Quelle: http://www.iec.ch/tc101

2025-05-22 / TBu

Epoxidharzböden

Vorteile:

• Äusserst harter, widerstandsfähiger Boden
• Chemikalienbeständig

Nachteile:

• Inhomogen ableitfähige Oberfläche macht schlechten Kontakt mit Schuhen oder Rollen
  dieses Problem kann beispielsweise über eine zusätzliche 2K-PU Beschichtung (siehe unten) gelöst werden
• Mehrschichtiger, aufwendiger Aufbau verursacht hohe Kosten

Synthesekautschukbelag

Vorteile:

• Homogen ableitfähige Oberfläche, macht ausgezeichneten Kontakt mit Schuhe oder Rollen
• Einfache Installation (Kann durch einen Bodenleger installiert resp. saniert werden)

Nachteile:

• Höherer Erdableitwiderstand
• Vergleichsweise hohe Materialkosten

Linoleum / Vinyl / PVC-Beläge

Vorteile:

• Einfache Installation (Kann durch einen Bodenleger installiert resp. saniert werden)

Nachteile:

• Inhomogen ableitfähige Oberfläche macht schlechten Kontakt mit Schuhen oder Rollen

2K-PU Beschichtungen

Vorteile:

• Homogen ableitfähige Oberfläche, macht ausgezeichneten Kontakt mit Schuhen oder Rollen
• Einfache Applikation (Kann durch einen Malermeister appliziert resp. saniert werden)

Nachteile:

• Dünne Beschichtung von 40-80µm
• Kann durch gewisse Chemikalien verfärbt werden

2025-05-18 / TBu

Human Body Model (HBM)
Entladung Mensch -> Bauteil -> Erde

Das Human Body Model simuliert die Entladung eines elektrostatisch aufgeladenen Menschen, welcher ein geerdetes Bauteil berührt. Dabei entlädt sich der Mensch durch das Bauteil hindurch.

Durch die etablierten Massnahmen zur Personenerdung können typische Elektronikbauteile sicher gehandhabt werden.

Charged Device Model (CDM)
Entladung Bauteil -> Erde

Das Charged Device Modell simuliert die Erdung eines elektrostatisch aufgeladenen Bauteils.
Hier geht man davon aus, dass ein Bauteil in einem vollautomatisierten Verarbeitungsprozess aufgeladen wird und dann durch einen metallischen Gegenstand geerdet wird. Das Bauteil (oder die gesamte Baugruppe) entlädt sich über einen einzelnen metallischen Kontakt gegen Erde. Im Unterschied zum HBM, bei welchem der Entladestrom durch den Hautwiderstand gebremst wird, kommt es bei diesem Modell zu einer schlagartigen Entladung, welche um ein vielfaches zerstörerischer ist.

Da viele Bauteile bereits heute Empfindlicher sind als die in der Norm definierten Grenzwerte, werden wir in nächster Zeit mit einer Anpassung der Grenzwerte und ev. zusätzlichen ESD-Schutzmassnahmen rechnen müssen.

2025-04-10 / TBu

ESD	ElectroStatic Discharge	Elektrostatische Entladung
ESDS	ElectroStatic Discharge Sensitive	ESD sensible Bauteile / Baugruppen
EPA	ESD Protected Area	ESD-Schutzzone
ESA	ElectroStatic Attraction	Elektrostatische Anziehung
UPA	UnProtected Area	Bereich ohne ESD-Schutz
EBP	Earth Bonding Point	Erdanschlusspunkt
	ESD-Warnsymbol «Nicht berühren! Handhabung nur durch geschultes Personal»
	ESD-Schutzsymbol Kennzeichnung von ESD-Schutzmaterialien und Verpackungen

2025-04-10 / TBu

Auf die oft gestellt Frage, ob man ESD-Audits von externen Firmen durchführen lassen muss, lautet die Antwort: NEIN!!!

In der IEC 61340-5-1 findet sich kein spezieller Abschnitt zum Thema Audit.
Aber selbstverständlich müssen die getroffenen ESD-Schutzmassnahmen von Zeit zu Zeit überprüft werden um sicherzustellen, dass der ESD-Schutz so gelebt wird wie er im ESD-Kontrollprogrammplan beschrieben wurde und den aktuellen Normforderungen entspricht. Im Handbuch zur Norm (IEC/TR 61340-5-2) findet man eine Menge Infos zur Durchführung von internes ESD-Audits.

Es ist Ihnen selbst überlassen, ob Sie selber ihr eigenes ESD-Kontrollprogramm überwachen oder ob Sie eine Fremdfirma damit betrauen.

Je nach Branche kann es sich lohnen, das eigene ESD-Kontrollprogramm durch eine externe Fachfirma zertifizieren zu lassen.

Es ist einfacher zu argumentieren, wenn die Prozesse bereits von einer externen Organisation abgesegnet wurden…

2025-04-08 / TBu

Ionen

Ein Ion (griechisch: der Wanderer) ist ein Atom oder Molekül, welches durch Elektronenmangel positiv oder Elektronenüberschuss negativ geladen ist. Ionen werden auch „freie Ladungsträger“ genannt. Ionen „wandern“ solange herum, bis sie ihren Mangel oder Überschuss an Elektronen ausgeglichen haben.

Ionisation

Bei der Luftionisation werden Ladungsträger (Ionen) erzeugt, welche dann z.B. auf eine aufgeladene Oberfläche transportiert werden und dort den Elektronen-Mangel bzw. -Überschuss ausgleichen (neutralisieren). Zum Zwecke der Neutralisierung werden in der Industrie normalerweise Ionisatoren eingesetzt, welche positive und negative Ionen in etwa gleicher Anzahl erzeugen (Balance). Bei unausgeglichenem Ionenausstoss sind Restladungen (residual charges) auf dem Objekt möglich. Besonders in der Elektronikindustrie geht von diesen Restladungen eine erhöhte Gefahr für Komponenten und Baugruppen aus. Auch in Reinräumen und in medizinischen Bereichen sind solche Restladungen unerwünscht, da dadurch Staubpartikel angezogen werden können.

Elektrische Ionisatoren (Coronaentladung)

Durch Hochspannung werden freie Ladungsträger (Ionen) in der Luft über einen Luftstrom auf das zu neutralisierende Produkt geblasen.

Einige Beispiele von Ionisatoren:

Das richtige Vorgehen bei der Beschaffung eines Ionisators

Es lohnt sich, vor der Anschaffung eines Ionisators folgende Punkte zu bedenken:

• Ist das aufgetretene Problem wirklich elektrostatischer Natur? Wenn ja …
• Wie hoch sind die Aufladungen?
• Wie schnell muss die Neutralisierung sein? (Steht das Gut still, läuft es langsam (z.B. auf einem Förderband) oder sehr schnell (z.B. Umspulen von Folien))
• Brauche ich eine gute Balance (z.B. Elektronik / Reinräume) oder sind kleinere Abweichungen von 100-250V nicht relevant (Industrieanwendungen allgemein)?
• Welcher Ionisator eignet sich am besten? (Gebläse, Düsen, Stäbe, Pistolen usw.)
• Eignet sich das Umfeld für den ausgewählten Ionisator? (Ex. Schutz, Luftwirbel …)
• Wie und wo soll dieser installiert werden? (Wirkdistanz, Entladegeschwindigkeit)
• Wer kümmert sich um den Unterhalt & die periodischen Überprüfungen?
• Wie sind die Service- und Garantieleistungen des Herstellers?

2025-04-08 / TBu

Wer schreibt Normen?

Normen sind das Ergebnis freiwilliger und unentgeltlicher Zusammenarbeit von Fachexperten auf nationaler und internationaler Ebene. An der fachlichen Arbeit können sich alle am Thema interessierten beteiligen und ihr Fachwissen einbringen.
Die Idee dabei ist, dass Branchen-involvierte am besten Wissen, welche Standardisierungen in der eigenen Branche notwendig und wirkungsvoll sind.

Die bedeutendsten Normen zum Thema Elektrostatik werden im technischen Komitee 101 der IEC erarbeitet.

Sind Normen Gesetze?

Nein! Die Anwendung von Normen ist freiwillig.
Bindend werden Normen nur dann, wenn sie Gegenstand von Verträgen zwischen Parteien sind oder der Gesetzgeber ihre Einhaltung zwingend vorschreibt.
Für Unternehmen kann aber auch ein faktischer Zwang zur Anwendung von Normen bestehen, wenn diese zum Beispiel in Einkaufsbedingungen festgeschrieben werden.

Normen gelten als „anerkannter Stand der Technik“.

Welche Normen brauche ich?

Das kommt natürlich immer auf den einzelnen Fall an. Aber keine Angst, zum Aufbau und Betrieb einer ESD-Schutzzone zur Handhabung elektronischer Bauelemente benötigt man nicht viele Normen.

Wir empfehlen, die folgenden Normen zu beschaffen:

• IEC 61340-5-1 Allgemeine Anforderungen an ein ESD-Kontrollprogramm
• IEC 61340-5-2 Handbuch zur IEC 61340-5-1
  (falls die Norm selber zu unverständlich ist)
• IEC 61340-5-4 Periodische Verifizierungsmessungen von ESD-Schutzelementen
  (Das ist eine gute Anleitung, wie ESD-Schutzelemente überprüft werden sollen.)

2025-04-08 / TBu

Jede Firma hat unterschiedliche Prozesse und wird somit auch eine unterschiedliche Mischung an ESD-Schutzmassnahmen für ein optimales ESD-Kontrollprogramm benötigen.

Massnahmen sollten situativ und nach technischer Notwendigkeit ausgewählt werden.

Wird aus bestimmten Gründen von der Norm abgewichen, so sind diese Abweichungen, zusammen mit einer technischen Begründung, zu dokumentieren.

2025-04-08 / TBu

Im Winter gehören elektrostatische Auf- und Entladungen zum Alltag. 
Das kommt daher, weil kalte Luft weniger Feuchte speichern kann als Warme. Wegen der fehlenden Feuchte entstehen durch den triboelektrischen Effekt (Reibungselektrizität) höhere elektrostatische Aufladungen.

Das Mollier Diagramm zeigt unter Anderem, wie viel Feuchtigkeit die Luft bei unterschiedlichen Temperaturen aufnehmen kann.
Zur Veranschaulichung ein kleines Beispiel, welches zeigt was mit der rel. Luftfeuchte geschieht, wenn im Winter ein Raum gelüftet wird.

Annahme der Bedingungen im Innenraum (Punkt A1 im Diagramm):

• Temperatur: 24°C
• rel. Luftfeuchte 40%

Annahme der Aussenbedingungen für einen regnerischen Wintertag (Punkt B1 im Diagramm):

• Temperatur: 0°C
• rel. Luftfeuchte 100%

Wenn wir nun unsere Fenster öffnen, die gesamte Innenluft austauschen und die Fenster wieder schliessen wird die Aussenluft im Innerraum von 0°C auf 24°C erwärmt. Durch das Erwärmen kann die Luft mehr Wasser speichern. Diese veränderte Eigenschaft kann aus dem Mollier Diagramm herausgelesen werden. Der Punkt B1 verschiebt sich zu Punkt B2. Die relative Luftfeuchte fällt damit im Raum von 40% auf lediglich 20%.
Die nun trockene Luft entzieht dem Raum Feuchtigkeit und trocknet damit Böden, Wände und auch unsere Haut aus.
 

2024-03-29 / TBu

Alle unnötigen Isolatoren (z.B.: Kunststoffe, Papier, Kaffeetassen, Lebensmittelverpackungen, persönliche Gegenstände) müssen von den ESD-Arbeitsplätzen und allen Orten wo ESDS gehandhabt werden, entfernt werden.

Prozessrelevante Isolatoren müssen auf ihr Gefahrenpotential hin analysiert werden um sicherzustellen dass:

• das elektrostatische Feld am Ort, an dem die ESDS gehandhabt werden, 5000V/m (254V/inch) nicht übersteigt
  oder
• wenn das an der Oberfläche des prozessrelevanten Isolators gemessene elektrostatische Potential 2000V übersteigt, der Gegenstand mindestens 30cm vom ESDS entfernt sein muss
  und
  wenn das an der Oberfläche des prozessrelevanten Isolators gemessene elektrostatische Potential 125V übersteigt, der Gegenstand mindestens 2,5cm vom ESDS entfernt sein muss.

Wenn das gemessene elektrostatische Feld oder das Oberflächenpotential diese Grenzwerte übersteigt, müssen diese Beispielsweise mit Ionisatoren reduziert werden.

2024-01-02 / TBu

ESD-Böden erfüllen in erster Linien eine bestimmte Sicherheitsfunktion. Diese muss immer höher gewichtet werden als ästhetische Aspekte.

Da der ESD-Boden das teuerste ESD-Schutzelement einer Firma ist und im laufenden Betrieb nur noch mit unverhältnismässig hohem Aufwand saniert werden kann, möchten wir Ihnen auf dieser Seite die wichtigsten Tipps zum Thema ESD-Böden auflisten.

Planung

Es äusserst wichtig, schon bei der Planung die Weichen richtig zu stellen. Folgende Fragen müssen bei ESD-Böden über die geforderten elektrischen Eigenschaften geklärt werden:

• gilt es Sicherheitsvorschriften zum Personenschutz zu beachten?
• gilt es branchenspezifische Normen zu beachten?
• gilt es spezielle Anforderungen z.B.: von Endkunden zu beachten?

Ausschreibung / Beschaffung

Achten Sie bei Ausschreibung und Beschaffung des Bodens, ob der Hersteller die von Ihnen definierten, elektrischen Eigenschaften verstanden und in den technischen Datenblättern auch wirklich aufgeführt hat. Nach unserer Erfahrung sind in technischen Datenblättern oft veraltete Normforderungen definiert.

Bestehen Sie im Zweifelsfall auf eine Musterfläche!

Bodenabnahme (Ausmessen der elektrischen Eigenschaften)

Einem fertiggestellten ESD-Boden sieht man nicht an, ob er die geforderten Spezifikationen tatsächlich erfüllt. Eine Bodenabnahme gibt dem Auftragnehmer und dem Auftraggeber die Sicherheit, dass die elektrischen Werte den Vereinbarungen bzw. den einschlägingen Normen entsprechen.

Unterhaltsreinigung

Ber der Unterhaltsreinigung gilt es die Reinigungsempfehlungen des Bodenherstellers zu beachten. Ist dies nicht möglich beachten Sie folgendes: Verwenden Sie keinesfalls schichtbildende Reinigungs- oder Pflegemittel und überprüfen Sie die elektrischen Eigenschaften des Bodens über mehrere Reinigungszyklen. Messen Sie dazu die Widerstandswerte an wenig- und vielbegangenen Stellen und achten Sie auf Abweichungen. 

Jede Schicht auf dem Boden, verschlechtert die elektrischen Eigenschaften des Bodens!

Periodische Überprüfung der elektrischen Eigenschaften

Periodisch müssen die elektrischen Eigenschaften des Bodens nach den branchenspezifischen Normen überprüft werden um sicherzustellen, dass der Boden die gewünschte Sicherheitsfunktion erfüllt.

2024-01-02 / TBu

Unterschiedliche Branchen stellen unterschiedliche Anforderungen an ESD-Böden. Hier ist eine kleine Übersicht:

2024-01-02 / TBu

Es gibt viele Wege, ein ESD-Kontrollprogramm zu erstellen. Wir empfehlen folgendes vorgehen:

	Normen beschaffen Die wichtigste Norm, die IEC 61340-5-1 beschaffen und in Ruhe durchlesen. Ev. das Handbuch zur Norm, die IEC 61340-5-2 für vertieftere Info’s dazukaufen.
	SOLL / IST-Vergleich Die bereits eingeführten ESD-Schutzmassnahmen mit den Normforderungen vergleichen. Wenn Sie ganz am Anfang stehen, lohnt es sich auf alle Fälle, einen externen Fachmann beizuziehen.
	Einen ESD-Kontrollprogrammplan erstellen Dieser muss folgende Themen adressieren: Schulung Qualifizierung von ESD-Schutzelementen Verifizierung von ESD-Schutzlementen Erdungs- / Potentialausgleichssystem Personenerdung EPA-Anforderungen Verpackungen Kennzeichnung
	Beschaffung der wichtigsten Messgeräte Ein Prüfgerät für Handgelenkbänder und Schuhe Ein Gigaohmmeter zur ohmschen Überprüfung von ESD-Schutzelementen Ein Feldmeter zum aufspühren elektrostatischer Felder (Feldmeter sind ausserdem ideale Instrumente um das Thema ESD zu visualisieren.)
	Beschaffung und Installation fehlender ESD-Schutzelemente Es lohnt sich, gut zu überlegen welches ESD-Schutzmaterial man wirklich braucht. Auf dem Markt gibt es viele Produkte, eine kompetente Beratung lohnt sich!
	Sensibilisierung der Mitarbeiter Da ungeschultes Personal eine der Hauptursachen für ESD-Risiken darstellt verlangt die Norm, dass sämtliche Mitarbeiter welche mit ESDS in Berührung kommen, zum Thema ESD-Bewusstsein und ESD-Vorsichtsmassnahmen geschult wurden.
	Einen Plan zur Verifizierung der ESD-Schutzelemente ausarbeiten Definieren Sie, wer, was, wann und wie zu verifizieren hat.

2024-01-02 / TBu

Diese Grundsätze sollten Sie beim Umgang mit ESDS (Elektrostatisch gefährdeten Bauteilen und Baugruppen) immer im Hinterkopf haben:

Potentialausgleich schaffen

Eine Entladung von aufgeladenen, leitfähigen Objekten (Mitarbeiter, Maschinen, usw.) in ein ESDS ist zu vermeiden.

Ohne Potentialunterschiede, kann’s keinen gefährlichen Potentialausgleiche geben!

Isolatoren vermeiden (Aufladung durch Influenz)

Aufgeladene Objekte sind in der Nähe von ESDS zu vermeiden. (Aufladung durch Influenz)

Ohne Aufladungen, kann’s keine Entladungen geben!

Transport & Lagerung in abschirmenden Verpackungen

Ausserhalb von ESD-Schutzzonen müssen ESDS mit ESD-Schutzverpackungen geschützt werden. (Faraday Käfig Prinzip, das Innere der Verpackung bleibt Feldfrei)

Abschirmend verpackte ESDS, sind von aussen keine ESDS!

2024-01-02 / TBu

Im ESD-Bereich sind folgende Widerstandsbereiche definiert:

Der Begriff "ANTISTATISCH" beschreibt keinen definierten Widerstandsbereich sondern eine Materialeigenschaft. Antistatische Materialien haben keine oder nur eine geringe tendenz sich triboelektrisch aufzuladen. (Aufladung durch Reibung)

2023-10-27 / TBu

In der Branche existieren verschiedenste Schreibweisen von Widerstandswerten welche zu Verwirrung führen können.
Hier ist eine kleine Übersichtstabelle:

2023-10-27 / TBu

Triboelektrizität (Reibungselektrizität)

Wenn zwei sich berührende Materialien voneinander getrennt werden wandern Elektronen von einem Material zum anderen und verursachen so eine positive Ladung auf dem einen und eine negative Ladung auf dem anderen Material.

Die Höhe der entstehenden Aufladung ist abhängig von verschiedenen Faktoren:

• der Materialien an sich (triboelektrische Reihe)
• dem Anpressdruck vor der Trennung
• der Grösse der kontaktierten Fläche
• der Trennungsgeschwindigkeit der Materialien
• der Oberflächenbeschaffenheit der Materialien
• Umweltfaktoren wie z.B. der Luftfeuchtigkeit

Influenz

Das elektrostatische Feld eines geladenen Objektes (z.B.: eines Kunststoffbehälters) polarisiert ein ESDS (ESD-sensibles Bauteil oder eine Baugruppe.

Wird nun dieses ESDS kontaktiert, erfolgt ein Potentialausgleich welcher das ESDS schädigen oder sogar zerstören kann.

2023-10-11 / TBu