Der Bedarf elektronischer Bauteile gewann Mitte der 80er Jahre zunehmend an Bedeutung, da erste Computer mit anwenderfreundlichen Betriebssystemen für Aufmerksamkeit sorgten. Immer mehr Hersteller weltweit setzten auf Funktionen, die Mechanik und Elektronik miteinander vereinen sollten. Die Verbreitung bezahlbarer Computertechnik in den Industrieländern ermöglichte dabei völlig neue Herangehensweisen, innovative Produkte branchenübergreifend zu entwickeln.
Während zu Beginn weitestgehend auf industrieller Ebene entwickelt und automatisiert wurde, begann die Nachfrage an Produkten für den privaten Gebrauch seit Ende der 90er Jahre deutlich anzusteigen. Immer mehr Produkte überschwemmten den Markt. Ziel der Wissenschaftler und Ingenieure war es, die rein mechanischen Eigenschaften klug mithilfe elektronischer, softwaregestützter Technologien zu kombinieren und ihre Produkte zu optimierten. So entstanden über die vergangenen beiden Jahrzehnte, durch fortschreitende Entwicklungen wie beispielsweise der Netzwerktechnologie, etliche neue Produkte.
Was ist ESD ?
Die Abkürzung ESD hat seinen Ursprung aus dem Englischen (Electro-Static-Discharge) und bedeutet elektrostatische Entladung.
In der Technik steht der Begriff stellvertretend für Bauteile/Produkte, die, aufgrund ausgewählter Konstruktions- und Materialeigenschaften, keine oder nur extrem geringfügige elektrostatische Entladungen zulassen dürfen. Diese elektrostatischen Entladungen treten als Folge von Potenzialdifferenzen auf.
Die Ursachen dafür sind völlig unterschiedlich und kommen auch in natürlichen Prozessen vor, wie beispielsweise Blitzeinschlag bei Unwetter. Aber auch durch Bewegung oder Abrieb von unterschiedlichen Materialien kann Ladungsaustausch stattfinden und so Potenzialunterschiede entstehen lassen, die teils nicht wahrgenommen werden können. Als die bedrohlichsten und häufigsten Ursachen in der Elektro- oder Mikrosystemtechnik, zählen deshalb die Aufladung durch Reibungselektrizität, Induktion und das Auftreten von Strom- oder Spannungsspitzen im Netz.
Was machen ESD Produkte?
Im Wesentlichen sind ESD-Produkte dazu konzipiert, elektronische Bauteile vor elektrostatischen Entladungen zu schützen. Um diesen Schutz zu erreichen, werden verschiedene Schutzstrukturen und spezielle Schutzelemente zusätzlich verbaut. Verhindert werden soll, dass es am Bauteil selbst oder innerhalb des elektronischen Schaltkreises zu Entladungen kommen kann.
Um ein ESD Produkt bis hin zur Markteinführung entwickeln zu können, ist die exakte Einhaltung von produktspezifischen Grenzwerten erforderlich. Zur Herstellung und Zertifizierung, sowie zu technischen und administrativen Anforderungen an ESD-Produkte, stehen die international geltenden Normreihen IEC 61340 und IEC 60749 zur Verfügung. In Abhängigkeit von Land, Branche, Produkt und Zielgruppe gelten unterschiedliche Vorgaben und Schutzzonen.
Wovor schützen ESD Produkte?
ESD-Produkte kommen immer dort zum Einsatz, wo erhöhte Ausfallsicherheit gegen bereits beschriebene Störgrößen erforderlich ist. Folgeschäden, aufgrund des Ausfalls der Elektronik, sollen unbedingt vermieden werden. Aber auch, falls erhöhte Gefahr besteht, dass Mensch oder Tier sich durch schlagartige Entladung schwerwiegend oder gar lebensbedrohlich verletzten könnten. Dabei wird nicht nur die Gefahr durch den Stromschlag selbst betrachtet, sondern auch dessen Folgeerscheinungen wie beispielsweise Brände oder Explosionen, die durch Funkenschlag verursacht werden könnten.
Für welche Arbeiten sind ESD Produkte notwendig?
Weitere unerwünschte Effekte sind Beschädigungen oder Defekte bei der Herstellung elektronischer Bauteile, wie beispielsweise Leiterplatten. Hier sind elektrostatische Entladungen für den Menschen meist nicht sicht- oder spürbar, können jedoch bereits ab 20 Volt zur vollständigen Zerstörung eines Bauteils, noch vor dessen Verkauf oder Einsatz, führen. Oft betroffene Bauteile sind beispielsweise Transistoren. Die durch die Bestückung oder Montage entstehenden Beschädigungen stellen selten eine direkte Verletzungsgefahr dar, je nach Produkt und Anwendung führen sie allerdings zu erheblichen Folgeschäden, aufgrund des damit verbundenen Geräteausfalls. ESD-Schutzmaßnahmen sind daher fast überall notwendig, wo bei der Herstellung oder Montage Kontakt zu elektronischen Bauteilen/Baugruppen besteht. Üblich sind Arbeiten in Produktions- und Fertigungshallen, Lagerhallen, Labore, technischer Kundendienst, Montagebaustellen und die damit verbundenen Tätigkeiten.
