Fachwissen

ESD im Reinraum: Gefahren & Lösungsmöglichkeiten

Gerade im Reinraum kann es zu elektrostatischen Aufladungen und Entladungen kommen. Verunreinigungen der Produkte oder die Beschädigung von Bauteilen sind nur zwei der unerwünschten Folgen. Wir zeigen Ihnen, was Sie tun können, um Probleme mit ESD im Reinraum zu vermeiden.

Reinräume als besonderes ESD-Problem

Aber warum ist der Reinraum besonders anfällig für elektrostatische Aufladungen und Entladungen? Die Antwort: Wenn die Luft für Reinräume gefiltert wird, was erfolgt, um so wenig Partikel wie möglich in den Reinraum zu lassen, hat das eine geringere elektrostatische Ausgleichsmöglichkeit der Reinraumluft zur Folge. Denn mit der Luftfilterung wird der natürliche Ionengehalt der Luft verringert.

Zusätzlich verringert wird die elektrostatische Ausgleichsmöglichkeit der Reinraumluft durch die geringere Luftfeuchtigkeit dieser Luft im Vergleich zur normalen Luft.

Die Folgen dieser speziellen Reinraumumgebung: Aufgeladene Produkte im Reinraum ziehen Restpartikel aus der Luft an, was zur Verunreinigung von Produkten wie etwa Wafern führt. Aber auch die im Reinraum befindlichen Arbeitsflächen selbst können sich aufladen und durch den damit verbundenen Anziehungseffekt verunreinigt werden, was wiederum zur Verunreinigung von Produkten führen kann.

Neben den Aufladungen sind aber auch unkontrollierte Entladungen im Reinraum gefährlich, wenn elektrostatisch empfindliche Bauteile davon betroffen sind, etwa Halbleiter und Leiterplatten, die dadurch beschädigt oder sogar zerstört werden können.

Besonders problematisch sind dabei Beschädigungen von Bauteilen, die erst später im Produktionsprozess entdeckt werden, also wenn die defekten Bauteile bereits mit anderen Bauteilen zusammengebaut wurden, was die Kosten für den Austausch beziehungsweise die Reparatur um ein Vielfaches erhöht.

Auch die Verwendung von Reinraum-Handschuhen kann eine elektrostatische Gefahr im Reinraum darstellen. Denn durch die Reibung zwischen dem Handschuh und anderen Gegenständen im Reinraum kann es zu einer elektrostatischen Aufladung kommen.

Ferner stellt es eine Gefahr dar, wenn Produktionsmaschinen von statisch aufgeladenem Personal bedient werden oder mit aufgeladenen Produkten in Berührung kommen. Fehler bei den Produktionsmaschinen, die durch diese Aufladungen entstehen, werden häufig als Softwarefehler eingestuft, obwohl es eigentlich ESD-Fehler sind.

ESD sorgt für lokale Herabstufung der Reinraumklasse

Reinräume sind in sogenannte Reinraumklassen eingeteilt, etwa nach dem ISO-Klassensystem. Je nach maximal zulässiger Anzahl von Partikeln einer bestimmten Grösse pro Kubikmeter Luft gehört ein Reinraum zu einer anderen Reinraumklasse. Wenn es nun aber partiell zur Anziehung von Schmutzpartikeln durch elektrostatische Phänomene kommt, kann es im Reinraum lokal zu einer Einbüssung von bis zu zwei ISO-Reinraumklassen kommen.

Spezielle reinraumkonforme ESD-Produkte

Um etwas gegen elektrostatische Aufladungen und unkontrollierte Entladungen im Reinraum zu unternehmen, kann man unter anderem auf spezielle Möbel, spezielle Kleidung oder etwa spezielle Verbrauchsmaterialien setzen. Es gibt viele solcher reinraumkonformen ESD-Produkte beziehungsweise Reinraumprodukte, die ESD-geeignet sind. Im Onlineshop von abovo kann man unter anderem die folgenden Produkte kaufen, die sowohl für ESD-Anwendungen als auch bestimmte Reinräume geeignet sind:

Mit speziellen ESD-Reinraum-Überschuhen können zum Beispiel Ladungen, die durch Reibung entstanden sind, wieder abgeleitet werden.

Lesen Sie auch unseren Artikel: Welche Verbrauchsmaterialien sind sowohl für den Reinraum- als auch für den ESD-Bereich geeignet?

Luftionisation als Lösung?

Neben dem Einsatz von speziellen ESD-Reinraum-Produkten bietet sich auch die Luftionisation an, um Probleme mit ESD im Reinraum zu lösen. Durch einen Luftionisierer kann man elektrostatische Aufladungen neutralisieren. Denn durch die Luftionisation wird der Ionengehalt in der Reinraumluft wiederhergestellt oder sogar erhöht. Sobald dann eine aufgeladene Oberfläche mit der ionisierten Luft in Berührung kommt, erfolgt die Neutralisation der elektrostatischen Aufladung.

Auch zur Eliminierung der irrtümlich als Softwarefehler eingestuften Fehler bei Produktionsmaschinen, die eigentlich ESD-Fehler sind, eignen sich Luftionisationen. Insbesondere Firmen, die Robotersysteme einsetzen, haben Luftionisierer installiert. Auch in der kunststoffverarbeitenden Industrie sowie der Druckindustrie werden Luftionisierer gegen statische Aufladungen eingesetzt.

Beratung zu ESD und Reinraum

Bei abovo sind wir sowohl auf ESD- als auch auf Reinraum-Produkte spezialisiert. Wir können Ihnen also dabei behilflich sein, diejenigen Produkte zu finden, die gleichzeitig für ESD-Anwendungen und Reinraum-Anwendungen tauglich sind.

Sie können unsere Experten bequem per E-Mail oder telefonisch erreichen, um eine unverbindliche Beratung zu erhalten:

  • E-Mail-Adresse von abovo: info@abovo.ch
  • Telefonnummer von abovo: +41 32 641 63 28