isolierte Leiter - um was geht es?

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Neue Ziele der Norm IEC 61340-5-1

In der 2007er Version der IEC 61340-5-1 wurde nur definiert, dass sich in einer normgerechten ESD-Schutzzone eine Person nicht höher aufladen sollte, als 100 V und demnach keine Entladungen von über 100 V entstehen können. Dabei spricht man von Entladungen gemäss Human Body Model (HBM).

In der IEC 61340-5-1:2016 gilt es nun auch zu verhindern, dass sich die Bauteile und isolierten Leiter, welche mit Bauteilen in Kontakt kommen, nicht bzw. nur bis zu einer gewissen Grenze aufladen werden. Somit sind nun alle drei Risiken, welche zu Schädigung oder Zerstörung von ESD-sensiblen Bauteilen führen könnten, in der Zielsetzung integriert:

  • keine Aufladungen von Personen von über +/-100 V (HBM)
  • keine Aufladungen von Bauteilen von über +/-200 V (CDM)
  • keine Aufladungen von isolierten Leitern über +/-35 V (MM)

Diese drei Zielsetzungen gilt es mit geeigneten Massnahmen umzusetzen und zu überwachen. 

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Aber was ist ein "isolierter Leiter"?

Ein "isolierter Leiter" wird als leitfähiges Objekt beschrieben, welches nicht geerdet werden kann und in Kontakt mit einem elektrostatisch sensitiven Bauteil oder einer Baugruppe (ESDS = ESD sensitive Devices) kommt .

Es sind also mehrere Punkte zu erfüllen, um ein Objekt überhaupt als einen "isolierten Leiter" definieren zu können:
  • das Objekt muss leitfähig sein
  • das Objekt soll nicht geerdet sein
  • das Objekt muss in Kontakt kommen mit einem ESD-sensiblen Bauteil

Beispiele von "isolierten Leitern":
  • Eine nicht geerdete Lötkolben-Spitze, mit welchem ein ESDS verlötet wird
  • Eine Pinzette mit isolierendem Griff, mit welchem ein ESDS gehandhabt wird
  • Test-Spitzen eines Prüfgerätes, welche direkten Kontakt zu einem ESDS haben

Beispiele, welche nicht als "isolierte Leiter" definiert werden:
  • Schraubenzieher, mit welchem ein Gehäuseteil bei der Montage verschraubt wird
  • geerdete Lötkolbenspitze
  • Werkzeug mit ableitfähigen Griffschalen

Die Wirkungsweise einer Entladung eines elektrostatisch aufgeladenen "isolierten Leiters" kann ich Ihnen im beigefügten Video veranschaulichen.

Was ist zu tun?

Ich empfehle, eine Begehung durchzuführen und zu eruieren, ob überhaupt bei den Verarbeitungsprozessen ein "isolierter Leiter" vorkommt. Mittels einer Risikobeurteilung können Risiken erkannt und Abstellmassnahmen definiert werden.

Mögliche Abstellmassnahmen:
Die einfachste Möglichkeit ist es, einen erkannten "isolierten Leiter" zu erden. Somit gilt das Objekt nicht mehr als "isolierter Leiter". Geht das nicht, ist allenfalls mit Ionisation eine Neutralisierung und Kontrolle der Ladung auf dem "isolierten Leiter" einzuführen.

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About the Author Alain Kessler-Kronauer

Inhaber und Berater / Über 25 Jahre Erfahrung im Bereich ESD-Schutz / Vorsitzender im technischen Komitee TK 101, Elektrostatik / Mitglied der ESDA (ESD Association in USA) / Grundausbildung im elektrotechnischen Bereich / Ingenieur FH in Betrieb und Produktion / Quality System Manager / Master of Advanced Studies (MAS) Quality Leadership / ESDA Certified Professional Program Manager