Welche Bauelemente sind ESD-empfindlich?

Freut mich, dass ich zur allgemeinen Erheiterung beitragen konnte. :P

Schottky-Dioden?

Hintergrund der Frage: Bauelemente bei großen Versendern werden oft auf 
mir nicht nachvollziehbare Weise verpackt. Die Triacs neulich kamen brav 
im grauen (static shielding) Tütchen. Z-Dioden liegen oft nur in den 
rosa (static dissipative) Tütchen. Die Schottky-Rolle neulich lag 
einfach so im Karton.

ESD bei allen, wo ein Isolator im Spiel ist. MOSFET: Die Gate-Source 
Strecke.

Dioden, BJT usw sind etwas unempfindlicher weil der Strom ja einen Weg 
hat um abzufließen. Und die Energien (siehe Human Body Modell) sind ja 
glücklicherweise ziemlich gering.

> Torsten schrieb:
> Die Schottky-Rolle neulich lag einfach so im Karton.

Wieso die das machen habe ich mich auch schon gefragt. Ich glaube die 
grossen ESD-Tüten die grauen die sind nicht ganz günstig (Geld regiert 
die Welt) und solange die Bauteile in der Rolle sind sind sie mit einem 
ESD-Schutz versehen da das Aufnahmematerial ein spetzieller Kunststoff 
ist.

Aber um auf deine Frage zurück zu kommen.
Ich Empfehle dir anstatt ne Liste auswendig zu lernen einfach bei allen 
Bauteilen die mit einem Halbleiter aufgebaut sind acht zu geben. Meine 
Grundregel: Je komplexer und spetzieller das Halbleiterbauteil ist desto 
mehr vorsicht ist geboten. Nicht nur dem Preis wegen ;)

Bei Kerkos ist eben auch ein Isolator im Spiel. Ich frage deswegen schon 
mehr in Listenform. ;))

Torsten schrieb:

> Bei Kerkos ist eben auch ein Isolator im Spiel. Ich frage deswegen schon
> mehr in Listenform. ;))

Auch Kerkos sind ESD-empfindlich. Nur halt in einer anderen 
Größenordnung.

Es ist üblich, Keramikondensatoren als ESD-Schutzelemente für langsame 
Signale zu verwenden. Die sind halt billiger als Varistoren oder 
Transzorb-Dioden. Die Erfahrung zeigt, dass da nicht jeder Typ 
gleichermassen geeignet ist. High-k (X7R et al.) können durch den 
Piezoeffekt zerspringen.

Human Body Modell hat 40kV, 1500 Ohm und ca 200pF. Sind laut Wikipedia 
10mJ.

Wenn der Kerko klein genug ist, schlägt der durch die Überspannung durch 
und ist kaputt. Wenn er nF-Größe hat, dann ist die Spannung die sich 
ergibt nicht groß genug.
Kannst ja mal ausrechnen Welche Spannung an einem 200pF und einem 2nF 
Kerko anliegen wenn man vom HBM ausgeht. ESR kannst du bei 1500 Ohm 
Innenwiderstand der Quelle vernachlässigen.

ESD-Leitfaden:
http://www.grothusen.at/fileadmin/img/Downloads/BJZ/ESD_Leitfaden.pdf 
S.4


Wobei es eine Frage der Spannung ist, ob das Bauteil den ESD-Tod stirbt 
oder nicht. Und die kann in Australien das Dreifache vor dem in Europa 
sein - believe it or not:

http://incompliancemag.com/article/a-brief-history-of-electrostatic-discharge-testing-of-electronic-products/ 
Abschnitt "Kangaroo Leather"

Sascha schrieb:
> Human Body Modell hat 40kV, 1500 Ohm und ca 200pF. Sind laut Wikipedia
> 10mJ.


Bist Du dir sicher? Vierzig kV scheint nach einem Tipp-Fehler aus.

Das human body model legt die 1500 Ohm und 200 pF fest. Je nach Umgebung 
und Anforderungen werden dann verschiedene Spannungen angesetzt. 40 kV 
sind da schon ein recht hoher Wert, das fordert man nicht von vielen 
Teilen. 74HC... sind z.B. eher für 2 KV HBM spezifiziert.

Das Vertragen dann ggf. auch schon kleine Schottkydioden oder kleine BJT 
nicht mehr.

Bei den ESD Schäden muss es auch nicht gleich ein Totalschaden sein. 
Ggf. Steigt auch nur der Leckstrom, Offset oder das Rauschen.

Lurchi schrieb:
> Das human body model legt die 1500 Ohm und 200 pF fest. Je nach Umgebung
> und Anforderungen werden dann verschiedene Spannungen angesetzt. 40 kV
> sind da schon ein recht hoher Wert, das fordert man nicht von vielen
> Teilen.

Selbst Airbags werden mit deutlich unter 40 kV getestet, meines Wissens 
mit 25 kV. Die 40 kV in der WP sind IMHO verfälscht wiedergegeben. das 
EBM ist auf weniger als 40 kV spezifiziert, in den Anfangszeiten mit 35 
kV. Auf diesen Wert kann sich der menschliche Körper abhängig von 
Raumfeuchte, Schuhgröße und Bodenbelag aufladen:
http://www.onsemi.com/pub_link/Collateral/TND410-D.PDF

> 74HC... sind z.B. eher für 2 KV HBM spezifiziert.
> Das Vertragen dann ggf. auch schon kleine Schottkydioden oder kleine BJT
> nicht mehr.

Lt. ESD-Leitfaden:
Bauteil-Typ ESD-Anfälligkeit
JFET        140 – 7,000 Volt
VMOS         30 – 1,800 Volt
MOSFET      100 –   200 Volt
GaAsFET     100 –   300 Volt
EPROM       100 Volt

BI-POLARE TRANSISTOREN
                   380 – 7,000 Volt
CMOS               250 – 3,000 Volt
SCHOTTKY TTL     1,000 – 2,500 Volt
SCHOTTKY DIODEN    300 – 2,500 Volt
OP-AMP             190 – 2,500 Volt

Hauptsache schnell schrieb:
> abhängig von Raumfeuchte, Schuh und Bodenbelag aufladen

Nicht zu vergessen die Sitzflächen!!! Einige meiner Messungen haben 
Schuhe, Nylon-Bezüge und Papier als "Spannungserzeuger" gefunden. Der 
Schaden durch statische Aufladung ist nicht immer gleich erkennbar, kann 
aber kuriose Fehler und Fehlmessungen zur Folge haben. Viele 
Schaltkreise haben heute Schutzdioden, aber je Ladungsmenge können sich 
Eigenschften ändern.

Also aus meiner Automobilelektronik-Vorlesung weiss ich noch, dass bei 
trockener Luft 30kV durchaus üblich sind. Aber ist das wichtig? Wir 
reden hier über Größenordnung 10E5 Volt. Das sollte genug sein um mal 
grob zu überschlagen was das mit einem Mosfet-Gate anstellt.

Zur exakten Wissenschaft wird das alles eh erst, wenn man mit einer 
ESD-Pistole ankommt und damit die Bank ausraubt.

Unser Noiseken ESS-2000 schafft maximal 30 kV. Wenn Du Dir damit in den 
Finger schiesst, tippst Du den Rest des Tages mit der anderen Hand ;-)

http://www.atecorp.com/ATECorp/media/pdfs/data-sheets/Noiseken-ESS-2000_Datasheet.pdf


Luftentladung auf Gehäuseritzen und Metallteile ist üblich bis 15 (25) 
kV bei 330 pF / 330 Ohm. Kontaktentladung auf Steckerpins bis 8 kV bei 
150 pF / 330 Ohm. Mehr braucht man eigentlich nur, wenn man sehen will 
wieviel Reserve noch da ist ("test to fail").

Lurchi schrieb:

> Bei den ESD Schäden muss es auch nicht gleich ein Totalschaden sein.
> Ggf. Steigt auch nur der Leckstrom, Offset oder das Rauschen.

Es muss auch gar kein Schaden auftreten sondern nur die Funktion 
beeinträchtigen. Auch das ist Bestandteil des ESD Tests. Da hat mal eine 
FastFood kette böse Überraschung mit plötzlich aufspringenden 
Registrierkästen erlebt. Oder eine Rakete die ungeplant zündet: 
https://de.wikipedia.org/wiki/Waldheide#Unfallhergang.

Es sollen auch Flipper und ähnliches mit einem leeren Piezo-Feuerzeug zu 
Freispielen "überredet" worden sein.

MfG,

Standard- und Hochleistungs-LEDs?

Torsten schrieb:
> Standard- und Hochleistungs-LEDs?

https://www.osram.de/media/resource/HIRES/333840/327167/esd-schutz-led-systeme.pdf
Beitrag "LED vor direkten ESD Einschlag schützen"

Also auch empfindlich. Dann verstehe ich die Versender aber nicht. Die 
LEDs neulich kamen in normalen Plastiktüten...

Torsten schrieb:

> Also auch empfindlich. Dann verstehe ich die Versender aber nicht. Die
> LEDs neulich kamen in normalen Plastiktüten...

In dem Moment sind sie aber schon verkauft, und vom Umtausch 
ausgeschlossen.


LEDs sind natürlich nicht so empfindlich wie CMOS-Übergänge. 
Monochromatische LEDs sind relativ robust, da kannst Du mit 15 kV 
draufschiessen. Phosphor-LEDs (iceblue, weiss) fallen deutlich eher aus, 
die brauchen eigentlich immer eine Schutzbeschaltung. High-Power-LEDs 
haben meist schon ein ESD-Schutzelement eingebaut. Im einfachsten Fall 
ist das eine gegensinnig geschaltete LED aus der Schrottkiste des 
Herstellers.

In Flussrichtung passiert den LEDs nichts, da leuchten sie.

Der Händler ist gesetzlich zur Gewährleistung verpflichtet. Kommt die 
Ware beim Kunden beschädigt an, weil sie z.B. nicht konform verpackt 
wurde, haftet der Händler ganz selbstverständlich, es sei denn er kann 
dem Kunden nachweisen, dass dieser schuld ist (das gilt innerhalb der 
ersten sechs Monate). Da kann er in seinen AGB noch so viele 
Ausschlussklauseln drin haben. An das Gesetz muss er sich halten.