Fünf Schritte zur Beseitigung statischer Elektrizität
1. Integrieren Sie den ESD-Schutz in Komponenten und Produkte: Entwerfen Sie Ihre Komponenten, Produkte und Baugruppen so, dass die Auswirkungen elektrostatischer Entladung (ESD) wirksamer verhindert werden. Verwenden Sie nach Möglichkeit ESD-unempfindliche Komponenten oder sorgen Sie für einen entsprechenden Eingangsschutz für ESD-empfindliche Komponenten. Paradoxerweise bedeuten fortschrittliche Fertigungstechnologien kleinere und komplexere Geometrien, die oft empfindlicher auf ESD reagieren. Je mehr ESD-Kontrollen Sie jedoch in Ihr Produktdesign integrieren, desto weniger Probleme werden später auftreten.
2. ESD beseitigen-Erzeugende Materialien und Prozesse: Offensichtlich ist Produktdesign nicht die vollständige Antwort. Sie können der Entstehung von ESD-Komponenten und Produkten nicht entkommen, aber Sie können die Entstehung und Anhäufung von ESD reduzieren oder ganz verhindern. Beginnen Sie damit, viele ESD--erzeugende Prozesse oder Materialien in der Arbeitsumgebung zu minimieren oder zu eliminieren, wie zum Beispiel gängige Kunststoffe. Da keine statische Elektrizität zwischen Materialien auftritt, die das gleiche Potenzial oder Nullpotenzial haben, sollten Prozesse oder Materialien in der Arbeitsumgebung das gleiche ESD-Potenzial beibehalten. Typischerweise sollten diese leitfähigen oder dissipativen Materialien elektrisch mit derselben gemeinsamen Masse verbunden sein, beispielsweise einem elektrischen Erdungskabel. Sorgen Sie außerdem für eine Erdung von ESD-Armbändern, Böden oder Werkbankoberflächen, um die Entstehung und Ansammlung von Entladungen sicher zu reduzieren.
3. Statische Entladung zerstreuen oder neutralisieren: Da es unmöglich ist, die gesamte statische Elektrizität vollständig zu beseitigen, besteht unser dritter Grundsatz darin, mögliche elektrostatische Entladungen sicher zu zerstreuen oder zu neutralisieren. Dabei spielen eine geeignete Erdung sowie leitende bzw. dispersive Materialien eine Schlüsselrolle. Beispielsweise kann ein Arbeiter, der die Arbeitsumgebung mit statischer Elektrizität betritt, diese entladen, indem er ein antistatisches Armband oder antistatische kontrollierte Arbeitsschuhe trägt und über eine antistatische Bodenmatte tritt. Dadurch wird die statische Elektrizität auf den Boden übertragen, anstatt sie auf empfindliche Komponenten abzuleiten. Bei manchen Gegenständen, etwa gewöhnlichen Kunststoffen und anderen Isolatoren, kann die Erdung die elektrostatische Entladung nicht verhindern. Typischerweise wird Ionisierung verwendet, um Entladungen auf diesen Isoliermaterialien zu neutralisieren. Durch den Ionisierungsprozess werden positive und negative Ionen erzeugt, die von der Oberfläche des entladenden Objekts angezogen werden und so die elektrostatische Entladung wirksam neutralisieren.
4. Bereitstellung eines physischen Schutzes vor elektrostatischer Entladung: Unser vierter Grundsatz besteht darin, zu verhindern, dass potenzielle elektrostatische Entladungen mit empfindlichen Komponenten und Baugruppen in Kontakt kommen. Eine Methode besteht darin, Komponenten und Baugruppen angemessen zu erden oder zu überbrücken, um etwaige Entladungen vom Produkt wegzuleiten. Eine zweite Möglichkeit besteht darin, empfindliche Bauteile in geeigneten Verpackungsmaterialien zu verpacken und zu transportieren. Diese Materialien schützen das Produkt effektiv vor statischer Elektrizität und reduzieren so die statische Elektrizität, die durch jede Bewegung des Produkts innerhalb der Verpackung entsteht.. 5. Überprüfen Sie Ihren Prozess und Ihre Umgebung. Verwenden Sie beispielsweise ein Feldmessgerät, um das Vorhandensein elektrostatischer Felder zu erkennen, die möglicherweise elektrostatische Gefahren verursachen könnten. Die Messung ist die sicherste Methode. Durch die Identifizierung und Quantifizierung der Bereiche, die tatsächlich einen ESD-Schutz benötigen, können Sie sich auf die Bereiche konzentrieren, die am meisten Anlass zur Sorge geben. Darüber hinaus können Sie Bereiche identifizieren, die keine ESD-Gefahren darstellen, und so die Kosten für unnötigen Schutz sparen.
Diese fünf Prinzipien bilden die Grundlage für ein wirksames ESD-Kontrollverfahren. Sie helfen bei der Auswahl geeigneter Materialien und Verfahren zur wirksamen Bekämpfung von ESD. In den meisten Fällen umfasst ein wirksames Verfahren alle diese Konzepte. Identifizieren Sie bei der Entwicklung eines Kontrollverfahrens die empfindlichen Komponenten, die Empfindlichkeitsstufen und die Vorgänge, die eine ESD-Gefahr für sie darstellen. Überlegen Sie dann, welche Konzepte diese Komponenten schützen. Wählen Sie abschließend eine Kombination von Verfahren und Materialien aus, die diese Aufgabe erfüllen, und implementieren Sie sie.