Der Begriff „ESD“ leitet sich vom englischen Begriff „electrostatic discharge“ ab, auf Deutsch „elektrostatische Entladung“. Das sind Spannungsdurchschläge, die bei zu hoher Spannungs- beziehungsweise Potenzialdifferenz zwischen zwei Körpern entstehen.

Die Spannungsdifferenz entsteht, wenn ein Gegenstand aufgeladen wird. Dies geschieht häufig über Reibungselektrizität. Reiben zwei Körper aneinander und werden danach getrennt, so laden sie sich elektrostatisch auf. Dieser Effekt tritt fast überall auf. Zum Beispiel entsteht er beim Laufen über einen Teppich. Die elektrostatische Entladung findet als "Schlag" statt, wenn daraufhin ein geerdeter Körper wie eine Türklinke berührt wird.

Diese Form von Entladung geschieht regelmässig, für Menschen ist sie ungefährlich. Die Potenzialdifferenzen sind meist so klein, dass sie nicht wahrgenommen werden.

Allerdings bergen auch geringe Entladungen Gefahr für elektrische Bauteile. Besonders filigrane, mikroelektrische Bauteile sind dabei sehr empfindlich. Während Menschen erst Spannungen ab etwa 1.000 Volt wahrnehmen, reichen bei kleinen Bauteilen wie Kondensatoren schon Spannungen ab 50 Volt aus, um sie dauerhaft zu zerstören. Bei hoher Spannungsdifferenz muss der Ausgleich nicht per Berührung stattfinden, sondern kann auch über einen geringen Abstand wie ein Blitz überspringen.

Um diese Bauteile vor Beschädigung durch elektrostatische Entladungen zu schützen, lohnt sich die Investition in Massnahmen zum ESD-Schutz. Schützende Bauteile werden aus antistatischen Materialien gefertigt, die einen Widerstand von etwa 100 Kiloohm bis 100 Megaohm besitzen. Über diese fliessen entstehende Potenzialdifferenzen kontrolliert ab. Der Widerstand verhindert dabei, dass gefährlich hohe Ströme auf einmal abfliessen.

Ziel dabei ist es, hohe Potenzialdifferenzen zu vermeiden, da diese zu ESD-Schäden an Komponenten führen. Ein effektiver Schutz muss laut Gesetz diese Berührungsspannung möglichst unter 100 Volt halten muss.

Um einen umfassenden Schutz zu gewährleisten, muss eine elektrostatische Schutzzone um den Arbeitsplatz eingerichtet werden. Dabei muss sowohl die Person als auch der Arbeitsplatz an sich vorbereitet werden. Auch die elektrischen Komponenten selbst müssen sicher aufbewahrt werden.

Fazit

ESD-Schutz ist bei der Arbeit mit filigraner Elektronik und Haltleiterbauteilen wichtig, um diese vor Schäden durch elektrostatische Ladungen und daraus folgendem Versagen der gesamten Schaltung zu schützen. Während für den Hobbyanwender mit einfachen Bauteilen ein ESD-Armband gepaart mit einer Fusserdung oft genügt, um die grössten Gefahrenquellen auszuschliessen, sollten besonders im Unternehmen alle Möglichkeiten genutzt werden, die Bauteile vor elektrischer Entladung zu schützen.