DIN EN 61340-5-1 VDE 0300-5-1:2017-07

Dieser Teil 61340-5-1 der internationalen Normenreihe IEC 61340 "Elektrostatik" behandelt die notwendigen Anforderungen an Entwurf, Erstellung, Einrichtung und Aufrechterhaltung eines Kontrollprogramms gegen elektrostatische Entladungen (en: electrostatic discharge; ESD) für elektrische oder elektronische Teile, Komponenten und Geräte, die hergestellt, verarbeitet, montiert, installiert, verpackt, gekennzeichnet, betrieben, erprobt, geprüft oder anderweitig gehandhabt werden, und die empfindlich gegen Schädigungen sind durch elektrostatische Entladungen von gleich oder größer 100 V nach Human Body Model (HBM), 200 V nach Charged Device Model (CDM) und 35 V an isolierten Leitern. Isolierte Leiter wurden in der Vergangenheit durch das Machine Model (MM) repräsentiert. Der Grenzwert von 35 V bezieht sich auf das Niveau, das unter Verwendung von Ionisatoren nach dieser Norm erreichbar ist. Die MM-Prüfung ist nicht mehr für die Qualifizierung von Bauelementen erforderlich, sondern nur die HBM- und CDM-Prüfungen. Die MM-Prüfung wird in dieser Norm ausschließlich für die Prozesskontrolle von isolierten Leitern beibehalten.
Jeder Kontakt und jede physikalische Trennung von Materialien oder Bewegung von festen Stoffen, Flüssigkeiten oder teilchengeladenen Gasen kann elektrostatische Ladungen erzeugen. Häufige Quellen von ESD beinhalten aufgeladenes Personal, aufgeladene metallische Leiter sowie aufgeladene gebräuchliche Kunststoffe und Prozesseinrichtungen. ESD-Schäden können auftreten, wenn:
- eine aufgeladene Person oder ein aufgeladenes Objekt in Kontakt mit einem elektrostatisch empfindlichen Bauelement (ESDS) kommt;
- ein ESDS in direkten Kontakt mit einer hochleitfähigen Oberfläche kommt, während es einem elektrostatischen Feld ausgesetzt ist;
- ein aufgeladenes ESDS in Kontakt mit einer anderen leitfähigen Oberfläche kommt, die sich auf einem unterschiedlichen elektrischen Potential befindet. Diese Oberfläche kann geerdet sein, muss aber nicht geerdet sein.
Beispiele von ESDS sind Mikroschaltkreise, Einzelhalbleiter, Dick- und Dünnfilmwiderstände, HybridBauelemente, Leiterplatten und piezoelektrische Kristalle. Es ist möglich, die Empfindlichkeit der Bauelemente und Komponenten zu bestimmen, indem diese simulierten ESD-Ereignissen ausgesetzt werden. Die ESD-Spannungsfestigkeit, die durch Empfindlichkeitsprüfungen unter Verwendung simulierter ESD-Ereignisse bestimmt wurde, repräsentiert nicht unbedingt die Fähigkeit des Bauelements, einer ESD aus realen Quellen bei dieser Spannungsgröße zu widerstehen. Die Empfindlichkeitsstufen werden jedoch verwendet, um Grunddaten zur Empfindlichkeit für Vergleiche von Bauelementen mit gleicher Teilenummer von unterschiedlichen Herstellern festzulegen. Drei verschiedene Modelle wurden zur Qualifizierung von elektronischen Komponenten verwendet - Human Body Model (HBM), Machine Model (MM) und Charged Device Model (CDM). Derzeit werden Bauelemente nur unter Anwendung von HBM- und CDM-Empfindlichkeitsprüfungen qualifiziert.