Lernfeld 10 · Prüfung Teil 2
ESD-Schutz am Arbeitsplatz
ESD-Schutz am Arbeitsplatz nach DIN EN 61340-5-1: EPA, Handgelenkband mit 1 MΩ, Ionisierer, Verpackung, Prüfmodelle und Audit erklärt.
Darum geht es
ESD steht für elektrostatische Entladung. Menschen laden sich beim Gehen oder Aufstehen leicht auf mehrere Tausend Volt auf, ohne es zu spüren. Empfindliche Halbleiter können schon durch viel kleinere Spannungen geschädigt werden, oft nicht sofort sichtbar, sondern als latenter Schaden, der später zum Ausfall führt.
Darum arbeitest du in einem ESD-Schutzbereich (EPA) nach DIN EN 61340-5-1. Alle leitfähigen Flächen, Personen und Geräte sind über definierte Widerstände mit dem Erdungspunkt verbunden: ableitfähige Tischauflage und Fußboden, Handgelenkband, ESD-Schuhe, ESD-Kleidung und ESD-gerechte Behälter. Das Kabel des Handgelenkbands enthält einen Widerstand von typisch , damit die Ladung langsam abfließt und bei einem Fehler kein gefährlicher Körperstrom fließt. Isolatoren wie Kunststoffe lassen sich nicht erden; hier neutralisiert ein Ionisationsgebläse die Ladungen.
Außerhalb der EPA, etwa beim Versand, schützt eine geschirmte Verpackung wie ein Metallschirmbeutel vor Feldern und Entladungen; rosa ableitfähige Beutel allein reichen dafür nicht. Die Empfindlichkeit von Bauteilen wird mit Prüfmodellen bestimmt, vor allem dem Human Body Model (HBM) für Entladungen über den Menschen und dem Charged Device Model (CDM) für ein aufgeladenes Bauteil. In regelmäßigen Audits prüfst du Handgelenkbänder, Schuhe, Erdung der Flächen, Ionisierer und Schulungsstand.
Das solltest du dir merken
- Der Widerstand im Handgelenkband schützt die Person und lässt Ladung langsam abfließen.
- Isolatoren lassen sich nicht erden, Ladungen darauf neutralisiert der Ionisierer.
- Außerhalb der EPA nur in geschirmter Verpackung transportieren.
- ESD-Schäden sind oft latent und zeigen sich erst später.
Formeln
- Zeitkonstante der Entladung
- Zeitkonstante in s, Ableitwiderstand in Ω, Kapazität (Körper etwa 100 bis 200 pF) in F; nach etwa ist die Ladung abgeflossen
- Gespeicherte Energie
- Energie in J, Kapazität in F, Spannung in V
Typische Fehler in der Prüfung
- Den Widerstand im Handgelenkband für einen Messwiderstand oder Störschutz gehalten.
- pF nicht in F umgerechnet, die Zeitkonstante wird um Zehnerpotenzen falsch.
- Ableitfähige Beutel für den Versand außerhalb der EPA als ausreichend angesehen.
- Ionisierer als Ersatz für die Erdung von Personen betrachtet.
Tipps aus der Werkstatt
- Der 1-Megaohm-Widerstand im Handgelenkband schützt dich: Ladung fließt langsam ab, aber bei Berührung einer Netzspannung bleibt der Strom ungefährlich klein. ESD-Schutz heißt kontrolliert ableiten, nie hart kurzschließen.
- Zum EPA gehören ableitfähiger Boden und Tischbelag, Handgelenkband oder ESD-Schuhe, ESD-Kleidung, Ionisatoren für Isolatoren und geschirmte Verpackung. Tückisch sind ESD-Schäden, weil sie oft erst als Frühausfall beim Kunden sichtbar werden.
Sitzt das Thema? Teste dich mit echten Prüfungsfragen.
19 Aufgaben zu „ESD-Schutz am Arbeitsplatz“, falsche Antworten kommen in der Runde noch einmal.
Jetzt übenGrundlage: KMK-Rahmenlehrplan Elektroniker/-in für Geräte und Systeme 18.12.2020, Lernfeld 10; DIN EN 61340-5-1. Eigene Erklärung, keine Originalaufgaben der Prüfungsausschüsse.