ESD Schutz ist vor allem in der Reparatur und Entwicklung von elektronischen Bauteilen ein sehr wichtiges Thema. Wir bei Ilgenfritz Mechatronics achten bei der Reparatur von Landmaschinenelektronik stets auf ESD-Schutz, um die Steuergeräte vor weiteren Schäden zu schützen.
Teilweise nehmen Bauteile schon ab 35V Entladungen irreparablen Schaden. Um das zu verhindern, muss eine Umgebung für Elektronikentwicklung und Reparatur ESD-geschützt sein. In diesen elektrostatisch geschützten Umgebungen (EPAs) sind die Baugruppen während Test, Reparatur, Entwicklung geschützt. Diese EPAs beinhalten elektrostatisch ableitfähige Arbeitsflächen, Transportbehälter, Böden, Stühle und Schuhe, die regelmäßig überprüft werden.
Was bedeutet eigentlich ESD-Schutz?
ESD steht für Electro-Static-Discharge (elektrostatische Entladung) und entsteht durch Reibung und Trennung von Materialien. Dieses Phänomen ist für Menschen bis zu einer bestimmten Größe unsichtbar, kann elektronische Bauteile aber nachhaltig (vor-) schädigen.
ESD beschreibt den schnellen Ladungsübergang von einem geladenen Körper auf einen anderen.
Eine Schädigung durch elektrostatische Entladung durch den Menschen kann schon stattfinden, ohne dass der Mensch es merkt.
Durch den Kontakt von verschiedenen Gegenständen laden sich Materialien auf. Spürbar ist eine elektrostatische Entladung z. B. in kalten Jahreszeiten mit einer geringen Luftfeuchtigkeit beim Anfassen einer Türklinke.
Warum ist ESD für Elektronik so gefährlich?
Im normalen Alltag kann sich eine Person oder ein Gegenstand auf Spannungen von mehreren 10.000 Volt aufladen. Ein Mensch kann eine Entladung leider erst ab einer höheren Voltanzahl wahrnehmen, doch Schäden an elektronischen Bauteilen wie z. B. einer Sicherungsplatine im Traktor können schon bei ca. 100 Volt auftreten.
ESD-Schäden sind oftmals nicht direkt erkennbar, sondern machen sich erst nach der Zeit bemerkbar.
Maximal 30% der Schäden sind direkt erkennbar. Diese direkt auftretenden Schäden nennt man electrical overstress (EOS). Der Rest ist eine latente Beschädigung, die Wochen, Monate oder sogar Jahre später zum Ausfall führen kann.
Der menschliche Körper kann elektrostatische Entladung durch Fühlen erst bei ca. 3.500V, durch Hören erst bei 5.000V und durch Sehen erst bei 10.000V erkennen. ESD Schäden kann man teilweise an erhöhter Stromaufnahme oder an Fehlfunktionen erkennen.
Wie kann man ESD Entladungen vermeiden?
Es gibt viele Möglichkeiten, elektrostatische Entladungen zu vermeiden.
- Aufladbare Isolatoren vermeiden (z. B. ungeeignete Kunststoffboxen oder -tüten)
- Trennvorgänge vermeiden
- Niedrige Luftfeuchtigkeit vermeiden
- Installation einer EPA (in der alles nach Norm DIN EN 61340-5-1 leit- oder ableitfähig ist und keine Ladungen mit mehr als 50V auftreten können)
Welche Maßnahmen trifft Ilgenfritz Mechatronics?
Die Reparaturwerkstatt ist ein ESD-geschützter Bereich (EPA). Alle Mitarbeiter erhalten regelmäßig ESD-Schulungen, um die Schutzmaßnahmen ordnungsgemäß umzusetzen und Ihre Elektronik zu schützen. Die nächsten Absätze beschreiben einige Maßnahmen, welche bei Ilgenfritz Mechatronics täglich zum Einsatz kommen.
ESD Schuhe
Bevor unsere Elektroniker und Elektronikerinnen die Werkstatt betreten, ziehen sie ESD-Schuhe an. Diese Schuhe haben die Besonderheit, dass beim Arbeiten oder Gehen entstehende Körperspannung über die Schuhsole an den ableitfähigen Boden abgeleitet wird.
ESD Kleidung
Unsere Elektronikprofis sind ausgestattet mit ESD Kleidung. ESD Kleidung hat (ab-)leitfähige Fasern, die evtl. Körperspannung nach außen abschirmt und über das System Mensch-Schuh-Boden neutralisiert.
ESD Prüfstelle
Vor der Türe zur Werkstatt befindet sich eine ESD-Schutz Prüfstelle. Dort wird täglich vor Arbeitsantritt das ESD-Handgelenkband mit Spiralkabel sowie die ESD-Schuhe auf Funktion geprüft.
ESD Handgelenkband
Während der Arbeit mit den Platinen, Terminals oder Joysticks tragen die Mitarbeiter und Mitarbeiterinnen beim Sitzen sogenannte ESD-Handgelenkbänder. Diese sind per Kabel an einen Erdungspunkt angebunden und sorgen dafür, dass die Elektronik nicht durch Ladungsübertragung geschädigt wird.
ESD Matten
Alle elektronischen Bauteile werden ausschließlich auf ESD-Matten geöffnet und bearbeitet. ESD Matten sind Gummimatten, welche nach einer bestimmten Norm ableitfähig sind. Eventuell vorhandene elektrostatische Landung wird kontrolliert an Erde abgeleitet, sodass die Elektronik in sicherer Umgebung bearbeitet werden kann.
Der Schutz vor ESD ist ein kontinuierlicher Prozess. Bei uns werden regelmäßig Verbesserungen geplant und durchgeführt.
Defekte Landmaschinenelektronik sollten Sie schon in Hinsicht auf den ESD-Schutz unbedingt von Profis reparieren lassen. Bei Reparaturversuchen zu Hause oder im eigenen Betrieb kann es schnell zu weiteren, oft unentdeckten Schäden kommen. Ilgenfritz Mechatronics Ihr Spezialist für Land- und Baumaschinenelektronik-Reparaturen.
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