• ESD
    unimpressive
    and yet so ordinary!

ESD - the invisible danger!

A lightning is the most visible form of electrostatic discharge. Different potentials are suddenly discharged. We all know how dangerous they can be, we are taught that in childhood. But we also know small discharges. If we walk over a carpet and then touch the door handle, car door or shake hands with someone else, this can cause an unloading. It crackles!
It's more like the harmless discharges. In everyday working life, however, discharges can also occur, which can have serious consequences. 
All discharges are called electrostatic discharges, or ESD for short. It results from the sudden charge equalization between objects with different charge potential. These discharges can produce a high electric current.

HOW IS ELECTROSTATIC CHARGE GENERATED?

All objects have positive and negative elementary particles. Normally positive and negative charges neutralize each other. The objects are electrically neutral. If electrons are withdrawn from an object, an imbalance is created.
This imbalance is the charge potential. Charged objects strive for a balance by discharging. During such an abrupt discharge, high currents flow in a small electronic component. 
Now it is important that they protect themselves and their components.


ESD - how to protect yourself and your components

HOW CAN COMPONENTS BE PROTECTED?

ESD sensitive components can be protected by storing, handling and packaging them exclusively in ESD protected environments. Here precautions are taken to avoid electrostatic charges. Potential differences are neutralized by slow derivation. This prevents sudden discharge. This is the real danger. If it is discharged quickly and briefly, an enormously high discharge current is generated.

HOW DO I IDENTIFY COMPONENTS TO BE PROTECTED OR SAFE COMPONENTS, WORKSPACES OR OBJECTS?

[Translate to English:] ESD

Neben den genannten Symbolen für ESD gefährdeter Bauteile, ESD sicherer Arbeitsräume und ESD sicherer Objekte sollte bei ESD sicheren Schutzräumen die Abkürzung EPA (ESD protected area) hinzugefügt werden. Sinnvoll ist auch der Einsatz einer ESD Prüfplakette mit dem Datum der letzten Überprüfung der Schutzwirkung der Objekte.

OBERFLÄCHENWIDERSTÄNDE / WIDERSTÄNDE

Die Wirksamkeit der Material wird klassifiziert nach ihren Widerstandseigenschaften. Dabei spielt der Oberflächenwiederstand eine besondere Rolle: es ist der elektrische Widerstandeiner leitfähigen Schicht an der Oberfläche. Je nach Widerstandseigenschaft unterscheidet man zwischen:

  • abschirmende Materialien
  • elektrisch leitfähigen Materialien
  • elektrisch ableitenden Materialien
  • isolierenden Materialien

 Neben des Oberflächenwiderstandes sind noch folgende Widerstände von Bedeutung:

  • Ableitwiderstand (Widerstand gegen Erde/Schutzleiter)
  • Durchgangswiderstand / Volumenwiderstand (Widerstand, gemessen an gegenüberliegenden Punkten eines Materials)
  • Punkt zu Punkt Widerstand (Widerstand von Elektrode zu Elektrode)

Was sagt die Norm?

DIN-EN61340-5-1/VDE0300 Schutz von elektronischen Bauteilen gegen elektrostatische Phänomene, Allgemeine Anforderungen 
DIN-EN61340-5-2/VDE0300 Schutz von elektronischen Bauteilen gegen elektrostatische Phänomene, Benutzerhandbuch 
DIN-EN61340-2-1/VDE0300 Messverfahren - Fähigkeit, elektrostatische Ladungen abzuleiten 
DIN-EN61340-4-1/VDE0300 Standard-Prüfverfahren für spezielle Anwendungen - Elektrischer Widerstand von Bodenbelägen und festverlegten Fußböden  
DIN-EN61340-4-3/VDE0300 Standard-Prüfverfahren für spezielle Anwendungen - Schuhwerk 
DIN-EN61340-4-5/VDE0300 Standard-Prüfverfahren für spezielle Anwendungen - Charakterisierung der Schutzwirkung von Schuhwerk und Boden in Verbindung mit einer Person.

So richten Sie Ihren Arbeitsplatz ESD Sicher ein

PERSONEN- UND ARBEITSPLATZAUSSTATTUNG

Werden ESD empfindliche Bauteile verarbeitet, ist eine ESD gerechte Personen- und Arbeitsplatzausstattung nötig. Bei Personen liegt der Schwerpunkt auf ESD gerechter Kleidung (Schuhe, Mantel, Erdungsarmband), bei der Arbeitsplatzausstattung ist auf einen ableitfähigen Bodenbelag genauso zu achten wie auf ESD gerechte Werkbänke und Stühle. Die wichtigste Maßnahme ist die Personenerdung.

WARTUNG UND REINIGUNG

Erdungsanschlüsse, Matten und 
Erdungsbausteine sollten wöchentlich inspiziert werden, Armbänder täglich.

Bei der Reinigung müssen spezielle Reinigungsmittel verwendet werden, da herkömmliche Haushalts-
mittel eine isolierende Schicht hinterlassen können.


[Translate to English:] ESD, Arbeitsplatz

HIER ZUR ARBEITSPLATZAUSSTATTUNG

Der sichere Arbeitsplatz

STATIONÄRER ARBEITSPLATZ - ARBEITEN IM EPA BEREICH

Um Arbeiten und Messungen an elektrostatisch gefährdeten Bauteilen sicher und korrekt ausführen zu können, ist ein ESD sicherer Arbeitsplatz unumgänglich. 
Beim stationären Aufbau, wie z. B. in ESD-Schutzzonen, sogenannte EPA (engl. Electrostatic Protected Area), sollten alle Elemente, die mit Mensch und Bauteil in Berührung kommen, ableitfähig sein. Fußmatte, Arbeitsplatzauflage, größere Baugruppen und die Personenerdung erfolgen über sogenannte Erdungsbausteine oder -stecker, während bei Kleidung und bei Werkzeugen immer auf das vorhandene ESD-Logo zu achten ist.

MOBILER ARBEITSPLATZ – UNTERWEGS ARBEITEN

Für montierte Bauteile oder Baugruppen, die nicht in EPA-Bereich bearbeitet, repariert oder gewartet werden können, werden sogenannte mobile ESD-Arbeitsplätze notwendig.
Der klassische mobile Arbeitsplatz (auch Handling-Set genannt) besteht aus einer Arbeitsplatzauflage, einem Armband zur Personenerdung und einem Erdungskabel mit Erdungsstecker. Sollte keine Steckdose vorhanden sein, kann die Erdungsleitung auch an geerdeten metallischen Oberflächen mit Hilfe einer Krokodilklemme angebracht werden. Die statische Entladung findet bei korrektem Aufbau über die Matte statt. Bei dieser Methode ist jedoch sicher zu stellen, dass der Widerstand „Hand zu Erdung“ kleiner als 3.5 x 107 Ohm ist.

Empfindlichkeit von Bauteilen

Die ESD Empfindlichkeit elektronischer Bauteile steigt mit der zunehmenden Miniaturisierung der Bauelemente an. Weiter bieten immer kleinere Bauelemente immer weniger Platz für Schutzschaltungen auf den Mikrochips. Um Energie zu sparen, müssen Bauteile mit weniger Leistung auskommen. Um Schäden zum Beispiel auf einer blauen LED zu verursachen, genügen Entladungen von gerade einmal 50 Volt. SMDs sind bereits ab Spannungen von 100 V gefährdet. Das Wahrnehmungspotential des Menschen ist dagegen sehr eingeschränkt. Erst ab Spannungen von 3500 Volt sind Entladungen fühlbar, ab 4500 Volt hörbar und ab 10000 Volt sichtbar. 

Fehler erkennen und beheben

ESD-geschädigte Baugruppen sind in der Regel mit bloßem Auge nicht erkennbar. Bereits winzige Entladungen können zum Totalausfall führen. Diese direkten Fehler sind in der Regel bei der Qualitätskontrolle feststellbar. Besonders kritisch sind aber die sogenannten latenten Fehler. Sie treten erst zu Tage, wenn die Produkte im Einsatz sind. Der Aufwand, diese intrinsischen Fehler zu beheben, verursacht die größten Kosten. In der Regel handelt es sich bei ESD-Schäden um latente Schäden. Eine entsprech-ende Vorsorge ist deshalb zwingend notwendig.
 


Wir für Sie und unsere Produkte für Sie!

Für alle weiteren Fragen rufen Sie uns einfach an, wir helfen Ihnen gerne. 

Unser komplettes Produktportfolio zum Thema ESD gerechte Werkzeuge für den Einsatz in ESD Schutzbereichen finden Sie in unserem Katalog. Oft müssen aber auch außerhalb dieser Schutzbereiche Arbeiten vorgenommen werden, bei denen ESD sensitive Teile verbaut werden müssen. Auch hier bieten wir Komplettlösungen an, die mobil eingesetzt werden können, wie Tischauflagen, Erdungsstecker für Steckdosen, Handwerkzeuge und Spanngeräte.

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