der Bereich ESD (elektrostatische Entladung) ist ein wichtiger Teil der Elektronikbranche und betrifft viele Aspekte des Entwurfs, der Produktion und des Betriebs elektronischer Geräte. ESD kann sowohl bei der Herstellung von elektronischen Bauteilen als auch bei deren Verwendung zu Problemen führen. In diesem Leitfaden werden wir uns mit verschiedenen Aspekten des Bereichs ESD befassen.
Dies umschliesst beispielsweise die Ursachen und Auswirkungen von ESD sowie Methoden zur Vermeidung von Beschädigungen. Unser Ziel ist es, Ihnen ein umfassendes Verständnis der Problematik zu vermitteln und Ihnen zu helfen, Schäden im Zusammenhang mit dem Bereich ESD in Ihrem Unternehmen oder Ihrer Arbeit effektiv zu bewältigen.
Der Bereich ESD
Als erster Schritt in unserem Leitfaden soll erklärt werden, worum es sich bei dem Bereich ESD handelt. ESD steht für "Electro Static Discharge" (elektrostatische Entladung). Diese entsteht durch den Ladungsaustausch zwischen zwei Körpern mit unterschiedlichen Spannungspotentialen. Elektrostatische Aufladung kann entstehen, wenn zwei verschiedene Materialien aneinander reiben oder voneinander getrennt werden, z.B. durch Berühren von Türgriffen oder das Entfernen von Kleidungsstücken. Diese Spannungen entstehen weiterhin beim Laufen über Kunststoffböden, durch die Reibung synthetischer Kleidung, die Bewegung von Förderbändern oder auch beim Verrücken von Plastikbehältern sowie beim Abrollen von PVC-Klebeband.
Schäden im Bereich ESD und Ihre Kosten
Statische Ladung kann in modernen Arbeitsumgebungen erhebliche Spannungen hervorrufen, die mit Werten von über 10 kV nicht ungewöhnlich sind. In Umgebungen mit niedriger Luftfeuchtigkeit können sogar Spannungen von bis zu 30 kV beobachtet werden. Wenn sich zwei Körper mit unterschiedlichen Ladungen annähern, kann es zu einem plötzlichen Fluss von Elektronen von einem Körper zum anderen kommen. ESD kann auch entstehen, wenn zwischen zwei Körpern, die sich nahe beieinander befinden, ein elektrisches Spannungsfeld entsteht.
Dabei können die Entladungen statischer Energie beispielsweise zu höheren Kosten, schlechterer Qualität und unzufriedenen Kunden führen. Das ist besonders deshalb ein Problem, weil statische Energie, wie oben beschrieben, bei gewöhnlichen Tätigkeiten entstehen können. Deren Entladung kann anschliessend dazu führen, dass empfindliche Bauteile beschädigt werden.
So können beispielsweise bei dem Gang über einen Teppich bis zu 35.000 Volt oder bei dem Arbeiten am Tisch bis zu 6.000 Volt statischer Spannung entstehen. Das ist besonders problematisch, weil einzelne Bauteile eine ESD-Anfälligkeit haben, die bereits bei 30 Volt anfängt. Eine genauere Aufschlüsselung der Bauteile und deren ESD-Anfälligkeit finden Sie hier auf Seite 5.
Werden Bauteile durch elektrostatische Entladung beschädigt können dadurch unterschiedliche Kosten entstehen. Einerseits entstehen selbstverschuldete Kosten. Dies ist beispielsweise der Fall bei einem einfachen ESD-Schaden, der normalerweise beim Messen verursacht wird. Andererseits können bei einem verborgenen Defekt höhere Kosten entstehen. Das liegt daran, dass bei einem verborgenen Defekt Kosten für die Kundenbetreuung, Serviceleistungen und Ersatzgeräte entstehen. Weiterhin kann ein verborgener Defekt Ihrem Ruf schaden und zum Verlust von Kunden führen.
Normen in Bezug auf ESD
Um die ESD-Sicherheit zu gewährleisten, gibt es unterschiedliche Normen im Bereich ESD. Diese Normen zeigen Ihnen, welche Produkte für den Arbeitsbereich geeignet sind. Entsprechende Normen sind diese:
- DIN EN 61340-5-1 (2017-07)
- DIN EN 61340-5-3 (2021-05)
- ANSI/ESD S20.20-2007 (2007-03)
- DIN EN 61340-4-1 Ed. 2.0 (2016-04) E
- DIN EN 61340-4-3 (2018-10)
- DIN EN 61340-4-5 (2019-04)
- DIN EN 61340-2-1 (2016-07)
- DIN EN 61340-2-3 (2017-05)
- DIN EN 61340-3-1 (2008-03)
- DIN EN 61340-3-2 (2007-11)
Lesen Sie hier auf Seite 4 die Bedeutung der entsprechenden Normen nach.
Bleiben Sie auf dem neusten Stand im Bereich ESD
Zusammenfassend kann man sagen, dass der Bereich ESD ein wichtiger Bestandteil der Elektronikfertigung ist. Dazu gehören weiterhin die Ursachen und Auswirkungen von ESD, Methoden zur Vermeidung und Beseitigung von ESD sowie aktuelle Entwicklungen und Technologien. In weiteren Beiträgen zum Thema «ESD-Leitfaden» werden diese speziellen Teilbereiche näher beleuchtet, um ein umfassendes Verständnis der Problematik zu vermitteln und Ihnen zu helfen, Probleme im Zusammenhang mit ESD in Ihrem Unternehmen oder Ihrer Arbeit effektiv zu bewältigen.
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