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ESD-Schutz: Normen, Konzepte und Messtechnik in der Praxis

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Bibliographic Details
Main Author:	Berndt, Hartmut 1955- (Author)
Format:	Book
Language:	German
Published:	Tübingen expert [2019]
Edition:	3., überarbeitete und erweiterte Auflage
Series:	Kontakt & Studium Band 675
Subjects:	Schutz > Elektrotechnik Umsatzsteuerrecht Elektrostatische Entladung Elektronisches Bauelement Elektronische Baugruppe Umsatzsteuer Deutschland ESD Control System Elektrostatik Fertigung Messtechnik Produktionssicherheit Qualitätsmanagement
Online Access:	Inhaltstext Inhaltsverzeichnis
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ISBN:	9783816932352 3816932355

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adam_text	INHALT 1. EINLEITUNG . 1 1.1. ENTSTEHUNG ELEKTROSTATISCHER LADUNGEN UND WIRKUNGEN AUF ELEKTRONISCHE BAUELEMENTE UND BAUGRUPPEN . 3 1.2. KLASSISCHE ENTSTEHUNGSMECHANISMEN . 6 1.2.1. TRIBOELEKTRIZITAET - REIBUNGSELEKTRIZITAET . 6 1.2.2. LADUNGSENTSTEHUNG DURCH INFLUENZ - EINFLUSS VON EINEM ELEKTRISCHEN FELD . 8 1.2.3. BERECHNUNG DER ELEKTROSTATISCHEN AUFLADUNG . 8 1.2.4. MECHANISMEN, DIE DIE ELEKTROSTATISCHE AUFLADUNG BEEINFLUSSEN . 13 1.2.4.1. MATERIALEIGENSCHAFTEN . 13 1.2.4.2. REIBUNGSELEKTRIZITAET UND KONTAKTSPANNUNG . 14 1.3. ALLGEMEINE ENTLADEMECHANISMEN . 16 1.4. FEHLERMODELLE . 18 1.4.1. HUMAN BODY MODEL (HBM) - KOERPERENTLADUNGSMODELL . 18 1.4.2. MACHINE MODEL (MM) - MASCHINENMODELL . 21 1.4.3. CHARGED DEVICE MODEL (ODM) - MODELL VOM GELADENEN OBJEKT . 23 1.4.4. FIELD INDUCED MODEL (FIM) - FELDBEZOGENE ENTSTEHUNG UND ENTLADUNG VON ELEKTROSTATISCHEN LADUNGEN .29 1.4.5 CHARGED BOARD MODEL (CBM) UND FIELD INDUCED CHARGED BOARD MODEL (FICBM) . 29 1.5. ALLGEMEINE FEHLERMODELLE VON ELEKTRONISCHEN BAUELEMENTEN . 30 1.5.1. THERMISCHER DURCHBRUCH . 30 1.5.2. DIELEKTRISCHER DURCHBRUCH . 31 1.5.3. AUFSCHMELZEN DER METALLISIERUNG . 32 1.5.4. UNTERSCHIEDE BEI DEN VERSCHIEDENEN BEUELEMENTETECHNOLOGIEN . 32 1.6. WIRKUNGEN VON ESD AUF MOS-STRUKTUREN . 33 1.6.1. AUFBAU UND WIRKUNGSWEISE EINES MOS-TRANSISTORS . 33 1.6.2. ENTLADUNG AN EINEM MOS-TRANSISTOR . 34 1.6.3. LEISTUNGS-MOS-TRANSISTOREN . 35 1.6.4. MEHRFACHE ESD-FEHLER - UEBERLAGERUNG VON FEHLERN - LATENTE FEHLER UND DEGRADATION . 36 1.6.5. WIRKUNGEN VON ESD AUF BIPOLARE BAUELEMENTE . 38 1.6.5.1. DAS WUNSCH-BELL-MODELL ZUR BESTIMMUNG VON FEHLERPEGELN . 39 1.6.5.2. BERECHNUNG DER ESD-SPANNUNGSSCHWELLE VON PN-UEBERGAENGEN . 40 2. ESD-NORMEN - DIN EN 61340-5-1 UND DIN IEC/TR 61340-5-2, ANSI ESD S20.20 . 44 2.1. UEBERSICHT UEBER DIE ENTWICKLUNG DER NORMENFAMILIE IEC 61340-X-X ELECTROSTATICS . 44 2.2. GRUNDSPEZIFIKATION - ALLGEMEINE ANFORDERUNGEN FUER DEN SCHUTZ ELEKTRONISCHER BAUELEMENTE UND BAUGRUPPEN VOR ELEKTROSTATISCHEN ENTLADUNGEN . 50 2.3. DEFINITIONEN . 51 2.3.1. ALLGEMEINE DEFINITIONEN . 51 2.3.2. WIDERSTANDSDEFINITIONEN . 53 2.3.3. MATERIALEIGENSCHAFTEN . 55 2.4. DIE NORMEN DIN EN 61340-5-1 UND DIN IEC/TR 61340-5-2 (NEU AB 04/2019) . 56 2.5. VERGLEICH DIN EN 61340-5-1 UND ANSI/ESD S20.20 . 58 2.6. ESD-NORM DIN EN 61340-5-1 (2017) . 59 2.7. KENNZEICHNUNG VON ESDS UND ESD-ARBEITSPLAETZEN BZW. BEREICHEN . 62 2.8. BESTANDTEILE EINER ESD-SCHUTZZONE (EPA) . 64 3. ESD-CONTROL-PLAN .66 3.1. ESD-CONTROL-PLAN - EINFUEHRUNG WARUM? . 66 3.2 ESD-KONTROLLMASSNAHMEN . 66 3.2.1. INTERNE SCHUTZSCHALTUNGEN DES HALBLEITERHERSTELLERS AUF EINEM CHIP .67 3.2.1.1. WIDERSTANDSNETZWERK . 67 3.2.1.2. DIODENKOMBINATION . 68 3.2.1.3. WIDERSTANDS-DIODEN-KOMBINATION . 68 3.2.1.4. FELDPLATTENELEKTRODE . 69 3.2.1.5. * PUNCH THROUGH * -TRANSISTOR MIT DUENNEM GATEOXID . 70 3.2.1.6. PUNCH THROUGH -TRANSISTOR MIT DICKEM GATEOXID . 71 3.2.1.7. PRAKTISCHE SCHUTZSCHALTUNGSANORDNUNGEN . 71 3.2.2. TECHNOLOGISCHE MASSNAHMEN DES HALBLEITERHERSTELLERS BEI DER HERSTELLUNG . 73 3.3. ESD-CONTROL-PLAN - 5-STUFEN-PLAN .74 3.3.1. 1 .STUFE - ANALYSE . 75 3.3.2. 2. STUFE - AUFSTELLUNG DES ESD-KONTROLLPROGRAMMS (ESD-CONTROL-PLAN) . 76 3.3.3. 3. STUFE - SCHULUNG DER MITARBEITER . 76 3.3.4. 4. STUFE - EINFUEHRUNG DER ESD-KONTROLLMASSNAHMEN . 76 3.3.5. 5. STUFE - UEBERPRUEFUNG DER ESD-KONTROLLMASSNAHMEN UND INBETRIEBNAHME . 77 3.3.6. ZUSAMMENFASSUNG . 77 3.4. ANFORDERUNGEN AN DIE EINZELNEN AUSRUESTUNGEN UND STUFEN . 77 3.4.1. ANFORDERUNGEN AN DIE PERSON . 78 3.4.2. ANFORDERUNGEN AN DEN ESD-ARBEITSPLATZ . 78 3.4.3. ANFORDERUNGEN AN DEN ESD-FUSSBODEN . 80 3.4.4. ANFORDERUNGEN AN DIE EPA . 80 3.4.5. ANFORDERUNGEN AN MASCHINEN UND AUSRUESTUNGEN . 82 3.4.6. ANFORDERUNGEN AN VERPACKUNGSMATERIALIEN . 83 3.4.7. TESTMETHODEN FUER DIE MASSNAHMEN DES ESD-CONTROL-SYSTEMS . 83 4. ANFORDERUNGEN AN ESD-CONTROL-MASSNAHMEN UND AUSFUEHRUNGEN . 86 4.1. ALLGEMEINE ANFORDERUNGEN . 88 4.2. GESTALTUNG DER ARBEITSPLAETZE, ARBEITSRAEUME . . 90 4.2.1. GRUNDSAETZLICHE AUSRUESTUNGEN . 93 4.2.1.1. ESD-ARBEITSPLATZAUSRUESTUNG . 93 4.2.1.2. ESD-ARBEITSBEREICH . 93 4.2.2. ANFORDERUNGEN AN DIE KENNZEICHNUNG . 93 4.2.3. ANFORDERUNGEN AN PCB, BAUGRUPPEN . 94 4.2.4. EPA, EINZEL-KOMPLETT EPA, REINRAUMBEREICHE, HOCHSPANNUNGSPRUEFPLAETZE, SERVICE ARBEITSPLAETZE . 95 4.3. ANFORDERUNGEN AN DIE ESD-KONTROLLMASSNAHMEN IN EINER EPA . 96 4.3.1. ARBEITSPLATZOBFLAECHE, WAGEN . 96 4.3.2. FUSSBODEN . 98 4.3.2.1. AUSFUEHRUNGEN . 100 4.3.2.2. ABLEITFAEHIGER FUSSBODENBELAG . 100 4.3.2.3. ABLEITFAEHIGES BESCHICHTUNGSSYSTEM AUS EPOXIDHARZ (DICKSCHICHT) . 102 4.3.2.4. ABLEITFAEHIGE SYSTEME AUF DER BASIS VON LEITFAEHIGEN EPOXIDHARZ- ODER PU- LACKEN (DUENNSCHICHT) . 104 4.3.2.5. ANDERE FUSSBODENSYSTEME UND VERSIEGELUNGEN VON BODENBELAEGEN UND BESCHICHTUNGEN . 105 4.3.3. PERSONENAUSRUESTUNGEN . 105 4.3.3.1. BEKLEIDUNG, HANDSCHUHE, ARBEITSKITTEL . 105 4.3.3.2. HANDGELENKBAENDER. . 110 4.3.4. TISCHE, STUEHLE, MOEBEL, WAENDE . 111 4.3.5. ERDUNGSMASSNAHMEN . 113 4.3.5.1. ERDUNG DER ARBEITSOBERFLAECHE . 113 4.3.5.2. ERDUNGSANSCHLUESSE . 113 4.3. OE.3. EPA-ERDUNGSKABEL . 115 4.3.5.4. EPA-ERDUNGSANSCHLUSSPUNKTE (EBP) . 115 4.3.5.5. PERSONENSCHUTZ IN EINER EPA . 115 4.3.5.6. ABLEITWIDERSTAENDE ZUR STROMBEGRENZUNG, ABLEITWIDERSTAENDE . 116 4.3.6. NICHTSTATIONAERE UND SERVICE-ARBEITSPLAETZE . 116 4.3.7. ANFORDERUNGEN AN MASCHINEN UND AUSRUESTUNGEN, TRANSPORTEINRICHTUNGEN, WERKZEUGE . 119 4.3.7.1. WERKZEUGE . 119 4.3.7.2. MASCHINEN UND AUSRUESTUNGEN, AUTOMATISCHE TRANSPORTEINRICHTUNGEN . 120 4.3.7.3. LOETKOLBEN, LOETANLAGEN . 121 4.3.8. ELEKTROSTATISCHE FELDER IN EINER EPA . 123 4.3.9. UMGEBUNGSBEDINGUNGEN, LUFTFEUCHTIGKEIT UND TEMPERATUR . 123 4.4. ANFORDERUNGEN AN ESO-VERPACKUNGSMATERIALIEN . 124 4.4.1. NORMGERECHTE ANFORDERUNGEN . 124 4.4.2. PRAKTISCHE AUSFUEHRUNGEN . 125 4.4.2.1. LEITFAEHIGE UND (ANTISTATISCHE) VERPACKUNGEN . 125 4.4.2.2. EIGENSCHAFTEN UND ANFORDERUNGEN AN FOLIEN . 127 4.4.3. LAGERZEIT VON VERPACKUNGEN . 133 4.4.4. KENNZEICHNUNG VON ESD-VERPACKUNGEN . 133 4.4.5. ANFORDERUNGEN AN VERPACKUNGEN NACH DER NORM "ANSI/ESD 8541" [102] . 135 4.4.5.1. ANFORDERUNGEN AN VERPACKUNGEN NACH DIN EN 61340-5-3 [99] UND ANSI/ESD S541 [46, 102] . 136 4.4.5.2. KLASSIFIKATION VON ESD-VERPACKUNGSMATERIALEIGENSCHAFTEN NACH DIN EN 61340-5-3 UND ANSI/ESD S541 3 . 137 4.5. VERANTWORTUNG IM ESD-BEREICH - AUFGABEN EINES ESD-KOORDINATORS . 140 4.5.1. BETRIEBSLEITUNG, MANAGEMENT . 140 4.5.2. VERANTWORTUNG DER MITARBEITER . 140 4.5.3. ESD-KOORDINATOR, ESD-PROGRAMM MANAGER . 140 4.6. ESD-SCHULUNGEN . 141 4.7. UEBERPRUEFUNG DER ESD-KONTROLLMASSNAHMEN . 142 4.8. IONISATION . 146 4.8.1. INDUKTION . 146 4.8.2. IONISATION DURCH RADIOAKTIVES MATERIAL . 147 4.8.3. ELEKTRISCHE IONISATION - STATISCHE IONISATION . 147 4.8.4. REALISIERUNG DER IONISATION AM ESO-ARBEITSPLATZ . 149 4.9. MUSTER FUER EINE ESD-KONTROLLPROGRAMM, PRUEF- UND KONTROLLPLAN . 151 5. MESSTECHNIK, GRUNDLAGEN UND PRAKTISCHE ERFAHRUNGEN . 162 5.1. BEZIEHUNGEN ZWISCHEN ELEKTROSTATISCHER LADUNG UND ELEKTROSTATISCHEM FELD. 162 5.2. MESSUNG ELEKTROSTATISCHER LADUNGEN . 170 5.3. MESSUNG DER ELEKTRISCHEN FELDSTAERKE IN EINEM ELEKTROSTATISCHEN FELD . 175 5.4. MESSUNG VON WIDERSTAENDEN - OBERFLAECHEN- UND ABLEITWIDERSTAENDEN . 181 5.4.1. WIDERSTANDSDEFINITIONEN . 181 5.4.2. HINWEISE FUER DEN EINSATZ DER BESCHRIEBENEN MESSVERFAHREN UND MESSPRINZIPIEN. 184 5.4.3. MESSUNG VON OBERFLAECHENWIDERSTAENDEN . 186 5.4.3.1. OBERFLAECHENWIDERSTAND NACH DIN EN 61340-4-1 . 186 5.4.3.2. OBERFLAECHENWIDERSTAND NACH DIN EN 1081 . 189 5.4.3.3. OBERFLAECHENWIDERSTAND NACH DIN EN 61340-2-3 . 191 5.4.3.4. OBERFLAECHENWIDERSTAND NACH DIN DIN EN 62631-3-2 . 192 5.4.3.5. OBERFLAECHENWIDERSTAND NACH ANSI/ESD S7.1 . 194 5.4.3.6. OBERFLAECHENWIDERSTAND NACH ANSI/ESD STM11.11 . 195 5.4.3.7. OBERFLAECHENWIDERSTAND MIT DER MIKRO-RINGELEKTRODE NACH ESD STM11.11 . 195 5.4.3.8. OBERFLAECHENWIDERSTAND MIT DER MIKRO-ZWEIPUNKTELEKTRODE NACH ASTM/ESD STM 11.13 . 196 5.4.3.9. ZUSAMMENFASSUNG - MESSUNG DES OBERFLAECHENWIDERSTANDES RO . 196 5.4.4. MESSUNG VON ABLEITWIDERSTAENDEN . 197 5.4.4.1. ABLEITWIDERSTAND NACH DIN EN 61340-4-1 . 197 5.4.4.2. ABLEITWIDERSTAND NACH DIN EN 1081 . 199 5.4.4.3. ABLEITWIDERSTAND NACH DIN EN 61340-2-3 . 199 5.4.4.4. ABLEITWIDERSTAND NACH DIN 62631-3-1 . 201 5.4.4.5. ABLEITWIDERSTAND NACH ANSI/ESD S7.1 . 201 5.4.4.6. ZUSAMMENFASSUNG - MESSUNG DES ABLEITWIDERSTANDES NACH R A . 202 5.4.5. MESSUNG VON DURCHGANGS- UND VOLUMENWIDERSTAENDEN .202 5.4.5.1. DURCHGANGSWIDERSTAND NACH DIN EN 61340-4-1 . 203 5.4.5.2. DURCHGANGSWIDERSTANC NACH DIN EN 61340-2-3 . 204 5.4.5.3. DURCHGANGSWIDERSTAND NACH DIN DIN EN 62631-3-1 . 205 5.4.5.4. ZUSAMMENFASSUNG - MESSUNG DES DURCHGANGS- ODER VOLUMENWIDERSTANDES . 206 5.4.6. WEITERE WIDERSTANDSMESSVERFAHREN . 206 5.5. PRAKTISCHE MESSUNGEN UND MESSVORSCHRIFTEN FUER WIDERSTAENDE UND WEITERE PARAMETER (ENTLADEZEIT, PERSONENAUFLADUNG) ZUR ERMITTLUNG DER WIRKSAMKEIT DER ESD-KONTROLLMASSNAHMEN . 210 5.5.1. ESD-ARBEITSOBERFLAECHEN, REGALE . 210 5.5.1.1. ABLEITWIDERSTAND VON ESD-ARBEITSOBERFLAECHEN . 210 5.5.1.2. OBERFLAECHENWIDERSTAND VON ESD-ARBEITSOBERFLAECHEN UND MATERIALIEN FUER ESD- ARBEITSOBERFLAECHEN . 211 5.5.1.3. PRAKTISCHE MESSERGEBNISSE FUER WIDERSTANDSMESSUNGEN AN ESD-MATERIALIEN FUER ARBEITSOBERFLAECHEN . 213 5.5.1.4. AUFLADBARKEIT UND ENTLADEZEITMESSUNG VON ESD-ARBEITSOBERFLAECHEN . 214 5.5.1.5. REGALOBERFLAECHEN . 215 5.5.2. ESD-FUSSBOEDEN . 216 5.5.2.1. ABLEITWIDERSTAND VON ESD-FUSSBOEDEN . 216 5.5.2.2. OBERFLAECHEN-, DURCHGANGS - UND VOLUMENWIDERSTAND VON VERLEGTEN ESD-FUSSBOEDEN UND VON MATERIALIEN . 217 5.5.2.3. PRAKTISCHE MESSERGEBNISSE FUER WIDERSTANDSMESSUNGEN AN MATERIALIEN FUER ESD- FUSSBOEDEN . 219 5.5.2.4. SYSTEMWIDERSTAND UND PERSONENAUFLADUNG . 222 5.5.3. PRUEFUNG VON ESD-TRANSPORTWAGEN . 227 5.5.4. PRUEFUNG VON ESD-STUEHLEN . 228 5.5.5. PRUEFUNG VON ESD-BEKLEIDUNG UND ESD-SCHUHEN .230 5.5.5.1. ESD-SCHUHE . 230 5.5.5.2. ESD-BEKLEIDUNG . 232 5.5.5.3. HANDSCHUHE UND FINGERLINGE . 237 5.5.6. PRUEFUNG VON ESD-WERKZEUGEN . 239 5.5.7. MESSVERFAHREN FUER ESD-VERPACKUNGSMATERIALIEN .240 5.5.7.1. OBERFLAECHENWIDERSTAND VON ESD-VERPACKUNGSMATERIALIEN . 240 5.5.7.2. VOLUMENWIDERSTAND VON ESD-VERPACKUNGSMATERIALIEN . 243 5.5.7.3. ERMITTLUNG DES ABSCHIRMVERHALTENS VON ESD-VERPACKUNGSMATERIALIEN . 243 5.5.7.4. MESSVERFAHREN FUER DIE ABLEITZEIT ODER STATIC DECAY TIME . 245 5.5.7.5. PRAKTISCHE MESSUNGEN AN ESD-VERPACKUNGSMATERIALIEN . 247 5.6. UEBERPRUEFUNG VON IONISATOREN . 255 5.7. EINFLUSS DER LUFTFEUCHTIGKEIT UND DER TEMPERATUR .258 LITERATURVERZEICHNIS . 259 STICHWORTVERZEICHNIS . 265
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