elektro AUTOMATION 09.2019
Trendthemen: Identtechnik, Data & Communication - Trendinterview: Expertenmeinungen zu 0G-Netzen im Produktionsumfeld; 0G-Netzte - ein Versuch einer Übersicht
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Bild: vaso/Fotolia.com<br />
Serie Grundlagen der Technik, Teil 6: Einführung eines ESD-Kontrollprogrammes<br />
Alles unter Kontrolle<br />
Electrostatic Discharge (ESD)<br />
stellt eine große Gefahr für <strong>elektro</strong>nische<br />
Bauelemente und Baugruppen<br />
(ESDS) dar. Die Reduzierung<br />
ihrer Abmessungen führt zum<br />
Anstieg der Empfindlichkeit gegenüber<br />
<strong>elektro</strong>statischen Aufund<br />
Entladevorgängen<br />
Der Ersatz des Menschen durch den Roboter erfordert insbesondere bei den Entstehungsmechanismen<br />
für <strong>elektro</strong>statische Aufladungen und Felder neue Aufmerksamkeit. Dies wiederum fordert aber<br />
auch die Entwicklung neuer Messmethoden. Benötigt werden ESD-Programme für die Umsetzung<br />
der ESD-Anforderungen in der Elektronikfertigung.<br />
Dipl.-Ing. Hartmut Berndt, B.E.STAT European ESD competence centre, Kesseldorf<br />
Bei der Forschung um die Elektrostatische Entladung (Electrostatic<br />
Discharge (ESD)) in der Fertigung muss man auf der einen<br />
Seite die Eigenschaften der zu fertigenden ESD-empfindlichen<br />
Bauelemente (electrostatic discharge sensitive ESDS)) betrachten.<br />
Ihre Entwicklung geht dahin, dass sie immer kleiner und auch empfindlicher<br />
gegenüber <strong>elektro</strong>statischen Ladungen und Feldern werden.<br />
Einzeln sind sie bereits sehr empfindlich, aber wie stellt sich<br />
die Empfindlichkeit einer bestückten Leiterplatte dar? Wie viele<br />
<strong>elektro</strong>statische Ladungen können gespeichert werden? Aus den<br />
Anforderungen ergeben sich neue Fehlermodelle, gerade für komplexe<br />
Systeme wie Leiterplatten. Auf der anderen Seite ist es wichtig,<br />
die fertigenden Elemente in die Betrachtung mit einzubeziehen.<br />
Da wäre zum einen der Mensch: Weil der Mensch <strong>elektro</strong>statische<br />
Ladungen erzeugt, ist er eine große Gefahr für <strong>elektro</strong>statische Entladungen.<br />
Allerdings kann er ESD-gerecht ausgerüstet werden. Zum<br />
anderen liegen die Fehlerquellen in den automatischen Fertigungslinien,<br />
wenn der Mensch durch einen Roboter ersetzt wurde. Da die<br />
Vorgänge eines Roboters denen des Menschen gleich oder ähnlich<br />
sind, aber viel schneller verlaufen, entstehen <strong>elektro</strong>statische Aufla-<br />
dungen auch bei der Aufnahme von <strong>elektro</strong>nischen Bauelementen<br />
oder Leiterplatten durch die Roboter. Allerdings sind diese Vorgänge<br />
sehr viel schneller, und es entstehen daher sehr viel höhere <strong>elektro</strong>statische<br />
Aufladungen oder Felder. Der Mensch ist dabei geerdet<br />
über das Handgelenkband oder das System Schuhwerk – Fußboden.<br />
Eventuell ist der Roboter auch geerdet, aber die Bauelemente<br />
und Baugruppen (Leiterplatten) bestehen immer noch aus isolierenden<br />
Materialien oder Kunststoffe, die sich <strong>elektro</strong>statisch aufladen.<br />
Elektrostatische Aufladungen können nicht über die Hand einer Person<br />
oder einen metallischen Greifer von den Bauelementen oder<br />
Baugruppen abgeleitet werden. Die Trennvorgänge verliefen bei<br />
dem Menschen noch relativ „langsam“, bei einem Roboter wäre dieser<br />
Vorgang sehr schnell. Damit entstehen wesentlich höhere <strong>elektro</strong>statische<br />
Aufladungen. Es stellen sich viele Fragen, u.a.:<br />
• Wo liegen die Ladungsquellen wirklich?<br />
• Wie können sie ermittelt werden?<br />
44 <strong>elektro</strong> <strong>AUTOMATION</strong> 09 2019
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