Inhalt. 0 Einleitung Vorbemerkungen Vorwort zur 2. Auflage Grundbegriffe... 17

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1 Inhalt 0 Einleitung Vorbemerkungen Vorwort zur 2. Auflage Grundbegriffe Physikalische Grundlagen Grundgrößen des elektrostatischen Felds Elektrische Ladung Q Elektrischer Strom I Stromdichte S Potential ϕ Elektrische Spannung U Elektrischer Widerstand R Elektrische Energie W Elektrische Leistung P Elektrostatisches Feld Leiter im elektrostatischen Feld Verschiebungsflussdichte Ψ Beziehung zwischen Kapazität, Ladung, Spannung (Kondensator) Energie im elektrostatischen Feld Bewegung freier Ladungen im elektrostatischen Feld Reibungselektrizität und Kontaktspannung Reibungselektrizität Kontaktspannung Entstehen von elektrostatischen Aufladungen Allgemeine Entstehungsmechanismen Allgemeine Entladungsmechanismen Typische Personenentladung Allgemeine Entladungsarten

2 4 Einflussmechanismen elektrostatischer Entladungsvorgänge auf elektronische Bauelemente Human Body Model Körper-Entladungsmodell Charged Device Model Modell vom geladenen Objekt Machine Model (MM) Field Induced Model Entstehung elektrostatischer Ladungen durch ein elektrisches Feld Weitere Entladungsmodelle Einzelbauelemente Weitere Entladungsmodelle Geräte Zusammenfassung Wirkungen von ESD auf elektronische Bauelemente Aufbau und Wirkungsweise elektronischer Bauelemente Halbleiter allgemein Leiter Halbleiter Isolator Halbleiter Aufbau und Wirkungsweise PN-Übergang Diode NPN- bzw. PNP-Übergang Transistor Feldeffekttransistor Entladung an einem MOS-Transistor Praktische MOS-Anordnungen Entladung an einem MOS-Transistor Entladung an einem Leistungs-MOS-Transistor Latente Fehler oder Degradation Wirkungen von ESD auf bipolare Bauelemente Wunsch-Bell-Modell zum Bestimmen von ESD-Fehlern Berechnen der ESD-Spannungsschwelle von PN-Übergängen Fehlermodelle elektronischer Bauelemente Thermischer Durchbruch Dielektrischer Durchbruch Aufschmelzen der Metallisierung Schutzmaßnahmen Integrierte Schutzschaltungen Widerstandsnetzwerk Diodenkombination Widerstands-Dioden-Kombination

3 7.1.4 Feldplattenelektrode Punch-through-Transistor mit dünnem Gate-Oxid Punch-through-Transistor mit dickem Gate-Oxid (dicker Oxid-Anreicherungssperrschicht-Transistor) Praktische Schutzschaltungsanordnungen Technologische Schutzmaßnahmen Organisatorische Schutzmaßnahmen Gestalten der Arbeitsplätze, Arbeitsräume und Arbeitsbereiche Anforderungen an einen ableitfähigen Arbeitstisch Anforderungen an einen ableitfähigen Arbeitsstuhl Anforderungen an den ableitfähigen Fußboden Anforderungen an die Handgelenkerdung Anforderungen an die Erdungseinrichtung Anforderungen an die Personenausrüstung ESD-gerechte Bekleidung und ableitfähige Schuhe Anforderungen an Lagereinrichtungen Anforderungen an die Abgrenzung und Kennzeichnung Kontrolle der Luftfeuchtigkeit Ionisation ESD-gerechte Ausführung von Maschinen und Anlagen Verhalten der Arbeitskräfte Leitfähige und antistatische Verpackungen Allgemeines Folien Anforderungen und Eigenschaften von Folien Low charging oder nicht aufladbare Folien Leitfähige Folien Elektrostatisch abschirmende Folien Versandstangen, Trays, Reels Wirkung von Antistatika Aufgaben und Kontrollfunktionen eines ESD-Beauftragten Überprüfungsrichtlinien ESD-Kontrollprogramm Technische Merkblätter für den ESD-Komplex Messverfahren Messen der elektrostatischen Ladung Messen der elektrischen Feldstärke in einem elektrostatischen Feld

4 9.3 Messen von Oberflächen- und Ableitwiderständen Anwendungshinweise für den Einsatz der im Folgenden beschriebenen Messverfahren und Messprinzipien Messen von Oberflächenwiderständen Messen von Ableitwiderständen Messen von Volumenwiderständen Sonstige Messverfahren Praktische Messungen und Messvorschriften für Ableit- und Oberflächenwiderstände zum Ermitteln der Wirksamkeit der ESD-Schutzmaßnahmen ESD-gerechte Fußböden Ableitwiderstand von Fußböden Oberflächenwiderstand von Fußböden und Materialien für Fußböden ESD-gerechte Arbeitsoberflächen Ableitwiderstand von Arbeitsoberflächen Oberflächenwiderstand von Arbeitsoberflächen und Materialien für Arbeitsoberflächen Regaloberflächen Prüfen von Transportwagen Prüfen von ESD-gerechten Stühlen Prüfen ESD-gerechter Bekleidung Schuhwerk Arbeitsbekleidung Handschuhe und Fingerlinge Werkzeuge Verpackungsmaterialien ESD-gerechte Folien Wellpappe, leitfähig beschichtet IC-Versandstangen, Rollen, Gurte usw Messen der Aufladbarkeit von Materialien Aufladbarkeit von Bodenbelägen Aufladung von Personen beim Gehen über einen Fußboden Aufladbarkeit von Arbeitsplatzoberflächen Bestimmen der Materialeigenschaften von Verpackungsmaterialien Oberflächenwiderstand Volumenwiderstand Abschirmverhalten

5 9.6.4 Ableitzeitmessung Static decay time Entladezeit-Ionisatoren Luftfeuchtigkeit und Temperatur Einige Probleme beim Messen elektrostatischer Kenngrößen ESD-Normung Stand und Tendenzen bei der ESD-Normung ESD-Normung DIN EN [7] und DIN EN [8] Anwendungsbereich Grundspezifikation Allgemeine Anforderungen Allgemeines Definitionen Kennzeichnung von ESDS-, ESD-gerechten Materialien und Ausrüstungen sowie ESD-Arbeitsplätzen und -Bereichen Bestandteile einer ESD-Schutzzone (EPA) Anforderungen an ESD-gerechte Transportmittel und Verpackungen ESD-Schutzmaßnahmen bei Einkauf, Wareneingang, Lagerung Schulung des Personals Qualitätsverantwortung Normgerechte Mess- und Prüfverfahren für ESD-Schutzmaßnahmen und Materialien, die in einer EPA eingesetzt werden sollen Widerstandsmessungen Oberflächenwiderstand Ableitwiderstand Vergleich und Beurteilung der Messverfahren für Ableit- und Oberflächenwiderstände Tägliche Kontrolle von Handgelenk-Erdungsarmbändern und Schuhen Normgerechtes Prüfen von Materialien und Ausrüstungen Besondere Anforderungen Anforderungen bei niedriger Luftfeuchtigkeit Anforderungen an ESD-gerechte Reinraumbereiche Anforderungen an Bereiche, in denen mit offenen Spannungen gearbeitet wird Vergleich DIN EN [7] und ANSI/ESD S20.20 [81] Zukünftige ESD-Norm DIN EN Edition Muster für eine Arbeitsanweisung

6 11 Praktische Messungen und Erfahrungen Erfahrungen bei der Messung von Fußböden sowie Arbeitsplatzoberflächen nach der aktuellen ESD-Norm DIN EN Erfahrungen bei der Messung von Verpackungsmaterialien für elektronische Bauelemente und Baugruppen nach der aktuellen ESD-Norm DIN EN Literatur Kapitel Kapitel Kapitel Kapitel Stichwortverzeichnis