Besonders im Winter bei kalter und trockener Luft kennt jeder das Phänomen, dass einem die Haare zu Berge stehen, weil sie elektrostatisch aufgeladen sind. Oder wenn wir beim Anfassen einer Türklinke einen leichten elektrischen Schlag wahrnehmen. Das Phänomen elektrostatischer Entladungen (Electro Static Discharge, kurz ESD) beschreibt die Auswirkungen beim Ausgleich von elektrischen Ladungen zwischen zwei unterschiedlich geladenen Materialien. Kommen diese miteinander in Berührung, werden positive und negative Ladungen ausgetauscht (Potenzialdifferenz) und verursachen einen sehr kurzen, aber hohen elektrischen Stromimpuls. Ursache der Potenzialdifferenz ist meist eine Aufladung durch Reibungselektrizität oder elektrische Influenz. Reibungselektrizität tritt z. B. auch beim Laufen über einen Teppichboden auf, wobei ein Mensch auf ca. 30.000 V aufgeladen werden kann.
Wirtschaftliche Schäden durch Elektronikausfälle aufgrund von elektrostatischen Aufladungen
Elektrische Influenz ist beispielsweise eins der größten Elektrostatik-Probleme in der Elektronikindustrie. Wenn leitfähige ungeladene Körper (Leiter) isoliert in ein statisches Feld gelangen, findet auf ihnen eine Ladungsverschiebung statt. Durch diese Ladungsverschiebungentstehen eine positive Ladung des Leiters und eine negative, wenn dieser Leiter keine galvanische Verbindung zu anderen elektrischen Leitern hat. In sich selbst bleibt dieser Leiter elektrisch neutral. Beim kurzzeitigen Erden im Feld fließt eine Teilladung ab (erste Entladung), beim Herausnehmen des Körpers aus dem Feld ist er dann um den Fehlbetrag aufgeladen und es besteht die Gefahr einer unerwarteten zweiten Entladung, die zu Beschädigungen an den elektronischen Bauteilen führen können.
ESD verursacht jährlich Millionenschäden in der Wirtschaft. Fehler in der IT- Steuerung automatisierter Fertigungsstraßen haben ihre Ursache nicht immer in der Software. Vielmehr sind bei integrierten Schaltkreisen auf Halbleiterbasis elektrostatische Entladungen eine der häufigsten Ausfallursachen. Die wirtschaftlichen Schäden dadurch sind beträchtlich, zumal der Anteil an Elektronik von 1993 bis 2003 um das Vierfache gestiegen ist. 60% der liegen gebliebenen Fahrzeuge sind Elektronikausfälle. Die zunehmende Komplexität der Halbleiterbauelemente bei immer höheren Taktraten und die kontinuierliche Verringerung von Strukturen elektronischer Bauelemente von 1,5?m (1985) hin zu 32nm (2008) sowie eine rapide steigende Leistungsfähigkeit der Steuergeräte und ihrer zunehmenden Vernetzung untereinander führen zu einer höheren Anfälligkeit durch die Gefahr einer elektrostatischen Entladung. Heute wird davon ausgegangen, dass 10% der „ESD-gestressten“ Halbleiterbauelemente Fehler verursachen. Diese können ein Totalausfall oder eine Beschädigung des Bauelements sein. Letzteres bleibt oft unerkannt und kann zu teuren Rückruf-Aktionen führen. Daher ist der Schutz vor elektrostatischen Entladungen heute in allen Bereichen der Mikroelektronik unverzichtbar.
PSA einer der ersten Lohnschäumer mit ESD-konformer Fertigung
Die Sonderhoff Unternehmensgruppe bietet als erster Systemanbieter mit seiner hochmodernen Fertigungsstätte bei der Sonderhoff Polymer-Services Austria GmbH (PSA) in Dornbirn eine zertifizierte Produktion für das ESD-konforme Dichtungsschäumen, Kleben und Vergießen von industriellen Bauteilen und Systemkomponenten im Lohn. Sonderhoff kann damit ab sofort die steigenden Anforderungen nach ESD-Schutz gemäß der DIN EN 61340-5-1 für den „Schutz von elektronischen Bauelementen gegen elektrostatische Phänomene“ bedienen.
Die bei PSA eingesetzten Misch- und Dosieranlagen der Sonderhoff Engineering GmbH sind speziell ausgerüstet. Zusätzliche Sicherheitseinrichtungen und Handhabungsrichtlinien wurden in der Produktion bei PSA eingeführt und werden strengstens beachtet. Hierzu wurden die Mitarbeiter intensiv geschult.
Gerade bei bestimmten Kunststoffen können Ladungspotenziale entstehen, die bei falscher Handhabung zur Störung der Funktion von Sensoren und Halbleiterschaltkreisen wie z. B. Mikrokontroller-Schaltungen führen können. Deshalb wird jeder ESD-Auftrag individuell behandelt. Wenn es in der Lohnfertigung von PSA beispielsweise um die Versiegelung von Sensoren mit einem Vergusssystem aus der FERMADUR® Produktfamilie des Schwesterunternehmens Sonderhoff Chemicals geht, wird für jeden Kundenauftrag eine spezifische Fertigungsanweisung erstellt, die durch überprüfbare Fertigungskontrolle und Messungen belegt wird. Die in der Lohnfertigung von PSA geschäumten, geklebten oder vergossenen Bauteile dürfen in die und aus der ESD-Schutzzone nur in normgerechter Verpackung oder speziellen Transportbehältern, so genannte Trays, ein- bzw.- ausgeschleust werden.
Die perfekte Organisation des Prozesses sowie die Einhaltung der 5-S-Strategie in der Fertigungsstätte sind Voraussetzung für das hohe Qualitätsniveau, das die Sonderhoff Polymer-Services Austria GmbH seinen Kunden bietet.
