BJZ GmbH & Co. KG Seit 1979 im Dienst unserer Kunden

ESD

Als das Radio noch elektrisch und nicht elektronisch war, waren die Gefahren elektrostatischer Aufladungen nur bei der Handhabung explosionsgefährdeter Stoffe und in der Medizin durch Äthernarkose bekannt.

Erst durch die Entwicklung der Halbleitertechnologie mit immer feineren Strukturen und den dort auftretenden Schäden, erkannte man allmählich, dass diese Schäden durch elektrostatische Aufladungen verursacht wurden.

Da die USA damals führend in der Halbleitertechnologie waren, kamen erste Maßnahmen gegen statische Aufladungen auch von dort. Zu den ersten ESD-Produkten zählen z.B. ESD - Armbänder und Kabel, ESD - Tischbeläge und vor allem abschirmende Verpackungsbeutel.

In Deutschland wurden damals Versuche mit z.B. leitfähigen Schaumstoffen durchgeführt. So wurden z.B. zylinderförmige Schaumstoffkörper mit einer leitfähigen Tinktur getränkt und nach dem Trocknen in die Holzsohlen von Clogs eingebracht - hierdurch entstanden die ersten ableitfähigen Schuhe (damals für die Medizin im OP-Bereich). Abhängig von der Konsistenz der Schäume und der Art der Tinktur entstanden weiche Schäume (zum Verpacken) oder harte Schäume (zum Stecken von Bauteilen). Mittlerweile verwendet man Schäume, die bereits bei der Herstellung entsprechende chemische Bestandteile aufweisen.

Leitfähige PE - Schaumstoffe werden immer noch intensiv eingesetzt. Entweder als Steckschaum oder für hochwertige Verpackungen. Leitfähiger PU (Polyurethan) - Schaumstoff wird in der weichen Version nach wie vor gerne genutzt, während die Nutzung der harten Form zurückgeht, da diese Art gerne zum "Krümeln" neigt, was unerwünschte Kontaminationen zur Folge hat. Weit verbreitet ist inzwischen auch antistatischer meist rosa Schaumstoff, den es sowohl als PE - Schaumstoff als auch PU - Schaumstoff gibt.

Um elektronische Bauteile (PCB - printed circuit board) sicher zu lagern und zu transportieren, wurden damals vorzugsweise Magazine aus Kunststoff verwendet. Um ESD - Sicherheit zu erreichen, wurden diese Magazine häufig galvanisch metallisiert. Erst in den frühen 80er Jahren (des letzten Jahrhunderts) gelang es entsprechende Behälter und Magazine aus leitfähigem Kunststoff auf den Markt zu bringen.

Als ESD - Tischmatten gab es damals fast ausschließlich amerikanische Produkte. Als viel versprechende Lösung verwendete die Firma BJZ einen antistatischen Tischbelag, der auf der Unterseite mit leitfähiger Dispersionsfarbe beschichtet wurde, was die Ableitfähigkeit enorm verbesserte. Die Beschichtung des Belages wurde 1983 ersetzt durch einen 3 mm starken, aufkaschierten PE (Polyethylen) - Schaumstoff. Erst in den späten 80er Jahren gelang es einen brauchbaren zweischichtigen Kautschukbelag herzustellen. Dieser Belag wird heute in verschiedenen Variationen hergestellt.

So wie die ESD - Tischbeläge stammten auch Armbänder und Kabel für die Personenerdung vorzugsweise aus den USA. ESD - Armbänder und Kabel aus Europa waren damals, aus heutiger Sicht, eher skurriler Natur. In den späten 80er Jahren investierte BJZ in Werkzeuge, um Spiralkabel mit so genannten Tinsellitzen, eingebauten Widerstand und umspritzten Druckknopf herzustellen. Aufgrund der hohen Qualität konnte BJZ hier eine unbegrenzte Garantie auf Kabelbruch geben. - Dieses gilt auch heute noch. Textile ESD - Armbänder, die BJZ bereits seit Anfang der 80er Jahre herstellen ließ, erhielten ihre Leitfähigkeit damals durch eingewebte, metallisierte Fasern. Diese Fasern hielten jedoch dem aggressiven Körperschweiß nicht stand und verursachten außerdem aufgrund eines Nickelgehalts allergische Reaktionen (Nickelallergie). Um diesem Missstand abzuhelfen, verwendete BJZ nunmehr als ableitfähige Faser ausschließlich "Carbonfasern". Hier handelt es sich nicht um Kohlefasern, da die für diesen Zweck völlig ungeeignet wären. Tatsächlich handelt es sich hier um Nylonfasern, die mit Spezialrußen angereichert sind mit einem Trägermaterial aus anderen textilen Fasern. Den technischen Anwender interessiert dies jedoch nicht. Wichtig ist hier, dass es sich um Fasern handelt, die triboelektrische Ladungen sicher und dauerhaft ableiten, und die nicht aus Metall sind. Im allgemeinen spezifischen Sprachgebrauch bezeichnet man diese als Carbonfasern.

Mit den steigenden Anforderungen an den ESD - Schutz lernte man, dass die Personenerdung zwingend mit leitfähiger Kleidung und leitfähigen Schuhe zu ergänzen ist. Arbeitsschuhe, insbesondere für den explosionsgefährdeten Bereich, waren bereits zwingend antistatisch ausgerüstet, entsprachen jedoch hinsichtlich der Ableitfähigkeit nicht den ESD - Anforderungen. Die ersten Schuhe die den Anforderungen entsprachen waren jedoch optisch sehr gewöhnungsbedürftig. Heute entsprechen ESD - Schuhe fast allen modischen Wünschen. Hinsichtlich konstanter, dauerhafter Ableitfähigkeit haben jedoch manche, auch namhafte, Hersteller noch nicht den richtigen Weg gefunden. Durch intensive, problemorientierte Entwicklung ist es z.B. der Firma Schürr gelungen, auch bei geringer Luftfeuchtigkeit gute, konstante ESD - Ableitwerte zu erreichen.

Um die personenbezogene ESD - Ausrüstung zu vervollständigen, ist eine entsprechende Oberbekleidung die logische Konsequenz. Ähnlich wie bei Erdungsarmbändern verwendet man textile Stoffe in die leitfähige Fasern, vorzugsweise gitterförmig, eingewebt sind. Als leitfähige Fasern werden entweder metallisierte Kunststofffasern, Metallfilamente mit Trägergarnen, oder "Carbonfasern" verwendet. Um Kontaminationen elektronischer Baugruppen durch gelegentlich herausbrechende Metallfaserstücke zu vermeiden und allergische Hautreaktionen auszuschließen, verwendet BJZ von Anfang an "Carbonfasern".

Alle ESD - Maßnahmen können ins Chaos führen, wenn nicht entsprechende Regularien mit allgemein gültigen Messmethoden und Vorschriften dahinter stehen. Mangels bestehender ESD- Regularien wurden zunächst Vorschriften für explosionsgeschützte Räume verwendet. Da das, was für den Explosionsschutz gilt, nicht immer für die Elektronik gut ist, ja manchmal sogar kontraproduktiv sein kann, gingen viele Firmen dazu über eigene ESD - Vorschriften zu erstellen. Hieraus entstand jedoch wieder die Problematik der Uneinheitlichkeit. So konnte es durchaus sein, dass manches bei Siemens in München vorgeschrieben wurde, was z.B. bei Siemens in Nürnberg verboten war oder umgekehrt. Aus dieser Problematik entstanden zunächst konzerninterne Arbeitskreise und daraus wiederum der ESD - Verband Deutschland oder auch die ESD - Association in den USA. Für Europa wurden alle diese Vorschriften in der DIN EN - Reihe 61340 zusammengefasst (erhältlich bei BJZ oder beim Beuth - Verlag Berlin). Entsprechend den jeweiligen praktischen Anforderungen werden diese Empfehlungen und Vorschriften ständig weiterentwickelt. Infolge hiervon werden auch immer neue Produkte entstehen. So sind in den letzten 30 Jahren durch BJZ und im ständigen Dialog mit Kunden eine Vielzahl von Produkten entstanden, die auch heute noch im weltweiten Einsatz für ESD - Sicherheit sorgen.