Hallo,
ich habe mir jetzt auch einige Sachen zugelegt, die mir zum
Potentialausgleich verhelfen sollen ;-)
Nun tut es eine simple Schiko-Box wie wir Sie alle kennen. Reingeschaut
habe ich auch schon und sah einige Mega-Ohm in Reihe geschaltet, schön.
Die große Frage ist nur, wie überprüfe ich jetzt die
Funktionstüchtigkeit? Ob alles glatt geht, falls mal Potential in mir
steckt XD ?
Möglichkeiten, sagt mir einfach was dazu:
- Ich teste zuerst den Kurzschluss über Schutzleiter und weiss dann
schonmal, dass ich mir nicht an etwas später hänge, was eh in der Luft
hängt!
- Ich lege nun das Armband an und schaue danach mal, ob ich ein
Luftbalon (auch gern nen schönen billigen Pulli mit viel Plaste) finde
und reibe meine Hand ne Weile dran. Wenn meine haare dann nicht zu Berge
stehen, geht ja alles glatt.
- Für den ultimativen Geldbeutel könnte ich dann nochmal zur Sicherheit
schön ICs einkaufen und nach dem Aufladen (einmal mit und ohne Erdung)
ein Beinchen anfassen und schauen, ob die armen Dinger nicht nen Schlag
bekommen haben (eher knallt ja intern ne Leiterbahn).
Ich führe diese Versuche so lange nicht aus, bis ich weis, dass dieser
zusammengereimte Brei Sinn ergibt.
Vielen Dank und bis später,
Marko
Was haltest du von einem Multimeter und den Widerstand messen ?
Bereich sollt zwischen 750kΩ<R<35MΩ und für den Schuhtest 100kΩ<R<35MΩ
sein.
Wenn du eine 9V Batterie hast, mit einem 10K Widerstand die Spannung
messen,
sollte dein Messgerät nicht den Bereich können.
Also DMM hat 10Mohm Innenwiderstand, da kannst du dir ja dann die Ohm
ausrechnen. Für die Matten, das lässt sich mit dem 10Mohm Bereich eines
günstigen DMM ausmessen.
Hallo Chris,
Danke für die Antwort.
Mich hätte ja auch interessiert wie die Gewährleistung einer statischen
Entladung gemessen werden kann anhand eines Versuchs.
Dein Vorschlag klingt einleuchtend, Widerstand messen, darum geht es ja.
Jedoch ist mir noch nicht ganz der Messaufbau klar, wo ich die beiden
Messleitungen dran hänge? Ich könnte jetzt den Widerstand zwischen
Armbanduhr und dem Schutzleiterkontakt meiner Erdungs-Box messen.
Zusätzlich verstehe ich nicht so recht, warum es wichtig wäre, ob man
eine 9V-Batterie im DMM verwendet?
Chris schrieb:> Bereich sollt zwischen 750kΩ<R<35MΩ und für den Schuhtest 100kΩ<R<35MΩ> sein.
Also mein DMM schafft es bis zu 40MOhm mit einer Auflösung von 10kOhm.
Ich verstehe auch nicht ganz, wieso die Bereiche unterschiedlich und vor
allem wichtig wären?
Sagen wir es mal so: Wenn ich weiss, dass in der Erdungs-Box 6MOhm in
Reihe geschaltet sind und Leitung + Armband so gut wie gar keinen
Widerstand haben, müsste ich doch nur schauen, ob diese auch im DMM
angezeigt werden, oder?
Zusätzlich weiss ich dann, dass bis zur Box keine Unterbrechung
existiert. Jedoch habe ich damit immer noch nicht die Gewissheit, dass
durch den Schutzleiter der Potentialausgleich stattfindet?
Habt Nachsicht mit meinem Unwissen, ich lerne es ja gerade ;-)
Normen, ein kleiner Auszug:
Elektrostatik, Allgemeine Anforderungen : DIN IEC 61340-5-1
Elektrostatik, Benutzerhandbuch : IEC 61340-5-2
Ableitwiderstand, Erdableitwiderstand : DIN IEC 61340-4-1
Elektrostatik, Bodenbeläge und verlegte Fußböden : DIN IEC 61340-4-1
(ECF = Elektrostatisch leitend / DIF = ableitfähig / ASF = antistatisch)
Elektrostatik, Prüfverfahren für Schuhe : DIN IEC 61340-4-3
Spezifischer Durchgangswiderstand : DIN IEC 60093
Spezifischer Oberflächenwiderstand : DIN IEC 60093
> Mich hätte ja auch interessiert wie die Gewährleistung einer statischen> Entladung gemessen werden kann anhand eines Versuchs.
Ist machbar, dir fehlt allerding das Messgerät zur Anzeige der
elektrostatischen Ladung. Ansonten kannst du den Test machen, ob dir
die Haare zu Berge stehen oder nicht.
>> Dein Vorschlag klingt einleuchtend, Widerstand messen, darum geht es ja.> Jedoch ist mir noch nicht ganz der Messaufbau klar, wo ich die beiden> Messleitungen dran hänge? Ich könnte jetzt den Widerstand zwischen> Armbanduhr und dem Schutzleiterkontakt meiner Erdungs-Box messen.
Ja, und auch zwischen Erdungs-Box und Erde. Der genannte
Widerstandsbereich ist zwischen Hand und Öse des Kabels oder zwischen
den beiden Schuhen gedacht.
Matten zusätzlich zum Widerstand gegen Erde misst man auch den
Widerstand in definiertem Abstand. z.B. drei Münzen nebeneinander, du
nimmst die mittlere weg und misst dann den Widerstand von einer Münze
zur anderen.
Hand, beide Hände einzeln.
> Ich verstehe auch nicht ganz, wieso die Bereiche unterschiedlich und vor> allem wichtig wären?
Schuhe haben keinen 1Mohm Widerstand, deshalb
der Messbereich runter bis zu 100k. Ansonsten wird der 1Mohm Widerstand
gemessen, zusammen mit dem Hautwiderstand. Wenn >35Mohm dann wird
angenommen, daß der Schutz nicht mehr existiert. Unter 1Mohm (-20%
Tolleranz sowie 5% Messfehler) ist deine Sicherheit nicht mehr
gewährleistet.
>> Zusätzlich verstehe ich nicht so recht, warum es wichtig wäre, ob man> eine 9V-Batterie im DMM verwendet?>
Da du bis 40MO messen kannst erübrigt sich das. Habe aber nie
geschrieben,
dass die 9V im DMM sein sollte.
> Habt Nachsicht mit meinem Unwissen, ich lerne es ja gerade ;-)
Dann such dir entsprechendes Material zusammen, es spielen da sehr viele
Faktoren zusammen. Nur daß du ein ESD-Armband hast heisst noch lange
nicht,
dass du ESD-gerecht arbeitest.
Es geht nicht nur ums Erden, sondern vor allem um den Potentialausgleich
zwischen allen Gegenständen. Deswegen muß genau genommen ein Erdungsband
nicht nur ans Handgelenk und die Arbeitsauflage, sondern oft auch an den
Arbeitsstuhl und die Fußmatte.
Desweiteren sind spezielle antistatische Schuhe oder Überzieher zu
tragen und Gegenstände die nicht geerdet werden können, mit ionisierter
Luft zu bedampfen. Das betrifft zum Beispiel Behälter, Boxen und
Verpackungsmaterial, sofern sie nicht selbst schon aus antistatischem
Material bestehen.
Ein anderer, ganz wichtiger Aspekt ist die Geschwindigkeit mit der der
Potentialausgleich stattfindet. Da Streukapazitäten beteiligt sind, die
umgeladen werden müssen, werden hochohmige Widerstände in den
Potentialausgleichleitungen (Erdungsbänder) verwendet. Ohne diese
Widerstände kommt es zwar auch zum Potentialausgleich, aber in einer
höchst schädlichen Form, nämlich selbst als ESD, den es ja eigentlich zu
verhindern gilt.
Desweiteren gilt es zu bedenken, daß aufgrund der Hochohmigkeit der
Potenialausgleichleitungen keine statischen Aufladungen beliebiger Größe
gehandelt werden können, da es ja immer eine gewisse Zeit dauert, bis
die Ladung abgeflossen ist. Genauso wenig verkraftet ein solcher
Potentialausgleich das schnelle Erzeugen zusätzlicher, großer Mengen von
Ladungen. Es muß also selbst mit Potentialausgleich darauf geachtet
werden, daß die beim Hantieren neu entstehenden Ladungen gering bleiben.
Der normale ESD-Potentialausgleich soll bei einem bereits entladenen
System verhindern, daß durch das Arbeiten unbemerkt wieder statische
Aufladungen entstehen. Durch dauerndene Lade- und Entladevorgänge kommt
es aber dennoch immer wieder zu Potentialunterschieden, die potentiell
gefährlich werden können.
Ein ESD-Erdungsband ist also alles andere als eine easy "connect and
forget" Lösung gegen ESD.
Da mir Erdungsbänder am Handgelenk zu nervig sind, habe ich mir
angewöhnt, mit den nackten Unterarmen ständig die ESD-Arbeitsauflage zu
berühren. Wenn ich an meinen Arbeitsplatz wiederkomme, berühre ich
zunächst die ESD-Arbeitsauflage, um mich zu entladen. In der Firma haben
wir übrigens spezielle ESD-Pantoffeln, die wir vor allem in der kalten
Jahreszeit tragen. In der eigentlich Produktion gelten natürlich viel
schärfere Regeln...
Chris schrieb:> Dann such dir entsprechendes Material zusammen, es spielen da sehr viele> Faktoren zusammen. Nur daß du ein ESD-Armband hast heisst noch lange> nicht,> dass du ESD-gerecht arbeitest.
Danke Chris für deine Anregungen, ich bin nun bereits im Studium
bezüglich dieses Themas ;-)
Kai Klaas schrieb:> Genauso wenig verkraftet ein solcher> Potentialausgleich das schnelle Erzeugen zusätzlicher, großer Mengen von> Ladungen.
Was würde denn sonst passieren, das interessiert mich ja mal.
Kai Klaas schrieb:> Wenn ich an meinen Arbeitsplatz wiederkomme, berühre ich> zunächst die ESD-Arbeitsauflage, um mich zu entladen.
Hallo Herr Klaas, haben Sie denn jemals auch sichergestellt, dass der
Potentialausgleich stattfindet, sprich, Sie mit Ihrer Auflagematte am
Arbeitstisch sicher wirklich sind? und wenn ja, wie haben Sie das
gemacht?
>Was würde denn sonst passieren, das interessiert mich ja mal.
Naja, wenn schnell große Mengen an Ladungen erzeugt werden, fließen
relativ große Ausgleichströme, die an den hochohmigen Widerständen der
Erdungsbänder unerwünschte Spannungsabfälle erzeugen können.
>Hallo Herr Klaas, haben Sie denn jemals auch sichergestellt, dass der>Potentialausgleich stattfindet, sprich, Sie mit Ihrer Auflagematte am>Arbeitstisch sicher wirklich sind? und wenn ja, wie haben Sie das>gemacht?
Im Winter kann man das leicht überprüfen: Wenn man mit ungeeignetem
Schuhwerk herumläuft und man sich gegenüber Erde auflädt, gibt es die
typischen schmerzhaften Entladungen, wenn man "hart" geerdete
Metallteile, wie Heizungskörper, Schutzleiterkontakt in der Steckdose,
etc. berührt. Wenn man dagegen vorher zuerst die ESD-Arbeitsauflage auf
dem Tisch berührt, entfällt der schmerzhafte Stromschlag.
Hallo Leute,
danke nochmal für Eure Antworten. Ich habe mir noch ein paar Sachen im
www angeschaut. Dort hantieren Personen z.B. mit einer handelsüblichen
Zahnbürte (PVC) rum, meist über frisch angelötete Halbleiter/ICs.
erzeugt das nicht auch eventuell etwas statische Aufladung und wie gut
ist das für die Chips?
Solange es nicht auf absolute sicherheit ankommt (Kommerzielle
produktion oder raumfahrt) sollte man sich um den Schutz nicht
allzugroße gedannken machen. Ich selbst Arbeite schon immer ohne alle
Vorkehrungen und habe keine ausfälle und fehlfunktionen zu beklagen.
Selbst wenn sind Ics nicht so empfindlich wie oft behauptet, auch
ausgestattet mit diversen schutzeinrichtungen. vielmehr achte ich auf
groben schutz im design, z.b. schutzdioden an ansonsten ungeschützen,
offen herausgeführten eingängen (stecker etc), was ich für weitaus
sinnvoller halte als übertriebene vorsicht beim arbeiten (was manches
mal eher schadet.
Die Ladung entsteht beim Bürsten ja eher langsam und kann in der Regel
über Beschaltungswiderstände oder interne Schutzdioden sofort abfließen.
Daher ist das oft nicht so tragisch. Selbst Pressluft kann eine fertig
bestückte Platine in der Regel gut wegstecken. Professionelle
Schaltungen sollte man natürlich anders behandeln...
Wenn du auf Nummer Sicher gehen willst, kannst du übrigens auch
antistatische Bürsten verwenden.
>Selbst wenn sind Ics nicht so empfindlich wie oft behauptet, auch>ausgestattet mit diversen schutzeinrichtungen.
ESD war und ist ein ganz riesiges Problem in der Industrie. Deswegen hat
man CMOS-Schaltungen und OPamps erheblich robuster gegen ESD gemacht in
den Letzten Jahren.
Es gibt aber auch heute noch Bauteile für Spezialanwendungen, bei denen
die übliche 2kV-ESD-Festigkeit (HBM), die man für das unbesorgte
Hantieren braucht, nicht erzielt werden kann. Davon betroffen sind
beispielsweise Elementarteilchendetektoren, Fotodioden, rauscharme und
leckstromarme BJTs, JFETs und MOSFETs, hochisolierende Kondensatoren,
usw. Auch LEDs mögen kein ESD.
Bei diesen Bauteilen kommt es durch ESD oft garnicht zur Zerstörung,
aber die Eigenschaften verschlechtern sich dann derart, daß sie
unbrauchbar werden.
