Reinraumbedingungen und ESD-Schutz gleichzeitig: So meistern Sie diese anspruchsvolle Aufgabe.
In bestimmten Branchen erfolgen die Produktion oder Weiterverarbeitung empfindlicher elektronischer Bauteile in Reinräumen. Dies ist beispielsweise in der Elektronikindustrie, Wafer- und Chipfertigung sowie Mikrosystemtechnik der Fall. Somit sind Unternehmen mit einer doppelten Herausforderung konfrontiert: Komponenten müssen nicht nur vor Verunreinigungen, sondern auch vor unkontrollierten elektrostatischen Entladungen (= ESD) geschützt werden. Gefragt ist also eine Verbindung von Reinraum und ESD-Schutz. Zunächst zum Reinraum: Die Partikelanzahl muss darin so gering wie möglich sein. Nur so lassen sich Kontaminierungen der höchst sensiblen Prozesse vermeiden. Dafür kommen spezielle Filter für die Luftreinigung zum Einsatz. Ein geringer Überdruck verhindert zudem, dass Partikel von außen in die Reinräume gelangen. Es sind jedoch nicht nur Partikel, die eine Herstellung empfindlicher Bauteile gefährden.
Auch ESD kann zu großen Schäden führen. Hierbei erfolgt ein unkontrollierter Ausgleich elektrostatischer Ladung zwischen zwei unterschiedlich stark aufgeladenen Objekten. Meistens laden sich Komponenten durch Reibung auf. Besonders problematisch: Eine elektrostatische Entladung setzt noch nicht einmal einen direkten Kontakt voraus. Schon relativ geringe Spannungen von 100 Volt reichen aus, um bei einer Entladung integrierte Schaltkreise (ICs) zu beschädigen. Elektrostatische Aufladungen erreichen jedoch schnell mehrere Zehntausend Volt. Deshalb ist es wichtig, auftretende elektrostatische Ladungen kontrolliert zur Erde abzuführen. Falls Sie entsprechende Bauteile produzieren (möchten), müssen Sie ESD-Schutzmaßnahmen umsetzen und die Partikel im Raum auf eine bestimmte Anzahl begrenzen. Wir verfügen im ESD-Schutz und in der reinen Produktion über umfassende Expertise. Dabei stehen wir im kontinuierlichen Austausch mit fachkundigen Partnern und Experten aus beiden Bereichen. Begleiten Sie uns jetzt bei einer Einführung in dieses Spezialthema, das beide Bereiche vereint.
Lösungen für den Reinraum – inklusive Schutz vor ESD
Realisieren Sie sichere Lösungen für den Reinraum nach dem Baukastenprinzip! Auch ESD hat hier keine Chance. Mit item setzen Sie Ihre gewünschte Lösung exakt in den benötigten Dimensionen um.
Gefahren von ESD und Anforderungen an ESD-sichere Arbeitsplätze
Eine besondere Gefahr von ESD besteht darin, dass ESD-Schäden meistens nicht direkt in der Endkontrolle auffallen. Man bemerkt sie häufig erst, wenn es zu spät ist. Also dann, wenn die Komponenten bereits im Endprodukt verbaut wurden. Nicht erkannte Vorschädigungen verursachen oft Fehlfunktionen oder später sogar einen Ausfall im laufenden Betrieb. In jedem Fall ist die Schadensbeseitigung mit negativen, kostenintensiven Folgen verbunden: Es kann zu Reklamationen, aufwendigen Austauschaktionen und einem Verlust des Kundenvertrauens kommen. Daher sollten Sie detaillierte Vorsichtsmaßnahmen treffen. Die Einhaltung der Norm DIN EN 61340-5-1 ist ein fester Bestandteil von umfassendem ESD-Schutz. Neben geeigneter Schutzkleidung kommt es hier auf die Schulung aller beteiligten Mitarbeitenden an. Zu den ESD-Schutzmaßnahmen gehört auch die Einrichtung einer Electrostatic Protected Area (EPA) bzw. ESD-Schutzzone.
Insbesondere die Tischplatte bedarf besonderer Aufmerksamkeit. Neben einer Volumenleitfähigkeit des Materials wird in Reinraumumgebungen auch die Tauglichkeit entsprechend der relevanten Normen sichergestellt.
Ob Kleidung, Betriebsmittel oder andere Komponenten: In einer EPA müssen sämtliche Materialien ableitfähig und auf gleichem Potenzial geerdet sein. Hier werden unterschiedliche Ladungen über einen Erdungsanschluss abgeleitet. Produkte bleiben somit unbeschädigt. Zusätzlich gelten für Arbeitsplätze innerhalb einer EPA spezielle Anforderungen. Damit vermeiden Sie elektrostatische Aufladungen und Potenzialunterschiede gezielt. Für ESD-sichere Arbeitsplätze im Reinraum gibt es natürlich auch spezielle Vorgaben. Grundsätzlich hat der Arbeitstisch hierbei entscheidende Bedeutung: „Insbesondere die Tischplatte bedarf besonderer Aufmerksamkeit. Neben einer Volumenleitfähigkeit des Materials wird in Reinraumumgebungen auch die Tauglichkeit entsprechend der relevanten Normen sichergestellt“, sagt Marius Geibel, Produktmanager und Arbeitsplatz-Experte bei item.
Komponenten und Zubehör für den ESD-Schutz
ESD-Schutz geht über die Tischplatte hinaus: Achten Sie zusätzlich darauf, dass Aufsätze und Zubehör die geforderten Richtwerte erfüllen. Beispielsweise ist es für durchgehende ESD-Sicherheit erforderlich, die definierten Grenzen der Ableit- und Oberflächenwiderstände einzuhalten. Falls Ladungen auftreten, dürfen sie nicht zu schnell abfließen. Ansonsten könnten Bauteile beschädigt werden. „Gerade auch bei bewegten Komponenten muss ein ausreichender Ableitwiderstand zur Erde bestehen. Die Gelenke dürfen nicht isolieren. Deshalb haben auch die item Schwenkarme immer metallischen Kontakt“, erläutert Marius Geibel. Wer an einem ESD-Tisch arbeitet, ist verpflichtet, ein ESD-Armband zu tragen. Ein solches Armband wird über ein Verbindungskabel mit der Erde verbunden. Das sollte bei möglichst allen anderen Betriebsmitteln ebenfalls so sein. Innerhalb einer EPA muss der Boden generell ableitfähig sein. Damit unterbinden Sie das Auftreten unterschiedlicher elektrischer Potenziale.
Lösungen für den Reinraum – inklusive Schutz vor ESD
Ob Grundlagen zu ESD, Praxis-Tipps zur Einrichtung einer EPA oder ein Anwenderbericht: Bilden Sie sich im ESD-Mediacenter kostenfrei weiter und werden Sie fit im Schutz elektrostatisch sensibler Bauteile.
Detailliertes ESD-Kontrollprogramm bei item
„Kundinnen und Kunden sollten vor der Anschaffung eines neuen ESD-Arbeitstisches oder sonstiger Betriebsausstattung auf die Überprüfung der ESD-Sicherheit bestehen“, hebt Marius Geibel hervor. „Wir haben dazu ein ESD-Kontrollprogramm etabliert, das die ESD-Sicherheit von der Beschaffung der Einzelkomponenten bis zur Auslieferung der individuellen betriebsfertigen Kundenlösung garantiert.“ Auf diese Weise stellen wir bei item sicher, dass die beschafften Teile Schutz vor ESD bieten. Geschultes Fachpersonal führt zudem vor der Auslieferung eine umfangreiche Messung durch. Anschließend erhalten Sie ein ESD-Protokoll: Damit haben Sie einen Beleg, dass Ihr ESD-Arbeitstisch an den entsprechenden ESD-Messpunkten geprüft wurde. Zu diesen Messpunkten zählen nicht nur Standardpunkte wie die ESD-Tischplatte und Ablageflächen. Auch zusätzliche, in Abstimmung mit Ihnen definierte Stellen werden berücksichtigt. Sie können sich daher darauf verlassen, dass Sie bei der Lieferung eine ordnungsgemäß ausgeführte Lösung mit korrekten Ableitwiderständen erhalten.
ESD-Arbeitsplätze einfach online gestalten und viel Zeit sparen
Wenn Sie einen ESD-sicheren Arbeitsplatz planen, kommt es auf zahlreiche Aspekte an: Das Spektrum reicht von der volumenleitfähigen ESD-Tischplatte und einem leitfähigen Tischgestell über ESD-sichere Ablageflächen bis hin zu Zubehör. Dazu gehören beispielsweise Haken, Halter und Greifschalen. Hier bietet Ihnen unser Arbeitsplatz-Konfigurator wertvolle Unterstützung: Profitieren Sie von einer 3D-Ansicht und intuitiver Drag-and-Drop-Steuerung, intelligenten Funktionen sowie einer automatisch generierten Projektdokumentation. Damit gestalten Sie Ihren ESD-Arbeitstisch schnell und einfach. Konfigurieren Sie den Tisch inklusive Ausstattung individuell oder nutzen Sie vorkonfigurierte Modelle.
Die ESD-Messpunkte werden Ihnen direkt bei der Planung angezeigt und in der Zusammenfassung aufgelistet. An diesen Punkten führen wir präzise Messungen der Ableitwiderstände durch.
Die ESD-Messpunkte werden Ihnen direkt bei der Planung angezeigt und in der Zusammenfassung aufgelistet. An diesen Punkten führen wir, wie bereits erwähnt, präzise Messungen der Ableitwiderstände durch. Generell sollten Sie auf Tische setzen, die sich optimal an die Produktionsabläufe und Physiologie der Beschäftigten anpassen lassen. Eine Gestaltung nach ergonomischen Prinzipien bietet verschiedene Vorteile: Sie erhöhen damit den Gesundheitsschutz für die Mitarbeitenden und fördern deren Konzentration. Dies führt zusätzlich zu einer gesteigerten Produktivität. Ob ergonomische Gestaltung, ESD-Schutz oder Lösungen für den Reinraum: Dank der Flexibilität der item Komponenten gewährleisten Sie ideal angepasste und sichere Betriebsbedingungen.
Reinraum und Schutz vor ESD: Baukastenprinzip als Möglichmacher
Vor Ort müssen Sie gewährleisten, dass die Komponenten Ihres ESD-Tisches gemäß IEC 61340 regelmäßig geprüft werden. So sieht es die IEC 61340 vor. Die Reinigung spielt ebenfalls eine große Rolle. Hiermit beseitigen Sie Kontaminationen, die Mensch oder Maschine verursachen. Schutz vor ESD lässt sich nur aufrechterhalten, wenn die Reinigungsarbeiten kontinuierlich und ordnungsgemäß erfolgen. Bei der Herstellung von Computerchips, Halbleitern oder Sensoren kommen noch weitere Sicherheitsaspekte hinzu. Je nach Prozess beziehungsweise Produktempfindlichkeit müssen Sie besondere Anforderungen in puncto Reinraum-Eigenschaften erfüllen. Mit dem item Arbeitsplatzsystem und anderen flexiblen Lösungen aus unserem Produktportfolio sind Sie dafür bestens aufgestellt. So können Sie beide Herausforderungen gezielt angehen: ESD-Schutz und die Schaffung von Reinraum-Bedingungen. Wir unterstützen Sie gerne mit unserem modularen Baukastenprinzip: Damit Ihre Ideen möglich werden.
