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Wann sollten Sie ESD-Behälter im Lager einsetzen?

Für den Transport und die Lagerung elektronischer und elektromechanischer Bauteile sind Behälter und andere Lagertechnik notwendig, die einen Schutz gegen elektrostatische Entladungen bieten.

Ratgeber & Wissen

Sind Sie schon mal in einem Kaufhaus über einen Teppich gelaufen und haben dann beim Anfassen eines (geerdeten) Gegenstandes einen Schlag bekommen? Fall ja, dann sind Sie das Opfer einer elektrostatischen Entladung (Eng.: Electrostatic discharge, ESD) geworden. Für Sie sind diese Entladungen in der Regel ungefährlich, es sei denn es wären z. B. entzündliche Gase und brennbare Flüssigkeiten in Ihrer Nähe. Das kann beispielsweise an Tankstellen oder in Industriebetrieben der Fall sein. Kleiner Tipp: An Tankstellen empfiehlt es sich daher vor Beginn des Tankvorganges kurz die Karosserie oder Zapfsäule zu berühren, um sich selbst statisch zu entladen.

ESD kann Schaden an elektronischen Bauteilen auslösen

Elektrische, elektronische, optoelektronische und ebenfalls zahlreiche elektromechanische Bauelemente können durch elektrostatische Entladungen zerstört bzw. beschädigt werden. Insbesondere bei Integrierten Schaltkreisen auf Halbleiterbasis ist ESD eine der häufigsten Ausfallursachen. Noch mehr wird die latente Beschädigung gefürchtet, bei der das Bauteil die Qualitätstest gerade noch übersteht, aber nach kurzer Lebenszeit ausfällt. Auf diese Weise entsteht dann ein teurer Servicefall. 

Vermeidung von ESD-Schäden

Alle ESD-gefährdeten Bauelemente und Baugruppen (z. B. Computerkomponenten) müssen in einer vor elektrostatischer Entladung geschützten Umgebung (Electrostatic Protected Area, EPA) gehandhabt, verpackt und gelagert werden. Solche ESD-Arbeitsplätze und ESD-geschützten Bereiche leiten bestehende elektrostatische Ladungen kontrolliert gegen Erde ab und verhindern die meist durch Reibungselektrizität entstehenden Aufladungen. Dies kann durch leitfähige Arbeitsoberflächen, leitfähige Antistatikbänder, entsprechende Möbel, Bekleidung, leitfähige Schuhe und Bodenbeläge, ionisierte Umgebungsluft und Erdung aller Komponente erreicht werden. Beim Schutz vor elektrostatischen Entladungen kommen zwei Grundprinzipien zum Einsatz: 

  1. Die Aufladung von Personen, Gegenständen und Bauteilen soll vermieden werden. Dies erfolgt durch Ableiten des Stroms und Erdung der Körper. 

  2. Zudem müssen schnelle Entladungen verhindert werden und die vorhandenen elektrischen Ladungen langsam, z. B. über einen großen elektrischen Widerstand, abgeleitet werden. 

Auswahl passender ESD-Behälter

Behälter für die Lagerung und Transport von Bauteilen sind häufig aus Polypropylen (PP) hergestellt. PP besitzt viele gute Eigenschaften. Unter anderem kann PP als Stromisolator eingesetzt werden, denn es ist so gut wie nicht leitfähig. Nichtsdestotrotz kann man auf einer Polypropylen-Oberfläche elektrische Ladungen erzeugen. Durch Reibung eines Kleidungsstücks auf der PP-Oberfläche oder durch das Bewegen eines Behälters über Rutschen, Förderbahnen, etc. kann eine relativ hohe Spannung entstehen. Es existieren verschiedene Möglichkeiten diese Spannungen zu reduzieren. Dies kann z. B. durch einen Luftstrom ionisierter Luft erreicht werden. Je nach Anwendung kann es aber auch sinnvoller sein, die Leitfähigkeit des Polypropylen selbst künstlich zu erhöhen.

Leitfähige oder ableitende ESD-Behälter

Das Material der Behälter kann zum Schutz vor ESD durch zwei Maßnahmen modifiziert werden. Einerseits wird das PP für die ESD-Behälter durch die Beimischung z. B. von Rußpartikeln leitfähig gemacht. Dadurch färbt sich das Material für die Boxen schwarz, die Dichte steigt und der elektrische Widerstand liegt dann bei ca. < 105 Ohm. Zudem ist es etwas teurer. Die Produktion von ESD-Behältern aus elektrisch leitfähigem PP für die Lagerung und Transport von elektronischen Bauteilen verursacht zusätzlichen Aufwand in der Verarbeitung, da das Material zu einer gewissen Verschmutzung der Betriebsmittel führt. Dadurch entstehen höhere Reinigungskosten. Zudem ist leitfähiges PP nicht für den Einsatz in Reinräumen empfohlen. 

Die zweite Möglichkeit zur Modifikation des PP von ESD-Behältern ist die Erhöhung des Widerstands auf etwa etwa 1011 Ohm. Das Material wird dann nicht als leitfähig, sondern als ableitend (dissipativ) bezeichnet. Diese Materialvariante wird von einigen Unternehmen bevorzugt eingesetzt, weil die Ableitung des Stromes nicht ruckartig, sondern "sanfter" erfolgt. Dadurch werden Beschädigungen an den empfindlichen Elektronik-Bauteilen vermieden. Dissipatives Material ist in verschiedenen Grundfarben erhältlich. Es ist auch für Reinräume geeignet. Allerdings sind beide hier besprochenen Materialarten nicht für den Kontakt mit Lebensmitteln geeignet. 

BITO hat ESD-Eurobehälter, ESD-Sichtlagerkästen, ESD-KLT-Behälter, ESD-Stapelbehälter, ESD-Faltboxen, ESD-Kisten, ESD-Schwerlastbehälter, ESD-Paletten, ESD-Regale, ESD-Rollenleisten, ESD-Transportroller u.v.a.m. in seinem Programm. 

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