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Elektronik

Sicherheit gegen elektrostatische Entladung

ESD-Schutzvorrichtung für Elektronikteile und Vorrichtungen

Electrostatic Sensitive Device

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ESD-sichere Barcode-Lesegeräte

ESD-sichere Barcode-Lesegeräte bieten Schutz gegen elektrostatische Entladung, die kostspielige Schäden verursachen kann.

DataMan 8050 Serie

DataMan 8050 Barcode-Leser sind mit den branchenführenden Barcode-Lesealgorithmen von Cognex ausgestattet und so konzipiert, dass sie den rauen Fertigungsbedingungen standhalten.

Die elektrostatische Entladung (ESD), der plötzlich auftretende Fluss statischer Elektrizität zwischen zwei Objekten, ist eine kostspielige und gefährliche Bedrohung in vielen Branchen, unter anderem in der Elektronik, Automobilindustrie, Biotechnologie und Pharmaindustrie, bei Medizinprodukten und Halbleitern. Die ESD kann elektronische Geräte beschädigen, Explosionen oder Feuer in entzündlicher Umgebung auslösen und Datenausfälle verursachen. Laut der ESD Association kostet die ESD allein die Elektronikindustrie durch Beeinträchtigung der Produktionserträge, der Produktqualität und der Kundenzufriedenheit jedes Jahr Milliarden Dollar.

Statische Elektrizität, die früher als elektrostatische Entladung bezeichnet wurde, entsteht im Allgemeinen durch den Kontakt und die Trennung von Materialien in einem Prozess, der als triboelektrische Aufladung bekannt ist. Wenn Sie beispielsweise über einen Teppichboden gehen, führt die Interaktion zwischen dem Teppich und Ihren Schuhen zu einem Verlust von Elektronen im Teppeich, wodurch dieser positiv geladen wird und Ihre Schuhe mehr Elektronen aufweisen, wodurch sich diese negativ aufladen. Sie verspüren demnach einen Schlag, wenn sich die statische Elektrizität aus Ihrem Körper bei einem ESD-Ereignis durch einen Metall-Türknauf entlädt, der dabei als elektrischer Leiter fungiert.

Die Stärke der elektrischen Ladung, die durch die triboelektrische Aufladung entsteht, hängt von mehreren Faktoren, wie dem Kontaktbereich, den Merkmalen des Materials, wie schnell die Materialien getrennt werden, und der relativen Feuchtigkeit ab. Neben der triboelektrischen Aufladung gibt es andere, weniger gebräuchliche Quellen für statische Elektrizität, wie Induktion, Ionenbeschuss und Kontakt mit anderen geladenen Gegenständen.

Auch wenn die statische Elektrizität in Coulomb gemessen werden, so konzentrieren sich die Techniker oft auf die Bewertung des elektrostatischen Potentials zwischen den Materialien, das in Volt gemessen wird und von den elektrischen Ladungen, deren räumliche Anordnung und dem Abstand zwischen den Materialien abhängig sind. So kann beispielsweise jemand, der über einen Teppich schreitet 1500 V an statischer Elektrizität bei einer relativen Feuchtigkeit (RH) von 65% bis 90% und 35.000 V an statischer Elektrizität bei einer RH von 10% bis 20% erzeugen. Im Gegensatz dazu kann ein elektronisches Bauteil, das, wie zum Beispiel eine Festplatte empfindlich auf elektrostatische Entladungen (ESDS) reagiert, durch ein Ereignis mit 10 V ESD Schaden nehmen.

ESD Schäden an Elektronikteilen und Vorrichtungen

Durch ein ESD-Ereignis verursachter Schaden wird entweder als katastrophal oder latent bezeichnet. Bei einem katastrophalen Schaden funktioniert das Elektronikgerät nicht mehr. Bei einem latenten Schaden arbeitet das Elektronikgerät nach einem ESD-Ereignis weiter, es kann jedoch mit der Zeit eine Störung aufweisen oder vorzeitig ausfallen.

ESDS Teile und Vorrichtungen werden je nach ESD-Empfindlichkeit entsprechend drei verschiedenen Modellen eingeteilt:
  • Human-Body Model (HBM) for transfer of electrostatic charge from the human body to an ESDS device
  • Machine Model (MM) for transfer of electrostatic charge from a charged conductive object, such as a metallic tool or fixture, to an ESDS device
  • Charged Device Model (CDM) for transfer of electrostatic charge from an ESDS to a conductor, which can occur when static electricity accumulates on the ESDS device through handling or contact and separation with packaging materials, work surfaces, or machine surfaces

ESD Schutz

Da selbst geringe Mengen an ESD ESDS Vorrichtungen beschädigen können, muss die ESD während der gesamten Lebensdauer eines Produktes, von der Herstellung und vom Test, Lieferung, Handhabung und im Außendienst überwacht werden. Der Schutz von ESDS Vorrichtungen umfasst die Verwendung von:

  • Arbeitsstationen mit elektrostatischer Ableitung
  • Antistatik-Armbändern
  • Statisch gesteuerter Kleidung
  • Leitenden oder ableitenden Bodenmaterialien und Schuhen
  • Antistatischen Lacken
  • Feuchtigkeitsregelung und Luftionisierern
  • Statisch geschützen Taschen
  • ESD-Messwerkzeugen, wie Spannungsmessern und Feldmessgeräten zur Überwachung des Niveaus der statischen Aufladung
  • Barcode-Lesegeräte zur automatischen Überwachung von Vorrichtungen und ESD-Ereignissen

Cognex Support für den ESD Schutz

Die Cognex DataMan Serie ESD-sicherer tragbarer und stationärer Barcode-Lesegeräte ist die größte Familie industrieller Barcode-Lesegeräte, die ESD-sicheren Kunststoff bei allen Gehäusen mit der antistatischen Beschichtung aller optischen Teile verbindet und so Schäden an Komponenten verhindert, die ESDS sind.

Die ESD-sicheren Barcode-Lesegeräte von Cognex erfüllen die ESD-Sicherheitsanforderungen gemäß IEC 61340-5-1:2016. Dieser Standard wird auf Tätigkeiten angewandt, die elektrische oder elektronische Teile, Baugruppen, und Ausrüstungen mit Stehspannungen größer oder gleich 100 V HBM, 200 V CDM, und 35 V für isolierte Leiter herstellen, verarbeiten, zusammensetzen, installieren, verpacken, etikettieren, instandhalten, testen, inspizieren, transportieren oder anderweitig handhaben.

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