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ESD-Messung in der Industrie: Was wann geprüft wird
ESD-Schutzzone und dennoch Entladung? Das deutet darauf hin, dass es Mängel beim ESD-Schutz gibt. Dafür kann es viele Gründe geben: vom Fehlverhalten der Mitarbeitenden bis hin zu abgetragenen Beschichtungen. Ohne eine ESD-Messung bleiben solche Risiken unentdeckt – und die entstehenden Schäden können teuer werden.
Warum ESD-Schutz ohne Messung nur eine Annahme ist
Ableitfähige Tischplatten, spezielle Möbel, Personenerdung und leitfähige Werkzeuge – in der Elektronikfertigung gehören ESD-gerechte Arbeitsplätze zum Standard. Einmal eingerichtet, hört der ESD-Schutz jedoch nicht auf. Ohne Messung bleibt die Sicherheit nur eine Annahme. Während sich elektrostatische Entladung für den Menschen – wenn überhaupt – nur kurzzeitig unangenehm anfühlt, reagieren elektronische Bauteile sensibler. Schon geringe Spannungen können große Schäden verursachen.
Das Problem in ESD-Schutzzonen: Ableitwerte verändern sich über die Zeit. Beschichtungen verschleißen bei frequenter Nutzung, manche Pflegemittel hinterlassen einen zusätzlichen Film auf den ableitfähigen Oberflächen und Erdungsleitungen lösen sich. Daneben verhalten sich Mitarbeitende zuweilen unabsichtlich falsch. Das kann dazu führen, dass die Umgebung nicht mehr zuverlässig vor elektrostatischer Entladung geschützt wird. Daher sollte die ESD-Sicherheit regelmäßig geprüft werden – durch professionell durchgeführte ESD-Messungen.
ESD-Messung: Auf diese Norm kommt es an
Die Anforderungen an ein ESD-Kontrollprogramm werden in der DIN EN IEC 61340-5-1 definiert. Diese Norm ordnet jedem Kontrollelement ein bestimmtes Prüfverfahren sowie einen Grenzwert zu. Im Mittelpunkt steht dabei die Widerstandsmessung. Interessant: Die Norm behandelt jede Oberfläche, auf der ein Bauteil abgelegt werden kann, als Arbeitsfläche. Die Prüfung endet damit nicht an der Tischkante.
Zusätzlich können Umgebungsbedingungen wie Temperatur und Luftfeuchtigkeit dokumentiert werden, da sie die elektrostatische Aufladung beeinflussen können. Spezielle Messgeräte überprüfen:
- Personenerdung (Handgelenkbänder, Schuhwerk)
- Fußboden- und Erdungssysteme
- Arbeitsflächen und Ablagen
- Behälter und Transportmittel
- Werkzeuge
- Ionisatoren
- ausgewählte Umgebungsbedingungen
Übrigens: Feste Intervalle für die ESD-Messung legt die Norm nicht fest. Die Prüfhäufigkeit wird im Rahmen des ESD-Kontrollprogramms anhand von Risiko, Nutzung und Prozessanforderungen festgelegt – und sollte in einem ESD-Kontrollplan dokumentiert werden. Zwei wichtige Prüfanlässe sind allerdings die Erstprüfung bei der Inbetriebnahme und die Anlassprüfung nach Umbauten oder Eingriffen.
Fehlerquellen bei der ESD-Messung
Die ESD-Messung ist der erste Schritt, um sich auf die Sicherheit einer EPA zu verlassen. Dennoch sollten Sie bei solch einem Prüfverfahren bestimmte Faktoren beachten – falsche Messungen werden häufig von der Umgebung verursacht, nicht von fehlerhaften Geräten.
Die Luftfeuchtigkeit hat großen Einfluss auf das Ableitverhalten bestimmter Materialien. Bei sehr trockener Luft steigt die Aufladungsneigung von Materialien stark an. Bei feuchter Luft sinkt sie hingegen, ausgelöst durch einen feinen Feuchtigkeitsfilm, der sich auf Oberflächen bildet. Das beschönigt die Messwerte und der Arbeitsplatz besteht die Prüfung also unter zu günstigen Bedingungen. Deshalb sollten Umgebungsbedingungen bei der Bewertung berücksichtigt werden.
Die ESD-Messung sollte darüber hinaus den gesamten Arbeitsplatz umfassen. Oft werden nur Tischplatten und Regale geprüft. Dabei erstreckt sich die EPA über den gesamten Arbeitsbereich – einschließlich Werkzeuge, Boden, Transportwagen und Arbeitskleidung.
Bei der ESD-Messung kommt es außerdem auf die korrekte Kalibrierung der Geräte, ihren einwandfreien Einsatz und exakte Messzeiten an. Daher sollten Sie eine solche Prüfung von speziell geschultem Personal durchführen lassen.
Woran man einen gut prüfbaren Arbeitsplatz erkennt
Ein gut prüfbarer Arbeitsplatz erleichtert die ESD-Messung ungemein. Alle Flächen, auf denen ESD-empfindliche Bauteile abgelegt werden können, sollten in das ESD-Konzept einbezogen werden. Dadurch ist es unkritisch, wenn ein Bauteil einmal nicht auf der Tischplatte landet. Alle Oberflächen fallen automatisch in den Prüfumfang.
Arbeitsflächen sollten homogen und alterungsstabil behandelt werden. Durch ableitfähiges HPL und ableitfähige Pulverbeschichtungen erhalten Sie über Jahre reproduzierbare Werte. KARL-Arbeitsplatzsysteme besitzen ableitfähige Tischplatten und die Gestelle werden mit einer hochwertigen Pulverbeschichtung behandelt. Daneben besitzen sie definierte Erdungspunkte, über die beides angebunden wird. Das modulare Zubehör ist durchgängig ableitfähig ausgeführt. Dadurch schaffen unsere Arbeitsplatzsysteme die Voraussetzungen für einen normgerechten Einsatz in ESD-Schutzzonen.
Fazit
Um die Zuverlässigkeit Ihrer EPA sicherzustellen, kommt es auf regelmäßige ESD-Messungen an. Dabei sollten Sie auf Umgebung und Ausstattung achten:
- Luftfeuchtigkeit: Richtwert maximal 55 %
- Material: Ableitfähiges HPL oder ableitfähige Pulverbeschichtung
- Messumfang: nicht nur Tischplatte, sondern alle Bereiche des Arbeitsplatzes
Dank ihrer ESD-sicheren Konzeption bilden KARL-Arbeitsplatzsysteme die ideale Grundlage für eine ESD-Messung. Wir beraten Sie gerne, welches System zu Ihren Anforderungen passt.
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