Die meisten von Ihnen begegnen elektrostatischer Aufladung im Alltagsgeschehen. Zum Beispiel beim Benutzen von Kunststoffgeländern, beim Entleeren eines Wäschetrockners, Kämmen mit Plastikkamm, beim Ausziehen eines Kunstfaserpullovers oder durch eine elektrische Entladung beim Händeschütteln. Reiben zwei Materialien aneinander, werden diese positiv aufgeladen und können übertragen werden oder entweichen. Das führt zu einem umgangssprachlichen „elektrischen Stromschlag“.
Was ist ESD und wie kann es sich auswirken?
ESD ist die Abkürzung für elektrostatik decharge und kommt aus dem englischsprachigen Bereich. Bei diesem Begriff geht es um elektrostatische Entladungen. Durch unterschiedliche Spannungen (Potenzialdifferenzen) entsteht ein kurzer elektrischer Strom in Form eines Funkes oder Durchschlags. Bedingt von der höher der Spannung kann man dieses Ereignis spüren, hören oder in Form eines Blitzes sehen. Diese Funken bewirken einen zeitlich kurzen, aber dafür hohen elektrischen Strom und können zur Gefahr für entzündliche Stoffe werden. Auch Brand- und Explosionsgefahr können von einem elektrischen Schlag ausgehen sowie die Gefährdung für Personen. Die meisten elektrostatischen Entladungen liegen nicht in der differenziellen Wahrnehmbarkeitsschwelle der Menschen. Für elektronische Bauelemente in Geräten können diese Entladungen jedoch schädlich sein. Ein Mensch würde erst bei einer Entladungsstärke von circa 3000 Volt etwas spüren, während ein Halbleiterbauelement schon bei 30 Volt zerstört werden würde. Hintergrund dieser unterschiedlichen Spannungen ist sehr oft eine Aufladung durch Reibungselektrizität oder Influenz. Hier leisten spezielle ESD Produkte Abhilfe.
ESD-Schutzmaßnahmen
Es gibt zahlreiche ESD-Schutzmaßnahmen am Arbeitsplatz. Beispiele hierfür sind bestimmte Kleidungen, Schuhe, Bodenbeläge, geeignete Möbel oder elektrisch leitfähige Arbeitsoberflächen. Hierbei soll der Spannungszustand durch Ableitung und Erdung zwischen den Arbeitern vermieden werden. Man spricht hier auch von einer ESD Schutzzone, eine sogenannte EPA (engl. Electrostatic Protected Area). So können Arbeiten an elektrostatischen, empfindlichen Bauelementen durchgeführt werden, ohne diese zu beschädigen.
Folgende Bereiche umfasst diese Schutzzone (Minimalanforderung nach DIN EN 61340-5-1)
ESD Arbeitsplatz (Ihr Arbeitsplatz ist ladungsneutral)
ESD Schuhe (antistatisches Schuhwerk ist verpflichtend)
ESD Kleidung (tragen von Kleidung, die elektrostatische Aufladung unterbinden oder ableiten)
ESD Handschuhe (Schutzhandschuhe gegen elektrostatische Risiken)
ESD Werkzeuge (garantiert, sicheres Verfahren in der Handhabung Ihrer Bauelemente)
ESD Behälter und Regale (ableitende Behälter sowie für eine sicher Aufbewahrung)
ESD Prüfung (regelmäßige Prüfung Ihrer Schutzeinrichtung)
ESD Verpackungen (geeignete Verpackungen für elektronische Geräte)
ESD Kennzeichnungen (Arbeitsbereiche, die gekennzeichnet sind)
Grundprinzipien für den ESD-Schutz
Der Schutz ist im Wesentlichen darauf gerichtet, Aufladung von zwei Körpern zu vermeiden und zu minimieren. Zum Beispiel durch Ableiten und Erdung der verschiedenen Körper. Zum anderen dient der ESD-Schutz dazu, dass eine schnelle Entladung vermieden wird.
ESD Schutzmaßnahmen außerhalb von ESD-Schutzzonen
Es ist nicht immer eine ESD- Schutzzone vorhanden, wo mit elektrostatisch gefährdeten Bauteilen gearbeitet wird. Zum Beispiel könnten Sie auch einmal einen Serviceeinsatz im Elektrobereich bei Ihnen zu Hause benötigen. In diesem Fall können Mitarbeiter dennoch auf ausreichende ESD-Schutzvorkehrungen zurückgreifen. Hierbei dienen Handgelenkerdungsbänder, leitfähige Matten oder leitfähiges Werkzeug.
Entgehen Sie Kosten durch ESD-Schutz
Es können erhebliche Kosten aufgrund einer unsachgemäßen Verpackung oder Lagerung Ihrer Produkte entstehen. Ein kurzfristiger Schaden ist hierbei der Produktionsausfall geschädigter Produkte. Aber auch unkalkulierbare Langzeitschäden können durch den nicht vorhandenen Einsatz von ESD-Produkten entstehen.
Ein zuverlässiger ESD-Schutz ist also unabdingbar in der Produktion.