ESD-Schutz für mehr Sicherheit am Arbeitsplatz

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Was ist ESD?

ESD wird definiert als Electro-Static-Discharge, was so viel bedeutet wie „Elektrostatische Entladung“. Das Phänomen wird auch als transiente Überspannung bezeichnet und kann von Funkenflug oder Lichteffekten begleitet sein.

Elektrostatische Entladungen können auftreten, wenn sich elektrostatische Ladungen aufbauen und dann plötzlich entladen werden. Dies kann durch Reibung, Berührung oder Trennung von Materialien verursacht werden. Eine elektrostatische Entladung kann eine hohe Spannung erzeugen, die elektronische Bauteile beschädigen oder ihre Funktionalität beeinträchtigen kann. Dies ist besonders bei empfindlichen elektronischen Geräten.

Warum ist ESD-Schutz so wichtig?

Im Arbeitsalltag können sich Menschen, Arbeitsplätze und Maschinen elektrisch aufladen. Meistens bemerkt man das gar nicht: wenn zum Beispiel synthetische Kleidungsstücke aneinander reiben oder die Plastikrollen des Bürostuhls über den Kunstfaserteppich fahren. Doch bereits kleine elektrostatische Entladungen (engl. electrostatic discharge – ESD) können besonders bei der Verarbeitung von elektronischen Komponenten wie Halbleitern und Mikrochips zu Problemen führen. Entlädt sich die Energie unkontrolliert, werden die empfindlichen Bauteile beschädigt. Die DIN EN 61340-5-1 regelt die spezifischen Antistatik-Anforderungen im Betrieb beim Umgang mit elektronischen Komponenten. Auch in Bereichen mit Zündgefahren stellen die winzigen, unsichtbaren Funken, die bei der Entladung entstehen, eine erhebliche Gefahrenquelle dar. Mit der richtigen Ausrüstung verhindern Sie zuverlässig Produktschäden.

Caution Sign Use Anti Static Footwear Symbol

Welche Schäden können durch elektrostatische Entladungen entstehen?

Die wirtschaftlichen Folgen von ESD-Schäden betragen ein Vielfaches des eigentlichen Schadens. Typische ESD-Schäden an Bauteilen lassen sich mit den normalen Produktionstests in der Regel nicht entdecken. In der Folge sind die betroffenen Produkte zum Zeitpunkt des Ausfalls bereits beim Kunden. Die Kosten steigen damit auf ein Vielfaches des eigentlichen Schadens.

Konkret bedeutet das:

Spätausfälle
Reklamationen
Reparatur- und Austauschkosten
Imageschaden
Verlust von Kunden

Neben den eigentlichen Reparaturkosten (Material und Arbeitszeit) treten also noch Strafzahlungen, Kosten für Ersatzleistungen sowie ein Imageschaden beim Kunden auf. Die Kosten steigen damit auf ein Vielfaches des eigentlichen Schadens.

Dabei sind ESD-Schäden keine Einzelfälle. Eine Statistik eines Halbleiterherstellers hat gezeigt, dass ca. 25% der als defekt zurück gelieferten Bauteile einen ESD-Schaden aufweisen! Hinzukommt, dass ESD-Schäden häufig systematisch, also immer wieder an derselben Stelle auftreten. Die Gefahr, dass Sie sich also mehrere Bauteile beschädigen, ist groß.

Welche Schutzmaßnahmen gibt es?

Der Schutz sensibler Elektronik vor elektrostatischer Entladung besteht in einer Kombination aus der Vermeidung von ungewollten Aufladungen und einem kontrollierten Entladen von Gegenständen.

Komponente	Erläuterung	Maßnahmen
Arbeitsbekleidung	ESD-gerechte Arbeitsbekleidung sorgt für eine gezielte Ladungsableitung und verhindert eine elektrostatische Aufladung.	– Kittel, Jacken und Hosen mit eingewebten, leitfähigen Fasern – ESD-Sicherheitsschuhe – ESD-gerechte Schutzhandschuhe – Handgelenks- oder Armerdungsbänder
Arbeitstische und -oberflächen	Leitfähige Arbeitstische und -oberflächen leiten Ladung weiter und verhindern so eine elektrostatische Aufladung.	–ESD-gerechten Arbeitstischen, Werkbänken, Regalen und Ablageflächen
Bodenbelag	In ESD-Schutzzonen müssen Bodenbeläge eine ausreichende Leitfähigkeit mit einem Ableitwiderstand von ca. 1 MΩ mitbringen.	– Fußbodenbeläge mit eingearbeiteten Kupferbändern (Rollenware, ESD-Bodenmatten oder mit ESD-Beschichtungen)
Luftfeuchtigkeit	Elektrostatische Entladungen können durch eine Luftfeuchtigkeit von unter 30 % verstärkt werden.	– Luftfeuchtigkeit dauerhaft auf mindestens 45 % erhöhen
Transportwagen	ESD-Transportgeräte sorgen dafür, dass durch ihre elektrisch leitfähige Konstruktion sowie den Ladeflächen aus ableitfähigen Dekorspanplatten und der ESD-Pulverbeschichtung empfindliche Waren vor Überspannungsschäden geschützt werden.	– Räder und Rollen für Transportgeräte mit TPE-ESD Bereifung (thermoplastisches Elastomer) – Naben mit Präzisions-Rillenkugellager
Verhaltensregeln	ESD-Schutzzonen dürfen nur von geschultem Personal betreten werden. Elektrostatisch empfindliche Geräte oder Bauteile dürfen zusätzlich nur von ausgebildetem und entsprechend autorisiertem Personal bedient oder berührt werden.	– Mitarbeiterschulungen zu ESD-Schutz – Zugangsbeschränkungen stellen sicher, dass nur geschulte Mitarbeiter die EPA betreten.
Verpackung	Für die sichere Verpackung und den Versand von elektrostatisch empfindlichen Bauteilen ist Verpackungsmaterial nach DIN EN 61340-5-3 und ANSI/ESD S541-2018 zu verwenden.	– elektrostatische Verpackungen sollten je nach Anwendungsbereich entweder Conductive (=C, dt. leitfähig), Dissipative (=D, dt. ableitend) oder Shielding (=S, dt. abschirmend) sein – zusätzlich stehen Verpackungslösungen mit antistatischen Zusätzen zur Verfügung
Werkzeuge	Im Umgang mit elektrostatisch gefährdeten Teilen und Geräten sollte Werkzeug zum Einsatz kommen, das weitgehend leitfähig ist.	– Verwendung von speziellen ESD-Schraubendrehern, ESD-Zangen oder ESD-Seitenschneidern

Die ausgewählten ESD-Schutzmaßnahmen müssen auf die Produkte und das Umfeld abgestimmt werden, nur so kann gewährleistet sei, dass der notwendige Schutz bei geringen Kosten erreicht wird.

Abgesehen von den oben genannten Schutzmaßnahmen ist auch ein regelmäßiges Überprüfen der etablierten ESD-Kontrollelemente auf deren Funktion wichtig. Durch Alterung, falsche Reinigungsmittel, Abnutzung usw. verlieren die installierten Schutzeinrichtungen Ihre Funktion, ohne dass es optisch sichtbar ist. Eine messtechnische Überprüfung sollte daher min. alle 12 Monate erfolgen.

Beim ESD-Schutz sollten Sie sich unbedingt beraten lassen, sofern Sie nicht über ausreichend eigenes Know-how verfügen.
Wenn Sie weitere Informationen zu ESD-Produkten benötigen oder Unterstützung bei der Auswahl der zu Ihrer Anwendung passenden ESD-Produkte brauchen, helfen wir Ihnen gerne weiter.

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