Elektrostatische Entladungen: Entstehung, Folgen, ESD-Schutzmaßnahmen

Elektrostatische Entladungen: Entstehung, Folgen, ESD-Schutzmaßnahmen

Elektrostatische Entladungen: Entstehung, Folgen, ESD-Schutzmaßnahmen
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Zu Berge stehende Haare, ein Britzeln beim Anfassen einer Türklinke oder beim Überziehen eines Wollpullovers – diese Phänomene hat wohl jeder Mensch schon das eine oder andere Mal erlebt. Obwohl diese sogenannten elektrostatischen Entladungen, oder kurz ESD, für Menschen ungefährlich sind und höchstens für eine kurze Schrecksekunde sorgen, können sie innerhalb kürzester Zeit Platinen in elektrischen Geräten unbrauchbar machen. Die Lösung? ESD-Schutz.

Wie entstehen elektrostatische Entladungen?

ESD-großElektrostatische Ladungen entstehen durch die Reibung und der darauf folgenden Trennung von zwei Materialien oder Gegenständen. Dementsprechend erfolgt bei elektrostatischen Entladungen ein Ladungsausgleich zweier unterschiedlich geladener Gegenstände. Während Menschen diese Entladungen erst ab einem Spannungsbereich von 3000 Volt wahrnehmen, reicht zur Beschädigung elektrischer Komponenten bereits ein Spannungsbereich von 10 Volt.

Durch elektrostatische Entladung entstandene Schäden an Bauteilen sind jedoch nicht mit bloßem Auge zu erkennen und lassen sich nur unter hochauflösenden Mikroskopen feststellen.

Zusätzlich kommt es auch vor, dass ESD-geschädigte Bauteile kurzzeitig ihre volle Funktion beibehalten und erst Tage, Wochen oder sogar Monate später beim Endkunden ausfallen. In einem solchen Fall zeigt sich besonders deutlich, dass ESD-geschädigte Komponenten nicht für eine Dauerbelastung geeignet sind. Um diese Auswirkungen zu vermeiden, spielt ESD-Schutz in Unternehmen, die empfindliche Leiterplatten herstellen und verbauen, eine besonders wichtige Rolle.

Um das Entstehen von elektrostatischen Ladungen zu verhindern bzw. dafür zu sorgen, dass vorhandene Ladungen langsam, beispielsweise über einen großen elektrischen Widerstand, abfließen können, gibt es Schutzmaßnahmen, die unter dem Überbegriff ESD-Schutz zusammengefasst werden.

ESD-Schutzmaßnahmen für Mitarbeiter und Arbeitsplatz

Beim ESD-Schutz spielt besonders die Ausstattung der Personen, die mit den Leiterplatten in Berührung kommen, eine wichtige Rolle. Zu einer solchen Ausstattung gehören:

  • ableitfähige Schuhe
  • ESD-Kittel
  • funktionierendes, ständig überprüftes Handgelenkerdungsband.

Doch auch der Arbeitsplatz sollte zum Schutz von empfindlichen Teilen wie folgt ausgestattet sein:

  • ableitfähiges Bodensystem
  • ableitfähige Werkbänke und Stühle
  • ESD-fähiges Werkzeug

Diese Schutzmaßnahmen am Arbeitsplatz schaffen schnell Abhilfe gegen eventuelle Aufladungen. Zudem ist es wichtig, dass die Leiterplatten auch während des Transports geschützt sind. Dies lässt sich ganz einfach mit ESD-Verpackungsbeuteln, -Schaumstoffen oder -Folien bewerkstelligen.

Schwach leitfähige Luft durch Ionisatoren

IonisatorMithilfe von Ionisatoren ist es möglich, die Teilchen der Luft elektrisch aufzuladen. Die nun entstandene schwach leitfähige Luft sorgt dafür, dass sich bereits aufgeladene Teile über die Luft langsam entladen. So verringert sich die Gefahr, dass empfindliche Bauteile durch die schnelle Entladung von Teilchen beschädigt werden. Ionisatoren sind jedoch kein Ersatz für unzureichende ESD-Maßnahmen. Zur Einhaltung und Umsetzung der genannten Maßnahmen beschäftigen viele Unternehmen einen ESD-Schutzbeauftragten.

Das Wichtigste für einen effektiven ESD-Schutz ist jedoch die Kombination der genannten Schutzmaßnahmen. Denn bereits beim Vernachlässigen einer dieser Komponenten besteht die Gefahr, die Bauteile zu beschädigen oder komplett unbrauchbar zu machen.

Bianca Schmidt

Bianca Schmidt

Redakteurin, Übersetzerin und Bloggerin bei der Guntermann & Drunck GmbH.
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Bianca Schmidt

One thought on “Elektrostatische Entladungen: Entstehung, Folgen, ESD-Schutzmaßnahmen

  1. Hallo Frau Schmidt,
    sehr guter Artikel. Auch wenn der Artikel bereits schon länger veröffentlicht ist,
    verliert er an der Wichtigkeit für die Elektroindustrie nicht an Bedeutung. Das Thema wird uns mehr und mehr beschäftigen.
    Einen kleinen Korrekturvorschlag möchte ich dennoch machen. Der Ionisator macht die Luft nicht leitfähiger, sondern erzeugt freie Ionen, welche Ladungen auf Isolatoren (z.B. Kunstoff) neutralisiert.

    Mit freundlichen Grüßen

    Matthias Päselt
    https://www.esd-berater.de

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