Sächsisches Textilforschungsinstitut e. V. – STFI


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Geförderte Projekte: 61


Verfahrensentwicklung zur praxisgerechten Bewertung der Ladungsabbaucharakteristik von ESD-Kleidung


Prüfgeräteentwicklung
Prüfgeräteentwicklung

Projektidee

ESD-Kleidung (ESD ElectroStatic Discharge) wird zum Schutz empfindlicher elektronischer Bauelemente und Geräte gegen kleidungsgenerierte statische Elektrizität eingesetzt. Den Hauptnutzungsbereich bildet die Elektronikindustrie (z.B. Chipherstellung, Bestückung von Leiterplatten,  Gerätebau, Testfelder). Aber auch im Medizin- und Militärbereich (z.B. Umgang mit sensibler Messtechnik) finden derartige Bekleidungssysteme verbreitet Anwendung.
ESD-Kleidung wird entsprechend der weltweit gültigen Norm IEC 61340-5-1: 2007 bewertet. Der einzige enthaltene Prüf- und Bewertungsparameter ist der Punkt-zu-Punkt-Widerstand. Mittels zwei Zylinderelektroden wird der elektrische Widerstand vom Gewebe sowie zwischen allen Bekleidungsteilen wie ärmel- zu-ärmel oder ärmel-zu-Torso ermittelt.
Es besteht Einigkeit unter den internationalen Fachexperten, dass dieses Messverfahren zwar wichtige Basisinformationen liefert, für eine objektive und praxisorientierte Bekleidungsbewertung aber keinesfalls ausreicht. Es bestehen wesentliche Einschränkungen hinsichtlich der Qualifizierung einsetzbarer Textilmaterialien.
Für eine praxisgerechte Beurteilung des ableitfähigen Wirkverhaltens ist es demnach notwendig, den Ladungsabbau unter Berücksichtigung der Aufladungsneigung als zusätzliches Prüf- und Bewertungskriterium vorzusehen.


Kundennutzen

Ziel des Projektes war die Weiterentwicklung der messtechnischen Möglichkeiten des STFI-Prüfgerätes ICM-1 für den Einsatz als Ladungsabbau-Prüfverfahren zur Bewertung von ESD-Kleidung.
Neben einer Direktentladung können elektronische Bauelemente und empfindliche Messgeräte auch durch elektrostatische Felder beeinflusst werden, welche durch stark aufgeladene Oberflächen entstehen. Im Vorhaben wurde dazu ein entsprechender Mess- und Bewertungsalgorithmus entwickelt, welcher innerhalb der derzeitigen Weiterentwicklung des ICM-1 eine Direktanwendung findet und nach Beendigung der Entwicklungsarbeiten dem Anwender nutzbringend zur Verfügung steht.

Ausblick

Die Forschungsinhalte verfolgten primär das Ziel der Entwicklung einer Prüfeinrichtung zur Bewertung der elektrostatischen Eigenschaften von ESD-Kleidung.
Aufgrund von Analogien im Entladungsprozess kann eine Nutzung der Prüfeinrichtung auch für die Bewertung von elektrostatisch ableitfähiger Schutzkleidung (Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen) und für Alltagstextilien möglich werden. Insofern ergibt sich eine breite Basis von Zielmärkten.

Zielmärkte sind (nationale und internationale Ausrichtung):

  • Prüf- und Zertifizierungsstellen
  • Gewebehersteller und Konfektionäre von ESD- und Schutzkleidung
  • Anwender von ESD-Kleidung (Elekto- und Elektronikindustrie, Messtechnik, Diagnostik)
  • Anwender von elektrostatisch ableitfähiger Schutzbekleidung (Ex-Bereiche)
  • Leasingunternehmen, Mietwäscher
  • Elektrostatische Bewertung von Wohnraum, Alltags- und Technischen Textilien
  • Hersteller von Folien, Papier und anderen Flächenmaterialien.

Bedeutung werden die Ergebnisse auch für die zukünftig zu erwartenden „Smart Textiles„, also Textilien mit integrierter Mikroelektronik, bekommen. Durch die Projektarbeiten steht noch vor der Markterprobung derartiger Produkte eine Prüfmöglichkeit bereit, mit der sich eventuelle Auswirkungen von Textilaufladungen auf die bekleidungsintegrierte Elektronik abschätzen lassen.

Stand: 06.05.2014
Projektdaten aktualisiert: 05.12.2013

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