Für konsequenten ESD-Schutz sind entsprechend ausgestattete Arbeitstische ein Muss. (Bild: item)
Die Einrichtung einer ESD-Schutzzone ist unerlässlich, wenn es um die sichere Handhabung oder Montage von elektronischen Bauteilen geht. Sie wird auch als Electrostatic Protected Area (EPA) bezeichnet und ist in der grundlegenden Norm DIN EN 61340-5-1 festgeschrieben. Alle Materialien in der EPA sind ableitfähig und auf dem gleichen Potenzial geerdet. ESD-Arbeitstische sind ein wesentlicher Teil der ESD-Schutzzone, entweder als Bestandteil einer größeren EPA oder in Form einer kleineren EPA, die nur auf einen einzelnen Tisch beschränkt ist. Generell verfügen ESD-Arbeitstische über eine Spanplatte, der Grafitpulver beigemengt wurde. Diese Behandlung verleiht ESD-Tischplatten ihre Volumenleitfähigkeit. Da die Deckschicht mit Partikeln versetzt ist, die auf Kohlenstoff basieren, zeichnet sich diese ebenfalls durch diese Eigenschaft aus. Für die Arbeit mit Bauteilen in kleineren Bereichen eignen sich ESD-Tischauflagematten. Zur weiteren Ausstattung an ESD-Tischen gehören ESD-Armbänder, die für die nötige Personenerdung sorgen. Grundsätzlich gilt: Alle ESD-Schutzelemente müssen mit der Erde verbunden sein. Bei ESD-Armbändern wird diese Verbindung über das Tischgestell hergestellt. Gestelle der Arbeitstische von item Industrietechnik bestehen aus Aluminium – daher sind sie ebenso leitfähig wie die verwendete Verbindungstechnik. Welche Aspekte sind bei ESD-Arbeitstischen noch wichtig?
ESD-Schutz am Arbeitstisch: Aufgaben bestimmen über Maßnahmen
In der Norm IEC 61340 sind Grenzen für die Ableit- und Oberflächenwiderstände definiert, die bei der Nutzung von ESD-Arbeitstischen gelten. Dabei haben vor allem Arbeits- und Ablageflächen eine entscheidende Bedeutung: Für sie gilt nicht nur ein Maximalwiderstand, sondern diesbezüglich auch eine Mindestanforderung. Auf diese Weise soll verhindert werden, dass potenzielle Ladungen zu schnell abfließen und dadurch Schäden entstehen. Konkrete ESD-Schutzmaßnahmen hängen von den jeweiligen Aufgaben am ESD-Tisch ab. Wenn beispielsweise Werkzeuge eingesetzt werden, kommen ausschließlich ESD-Werkzeuge und eine entsprechende Aufnahme am Tisch infrage. Dies stellt sicher, dass auftretende Ladungen gezielt abgeleitet werden. Besondere Vorsicht ist auch bei bewegbaren Komponenten wie Schwenkarmen geboten. Hier können durch Reibung schnell Ladungen entstehen. Zudem empfiehlt sich der Einsatz eines nicht isolierenden Gelenks – die Schwenkarme von item etwa gewährleisten durch ihre Konstruktion stets metallischen Kontakt.
Sie möchten mehr über ESD-Schutz erfahren? Ob ESD-Grundlagen, Empfehlungen für ein ESD-Schutzkonzept und eine "Electrostatic Protected Area" oder ein Anwenderbericht: Im ESD-Mediacenter von item finden Sie Wissen zum ESD-Schutz kostenfrei zum Download. Vor der Auslieferung eines ESD-Arbeitstisches sollte die ESD-Sicherheit übrigens durch eine Messung überprüft werden. Allerdings wird dieser Schritt gelegentlich vernachlässigt. Bei item hingegen erhalten Kunden stets ein ESD-Protokoll, das die fachgerechte Prüfung an den ESD-Messpunkten belegt. Dazu zählen neben den Standardpunkten wie der ESD-Tischplatte und den Ablageflächen auch weitere Stellen, die gemeinsam mit dem Kunden definiert werden. Somit erhält der Kunde bei der Lieferung eine Lösung, die mit ihren korrekten Ableitwiderständen absolut ordnungsgemäß ist. Es ist jedoch wichtig, die Komponenten eines ESD-Tisches auch vor Ort regelmäßig zu überprüfen. Im Laufe der Zeit kann die Ableitfähigkeit leiden, vor allem durch falsch durchgeführte oder fehlende Reinigungsarbeiten.
ESD-Arbeitstische planen: Die wichtigsten Überlegungen und Schritte
Bei der Planung von ESD-Arbeitstischen gilt es zahlreiche Aspekte zu beachten. Die Frage nach den neuralgischen Punkten des Produktionsprozesses steht zunächst im Vordergrund. Folgendes Gedankenspiel ist hilfreich: Man begleitet den Weg des ESDS (Electrostatic Discharge Sensitive Device) durch das gesamte Unternehmen. Es handelt es sich um ein Bauteil, das durch unkontrollierte elektrostatische Entladungen gefährdet ist. Steht ein manueller Handhabungsschritt an einem Arbeitstisch an, sollte dieser in einer EPA erfolgen. Entsprechend wird der Tisch in einer EPA platziert – und dabei muss es sich um einen ESD-sicheren Tisch handeln. Um im kompletten Bodenbereich einen ausreichenden Ableitwiderstand zu garantieren, muss der Boden innerhalb einer EPA ableitfähig und mit der Erde verbunden sein. Während große Areale mit elektrostatisch ableitfähigen Böden ausgestattet werden, genügen bei kleineren EPAs genau platzierte Matten. Ziel ist in beiden Fällen ein kontrollierter Abfluss der unterschiedlichen Ladungspotenziale, damit sich diese ausgleichen.
Im Zusammenhang mit ESD-Schutz bedeutet "Erdung", dass elektrostatische Ladungen in den Erdboden abgeleitet werden. Geerdete Elemente weisen grundsätzlich das gleiche elektrostatische Potenzial auf. Das Auftreten von elektrostatischen Entladungen aufgrund von Potenzialdifferenzen ist somit ausgeschlossen. Erdung kann auf zwei unterschiedlichen Wege erfolgen: Neben dem Verlegen von separaten Erdungsleitungen ist auch die Nutzung bestehender Infrastruktur denkbar (etwa der Schutzerdung der Stromversorgung). Welche Option infrage kommt, hängt von der jeweiligen Aufgabe und den räumlichen Gegebenheit ab. Darüber hinaus muss die Lage des „Earth Bonding Point“ ("ESD-Erdungspunkt") festgelegt werden. Hierbei handelt es sich um die Verbindung des ESD-Arbeitstisches zur Erde. Eine Lösung über den Boden empfiehlt sich nicht, da sich in diesem Fall Übergangswiderstände nicht ausreichend kontrollieren lassen. Sowohl ein verschmutzter ESD-Boden als auch Kratzer, die durch die Bewegung des ESD-Arbeitstisches entstehen, tragen hierzu bei. Es ist daher besser, die Verbindung zur vorgesehenen Erde in der gesamten EPA über einen zentralen Erdungspunkt zu erreichen.
Mit dem Arbeitsplatz-Konfigurator ESD-Arbeitstische effizient gestalten
Für die Planung von ESD-Arbeitstischen musste in der Vergangenheit viel Zeit aufgewandt werden. Durch den Arbeitsplatz-Konfigurator von item hat sich das grundlegend geändert. Mit dem kostenfreien Online Tool ist bereits die Gestaltung normaler Arbeitstische für die Industrie denkbar einfach: Intuitive Drag-and-Drop-Steuerung, einfache Konfiguration direkt im Browser und zahlreiche intelligente Funktionen erleichtern die Montagearbeitsplatz-Planung. Wie stark der ESD-Schutz beim Arbeitsplatz-Konfigurator berücksichtigt wird, zeigt sich direkt: Gleich zu Beginn der Konfiguration muss der Nutzer die Frage beantworten, ob der geplante Arbeitstisch ESD-Schutz benötigt. Ist dies nicht der Fall, werden die dafür notwendigen Schritte einfach übersprungen. Zudem kann die Antwort später korrigiert werden. Ein Mausklick genügt, um die ESD-Einstellungen des Arbeitsplatz-Konfigurators zu aktivieren. Aus einer herkömmlichen Tischplatte wird dann im Handumdrehen die gewünschte ESD-Tischplatte.
Schritt für Schritt zur individuellen Electrostatic Protected Area (EPA)
Vor allem die Definition und Visualisierung der EPA im Arbeitsplatz-Konfigurator erleichtern die Planung von ESD-sicheren Arbeitsplätzen. Sobald innerhalb der EPA ein nicht ableitfähiger Artikel auf dem ESD-Arbeitstisch platziert wird, erscheint automatisch eine gelbe Kollisionswarnung. Dann können die Komponenten vom Nutzer entfernt, getauscht oder auch toleriert werden. In einer wählbaren Detailtiefe wird die Konfiguration automatisiert in der Projektdokumentation abgebildet. Dank der Möglichkeiten des Arbeitsplatz-Konfigurators lassen sich ESD-Arbeitstische also besser planen als je zuvor. Von nützlichen und leicht bedienbaren Features über eine professionelle Dokumentation bis hin zur nahtlosen Integration in CAD-Programme – die individuelle Gestaltung von ESD-Arbeitstischen gelingt in wenigen Schritten. Verantwortliche profitieren nicht nur von voller Transparenz im ESD-Schutz, sondern auch von einer deutlichen Zeiteinsparung.
Sie möchten gerne weiterlesen?
Dieser Beitrag wird präsentiert von:
