Ausrüstung der ESD-Schutzzone

Ein Electrostatic Protected Area (elektrostatisch geschützter Bereich, kurz EPA) oder ein ESD-Arbeitsplatz ist ein Bereich, in welchem elektrostatische Aufladungen, die häufig durch Reibungselektrizität entstehen, durch antistatische Ausrüstung verhindert werden. Entsprechend der aktuellen ESD-Normen werden für ESD-Schutzzonen die maximal zulässigen elektrostatischen Aufladungen entsprechend dem Human-Body-Modell mit 100 V angegeben. Dies dient dem Schutz vor elektrostatischer Entladung (englisch Electro-Static Discharge, ESD), die empfindliche elektronische Bauteile schädigen oder zerstören kann.

Elektrostatisch geschützte Bereiche und ESD-Einzelarbeitsplätze sind fast in der gesamten Elektronik- und Halbleiterfertigung erforderlich.

Man verwendet ableitfähige Bodenbeläge, Tischbeläge, Werkzeuggriffe, Verpackungsmaterial und Kleidung. Der menschliche Körper wird an ESD-Arbeitsplätzen mit einem Erdungsband am Handgelenk auf Erdpotential gehalten. Das Erdungsband gewährleistet eine definierte ableitfähige Verbindung zur Erde, typischerweise über einen elektrischen Widerstand von einem Megaohm.

Um die Zuverlässigkeit und die Qualität heutiger Elektronikprodukte gewährleisten zu können, ist es notwendig, bei der Verarbeitung von Electrostatic Discharge Sensitive Devices (ESDS) die wichtigsten Handhabungsregeln zu beachten:

  • - ESDS dürfen nur an elektrostatisch geschützten Arbeitsplätzen (EPA) verarbeitet werden
  • - Auf ständigen, "sanften" Potenzialausgleich achten
  • - Personenerdung über Handgelenk- und Schuherdung sicherstellen
  • - Auf ableitfähige, geschlossene Kleidung achten
  • - Elektrostatisch aufladbare Materialien wie normales PE, PVC, Styropor, etc. vermeiden
  • - ESDS dürfen keinen elektrostatischen Feldern > 100 V/cm ausgesetzt werden
  • - Nur gekennzeichnete und definierte Verpackungs- und Transportmaterialien einsetzen
  • - Schulung der Mitarbeiter

 

EPA Zone

 

  1. Kennzeichnung einer ESD-Schutzzone (EPA-Eingang)  
  2. Kennzeichnung einer ESD-Arbeitszone
  3. Kennzeichnung einer ESD-Schutzzone (EPA-Ausgang)
  4. Personnel Grounding Tester für Prüfung der Handgelenkband- und Schuhwerkerdung
  5. Schuhtesterplatte
  6. Protokol der ESD-Prüfung
  7. Leitfähiges oder ableitfähiges Bodensystem für die Personenerdung über Schuhwerkerdung
  8. Tischplattenerdung
  9. Regalbodenerdung
  10. Handgelenkbandsystem für die Erdung einer Person bei sitzenden Tätigkeiten
  11. Antistatische Tischmatten
  12. Erdansclusskasten
  13. Lagermagazine dienen der ESD-gerechten Lagerung von ESDS
  14. SMD-Kabinett
  15. L-shape PCB Halter
  16. Lötstation in ESD-Ausführung
  17. ESD-Handschuhe
  18. Ionisiergeräte können elektrostatische Aufladungen auf prozessrelevanten Isolatoren neutralisieren
  19. ESD-Werkzeuge
  20. ESD-Verpackungsmaterialien (leitfähig, ableitfähig und/oder ESD-abschirmend) 
  21. ESD-Stühle minimieren die Aufladbarkeit einer Person beim Aufstehen und erden zusätzlich eine Person bei sitzenden Tätigkeiten
  22. ESD-Schuhe
  23. ESD-Bekleidung schirmt die elektrostatischen Felder der Unterbekleidung ab
  24. ESD-gerechte Ringbücher
  25. ESD-Recycling-Korb
  26. ESD-Arbeitsplatzsystem mit ableitfähiger Tischoberfläche und ableitfähigen Ablagebereichen Serie VIKING Alliance
  27. ESD-Arbeitsplatzsystem Serie VIKING Classic
  28. Transportwagen mit 4 leitfähigen Rollen
  29. Verzinkte Fachbodenregale stellen bei korrekter Erdung die Ableitfähigkeit von leitfähigen und ableitfähigen Transportsystemen und Verpackungen sicher
  30. Mess- und Prüfgeräte dienen zur periodischen Kontrolle der Funktion der einzelnen ESD-Schutzelemente
  31. Erdungspanel
  32. ESD-Zonenmarkierband

Antistatisch, leitfähig oder elektrisch leitend?

Antistatisch

Antistatisch ausgerüstete Bodenbeläge sorgen dafür, dass durch das Begehen evtl. erzeugte Aufladungen schnell auf eine möglichst große Fläche verteilt werden. Dadurch werden unangenehme oder an elektronischen Geräten störende Entladungen vermieden. Diese Anforderung ist für übliche Büroräume mit EDV-Anlagen völlig ausreichend. Zur Verklebung von antistatischen Belägen müssen keine leitfähigen Klebstoffe eingesetzt werden. Ist jedoch häufig mit niedriger Luftfeuchte (unter 25 %) zu rechnen oder besitzt der Untergrund eine stark isolierende Wirkung (z.B. Gussasphalt) wird der Einsatz von leitfähigen Klebstoffen empfohlen.

Elektrostatisch ableitend

In medizinischen Bereichen oder bei der Montage und Wartung von elektronischen Bauteilen etc. können schon Aufladungen stören, die sogar noch unterhalb der durchschnittlichen Schlagempfindungsgrenze des Menschen liegen. Zur Ableitung dieser Aufladungen muss der Bodenbelag an die Gebäudeerde angeschlossen werden. Dieses erfolgt üblicherweise durch leitfähigen Klebstoff und eine Erdung über Kupferband. Eine zusätzliche ableitende Schicht durch ein Leitfähigkeitsnetz aus Kupferband ist nicht notwendig, wird aber häufig zur Sicherheit vorgesehen.

Elektrisch leitfähig

In explosionsgefährdeten Bereichen wie Anästhesie- oder OP-Räumen, Laboratorien, Munitionsdepots etc. reichen ableitfähige Beläge nicht aus, um mit Sicherheit eine Explosion durch Funkenentladung zu verhindern. Für diese Bereiche werden spezielle leitfähige Beläge eingesetzt, mit leitfähigem Klebstoff verklebt und über Kupferband geerdet. Hier ist eine zusätzliche ableitende Schicht durch ein Leitfä- higkeitsnetz aus Kupferband erforderlich.