ESD-Ionisator: Weshalb Ionisation im ESD-Bereich wichtig ist
Ein ESD-Ionisator kommt insbesondere bei sogenannten Isolatoren (Nichtleitern) zum Einsatz, also bei Materialen, die nicht leitfähig sind und bei denen eine Erdung daher nicht funktioniert.
Im folgenden Artikel erklären wir aus unserer Erfahrung als ESD-Fachgrosshändler, weshalb die Ionisation im ESD-Bereich wichtig ist, wie ein ESD-Ionisator funktioniert, welche Arten von Ionisiergeräten es gibt und wie die Wartung von ESD-Ionisatoren abzulaufen hat.
DAS WICHTIGSTE IN KÜRZE:
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Inhaltsverzeichnis
- Weshalb ist Ionisation im ESD-Bereich wichtig?
- Wie funktioniert ein ESD-Ionisator (Luft-Ionisieren-Gerät)?
- Arten von Ionisiergeräten
- Wartung von ESD-Ionisatoren
- Beratung zu ESD-Ionisatoren
- Häufig gestellte Fragen (FAQs) zum Thema «ESD-Ionisator»
Weshalb ist Ionisation im ESD-Bereich wichtig?
Elektrostatische Aufladungen sind allgegenwärtig. Sie entstehen etwa durch die Reibung beim Laufen oder die Trennung von Materialien, bei Montageprozessen wie dem Zusammenstecken von Kabeln oder dem Einsetzen von elektronischen Leiterplatten in Kunststoffgehäuse, beim sonstigen Handling von Kunststoffen oder zum Beispiel beim Betreiben von Maschinen.
Im ESD-Bereich werden solche elektrostatischen Aufladungen insbesondere durch Erdungsmassnahmen kontrolliert abgeleitet, damit sie sich nicht unkontrolliert entladen. Denn unkontrollierte Entladungen können zu Schäden insbesondere an elektrostatisch empfindlichen Bauteilen führen.
Die Erdungsmassnahmen zum ESD-Schutz funktionieren aber nur bei leitfähigen und ableitfähigen Materialien. Bei nicht leitfähigen Materialien, sogenannten Nichtleitern bzw. Isolatoren, können elektrostatische Aufladungen nicht durch Erdungen abgeleitet werden. Zu den Isolatoren gehören unter anderem viele Kunststoffe, Glas, Keramik und Gummi. Und genau bei diesen nicht-leitfähigen Materialien benötigt man die Ionisation bzw. einen ESD-Ionisator, der die elektrostatischen Aufladungen auf dem Isolator eliminiert.
Wie funktioniert ein ESD-Ionisator (Luft-Ionisieren-Gerät)?
Ein ESD-Ionisator (Luft-Ionisieren-Gerät) erzeugt ein starkes elektrisches Feld, durch das der Luft positive und negative Ionen hinzugefügt werden.
Sobald diese vom ESD-Ionisator ionisierte Luft auf eine elektrostatisch aufgeladene Oberfläche eines Isolators geblasen wird, werden von dieser Oberfläche diejenigen Ionen angezogen, die zur entgegengesetzten Polarität gehören. Wenn die Oberfläche des Isolators negativ geladen ist, wird sie positive Ionen anziehen. Ist die Oberfläche positiv geladen, zieht sie negative Ionen an. In beiden Fällen kommt es so zur Neutralisation der Ladung auf der Oberfläche.
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Arten von Ionisiergeräten
Bei den Ionisiergeräten unterscheidet man verschiedene Arten. Zum einen gibt es Unterschiede in der Technik, und zwar AC- und DC-Ionisatoren. Zum anderen unterscheiden sich die Ionisatoren nach der Bauform.
AC- und DC-Technologie
Bei der sogenannten AC-Ionisation hat der Ionisator eine einzige Emitterspitze, bei der die positive und negative Polarität in schneller Abfolge wechselt. AC steht für «alternating current», also Wechselspannung. Da die Ionen von beiden Polaritäten bei AC-Ionisatoren am selben Punkt produziert werden, ist bei der AC-Ionisation eine gute Ladungsbalance gegeben. Ausserdem sind AC-Ionisatoren wartungsärmer als DC-Ionisatoren.
Allerdings ist die Ionisationsleistung von AC-Ionisatoren geringer als bei DC-Ionisatoren, weshalb die AC-Ionisatoren in der Regel nicht im ESD-Bereich eingesetzt werden, sondern zum Beispiel in der Verpackungs- und Druckindustrie, um das Zusammenkleben von Isolator-Materialien wegen elektrostatischer Aufladungen zu verhindern.
Bei der sogenannten DC-Ionisierung hat der Ionisator zwei verschiedene Emitterspitzen, und zwar eine für die positive Polarität und eine für die negative Polarität. DC steht für «direct current», also Gleichspannung. Die Ionendichte ist bei DC-Ionisatoren höher, da Ionen beider Polaritäten gleichzeitig produziert werden. Dadurch erfolgt die Neutralisation der elektrostatischen Aufladungen schneller, weshalb DC-Ionisatoren besonders für ESD-Bereiche geeignet sind. Allerdings muss bei diesen Ionisatoren die Ladungsbalance regelmässig überprüft werden.
Bauformen
Bei den Bauformen von ESD-Ionisatoren unterscheidet man Tischionisatoren, Entladungsgebläse, Overhead-Ionisatoren, Ionisationsstäbe, Ionisierpistolen und Ionisierdüsen.
Tischionisatoren – meist als Ventilator – werden direkt an einem Arbeitsplatz aufgestellt. Entladungsgebläse dienen der Neutralisierung von Oberflächen in grösseren Bereichen. Overhead-Ionisatoren montiert man über einem Arbeitsplatz oder einem grösseren Bereich, wodurch Platz gespart wird. Ionisationsstäbe kann man zum Beispiel in Maschinen integrieren. Ionisierpistolen und Ionisierdüsen dienen der punktuellen Neutralisierung von elektrostatischen Aufladungen, wobei der Vorteil von Ionisator-Pistolen ist, dass sie in der Regel mobil einsetzbar sind.
Wartung von ESD-Ionisatoren
ESD-Ionisatoren müssen regelmässig gereinigt werden, da sich an den Emitterspitzen Staub aus der Luft absetzt, der die Effizienz des Ionisators mindert.
Nach einer gewissen Zeit müssen ausserdem die Emitterspitzen von ESD-Ionisatoren ausgetauscht werden.
Ferner muss die Ladungsbalance regelmässig überprüft werden, da sich diese mit der Zeit verschieben kann. Im Falle einer Verschiebung der Ladungsbalance kann es dazu kommen, dass der Ionisator selbst für eine Aufladung derjenigen Oberfläche sorgt, die man eigentlich neutralisieren will.
Die Überprüfung der Ladungsbalance und der Ionisationsleistung erfolgt mit einem sogenannten Charge Plate Monitor (CPM). Es gibt zum einen fertige CPM-Geräte oder man kauft ein Set aus einer Charge Plate und einem Elektrofeldmeter, um einen CPM zu kreieren.
Im Onlineshop von abovo können Sie folgende Geräte zur Wartung von ESD-Ionisatoren kaufen:
Beratung zu ESD-Ionisatoren
Haben Sie noch Fragen zu ESD-Ionisatoren? Gerne beraten wir vom Schweizer ESD-Fachgrosshändler abovo Sie zur ESD-Ionisation bzw. beim Kauf eines ESD-Ionisiergerätes, eines Charge Plate Monitors, einer Charge Plate oder eines Elektrofeldmeters.
Am besten kontaktieren Sie unsere ESD-Experten bei abovo noch heute, entweder telefonisch oder per E-Mail:
- Telefonnummer: +41 32 552 44 44
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