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Elektrostatische Entladung vermeiden: Worauf es in einer EPA-Schutzzone ankommt
Um Mensch und Material vor Spannungsimpulsen zu schützen, müssen Verantwortliche, oft spezielle ESD-Koordinatoren, besondere Sicherheitsmaßnahmen treffen. Diese gelten meist nur in bestimmten Bereichen von Produktion oder Montage. Dort kann das Unternehmen eine Schutzzone, die „Electrostatic Protected Area“ (EPA), einrichten.Die EPA kann sich auf einzelne ESD-Arbeitsplätze, zum Beispiel für Reparatur oder Montage, beschränken oder eine komplette Elektronikfertigung umfassen. Unabhängig von der Größe sind ESD-Koordinatoren gut beraten, in dieser Zone ein ganzheitliches Arbeitsplatzkonzept umzusetzen und die ESD-Sicherheit regelmäßig zu überprüfen.Wichtig sind auch eine eindeutige Kennzeichnung des Bereichs sowie unter Umständen geeignete Maßnahmen der Zutrittskontrolle, damit nur geschulte Mitarbeiter die EPA betreten.
Ausstattung einer EPA
In einer EPA muss sichergestellt sein, dass elektrostatische Auf- und Entladungen gar nicht erst entstehen oder zuverlässig abgeleitet werden. Für die dort verwendeten Materialien und Ausstattungselemente gibt es daher genaue Anforderungen. Diese ergeben sich aus den geltenden ESD-Normen gemäß DIN EN 61340-5-1.
Ein ESD-gerechter Fußboden dient dabei der Ableitung elektrostatischer Ladungen. Dazu muss er mit dem Potentialausgleich, der sogenannten EPA-Erde, verbunden sein. Diese minimiert unterschiedliche elektrische Potentiale und leitet Ströme sicher ab. Eine zentrale Grundlage für die Einrichtung von ESD-gerechten Arbeitsplätzen ist daher, dass alle Komponenten auf die EPA-Erde führen.
Elektrostatisch gefährdete Bauelemente dürfen nur in geeigneten abschirmenden Verpackungen in die EPA transportiert werden. Ein Mitarbeiter packt die empfindlichen Komponenten erst auf der Oberfläche des ESD-Arbeitsplatzes aus, um diese dort zu bearbeiten. Für den Transport aus der Schutzzone verpackt er sie erneut ESD-sicher. Damit die ungeschützte Handhabung der Teile kein Risiko darstellt, darf es auf den Arbeitsflächen nicht zu schlagartigen Entladungen kommen. Alle Oberflächen am ESD-Arbeitsplatz sind aus diesem Grund mit der EPA-Erde verbunden: So können eventuell vorhandene elektrostatische Ladungen kontrolliert abfließen.
Zu den größten Risikofaktoren für ESD-empfindliche Komponenten gehören die arbeitenden Menschen. Denn der menschliche Körper kann sich elektrostatisch aufladen und Spannungen auf Werkzeuge, Bauteile und Materialien übertragen. Deswegen müssen unbedingt adäquate Maßnahmen der Personenerdung umgesetzt werden.
Eine Komponente ist das Handgelenkerdungsband für Mitarbeiter in der EPA: Über ein Kabel leitet es Ladungen sicher zur EPA-Erde ab. Eine weitere wichtige Erdungsmaßnahme für den Mitarbeiter am Arbeitsplatz sind ESD-gerechte Sitzgelegenheiten. Bei einem sicheren ESD-Stuhl verfügen alle Komponenten von der Rückenlehne über die Sitzfläche bis hin zum Drehgestell über einen ableitfähigen Pfad zur Erde. Materialien wie Polyurethan oder Polsterstoffe mit Metallfasern stellen sicher, dass sich der Stuhl nicht elektrostatisch auflädt.
Die praktischen Erfahrungen in Unternehmen zeigen, dass auch in ESD-Schutzzonen mitunter Stühle genutzt werden, deren Rückseite, Armlehnen oder andere Anbauteile aus ungeeigneten, aufladbaren Materialien bestehen, sodass sie nicht ableitfähig sind. Dies ist bei unseren ESD-Stühlen nicht der Fall, sie sind 100% sicher.