Der vollständige Überblick über ESD-Schäden in verschiedenen Branchen

Dieser plötzliche Schock, den Sie spüren, wenn Sie im Winter einen Türknauf berühren? Das ist elektrostatische Entladung (ESD) - die gleiche unsichtbare Bedrohung, die auch Elektronik beschädigt. Beim Gehen, Sitzen, Berühren von Gegenständen oder Arbeiten ohne Erdung sammelt der menschliche Körper elektrische Ladung an. Diese eingeschlossene Ladung birgt ernsthafte Risiken: Berührung ESD-empfindliche Gegenstände wie z. B. Halbleiter können ESD-Schäden verursachen, während der Kontakt mit Produktions- oder Prüfgeräten zu Fehlfunktionen führen kann. Der schwierigste Aspekt ist die Tatsache, dass statische Aufladungen auf niedrigem Niveau oft nicht wahrnehmbar sind und daher schwer zu erkennen sind.

Das nachstehende Diagramm zeigt, wie die verschiedenen Ebenen der Körperladung mit der Schockintensität korrelieren.

Spannung (kV)Wahrgenommene Sensation
1.0Nicht nachweisbar
2.0Kribbeln in den Fingern (keine Schmerzen)
3.0Scharfe, stechende Schmerzen
5.0Schmerzen in Handfläche und Unterarm
6.0Starke Fingerschmerzen; Schweregefühl im Oberarm
7.0Starke Schmerzen + Taubheitsgefühl in Fingern/Handflächen
8.0Taubheitsgefühl in Handfläche und Unterarm
9.0Scharfe Schmerzen im Handgelenk; Taubheitsgefühl in der Hand
10.0Schmerzen in der ganzen Hand; Gefühl von elektrischem Strom
11.0Starkes Taubheitsgefühl in den Fingern; starker Schock in der ganzen Hand
12.0Schweres Schlaggefühl in der ganzen Hand

Das Diagramm zeigt, dass 3 kV einen prickelnden Schmerz verursachen. Blau-weiße Funken erscheinen bei 10 kV+. Aufladungen unter 2 kV bleiben oft unerkannt. In der Produktion kann statische Aufladung unter 1 kV jedoch kritische Schäden verursachen: Sie kann unwissentlich Halbleiter zerstören oder Geräte stören.

Was sind ESD-Schäden?

Unter ESD-Schäden versteht man die Zerstörung oder Beeinträchtigung elektronischer Bauteile durch plötzliche Entladungen statischer Elektrizität - selbst wenn diese zu klein sind, um sie zu sehen oder zu spüren.

Arten von ESD-Schäden

- Katastrophisches Versagen
Ein katastrophales Versagen tritt auf, wenn ESD ein Bauteil sofort zerstört und es völlig funktionsunfähig macht - wie ein Mikroprozessor, der durch einen einzigen statischen Schock durchbrennt.

- Versteckte Mängel
Latente Defekte sind heimtückischer, bei denen ein Bauteil durch ESD geschwächt wird, aber vorübergehend weiter funktioniert, um dann Wochen oder Monate später vorzeitig zu versagen.

- Unerfreuliche Misserfolge
Bei Upset-Fehlern handelt es sich um vorübergehende Fehlfunktionen wie Datenkorruption oder Systemstörungen ohne dauerhafte Schäden, die häufig bei Speicherchips oder Sensoren auftreten, die nach einem ESD-Ereignis unregelmäßige Messwerte liefern.

ESD-bedingte Schäden in verschiedenen Branchen

Schäden durch elektrostatische Entladungen (ESD) sind heute in allen Branchen zu verzeichnen, insbesondere bei der Herstellung elektrischer und elektronischer Geräte.

Halbleiter-, Elektronik- und LCD-Industrie:

  • Verpackung/interne Schaltkreise: Wenn statische Elektrizität durch Verpackungen oder interne Schaltkreise fließt, kann sie Schäden an den Schaltkreisen, veränderte Eigenschaften und einen geringeren Ertrag verursachen.
  • Gläserne Paneele: Kann zu Schäden an LCD-Glasscheiben, Transistorausfällen und ähnlichen Problemen führen.

Elektronik verarbeitende Industrie:

  • Verpackung/Montage: Wenn Bediener oder Bauteile selbst aufgeladen sind, kann eine unerwartete Entladung zum vollständigen oder teilweisen Durchbrennen von Bauteilen führen.
  • Verpackungsmaterial: Statische Aufladung zieht Staub und Schutt an und erhöht das Risiko einer Verunreinigung durch Fremdkörper beim Verpacken.

Chemische Industrie:

  • Fasern: Verursacht Probleme wie schlechte Garnverzwirnung, Fadenverhedderung und Fadenbruch.
  • Film/Folie: Zu den Problemen gehören Staubanhaftungen durch statische Aufladung, das Festkleben von Folien an Rollen und die Bildung von Nadellöchern durch elektrostatische Entladung (ESD).

Medizinische Industrie:

  • Kleidung/Kleidung: Bei aufgeladener Kleidung besteht die Gefahr, dass sich Sauerstoff, Narkosegase und andere brennbare Gase entzünden.
  • Verpackungsmaterial: Statische Aufladung zieht Staub und Schutt an und erhöht das Risiko einer Verunreinigung durch Fremdkörper beim Verpacken.

Andere Branchen:

  • Pulverförmige Materialien: Zu den Risiken gehören statisch bedingte Verklumpung, Streuung, schlechte Siebung/Siebung und Staubexplosionen, die durch elektrostatische Entladung ausgelöst werden.
  • Rohre/Kanäle (Transport): Verursacht Staubanhaftungen, Brände aufgrund von ESD und Stromschläge.
  • Papier: Führt zu Druckfehlern (Farbspritzer usw.), zum Verkleben des Papiers und zur Übertragung der Farbe auf die Rückseite anderer Blätter nach dem Druck.

Die vielfältigen Auswirkungen von ESD - von Ertragsverlusten und Produktdefekten bis hin zu ernsthaften Sicherheitsbedrohungen - zeigen die allgegenwärtige Gefahr von unkontrollierter statischer Elektrizität. Die Einführung eines umfassenden ESD-Kontrollprogramm ist daher für den Schutz der Produkte, die Gewährleistung der Qualität und den Schutz des Personals in allen betroffenen Sektoren unerlässlich.

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