6.  Elektrostatisch gefährdete Bauelemente und Baugruppen

Sicherlich habe Sie schon einmal bei der Berührung eines Türgriffes oder anderer Gegenstände in der Dunkelheit beobachtet, daß ein kleiner Lichtbogen sichtbar wird. Wie bei dem Naturschauspiel Gewitter ist der Lichtbogen ein sichtbares Zeichen für die Entladung ungleicher Spannungspotentiale.
Elektrische Ladungen entstehen, wenn sich zwei nichtähnliche Gegenstände an ihren Oberflächen berühren und anschließend wieder trennen (z. B. Gehen über einen Teppichboden) oder durch Influenz. Als Influenz bezeichnet man die Beeinflussung eines elektrisch ungeladenen Körpers durch die Annäherung eines geladenen. Ein aufgeladener Körper wird z. B. in die Nähe (nicht in Kontakt) einer elektronischen Baugruppe gebracht. Die Ladungsteilchen werden dadurch polarisiert. Fließen dann durch eine elektrisch leitenden Verbindung Elektronen zur Erde ab, bleibt nach dem Lösen der elektrischen Verbindung zur Erde eine geladene Baugruppe zurück. Anschließend verteilt sich das eine zurückbleibende Spannungspotential über die Baugruppe.
Viele Elektronische Bauelemente sind so empfindlich, daß sie bereits bei Spannungen von 5V zerstört oder zumindest beschädigt werden. Alleine das Gehen über Teppichboden kann je nach Luftfeuchtigkeit Spannungen zwischen 1500V und 35000V entstehen lassen. Besonders an kalten trockenen Wintertagen ist die Gefahr für Bauelemente groß, weil die relative Luftfeuchtigkeit sehr niedrig ist. Die Hochohmigkeit der Luft verhindert dann den natürlichen Potentialausgleich.
Außerdem sind statische Ladungen ein idealer Anziehungspunkt für Schmutzpartikel. Gerade in der Halbleiterfertigung, wo elektronische Baugruppen unter Reinraumbedingungen hergestellt werden, zerstören bereits kleinste Schmutzpartikel die sensiblen Halbleiter. Daher werden immer höhere Anforderungen an die Werkstoffe gestellt. Keine Frage, das empfindliche elektronische Bauelemente vor elektrostatischer Endladung, elektrischen Feldern und vor Schmutzpartikeln geschützt werden müssen. Sowohl Menschen, Umwelt als auch Maschinen unterliegen daher Regeln in der Handhabung mit elektrostatisch gefährdeten Bauelementen und Baugruppen, kurz EGB geannant.
Unsere menschlichen Sinnesorgane können nur einen Eindruck über elektrostatische Entladungen vermitteln. Z. B. sehen wir einen Lichtbogen erst ab 10000V, hörbar für das menschliche Ohr ist er ab 5000V und spürbar ab 3000V. Vorbeugende Maßnahmen zum Schutz der EGB´s vor elektrostatischer Entladung sind daher zwingend notwendig.
Im täglichen Leben begegnen uns elektronische Bauelemente. Sei es im Computer, der Unterhaltungselektronik oder der Maschinensteuerungen. Offene Baugruppen mit elektronischen Bauelementen sind vor allem aus der Computerbranche bekannt. Meist sind die Zubehörteile in einer speziellen, EGB gerechten Hülle verpackt. Die Montageanleitung enthält Hinweise auf die Handhabung beim Einbau. So gibt es auch EGB-Richtlinien speziell bei der Herstellung, Verarbeitung, Montage und Transport solcher Bauelemente, die noch nicht durch ein Gehäuse vor elektrostatischer Aufladung und Felder geschützt sind.

© by Rainer Weller