Was ist die Norm ANSI/ESD s20.20?

Die Norm ANSI/ESD s20.20 ist ein Leitfaden zum Schutz elektronischer Bauteile vor statischer Elektrizität. Es ist von der Electrostatic Discharge Association (ESDA) und dem American National Standards Institute (ANSI) zugelassen. Diese Norm verbessert die Qualität und Lebensdauer elektronischer Produkte, indem sie Schäden durch statische Elektrizität verhindert. Es wird häufig bei Gegenständen wie Leiterplatten und Halbleitern verwendet, die durch geringe Mengen statischer Elektrizität ernsthaft beschädigt werden können.

ANSI/ESD s20.20 Übersicht

Diese Norm wurde 1999 von der ESDA geschaffen. Es wurde entwickelt, um elektrostatische Entladungen (ESD) zu vermeiden, die elektronische Bauteile beschädigen können. Sie wurde im November 1999 zur Amerikanischen Nationalen Norm. Seitdem wurde es mehrmals aktualisiert, um mit den Veränderungen in der elektronischen Technologie und den Praktiken Schritt zu halten. Die neueste Version ist die ANSI/ESD S20.20-2021.

Wie ESD entsteht

ESD tritt auf, wenn zwei Objekte mit unterschiedlicher elektrischer Ladung direkt miteinander in Kontakt kommen oder sich so nahe kommen, dass ein elektrischer Strom von einem zum anderen fließen kann. Dies geschieht häufig, wenn Gegenstände aneinander gerieben werden, wodurch Elektronen in Bewegung geraten und ein Ungleichgewicht der elektrischen Ladungen entsteht. Im Alltag erlebt man ESD zum Beispiel als statischen Schock, wenn man auf einem Teppich geht und dann einen metallischen Türknauf berührt.

Im Zusammenhang mit elektrischen Produkten kann ESD während der Herstellungs-, Prüf-, Versand- oder Handhabungsprozesse auftreten. Wenn beispielsweise ein geladener Arbeiter oder ein Werkzeug ein empfindliches elektronisches Bauteil berührt, kann der plötzliche Stromfluss zu einer elektrostatischen Entladung führen.

Wie man ESD abschwächt

Die Norm ANSI/ESD s20.20 bietet einen umfassenden Rahmen für die Einrichtung, Umsetzung und Aufrechterhaltung eines Programms zur Vermeidung elektrostatischer Entladungen. Im Folgenden werden einige wichtige Strategien zur Risikominderung aufgeführt, die in der Norm beschrieben werden:

• Erdung/Potentialausgleichssysteme: Alle leitfähigen Komponenten, Geräte und Personen in einem ESD-geschützten Bereich (EPA) sollten verbunden oder elektrisch angeschlossen und geerdet sein. Dadurch wird sichergestellt, dass alle Gegenstände in diesem Bereich die gleiche elektrische Ladung bzw. das gleiche Potenzial haben.
• ESD-geschützte Bereiche (EPAs): Empfindliche Bauteile sollten in ausgewiesenen Bereichen gehandhabt und gelagert werden, die frei von Materialien und Prozessen sind, die statische Elektrizität erzeugen. Diese Bereiche sollten markiert und kontrolliert werden (Abbildung 2).
• Verpackung und Materialhandhabung: ESD-empfindliche Gegenstände sollten in statische Schutzmaterialien eingeschlossen werden, und der Transport dieser Gegenstände innerhalb und außerhalb der EPA sollte in ESD-Schutzverpackungen erfolgen.
• Ausbildung des Personals: Das gesamte Personal, das mit ESD-empfindlichen Gegenständen umgeht, sollte ein Schulungs- und Sensibilisierungsprogramm durchlaufen, um die potenziellen Risiken und die geeigneten Handhabungsverfahren zu verstehen.
• Überprüfung der Einhaltung der Vorschriften: Regelmäßige Audits und Geräteüberprüfungen sollten durchgeführt werden, um die kontinuierliche Einhaltung des ESD-Kontrollprogramms sicherzustellen.
• ESD-Kontrollelemente: Verwendung von Gegenständen wie ESD-sicheren Arbeitsflächen, Kleidung, Handgelenkschlaufen, Schuhen und Bodenmaterialien zur Verringerung der statischen Aufladung und zur Schaffung sicherer Wege für die Ableitung von Ladungen.

ANSI/ESD s20.20 zertifizierte Produkte

Die ANSI/ESD s20.20-Zertifizierung wird im Allgemeinen auf der Ebene der Organisation oder der Einrichtung angewendet. Einzelne Produkte können jedoch durch geeignete Entwurfs-, Herstellungs- und Handhabungsverfahren die Einhaltung der Norm nachweisen.

Damit ein Produkt als normgerecht angesehen werden kann, muss es während der Produktion die folgenden Schritte durchlaufen:

1. Produktdesign: Bei der Konzeption des Produkts sollte der Schutz vor elektrostatischer Entladung berücksichtigt werden. Dies kann die Verwendung von ESD-schützenden Materialien und die Einbeziehung von Konstruktionsmerkmalen beinhalten, die das ESD-Risiko vermindern.
2. Herstellungsverfahren: Das Produkt sollte in einer Einrichtung hergestellt werden, die ein ESD-Kontrollprogramm auf der Grundlage von ANSI/ESD s20.20 eingeführt hat. Dadurch wird sichergestellt, dass die ESD-Belastung des Produkts während des gesamten Prozesses auf ein Minimum reduziert wird.
3. Produktprüfung: Nach der Herstellung sollte das Produkt geprüft werden, um sicherzustellen, dass es die Anforderungen der Norm erfüllt. Dies kann bedeuten, dass das Produkt verschiedenen elektrostatischen Entladungen ausgesetzt wird, um zu sehen, wie es sich verhält.
4. Verpackung und Handhabung: Das Produkt sollte so verpackt und gehandhabt werden, dass es den Anforderungen der Norm entspricht. Dazu gehören in der Regel eine ESD-geschützte Verpackung und die Einhaltung von ESD-sicheren Handhabungsverfahren.
5. Dokumentation: Das Unternehmen sollte alle Schritte dokumentieren, die es unternommen hat, um die Übereinstimmung des Produkts mit der Norm zu gewährleisten. Dazu gehören Aufzeichnungen über die Konstruktions- und Herstellungsprozesse, Testergebnisse sowie Verpackungs- und Handhabungsverfahren.