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ESD (electrostatic discharge)

Was ist das?

ESD ist die englischsprachige Abkürzung für  „electrostatic discharge“ und bedeutet im Deutschen „elektrostatische Entladung“. Sie beschreibt den Vorgang des „schlagartigen“ Ausgleichs von elektrischen Potentialdifferenzen (Ladungen) zwischen zwei Körpern. Auch im Reinraum spielt ESD eine wichtige Rolle. Unkontrollierte Entladungen können in sensiblen Bereichen kostenintensive Ausfälle zur Folge haben. Dementsprechend wichtig sind ESD-Schutzmaßnahmen in Reinraum-Umgebungen.

Inhaltsverzeichnis

  1. Anwendungsbeispiel 
  2. Verwendung
  3. Einzelnachweise
  4. Auswahl Produkte auf pure11 

 

1. Anwendungsbeispiel

Eine elektronische Entladung entsteht durch den Ladungsaustausch zwischen zwei Körpern, welche unterschiedlich stark geladen sind. Diese Spannungsdifferenzen entstehen z. B. bei:

  • Reibung von mindestens zwei nicht leitfähigen Materialien
  • Laufen über Kunststoffböden oder Teppiche
  • Abwickeln von Folie oder Klebeband

 

Aufgrund der unterschiedlichen Spannungen streben die geladenen Materialien nach einem Ladungsausgleich. Dieser Ladungsaustausch erfolgt an Komponenten mit geringerer Ladung und meist unkontrolliert. 
Bekannte Beispiele für elektronische Entladungen sind beispielsweise:

  • Blitz (Gewitter)
  • „Stromschlag“ durch Berührung eines anderen Körpers (z. B. einer anderen Person, der Auto- oder Zimmertür)
  • Aneinanderhaftende Folie (z.B. beim Abziehen eines Stücks Frischhaltefolie)
  • Abstehende Haare (z. B. beim Ausziehen eines synthetischen Pullovers oder dem Reiben eines Luftballons am Kopf)

Für den Menschen sind elektrostatische Entladungen erst ab 3000 Volt spürbar. Für elektronische Bauteile können allerdings bereits Spannungen von 35 Volt eine Gefahr darstellen und zu irreversiblen Zerstörungen führen. 
In sensiblen Reinraum-Umgebungen stellt ESD eine große Gefahr dar. Insbesondere in der Halbleiterindustrie stellt ESD eine der größten Probleme dar. Deshalb ist es wichtig, geeignete ESD-Schutzmaßnahmen einzuführen und diese konsequent umzusetzen.

 

2. Verwendung

Begünstigt werden elektrostatische Aufladungen beispielsweise durch extrem niedrige Luftfeuchtigkeiten oder die Verwendung von Isolatoren (z.B. Teflon, Glas oder andere Kunststoffe). Im Reinraum ist es wichtig zu beachten, dass besonders der Mensch in Bezug auf ESD eines der größten Risiken darstellt. Mitarbeiter ohne eine entsprechende ESD-Schutzkleidung begünstigen die Erhöhung einer Spannung. Bei dem Kontakt zwischen Mensch und Bauteil kann eine Entladung folgen, welche für den Menschen häufig unbemerkt bleibt, die jedoch einzelne Komponenten der Bauteile so stark beschädigen kann, dass der Ausfall ganzer Geräte, Systeme und Anlagen die Folge sein können. Entstehende hohe Ausschuss-, Qualitäts- und Reparaturkosten sind die Folge.

 

ESD-Präventionsmaßnahmen 

Um Produktausfälle und damit verbundene Mehrkosten zu verhindern, sind Schutzmaßnahmen zur elektrostatischen Entladung essentiell. Diese sind beispielsweise:

  • Erdung von leitfähigem Mobiliar, Wänden und Böden
  • Erdung des Personals vor Arbeiten an empfindlichen Maschinen und Produkten
  • Gemeinsames Erdungsnetz für alle Gerätschaften
  • Antistatische Materialien anstatt Isolatoren
  • Erhöhung der relativen Luftfeuchtigkeit

 

3. Einzelnachweise

 

4. Auswahl steriler Produkte auf pure11

Um ungeplante Entladungen so gut wie möglich zu vermeiden und Schäden an elektrischen, elektronischen und optoelektronischen Bauteilen vorzubeugen, werden spezielle Reinraum ESD-Produkte und ESD-Kleidung empfohlen. Diese spezielle Kleidung ermöglicht dem Körper Ladungen, welche sich zum Beispiel durch Reibungswiderstände beim Gehen aufbauen, wieder abzubauen, wodurch Schäden vermieden werden können. Beispielsweise besteht eine ESD-gerechte Reinraumbekleidung aus speziellen Überschuhen, Handschuhen, Overalls und selbstverständlich speziellen Sicherheitsschuhen. Zudem sollte darauf geachtet werden, dass auch Ihr Reinigungsequipment sowie Ihre Verpackungen entsprechend ESD-gerecht angepasst sind. Bei der Wahl des passenden Produkts beraten wir Sie gerne!

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