Dipl.-Ing. Dr. Reinhard Ertl
Frequentis AG

Elektronische Module werden vermehrt in Systemen eingesetzt, die sicherheitsrelevante Funktionen übernehmen. Ein aktuelles Beispiel davon ist der Automobilsektor.

Die fortschreitende Miniaturisierung elektronischer Bauteile ermöglicht leistungsfähigere Komponenten, für die es jedoch zunehmend schwierig wird, einen ausreichenden Schutz gegen die Auswirkungen elektrostatischer Entladungen (ESD) auf dem Chip zu integrieren.
Neue Trends in der Halbleiterindustrie sehen sogar vor, die Schutzstrukturen im Halbleiter stetig für geringere Entladungsenergien zu dimensionieren. Die Bauteile werden also immer empfindlicher gegenüber ESD.

Elektronische Bauelemente können im Life Cycle und entlang der Supply Chain vielfach durch ESD geschädigt oder gar zerstört werden. Eine besondere Bedeutung kommt für sicherheitsrelevante Systeme jenen Komponenten zu, deren Vorschädigung in den jeweiligen Testschritten nicht feststellbar ist. Diese latenten Vorschäden können sich so äußern, dass die geforderte Zuverlässigkeit eines Produkts nicht mehr gegeben ist.

Es wird beleuchtet wie ESD-Schutzmaßnahmen (indirekt) in gängigen Qualitätsmanagementsystemen verankert sind und welche Vorgaben daraus für die Supply Chain abgeleitet werden können. Ein besonders wichtiger Aspekt ist dabei die nachhaltige Schulung jener Mitarbeiter die ESD-empfindliche Bauteile handhaben. Dieser Teil ist neben technischen und operativen Vorkehrungen ein ganz wesentlicher Teilbereich eines umfassenden und wirksamen ESD-Kontrollprogramms. Während technische Prozesse bei Kenntnis der ESD-Wirkmechanismen meist gut beherrschbar sind, gestaltet sich die Erreichung einer hohen Prozesssicherheit in Bezug auf das korrekte Verhalten der Mitarbeiter oft wesentlich herausfordernder.

Dieser Beitrag enthält auch einige praktische Demonstrationen wie in Schulungen ein möglichst umfassendes Verständnis für die Mechanismen und Gefahren durch elektrostatische Entladungen erzielt werden kann.