Elektrostatischer Schutz in der Praxis: Ausstattung von EPA-Bereichen

Der Schutz elektronischer Bauteile und Geräte vor elektrostatischer Entladung (ESD – Electrostatic Discharge) ist heutzutage eine Notwendigkeit. Eine elektrostatische Entladung kann empfindliche elektronische Bauteile beschädigen oder sogar zerstören, was weltweit Kosten in Milliardenhöhe verursacht. Um dies zu verhindern, ist es wichtig, das Arbeitsumfeld mit sogenannten EPA-Zonen (Electrostatic Protected Area) auszustatten. Die grundlegenden Elemente eines solchen Schutzes sind ESD-Armbänder, ESD-Böden und weitere spezifische Elemente. In diesem Artikel befassen wir uns mit den grundlegenden Voraussetzungen für die Ausstattung von EPA-Zonen und mit den Normen, die den Schutz elektronischer Bauteile vor elektrostatischer Entladung betreffen.

Was ist ein EPA-Bereich?

Bei einem Projekt zur ESD-Vermeidung sind viele Aspekte zu berücksichtigen. Eines der Hauptelemente des Schutzes gegen ESD ist der EPA-Bereich (Electrostatic Discharge Protected Area). Dabei handelt es sich um einen Bereich, in dem empfindliche Bauteile mit vertretbarem Risiko gehandhabt werden können. Es dürfen sich darin nur Gegenstände befinden, die die Entstehung von ESD verhindern. Auf keinen Fall dürfen sich hier Isolatoren (Papier, ungeschützter Kunststoff, Gummi usw.) befinden. Dieser Bereich kann ein ganzes Gebäude, einen ganzen Raum oder nur einen einzelnen Arbeitsplatz umfassen.

Kennzeichnung und Zutritt zum EPA-Bereich

Der EPA-Bereich muss sichtbar gekennzeichnet sein, damit er sich klar vom übrigen Betrieb abhebt. In einfachen Fällen werden zur Abgrenzung des EPA-Bereichs schwarz-gelbe Markierungsbänder auf dem Boden verwendet. Der Nachteil dieser Lösung besteht darin, dass ein solcher Bereich in keiner Weise gegen unbefugten Zutritt geschützt ist.

Daher werden häufiger physische Barrieren eingesetzt, um zu verhindern, dass unbefugte und ungeschulte Personen den Bereich betreten. Zum Zugang zum EPA-Bereich gehört eine Schleuse, die nur Personen den Zutritt gewährt, deren Widerstand im System innerhalb der von den Vorschriften festgelegten Werte liegt. In der Praxis bedeutet das, dass die Person ESD-Kleidung, ESD-Schuhe und ein ESD-Armband trägt. Anschließend wird geprüft, ob sie die vorgeschriebenen Parameter erfüllt, und erst dann wird ihr der Zutritt zum EPA-Bereich gestattet.

Der Ausstattungsbereich der EPA

Im EPA-Bereich dürfen sich nur Gegenstände befinden, die dazu beitragen, die elektrische Ladung abzuleiten und zugleich ihre Entstehung zu verhindern. Zu solchen Gegenständen gehören:

• ESD-Möbel (Stühle, Tische, Arbeitsflächen, Lampen, ..),
• ESD-Boden,
• ESD-Werkzeuge,
• ESD-Verpackungsmaterial und weitere.

Jedes dieser Elemente trägt zur Verringerung des ESD-Risikos bei. Je mehr Elemente ein Unternehmen in seinem ESD-Vermeidungsprogramm einsetzt, desto stärker minimiert es das Risiko von ESD. In Automobil- oder anderen Fertigungsbetrieben, die mit empfindlicher Elektronik arbeiten, wird die maximale Anzahl an Elementen genutzt, da der Schutz der elektrischen Bauteile dort außerordentlich wichtig ist.

Darüber hinaus werden EPA-Bereiche regelmäßig kontrolliert und auditiert, um sicherzustellen, dass sie nur mit Gegenständen ausgestattet sind, die dazu beitragen, das ESD-Risiko zu verringern. Es ist streng verboten, in diesen Bereichen einen Gegenstand oder ein Material zu haben, das eine Entladung verursachen könnte.

Welches der Schutzelemente wählen?

Wie oben erwähnt, trägt jedes der Elemente zur Verringerung des ESD-Risikos bei. Wenn Sie sich jedoch für einen gedachten Mindestschutz entscheiden möchten, der zu einem maximalen Schutz vor ESD beiträgt, dann empfehlen wir mindestens ESD-Schuhe, ein ESD-Armband und einen ESD-Boden. Ein ESD-Boden hat den Vorteil, dass er die entstandene Ladung nicht nur wirksam ableitet, sondern auch ihre übermäßige Ansammlung verhindert. Nur zur Veranschaulichung: Eine Person, die im Winter über einen Teppich geht, kann eine Ladung mit einer Spannung von bis zu 35 000 V ansammeln! Ein hochwertiger ESD-Boden hingegen verhindert die Entstehung einer Ladung mit einem Wert von mehr als 100 V.

Regelmäßige Kontrolle

Mit der Wahl des richtigen Produkts ist ein ESD-Vermeidungsprogramm jedoch bei Weitem nicht abgeschlossen. Im Gegenteil. Jedes Produkt muss regelmäßig kontrolliert werden, um sicherzustellen, dass es im Laufe der Zeit seine ESD-Eigenschaften nicht verloren hat. Deshalb muss das ESD-Vermeidungsprogramm festlegen, wie oft ein Gegenstand kontrolliert wird und auf welche Weise dies erfolgt.

In dieser Hinsicht ist die europäische technische Norm EN 61340 – Schutz elektronischer Bauteile vor elektrostatischen Erscheinungen hilfreich. Für jeden Gegenstand gibt sie an, welche Parameter er erfüllen muss, wenn er in das System eingebunden ist. Wenn Ihr Boden korrekt angeschlossen ist, muss er auch mit der Zeit Rg < 1 × 10 Ω (Widerstand gegen Erde) erfüllen. Die Prüfung führt ein geschulter Koordinator des ESD-Programms durch.

Was alles ist zu kontrollieren?

Einfach gesagt alles. Alle Gegenstände, die sich im EPA-Bereich befinden, müssen regelmäßig kontrolliert werden. Wenn sie die Prüfung nicht bestehen oder die Anforderungen nicht erfüllen, müssen sie aus dem Bereich entfernt werden.

Ein umfassendes Programm

Jedes Unternehmen, das einen EPA-Bereich einrichtet, muss ein Programm erstellen, in dem es die für die Einhaltung der festgelegten Vorschriften verantwortliche Person bestimmt, bei der es sich in der Regel um den Koordinator des ESD-Programms handelt. Diese Person muss:

1. die Anforderungen an die Ausstattung des Bereichs definieren,
2. die für den Zutritt zum Bereich verantwortlichen Mitarbeiter bestimmen,
3. die Schulung und regelmäßige Nachschulung der berechtigten Personen sicherstellen,
4. Anweisungen für die Arbeit im EPA-Bereich erstellen,
5. einen Zeitplan für die Prüfung der Gegenstände im EPA-Bereich entwerfen. Nach jeder solchen Prüfung sollte ein Bericht folgen, der die Einhaltung der festgelegten Parameter nachweist.

Wenn Sie mehr über EPA-Programme für den Bereich ESD und die Emissionsvermeidung erfahren möchten, zögern Sie nicht, uns unter info@fortelock.cz zu kontaktieren.