Häufige Fragen

In diesem Bereich finden Sie häufige Fragen, die uns in der Praxis öfter gestellt werden. Haben Sie selbst eine Frage, senden Sie uns diese bitte an folgende Email: FAQ@stat-x.com. Je nach Grad der Häufigkeit beantworten wir diese individuell oder stellen sie hier anonym online. Bitte sein Sie sich sicher – Es gibt keine dumme Frage!

Übersicht:
Was kostet ein effektiver ESD-Schutz?
Antistatischen Beutel? Warum nicht?
Was ist eine Produktqualifizierungsdatenbank?
Warum kommt der Mitarbeiter morgens nicht durch den ESD-Test?
Welche praktischen Probleme kann ich beim Begehtest vermeiden?
Warum sollte ich meine Rollwagen nicht mit einer Schleifkette erden?
Geerdetes Metallregal verursacht ESD Ausfälle?
Warum kann ich meine isolierenden Oberflächen nicht einfach mit einem Kabel erden?
Ist Luftbefeuchtung als ESD-Lösung sinnvoll?
Wie hart müssen Lötspitzen geerdet werden?
Warum ergaben die Hochohmmessungen eines Beraters andere Werte als meine Messungen?

Was kostet ein effektiver ESD-Schutz?

Basierend auf einem Vortrag vom ESD-Forum 2017 lautet die Antwort auf diese Frage: „Nicht mehr als der tägliche Pausenkaffee für Ihre Mitarbeiter!“

Selbstverständlich ist das keine abschließende Antwort, die alle Parameter berücksichtig. Aber sie ist aus einem kleinen aber feinen Stamm von Kundeninformationen gewonnen, die unterschiedliche Ansätze berücksichtigt.

Hat man ein gut aufgestelltes ESD-Team, welches den ESD-Schutz in die täglichen Arbeitsroutinen integriert hat, schrumpft der Aufwand für jeden ESD-Assistenten und Verantwortlichen auf ein Mindestmaß an Tätigkeiten, wie Sichtprüfungen und Reinigungsmaßnahmen. Und auch der ESD-Koordinator muss nur noch zum Jahresaudit etwas mehr und im täglichen Leben recht wenig machen, um die Umsetzung des ESD-Kontroll-Programm-Planes zu gewährleisten. Wir haben gezeigt, dass der ESD-Schutz im Gegensatz zu anderen Themen ein beherrschbares Problem ist. Man muss es nur tun! Und das bitte auch, bevor der erste Kunde mit einer Reklamation kommt. Weitere Details und Kostenrechnungen finden Sie im beiliegenden Paper „Organisatorische_Anforderungen_an_einen_effektiven_ESD-Schutz_171101

Antistatischen Beutel? Warum nicht?

Auch im letzten Logistikworkshop am 20.09.2017 tauchte die Frage auf, warum es nicht auch einfache rosa Beutelchen für den Transport von elektronischen Komponenten ausreichen würden?

Dazu zwei Antworten aus der DIN EN 61340-5-3 für die Verpackungen im ESD-Schutz. Zum einen bieten diese Beutel keinen Faraday’schen Käfig. Damit disqualifizieren sie sich für den externen Transport von ESDs.

Zum anderen sind schlichte Beutel mit geringem Anteil Antistatikum auch nicht ableitfähig genug, um die Entstehung von Ladungen zu vermeiden oder vorhandene Ladungen kurzfristig abzuleiten. Aus einem Versuch beim Logistikworkshop stammen die unten folgenden Kurven. In der oberen Kurve sieht man, dass die aufgebrachte Ladung auch 17 Sekunden nach Beginn der Messung noch in Resten vorhanden war. In Kurve zwei wird ein permanent ableitfähiger (dissipativer) Beutel hingegen schon nach weniger als 2 Sekunden komplett entladen. Der normgerechte Beutel hat einen Punkt-zu-Punkt Widerstand von 200 MΩ (Mega Ohm) wohingegen der nicht normgerechte Beutel einen Widerstand von 150 GΩ (Giga Ohm) aufweist. Und das schon bei einer relativen Feuchte von ca. 53%. Hoffentlich wird in es in Mitteleuropa nie trockner.

Der antistatische Beutel wiegt den Anwender durch die rosa Farbe in falscher Sicherheit, ein geeignetes ESD-Schutzprodukt erworben zu haben. Daher ist beim Kauf unbedingt auf die drei vorgeschriebenen Kennzeichnungen zu achten: Herstellerkennung, LOT-Nummer und ESD-Schutzsymbol mit Schutzklasse „D“ für dissipative Beutel.

Was ist eine Produktqualifizierungsdatenbank?

Kundenfrage bei der ESD-Koordinatoren-Ausbildung in Berlin:

In der neu erschienen IEC 61340-5-1:2016 besteht der EKP nun aus 8 Teilen. Warum wurde die Produktqualifikationsdatenbank hinzugefügt?

Antwort:

Natürlich ist es unklug für ein Produkt zu viel auszugeben. Leider ist es aber noch viel ungeschickter, zu wenig zu bezahlen. Leider kommt es immer wieder vor, dass Produkte rein aus Preisgründen von unqualifizierten Lieferanten bezogen werden, welche bei versagender Funktion dann die eigene Produktqualität gefährden. Nicht zuletzt passiert das sehr oft bei rosa ableitfähigen Folien. Billiger geht’s immer, aber spätestens bei geringer Luftfeuchte, wie im Winter vielerorts zu erwarten, trennt sich die Spreu vom Weizen und die Folie ist nur noch rosa…

Damit es dann in der Produktion nicht zu unerwünschten Effekten kommt, muss bei technischen Eigenschaften, die mit dem Auge allein nicht auszumachen sind, einmalig eine Freigabe durch den Verantwortlichen des ESD-Teams erfolgen. Diese Freigaben werden in der Produktqualifikationsdatenbank gesammelt und geben dem Einkäufer, als Teil des ESD-Teams die Quellen für die sichere Beschaffung von Qualitätsprodukten vor.

Warum kommt der Mitarbeiter morgens nicht durch den ESD-Test?

Kundenfrage auf dem 1. ESD-Tutorium in Ulm zum Thema Arbeitssicherheit im ESD-Schutz:

Gerade an trockenen Wintermorgenden haben wir verstärkt Ausfälle am Schuhtester. Woran liegt das?

Antwort:

Die Konstruktion von ESD-Schuhen ist eine sehr aufwändige Angelegenheit. Die ESD-Eigenschaften sind ja nur ein Teil der Anforderungen. Neben der Arbeitssicherheit soll der Schuh komfortabel sein. Dazu muss man berücksichtigen, dass ein Mensch ca. 60 bis 150 ml Schweiß pro Fuß und Tag produziert. Prinzipiell gilt es diese abzuleiten, um ein trockenes Schuhklima zu erreichen. Das vermindert die Geruchsbildung. Viele Schuhhersteller nutzen diese Feuchtigkeit aber gleichzeitig zur Verbesserung Ihrer ableitfähigen Eigenschaften. Immerhin ist Schweiß ein guter Leiter.

Zieht der Mitarbeiter nun an einem winterlich trockenen Morgen die Schuhe an, benötigt das System Person/Schuh einige Zeit, um sich zu akklimatisieren. Aus der Erfahrung der Teilnehmer vom 1. ESD-Tutorium in Ulm zum Thema Arbeitssicherheit im ESD-Schutz, beträgt diese Zeit zwischen 15 und 30 Minuten. Bis das Klima sich gebildet hat, hilft nur ein Einwegfersenband als Überbrückung. Bei einem zweiten Test zur Frühstückspause sollte der Schuh dann funktionieren.

Ist das dann immer noch nicht der Fall, sind meist die Sohlen verschmutzt. Hier hilft kurzfristig eine Haftklebematte oder andere Reinigungseinrichtung am Schuhtester.

Welche praktischen Probleme kann ich beim Begehtest vermeiden?

Antwort: Die Fehlerquellen beim Begehtest reichen von unsauberen Böden über die falsche Einstellung des Gerätes bis zur schwierigen Auswertung. In unserem Paper auf dem ESD-Forum 2015 haben wir einige wichtige Punkte in Kooperation mit Herrn Jörg Thürmer, EPA-Design und Control, aus Hamburg zusammengestellt.

Lösung: Beiliegendes Paper enthält wichtige Anhaltspunkte für die normgerechte Auswertung und Durchführung des Begehtests. (Download)

Warum sollte ich meine Rollwagen nicht mit einer Schleifkette erden?

Antwort: Schleifketten sind unzuverlässige Ableitpfade. Je nach Schwere der Kette, Rollgeschwindigkeit und Ebenheit des Untergrundes wird ein nur unzureichender Kraftschluss mit dem Boden hergestellt. Je schwerer die Kette, je mehr Schmutz sammelt sich im Tagesverlauf an und verschlechtert den Kontakt zum Boden zusätzlich. Wird eine leichtere Kette verwendet, liegt diese während des Transportes nur selten flächig auf dem Boden. Mit einem Begehtest kann man dieses Verhalten gut dokumentieren. Erfahrungen zeigen, dass diese Ketten nach wenigen Tagen keinen oder nur noch mäßigen Erfolg haben.

Lösung: Mindestens 2 ESD-Rollen in Verbindung mit ableitfähigen Belägen sind preiswerter, dauerhafter und „audit-sicher“.

Geerdetes Metallregal verursacht ESD Ausfälle?

Ein verzinktes Metallregal ist über ein Erdungskabel mit 1 MOhm Sicherheitswiderstand an den Potentialausgleich angeschlossen. Warum habe ich hier trotzdem ESD-Ausfälle?

Antwort: Durch die große elektrische Kapazität der Regalböden. Sobald eine elektronische Baugruppe aufgeladen in ein metallisches Regalfach gelegt wird, ist die Kapazität des Regals deutlich größer als die der Baugruppe. Es kommt am ersten Kontaktpunkt zwischen beiden zu einem Potentialausgleich zwischen Baugruppe und Regal.

Lösung: Die Oberfläche, auf der die Baugruppe abgelegt wird, muss einen ableitfähigen Oberflächenwiderstand haben. Dazu sind u.a. Synthesekautschukbeläge geeignet. Sofern das Metallregal bereits geerdet ist, müssen die Beläge auch nicht mehr mittels Kabel erneut geerdet werden.

Warum kann ich meine isolierenden Oberflächen nicht einfach mit einem Kabel erden?

Antwort: Zunächst möchten wir auf eine häufige Sprachverwirrung hinweisen: Das Wort „isolierend“ wird in unterschiedlichen Branchen unterschiedlich verwendet, gemeint ist häufig ein zu hoher elektrischer Widerstand. Für Elektriker sind Materialien im Megaohm-Widerstandsbereich isolierend. In der ESD-Welt sprechen wir ab 100 Giga-Ohm von isolierenden Materialien und Kunststofftechniker gehen sogar noch weiter. Je nach elektrischem Widerstand des Materials dauert der Ladungsabbau über eine Erdungsleitung unterschiedlich lange. Leitfähige Materialien brauchen ca. 0,2 Sekunden für eine Ladungsableitung von 1000 V auf 100 V, ableitfähige lassen sich je nach Beschaffenheit und Umgebungsbedingungen bis 2 Sekunden Zeit. Bei ESD-isolierenden Materialien ist der Ladungsabbau so langsam, dass er aus ESD-Sicht nicht akzeptabel ist. Daraus resultiert die Möglichkeit der dauerhaften elektrostatischen Aufladung.

Lösung: Ersetzen Sie die betroffenen Flächen durch ESD-Material oder setzen Sie Ionisation ein.

Ist Luftbefeuchtung als ESD-Lösung sinnvoll?

Antwort:

1) Luftbefeuchtung ist wartungsintensiv, aufwändig in der Installation und daher teuer. Bei falscher Installation kann es zu Problemen kommen z.B. Belastung durch Bakterien, Viren oder Pilzsporen. Es gibt auch Fälle wo es aufgrund der Zerstäubung zu Ladungstrennung und damit zu Aufladungen gekommen ist. Die Heizkosten können spürbar steigen. Es kann zu Feuchteschäden an weniger gut thermisch isolierten Gebäudeteilen kommen.

2) In der Norm findet sich kein Hinweis über eine geforderte oder empfohlene Luftfeuchte. Für einen zuverlässigen Schutz müssen die Schutzelemente auch bei schlechtsten Umgebungsbedingungen funktionieren, also bei niedriger Feuchte, daher werden sie auch im „Härtefall“ bei 12 % rLF konditioniert und geprüft.

3) Luftbefeuchtung kann die Oberflächenleitfähigkeit vieler Materialien verbessern wie z.B. Karton, Naturtextilien und auch Kunststoffe, die hygroskopische Additive enthalten. Aber einige isolierende Materialien wie unbehandelte Folien, Glas, Gehäuseteile aus Kunststoffe, u.a. können auch bei üblichen Luftfeuchten um etwa 50 % rLF nur unzureichend neutralisiert werden. Dazu wäre eine in der Praxis unrealistische Luftfeuchtigkeit an der Grenze zur Sättigung notwendig.

Lösung: Die sichere elektrostatische Neutralisierung erreicht man daher durch Erzeugung von Ionen mittels Ionisatoren und nicht durch eine verbesserte Luftleitfähigkeit. Eine höhere relative Feuchte kann aber die Höhe der Aufladung von isolierenden Materialien verringern.

Wie hart müssen Lötspitzen geerdet werden?

Kundenanfrage:

Früher hatten wir unsere Lötkolben-Spitzen, meist von einer bekannten Firma, über eine externe Buchse auch mit 1 MΩ geerdet. Neuere Lötkolben haben zwar noch die externe Buchse, sind jedoch hart auf den PE (Anm. d. Red. Schutzleiter) gelegt. Was für Vorschriften oder Empfehlungen gibt es dafür?

Antwort:

Eine passende Information ist in der IEC 61340-5-1 Beiblatt 1, Teil 5-2 unter Abschnitt 5.2.10 Werkzeug enthalten.

Die eventuelle Entladung eines aufgeladenen Bauelements nach dem CDM-Modell, über die Spitze, wird von der Gestaltung des Systemwiderstands nicht beeinflusst. Die elektrische Kapazität der Lötspitze kann nicht durch die Art der Erdung verringert werden und daher kann sich ein aufgeladenes Bauelement immer gegen eine Lötspitze entladen.

Eine harte Erdung ist aber dennoch eine Prozessverbesserung, da inzwischen fast alle Lötkolben zusätzliche elektrische oder elektronische Bestandteile, wie zum Beispiel Temperaturkontrollen, haben. Diese könnten bei sanfter Erdung mit einem Widerstand im Megaohmbereich durch eingekoppelte Störspannungen zu einer aufgeladenen Lötspitze führen.

Lösung: Eine harte Erdung kann aufgeladene Lötspitzen verhindern.

Warum ergaben die Hochohmmessungen eines Beraters andere Werte als meine Messungen?

Kundenfrage:

Warum ergaben die Hochohmmessungen eines externen Beraters andere Werte als meine Messungen?

Antwort:

Während des Messworkshops am 24. Februar 2016 in Kassel hatten wir drei Hochohmmeter von unterschiedlichen Herstellern zur Verfügung. Das erlaubte uns, vergleichende Messungen zu machen.

Prinzipiell sollten Sie davon ausgehen können, dass kalibrierte Hochohmmessgeräte ähnliche Ergebisse zeigen, gleiche Temperatur und Luftfeuchte vorausgesetzt. In niederohmigen Bereichen lagen die vorhandenen Gerätekombinationen auch nahe beieinander. Jedoch werden Kalibrierungen üblicherweise nur an den Messgeräten vorgenommen. Kabel und Elektroden als wichtige Einflussfaktoren bleiben hier oft außen vor. Außerdem haben einzelne Geräte teilweise hohe Toleranzen im hochohmigen Bereich. In Kombination mit ungeeigneten oder beschädigten Kabeln oder verschmutzten Elektroden kommt es hier schnell zu Abweichungen von einer halben Dekade.

Daher empfehlen wir bei jeder Messung eine Prüfung vor Einsatz durchzuführen. Dazu wählt man drei Materialien mit einem konstanten Widerstandswert in den zu erwartenden Bereichen der vorhandenen ESD-Schutzmaterialien. Die Abmessung der Materialien sollte es erlauben, zwei 2,5 kg Rundelektroden komfortabel zu platzieren. Die Widerstände sollten Sie notieren. Bevor Sie die Messungen beginnen, sollten Sie nun jedes Material einmal prüfen. So erkennen Sie schnell systembedingte Abweichungen, wie nicht ausreichend geladene Akkus oder Beschädigungen am Messsystem, die bei der letzten Messung oder Kalibrierung noch nicht auftraten.