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ESD – was ist beim Statikschutz zu beachten?

ESD steht für Electrostatic Discharge (elektrostatische Entladung) und entsteht immer dann, wenn zwei unterschiedlich geladene Körper aufeinander treffen oder sich in unmittelbarer Nähe zu einander befinden. Auch der Mensch kann sich aufladen z. B. durch das Laufen über einen Teppich oder durch Reibung der Kleidung. Eine Entladung ähnelt einem minimalem Stromschlag. Es ist zwar unangenehm, jedoch gesundheitlich unbedenklich.

ESD-Risiko bei empfindlichen Bauteilen

Bei der Herstellung und dem Umgang mit Kunststoffen, Folien sowie empfindlichen Bauteilen der Computer- oder Mikroelektronik kann dies jedoch zu großen Problemen führen, die jährlich Schäden in Millionenhöhe verursachen. Dies betrifft ebenso beispielsweise die Papier- oder Textilindustrie. Beim Umgang mit ESD-empfindlichen Teilen ist stets größte Sorgfalt und Vorsicht geboten. Denn bereits an herkömmlichen Arbeitsplätzen treten oftmals hohe Spannungen auf. Nicht selten entstehen Werte über 10 kV. Bei besonders niedriger Luftfeuchtigkeit (unter 20 Prozent) wurden sogar bis zu 30 kV gemessen. Selbst die Verpackungen ESD-empfindlicher Teile unterliegen besonderen Bestimmungen, bereits der falsche Folienbeutel kann zur sofortigen Zerstörung oder zum späteren Ausfall der meist wertvollen Bauteile führen.

Der richtige Schutz mit ESD-Produkten

Die DIN EN 61340-5-1 ist maßgeblich für den ESD-Schutz der Elektronikindustrie in Deutschland und Europa. Sie gibt Auskunft z. B. über Definitionen, Schilder und Kennzeichnungen, ESD-Schutzzonen und Schutzverpackungen.
Zum Sicheren Umgang mit ESD-gefährdeten Bauteilen werden so genannte EPAs (ESD-Schutzzonen) errichtet. In einer EPA kann auch mit stark ESD-gefährdeten Bauteilen gearbeitet werden. Hierzu sind jedoch viele verschiedene Gegebenheiten und Vorschriften zu beachten:
  • Räume und Gegenstände sind mit entsprechenden ESD-Warnschilder und ESD-Symbolen zu versehen.
  • Die gesamte Ausstattung der EPA darf keinerlei Teile enthalten, die durch Bewegung eine Aufladung erzeugen könnten. Alle persönlichen Gegenstände wie Taschen und Andere müssen entfernt werden.
  • Alle Oberflächen wie Böden und Tische müssen geerdet sein und eine ESD-Oberfläche aufweisen.
  • Zu reinigen sind die EPA-Einrichtungsgegenstände und -Böden stets mit speziellen ESD-Reinigern. Herkömmliche Reiniger können schnell isolierende Schichten hinterlassen.
  • Personen müssen geerdet und ESD-bezogen geschult werden.

Erdungsarmband weit verbreitet

Erdungssysteme stellen sicher, dass alle Personen, Materialien und Einrichtungsgegenstände immer das gleiche Spannungspotenzial besitzen. Das größte Risiko für ESD ist jedoch der Mensch. Das Erdungsarmband ist das meist genutzte Werkzeug zur Personenerdung. Es wird am Handgelenk befestigt und mit einem Erdungskabel versehen. Alternativ kann auch ein Zehen- oder Schuherdungsband zum Einsatz kommen. Hierbei ist jedoch Vorsicht geboten: An jedem Fuß sollte stets ein Band getragen werden, um den Kontakt zum Boden konstant zu halten. Mäßig geerdete oder schlecht gereinigte Oberflächen können die Fußbänder leicht negativ beeinflussen. Alle Erdungsbänder müssen stets regelmäßig auf ihre Funktionalität geprüft werden. Dies kann mit einem Personenerdungstester erfolgen, bestmöglich immer vor Betreten der EPA.

ESD-Kleidung

Um statische Felder auf der Kleidung weitestgehend einzudämmen, werden bei spezieller ESD-Kleidung wie beispielsweise ESD-Kitteln oder ESD-Mänteln besondere leitfähige Fasern eingearbeitet. Diese wirken wie eine Art Faradayscher Käfig. Dissipative Handschuhe schützen empfindliche Bauteile vor Berührungen durch Personen. Diese können auch trotz dauerhafter Erdung von Personen zu einer Beschädigung von Bauteile führen.
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