ESD-Arbeitsplatz: Optimales Einrichten und Verhalten

ESD-Schäden (= ESD: electrostatic discharge) können von der Annahme elektronischer Bauteile bis zur Auslieferung auftreten. Betroffene Bauteile sind oft nicht sofort unbrauchbar. Das kann zu lange unentdeckten Schäden und somit auch zu Reklamationen und Imageschäden führen. Faktoren wie Bewegung und Reibung begünstigen die Entstehung von ESD – vor allem, wenn Arbeitsflächen, Zubehör, Werkzeuge und Transportwagen nicht für den ESD-Schutz ausgelegt sind. ESD-Schäden können durch die richtige Ausstattung und Vorgehensweise verhindert werden. Aber welche Aspekte sind beim Planen und Einrichten eines ESD-Arbeitsplatzes für die manuelle Montage nun entscheidend? Wie sollte sich das Personal verhalten?

Die Electrostatic Protected Area (EPA) spielt bei ESD-Schutzmaßnahmen eine zentrale Rolle. Im deutschsprachigen Raum wird sie auch als ESD-Schutzzone bezeichnet. Nur in dieser Zone sollten Sie ESD-sensitive (= ESDS: electrostatic discharge sensitive) Bauteile auspacken, handhaben oder montieren. Denn in der EPA sind die Bedingungen für die Vermeidung von ESD optimal: Betriebsmittel, Flächen, Kleidung und Komponenten sind allesamt ableitfähig und auf gleichem Potenzial geerdet. Zudem kommen sie nur in einem klar abgegrenzten und markierten Bereich zum Einsatz. Somit vermeiden Sie elektrostatische Aufladungen und Potenzialunterschiede. EPAs gibt es in Form eines einzelnen Arbeitsplatzes, einer definierten Fläche oder auch eines ganzen Gebäudes. Da sich ein ESD-Arbeitsplatz in der EPA befindet, gelten für ihn alle EPA-Regeln.

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Ein spezieller ESD-Arbeitstisch mit volumenleitfähiger Tischplatte ist ein entscheidender Bestandteil eines ESD-Arbeitsplatzes. Falls Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter nur in einem begrenzten Bereich des Tisches Bauteile handhaben, genügt beim Einrichten auch eine ESD-Tischauflagematte. Generell sollte bei der Arbeit an einem ESD-Arbeitstisch immer ein ESD-Armband getragen werden. Dieses Armband und andere Schutzelemente sind mit der Erde verbunden. Dafür sorgt der Kontakt der ESD-Schutzelemente mit dem Tischgestell, das über verschiedene Anschlüsse verfügen kann:

• eine separat verlegte Erdleitung
• die Schutzerde der Stromversorgung
• ein Potenzialausgleichssystem

Für sicheren ESD-Schutz sollten Sie die Grenzwerte der IEC 61340 für Ableit- und Oberflächenwiderstände einhalten. Alle Arbeits- und Ablageflächen sind in dieser Hinsicht entscheidend. Neben dem vorgegebenen Maximalwiderstand gilt für sie eine Mindestanforderung. So wird gewährleistet, dass potenzielle Ladungen nicht zu schnell abfließen und somit keine Schäden verursachen.  

Wenn Sie einen ESD-Arbeitstisch kaufen, sollten Sie immer eine Messung der ESD-Sicherheit verlangen. Bei item erfolgt diese Messung standardmäßig: Sie erhalten ein ESD-Protokoll, das Ihnen die Prüfung Ihres ESD-Tischs an den ESD-Messpunkten bescheinigt. Diese Punkte umfassen sowohl Standardpunkte (ESD-Tischplatte und Ablageflächen) als auch individuelle Punkte, die gemeinsam mit Ihnen definiert werden. Somit können Sie sich darauf verlassen, dass Sie eine sichere Lösung mit korrekten Ableitwiderständen erhalten. Zusätzlich sind kontinuierliche Kontrollen am Einsatzort notwendig, wie die IEC 61340 vorschreibt. Mit dem item Arbeitsplatz-Konfigurator planen Sie ESD-Arbeitstische zudem besonders einfach und zeitsparend. Das besondere Highlight des kostenfreien Online Tools in puncto ESD-Schutz ist die Definition und Visualisierung der EPA.

Aufgrund ihrer Bedeutung für die Gesundheit der Belegschaft lohnt es sich, gerade bei Arbeitsstühlen in Fertigung, Werkstatt oder Labor auf hohe Qualität zu setzen. Wenn ESD-Schutz ins Spiel kommt, gilt dies umso mehr. Investieren Sie daher beim Einrichten eines ESD-Arbeitsplatzes am besten in ESD-Arbeitsstühle. Optional lassen sie sich mit leitfähigen Armlehnen ergänzen – was Arme, Nacken und Schultern entlastet und zugleich ESD-Schutz gewährleistet. Bürostühle hingegen sind aufgrund häufig fehlender Ableitfähigkeit ein deutliches Risiko für Mitarbeitende, die in ESD-Schutzzonen tätig sind. Wie sich ESD-Schutz und Ergonomie perfekt kombinieren lassen, verdeutlichen elektrostatisch ableitende Fußstützen ebenfalls.

An einem ESD-Arbeitsplatz gelten auch für andere Betriebsmittel exakte Vorgaben: Falls diese weniger als 30 Zentimeter von ESD-empfindlichen Bauteilen entfernt sind, müssen Komponenten wie Greifschalen, Werkzeughalterungen und Werkzeuge leitfähig sein. Für Regale und Maschinengehäuse existieren vergleichbare Vorschriften. Werkzeuge wie Schraubendreher und Lötkolben, aber auch Messgeräte sollten immer ableitfähig sein, wenn sie direkten Kontakt mit empfindlichen Bauteilen haben. Ebenso wichtig ist die sichere Einbindung des ESD-Arbeitsplatzes in die Intralogistik. Dabei handelt es sich um einen eigenen Bereich der ESD-Schutzmaßnahmen, in dem beispielsweise ESD-Schleppketten oder antistatische Rollen für Transportwagen eingesetzt werden.

Ein ordnungsgemäßer ESD-Arbeitsplatz benötigt auch den richtigen Boden. Spezielle ESD-Böden bieten Leitfähigkeit und stellen sicher, dass elektrische Aufladungen durch zahlreiche Verbindungen zur Erde gezielt abgeführt werden. Man unterscheidet hier zwischen fest installierten und temporären ESD-Böden. Für kleinere Zonen sollten Sie die temporäre Variante einsetzen – in Form von puzzleartig zusammengesetzten Matten. Permanent installierte, durchgehend elektrostatisch leitfähige Böden sind für große Bereiche vorgesehen. Achten Sie hier auf die Angaben der DIN EN 61340-5-1 ff. Dieser Norm zufolge besteht ein fest installierter Boden aus verschiedenen Schichten. Stellen Sie auch sicher, dass mehrere Kupferstreifen für eine regulierte Ableitung zum Erdreich sorgen.

Indem die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter leitfähige ESD-Schuhe tragen, stellen sie eine Verbindung zwischen ihren Körpern und dem ESD-Boden her. Dadurch können Aufladungen während  des Gehens sicher abgeleitet werden. Überprüfen Sie täglich, ob diese Verbindung über die Schuhe zum Boden besteht. Dafür stehen Ihnen Personal Ground Tester (PGT) zur Verfügung. Ein ESD-Arbeitskittel gehört ebenfalls zur ESD-gerechten Arbeitskleidung. Damit sie effektiv vor ESD schützen, sollten Kittel oder Schuhe nicht mehr als 35 Megaohm Widerstand aufweisen.

Auch das Verhalten der Mitarbeitenden ist für ESD-Schutz von grundlegender Bedeutung. Die sorgfältige Einrichtung des ESD-Arbeitsplatzes ist der erste Schritt, dem weitere Maßnahmen folgen sollten. Isolierende Materialien wie Frischhalteboxen, Kaffeetassen oder Kunststoffmappen und -hüllen sind am ESD-Arbeitsplatz verboten. Das gilt auch für Objektive aus Styropor. Ein absolutes Muss sind auch gründliche Reinigungsarbeiten: Schmutz und Staub auf Arbeitsplatzoberflächen, ESD-Stühlen oder ESD-Böden schaden dem ESD-Schutz. Bei der Verwendung von isolierenden, durchsichtigen Materialien, die durch spezielle Beschichtungen ableitfähig sind, gelten bei der Reinigung besondere Anforderungen. Ungeeignete Reinigungsmittel oder zu viel Druck könnten die schützende Beschichtung schädigen oder entfernen.