Bei der Fertigung von elektrostatisch empfindlichen Elektronikteilen sind unter anderem ESD-Böden und ESD-Schuhe von besonderer Bedeutung, um Schäden durch unkontrollierte Entladungen zu vermeiden. Was es mit diesen speziellen Böden und Schuhen auf sich hat, warum diese für den ESD-Schutz in der Elektronikfertigung so wichtig sind und was bei der Auswahl der jeweiligen ESD-Produkte zu beachten ist, erfahren Sie im vorliegenden Beitrag.
Bei Menschen kann es allein schon beim Laufen über einen Teppich zu Aufladungen von bis zu 35’000 Volt kommen, sofern die Luftfeuchtigkeit unter 20 Prozent liegt. Aber selbst bei einer Luftfeuchtigkeit, die sich im Bereich von 65 bis 90 Prozent bewegt, können noch Ladungen von 1500 Volt erzeugt werden. Für empfindliche elektronische Bauteile wie Mikrochips reichen aber schon 5 Volt aus, um diese zu beschädigen.
Für die Löschung von Informationen auf einem Datenträger benötigt man zwar 100 Volt. Aber selbst wenn es keinen Teppich im jeweiligen Arbeitsbereich gibt, können solche Werte erreicht werden. Denn bereits das Arbeiten an einem Tisch führt zu Aufladungen von 100 Volt, und das bei einer Luftfeuchtigkeit von 65 bis 90 Prozent. Bei einer Luftfeuchtigkeit von 10 bis 25 Prozent kann es sogar zu Aufladungen von 6000 Volt kommen.
Aus diesen Gründen ist es so enorm wichtig, bei der Fertigung von elektrostatisch empfindlichen Bauteilen ESD-Massnahmen zu ergreifen.
Für die Elektronikfertigung legt man am besten eine ESD-Schutzzone fest, in der besondere Massnahmen zum ESD-Schutz ergriffen werden, um elektrostatisch empfindliche Bauteile vor unkontrollierten Entladungen zu schützen. Zu diesen Schutzmassnahmen sollten unter anderem das Tragen von ESD-Schuhen und die Installation von ESD-Böden gehören, da Personen zu den Hauptverursachern elektrostatischer Ladungen zählen. Ausserdem sollte der jeweilige ESD-Schutzbereich entsprechend gekennzeichnet werden.
Der ESD-Schutz ist umso wichtiger in der Elektronikfertigung, da durch Entladungen verursachte Schäden an elektrostatisch empfindlichen Bauteilen oftmals erst auffallen, nachdem diese Bauteile mit anderen Bauteilen zusammenmontiert wurden. Dies macht die Beseitigung des schadhaften Bauteiles um ein Vielfaches kostspieliger.
Ein ESD-Boden beziehungsweise ein ESD-Bodenbelag dient dazu, elektrostatische Aufladungen kontrolliert abzuleiten. Auf diese Weise können zum Beispiel die Mitarbeiter in einer ESD-Schutzzone geerdet werden. Damit sich die Ladungen, die sich bei einem Mitarbeiter aufgebaut haben, gut über einen ESD-Boden entladen können, sollte der jeweilige Mitarbeiter ESD-Schuhe oder zumindest Überschuhe mit ESD-Bändern tragen. Dadurch wird die Ableitung der Ladung über den Schuh beziehungsweise das Erdungsband in den Boden gewährleistet. Im Falle der Verwendung von Einwegschuherdungsstreifen oder ESD-Überschuhen sollten diese immer an beiden Füssen getragen werden, damit stets ein Kontakt zum Boden besteht.
Bei der Auswahl eines guten ESD-Bodens sollte man auf folgende Punkte achten:
Zur Vertiefung des Themas ESD-Bodenbelag empfehlen wir die Lektüre unseres Artikels «ESD-Bodenbelag – Material, Verlegung, Markierung und Erdung».
Bei der Auswahl der ESD-Schuhe sollte man darauf achten, für welchen Bereich diese eingesetzt werden sollen. Es gibt eine Vielzahl von Schuharten als ESD-Version, darunter Sneaker, Pantoletten, Halbschuhe, Clogs, Sandalen, Reinraumschuhe und Sicherheitsschuhe. Wer zum Beispiel in einem ESD-geschützten Lager tätig ist, muss in der Regel ESD-Sicherheitsschuhe tragen. Im Aussendienst wird man eher darauf achten, dass der ESD-Schuh wie ein normaler Schuh aussieht, also etwa einen Sneaker oder einen dunklen Halbschuh wählen. In der Elektronikfertigung wird hingegen die Bequemlichkeit des ESD-Schuhes bei dessen Auswahl im Mittelpunkt stehen.
Neben dem Tragen von ESD-Schuhen als ESD-Schutzmassnahme empfiehlt sich auch das Tragen von ESD-Kleidung, die dafür sorgt, dass die elektrostatischen Ladungen besser aus dem Körper des Trägers abgeleitet werden.
Lesen Sie auch unseren Artikel «ESD-Schuhe – was ist das, und wann sind sie nötig?».
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