Allgemein

Im Winter gehören elektrostatische Auf- und Entladungen zum Alltag. 
Das kommt daher, weil kalte Luft weniger Feuchte speichern kann als Warme. Wegen der fehlenden Feuchte entstehen durch den triboelektrischen Effekt (Reibungselektrizität) höhere elektrostatische Aufladungen.

Das Mollier Diagramm zeigt unter Anderem, wie viel Feuchtigkeit die Luft bei unterschiedlichen Temperaturen aufnehmen kann.
Zur Veranschaulichung ein kleines Beispiel, welches zeigt was mit der rel. Luftfeuchte geschieht, wenn im Winter ein Raum gelüftet wird.

Annahme der Bedingungen im Innenraum (Punkt A1 im Diagramm):

• Temperatur: 24°C
• rel. Luftfeuchte 40%

Annahme der Aussenbedingungen für einen regnerischen Wintertag (Punkt B1 im Diagramm):

• Temperatur: 0°C
• rel. Luftfeuchte 100%

Wenn wir nun unsere Fenster öffnen, die gesamte Innenluft austauschen und die Fenster wieder schliessen wird die Aussenluft im Innerraum von 0°C auf 24°C erwärmt. Durch das Erwärmen kann die Luft mehr Wasser speichern. Diese veränderte Eigenschaft kann aus dem Mollier Diagramm herausgelesen werden. Der Punkt B1 verschiebt sich zu Punkt B2. Die relative Luftfeuchte fällt damit im Raum von 40% auf lediglich 20%.
Die nun trockene Luft entzieht dem Raum Feuchtigkeit und trocknet damit Böden, Wände und auch unsere Haut aus.
 

Im ESD-Bereich sind folgende Widerstandsbereiche definiert:

Der Begriff "ANTISTATISCH" beschreibt keinen definierten Widerstandsbereich sondern eine Materialeigenschaft. Antistatische Materialien haben keine oder nur eine geringe tendenz sich triboelektrisch aufzuladen. (Aufladung durch Reibung)

In der Branche existieren verschiedenste Schreibweisen von Widerstandswerten welche zu Verwirrung führen können.
Hier ist eine kleine Übersichtstabelle:

Triboelektrizität (Reibungselektrizität)

Wenn zwei sich berührende Materialien voneinander getrennt werden wandern Elektronen von einem Material zum anderen und verursachen so eine positive Ladung auf dem einen und eine negative Ladung auf dem anderen Material.

Die Höhe der entstehenden Aufladung ist abhängig von verschiedenen Faktoren:

• der Materialien an sich (triboelektrische Reihe)
• dem Anpressdruck vor der Trennung
• der Grösse der kontaktierten Fläche
• der Trennungsgeschwindigkeit der Materialien
• der Oberflächenbeschaffenheit der Materialien
• Umweltfaktoren wie z.B. der Luftfeuchtigkeit

Influenz

Das elektrostatische Feld eines geladenen Objektes (z.B.: eines Kunststoffbehälters) polarisiert ein ESDS (ESD-sensibles Bauteil oder eine Baugruppe.

Wird nun dieses ESDS kontaktiert, erfolgt ein Potentialausgleich welcher das ESDS schädigen oder sogar zerstören kann.

Zur Prüfung der ESD-Empfindlichkeit von Elektronikbauteilen haben sich über die Jahre zwei Prüfverfahren etabliert:

Human Body Model (HBM)
Entladung Mensch -> Bauteil -> Erde

Das Human Body Model simuliert einen elektrostatisch aufgeladenen Menschen, der ein geerdetes Bauteil berührt. Der Mensch entlädt sich durch das Bauteil hindurch.

Die Grafik zeigt die prozentualen Verteilung der unterschiedlich sensiblen Bauteile. Aus der Grafik geht hervor, dass die Bauteilhersteller die nächsten Jahre eine Zunahme der empfindlichen Bauteile (<500V) erwarten.

Charged Device Model (CDM)
Entladung Bauteil -> Erde

Das Charged Device Modell simuliert die Erdung eines elektrostatisch aufgeladenen Bauteils.
Hier geht man davon aus, dass ein Bauteil in einem vollautomatisierten Verarbeitungsprozess aufgeladen wird und dann durch einen metallischen Gegenstand geerdet wird. Das Bauteil (oder die gesamte Baugruppe) entlädt sich über einen einzelnen metallischen Kontakt gegen Erde. Im Unterschied zum HBM, bei welchem der Entladestrom durch den Hautwiderstand gebremst wird, kommt es bei diesem Modell zu einer schlagartigen Entladung welche ein vielfaches zerstörerischer ist.
 

Die Grafik zeigt die prozentualen Verteilung der unterschiedlich sensiblen Bauteile. Aus der Grafik geht hervor, dass die Bauteilhersteller die nächsten Jahre mit einer starken Zunahme der empfindlichen Bauteile (<125V) rechnen.