Was ist ESD (Elektrostatische Entladung) und wie kann sie verhindert werden?

ESD, oder elektrostatische Entladung, tritt auf, wenn ein Ungleichgewicht von Elektronen zwischen zwei Materialien besteht, die in Kontakt kommen und eine plötzliche Übertragung von elektrischem Potential verursachen. Jeder von uns hat schon einmal damit gespielt, z. B. als Kind auf einer Geburtstagsparty, wo ein Familienmitglied einen Luftballon auf dem Kopf reibt, so dass einem die Haare zu Berge stehen, oder wenn man durch einen Raum geht, nur um einen Türknauf zu berühren und einen Elektroschock zu spüren.

Ok, aber was hat das mit DigiKey zu tun? Diese kleinen elektrischen Überschläge mögen sich zwar wie eine Kleinigkeit anfühlen, aber sie haben es in sich: über 3000 Volt, um genau zu sein. Richtig, alles unter 3000 Volt kann von einem Menschen weder gehört, noch gefühlt, noch gesehen werden. Moment, sollte das nicht tödlich sein? Zum Glück nicht in diesem Fall, denn die Spannung reicht nicht aus, um einen schädlichen Stromfluss aufrechtzuerhalten. Diese Spannungen können jedoch für ESD-empfindliche Bauteile katastrophale Folgen haben, wobei einige Bauteile auf weniger als 10 Volt ESD empfindlich sind.

Das größte Problem ist nicht, dass man einem Bauteil einen Elektroschock zuführen kann, ohne es zu merken, sondern dass in den meisten Fällen mit bloßem Auge keine Anzeichen für eine Beschädigung zu erkennen sind. Wenn Sie also glauben, dass ein Bauteil unsachgemäß gehandhabt wurde, können Sie dies nur mit Hilfe eines Mikroskops, einer Röntgenaufnahme oder einer Prüfung vor Ort feststellen - was noch mehr Schaden anrichten könnte.

Einige der empfindlichsten Komponenten könnten in Endprodukten wie medizinischen Geräten landen; ich möchte mir gar nicht ausmalen, welche Folgen eine unsachgemäße Handhabung von Komponenten in dieser Situation haben könnte.

Zum Glück gibt es Industrienormen, die ESD-empfindliche Geräte schützen. Wenn Sie Ihre ESD-empfindlichen Produkte schützen oder Ihr ESD-Kontrollprogramm erstellen wollen, müssen Sie zunächst die Empfindlichkeit der empfindlichsten Komponente kennen, die Sie in Ihrem Prozess verwenden. Die ESD Association hat zwei Modelle: das Human Body Model (HBM) und das Charged Device Model (CDM). Die Grundlage eines jeden ESD-Kontrollplans beginnt mit der Einhaltung der Norm ANSI/ESD S20.20 (American National Standards Institute).

(Bildquelle: ESD Association)

Die ANSI/ESD S20.20 schützt Produkte mit einer Empfindlichkeit von größer oder gleich 100 V (Human Body Model) oder größer oder gleich 200 V (Charged Device Model). Diese Norm ist auch eine gute Grundlage für den Schutz eines hochempfindlichen Geräts mit einer Empfindlichkeit von weniger als 100 V HBM oder 200 V CDM.

Die Einhaltung der in dieser Norm festgelegten Vorsichtsmaßnahmen und die Ergreifung zusätzlicher Vorsichtsmaßnahmen, wo dies erforderlich ist, tragen dazu bei, empfindliche Geräte zu schützen und das Auftreten eines ESD-Ereignisses zu verhindern. Zum Glück führt DigiKey eine Vielzahl von ESD-Sicherheitsartikeln wie Erdungsausrüstung, ESD-Abschirmtaschen und vieles mehr, um Ihnen auf Ihrem Weg zu sicheren ESD-Praktiken zu helfen.