TNO Certification B.V. TNO-Zertifizierungsbericht. Datum. 13. Februar Verfasser

Transkript

1 TNO Certification B.V. TNO Certification B.V. Business Unit Medical TNO-Zertifizierungsbericht Prüfbericht: Prüfung eines AXIA ESD-Bürostuhls auf elektrische Leitfähigkeit Datum Verfasser 13. Februar 2008 Ing. A. Leefmans Anzahl Seiten 13 Anzahl Tabellen 3 Auftraggeber BMA Ergonomics B.V. z. Hd. Herr H. Leskens Postbus 467 NL-8000 AL ZWOLLE Projektnummer A Abteilung Testen en Keuren Haagse Schouwweg 8E Postbus 310 NL-2300 AH Leiden Tel. +31-(0) Fax +31-(0) Medical@certi.tno.nl TNO Certification B.V., Business Unit Medical, Abteilung Testen en Keuren, ist durch den Akkreditierungsrat nach ISO als Prüfeinrichtung vom Typ A akkreditiert (Akkreditierungsnummer: 1053). Alle Rechte vorbehalten. Nichts aus dieser Ausgabe darf ohne vorherige Genehmigung von TNO Certification B.V. durch Druck, Fotokopie, Mikrofilm oder auf irgendeine andere Art und Weise vervielfältigt und/oder veröffentlicht werden. Wenn dieser Bericht in Auftrag gegeben wurde, wird hinsichtlich der Rechte und Pflichten von Auftraggeber und Auftragnehmer auf die Lieferbedingungen für Aufträge bezüglich Prüfungen und Zulassungen an TNO Certification B.V bzw. auf den diesbezüglich zwischen den Parteien geschlossenen Vertrag verwiesen. Es ist zulässig, direkt Beteiligte Einsicht in das TNO-Protokoll nehmen zu lassen TNO Certification B.V.

2 TNO-Prüfbericht S. 2 von 14 1 ZUSAMMENFASSUNG Die Messungen, die an einem ESD-Bürostuhl bezüglich der elektrischen Leitfähigkeit und des Schutzes elektrostatisch empfindlicher Komponenten in so genannten ESD-Räumen ausgeführt wurden, haben Folgendes gezeigt: > Der untersuchte Stuhl der Marke BMA Ergonomics B.V., Typ Axia Pro/Flex/Office ist für die Nutzung in Büroräumen mit elektronischen Geräten geeignet. > Der Stuhl ist auch geeignet für die Nutzung in so genannten ESD-geschützten Räumen.

3 TNO-Prüfbericht S. 3 von 14 2 UNTERSCHRIFT Verfasser Funktion Unterschrift Ing. A. Leefmans Senior-Berater Interne Beurteilung durch Ir. M.A. van der Gugten Interne Beurteilung durch Ing. L. Vaassen Funktion Projektleiter Kommunikation und Zertifizierung Funktion Leiter der Business Unit Unterschrift Unterschri

4 TNO-Prüfbericht S. 4 von 14 Inhaltsverzeichnis 1 ZUSAMMENFASSUNG UNTERSCHRIFT EINLEITUNG DURCHFÜHRUNG DER PRÜFUNG Verfahren und Anforderungen Messungen und Messgeräte Widerstandsmessungen Elektrostatische Aufladung Elektrostatische Entladung (decay time) Durchführung der Arbeiten MESSERGEBNISSE DER PRÜFUNG Tabelle 1 Widerstandsmessungen Tabelle 2 Elektrostatische Aufladung und Entladezeit SCHLUSSFOLGERUNGEN BEMERKUNGEN... 14

5 TNO-Prüfbericht S. 5 von EINLEITUNG Im Auftrag von BMA Ergonomics B.V. in Zwolle wurden Messungen an einem BMA ESD-Bürostuhl, Typ Axia Pro/Flex/Office mit hoher Rückenlehne, verchromt, mit der Bestellnummer vorgenommen. Das Ziel der Messungen bestand darin, zu beurteilen, ob die Konstruktion des Stuhls elektrisch leitend ist und ausreichenden Schutz bei Arbeiten an elektrostatisch empfindlichen Geräten und Komponenten bietet. Auftrag von BMA Ergonomics B.V.: Unterschriebenes TNO-Angebot P , vom 24. September 2007 mit der Nummer HCR

6 TNO-Prüfbericht S. 6 von DURCHFÜHRUNG DER PRÜFUNG 2.1 Verfahren und Anforderungen Die bei den Messungen angewandten Verfahren und Anforderungen sind in den folgenden Normen und Veröffentlichungen zu finden: NEN 1010:2003 TNO- Sicherheitsbestimmungen für Niederspannungsanlagen. Für die Auflagen der Teile 0 bis 9 gelten die CE/WT/017:2007 IEC Angaben in Teil :2002 IEC Testverfahren für ESD-Stühle. Widerstandsmessungen und elektrostatische Auf- und Entladungen : 2000 Messverfahren. Fähigkeit von Materialien und Erzeugnissen, elektrostatische Ladungen abzuleiten Prüfverfahren zur Bestimmung des Widerstandes und des spezifischen Widerstandes von festen planen IEC :2004 Werkstoffen, die zur Vermeidung elektrostatischer Aufladung verwendet werden. IEC :2000 IEC : 2006 Ericsson Standard ST 22 DIV Uen:1989 ANSI/ESD S20.20:1999 JEDEC625 A: 1999 KPN: 1997 Staatsblad 80: 1996 Bouwbesluit Messungen und Messgeräte Standard-Prüfverfahren für spezielle Anwendungen. Abschnitt 1: Elektrischer Widerstand von Bodenbelägen und verlegten Fußböden Schutz von elektronischen Bauelementen gegen elektrostatische Phänomene - Allgemeine Anforderungen Schutz von elektronischen Bauelementen gegen elektrostatische Phänomene Benutzerhandbuch. Testverfahren für Stühle in Bezug auf ESD-Schutz. Schutz elektrischer und elektronischer Bauteile, Baugruppen und Geräte (ausgenommen elektrisch ausgelöste Sprengkörper). Anforderung für den Umgang mit ESD-empfindlichen Geräten. Richtlinien für ESD-Schutz. Gesetz vom 18. Januar 1996 bezüglich der Qualität von Gesundheitseinrichtungen (Kwaliteitswet zorginstellingen). Regelung des Baugesetzes 2003, veröffentlicht im Staatscourant 2002,241 vom 13. Dezember Die ausgeführten Messungen sind unterteilt in: - Widerstand des Stuhls gegenüber einer geerdeten Metallplatte; - Elektrostatische Aufladung von Stuhlteilen; - Entladungszeit der Stuhlteile. Die Messungen wurden im ESD-Testlabor/09 von TNO Certification BV in Leiden bei einer Temperatur von 21 C ± 1 C und einer relativen Feuchtigkeit von 40 % ± 5 % durchgeführt. Der zu testende Stuhl: ESD-Bürostuhl, Typ Axia Pro/Flex/Office mit hoher Rückenlehne, Seriennummer: und mit folgenden Merkmalen: o Rahmen: verchromtes Metall; o Bezug des Sitzes: Textil, Typ Global ESD 161 der Marke Bogesund. Farbe: Grau; o Bezug der Rückenlehne: Textil, Typ Global ESD 161 der Marke Bogesund. Farbe: Grau; o Kunststoffschale der Rückenlehne: Polypropylen, Farbe: Schwarz; o Platte unter dem Sitz: Teilweise Kunststoff, Polypropylen, Farbe: Schwarz; o Fest am Rahmen angebrachte Armlehnen: verchromtes Metall;

7 TNO-Prüfbericht S. 7 von 14 o verstellbare Kunststoffarmlehnen: Polypropylen, Farbe: Schwarz; o Kunststoff-Armauflage: Nylon (PA6) mit leitender Füllung von Pre-Elec. Farbe: Grau; o Kunststoffummantelung des Teleskopträgers: Polypropylen, Farbe: Schwarz; o Sternfuß: verchromtes Metall; o Räder: 5 abgebremste Schwenkräder, Typ ESD mit Symbol. Nach Angabe des Herstellers wurde zwischen dem Sternfuß und dem Träger ein Widerstand von 800 x 10³ Ω (800 kω) gemessen. Die Gasfeder hat einen elektrischen Widerstand von 5,6 x 10 3 Ω (5,6 kω). Hersteller Gossen-Metrawatt GmbH RE Instruments Simco Pedak Typ Metriso 1000D IM6 Top Gun Novasina MS1 Messgeräte Isolationswiderstandsmessgerät Megohmmeter Ionisator Temp.- und TUI- Nummer Feuchtigkeitsmessgerät Elektrometer, Breitenbach Heller Öti-Statik BH Oszilloskop Tektronix Messelektroden TNO NFPA 99 Messelektroden Electro-Tech Systems Inc. 803B Massestücke 1 kg, 2,27 kg und 25 Gummi-Messmatte kg Riso > Ω

8 TNO-Prüfbericht S. 8 von Widerstandsmessungen Stuhlteile - Auf dem Boden des Testraums wurde eine isolierende Gummimatte mit einem Isolationswiderstand von etwa Ω ausgelegt. Auf diese Matte wurde eine geerdete Aluminiumplatte gelegt, und auf dieser Platte wurde der zu testende Stuhl platziert. - Der Stuhlsitzbereich wurde mit einer Masse von 25 kg belastet. - Die Widerstände der textilbezogenen Sitzfläche, Rückenlehne und Armlehnen wurden mit einer 803B- Elektrode gemessen. Die Masse der 803B-Elektrode betrug 2,265 kg (5 lbs). Der Durchmesser der Messfläche betrug 30,48 mm. - Für die Armlehnen wurde der horizontale Widerstand RH (auch als Oberflächenwiderstand bezeichnet) mit der 803B-Elektrode gemessen. - Der Widerstand des Rahmens wurde zwischen den Metallteilen des Stuhls untereinander und zwischen dem metallenen Sternfuß und den Rädern des Stuhls gemessen. - Als Messspannung wurde eine Gleichspannung von 100 V verwendet. Bei Widerständen > 3 x 10 9 Ω. wurde mit 500 V Gleichspannung gemessen.

9 TNO-Prüfbericht S. 9 von 14 Die Anzahl der Messstellen betrug: - 3 an der textilbezogenen Sitzfläche; - 3 an der textilbezogenen Rückenlehne (Vorderseite); - 3 an der textilbezogenen Rückenlehne (Rückseite); - 2 an der Kunststoffschale der Rückenlehne; - 2 an der Kunststoffplatte unter der Sitzfläche; - 2 an der verstellbaren linken und rechten Armlehne aus Kunststoff; - 2 an der linken und 2 an der rechten Armstütze (vertikaler Widerstand); - 1 an der linken und der rechten Armstütze (Oberflächenwiderstand); - 1 an der Kunststoffummantelung um den Teleskopträger; - 3 an verschiedenen Teilen des Metallrahmens des Stuhls; - 1 an jedem Schwenkrad auf der Metallplatte; 1 mit allen Schwenkrädern auf der Metallplatte. Die Messergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt Elektrostatische Aufladung Reibungstest Die elektrostatische Aufladung durch Reiben wird gemäß einem TNO-Messverfahren bestimmt. Mit einem Lederlappen wurde dreimal über Sitzfläche, Rückenlehne, Armlehnen, Armauflagen und Kunststoffschalen des Stuhls gerieben; anschließend wurde die Aufladung der genannten Stuhlteile gemessen. Die Messergebnisse sind in Tabelle 2 dargestellt Elektrostatische Entladung (decay time) Die Messanordnung entsprach Auf der textilbezogenen Sitzfläche wurde eine NFPA-Messelektrode angepasst. Die Messspannung betrug 1000 V Gleichspannung. Nach dem Abschalten der Messspannung wurde die Zeit gemessen, die zwischen dem Zeitpunkt des Abschaltens der Messspannung und dem Zeitpunkt, zu dem die Spannung des Stuhls auf 100 V gesunken war, d. h. die so genannte Entladezeit. Die Messergebnisse sind in Tabelle 2 dargestellt. 2.3 Durchführung der Arbeiten Die Arbeiten wurden am 7. November 2007 von A. Leefmans von TNO Certifïcation BV, Abteilung Testen en Keuren in Leiden, durchgeführt.

10 TNO-Prüfbericht S. 10 von 14 3 MESSERGEBNISSE DER PRÜFUNG Tabelle 1 Widerstandsmessungen 1 Textil Sitzfläche Oberseite (10 3 Ω) Textil Rückenlehne Vorderseite (10 3 Ω) Textil Rückenlehne Rückseite (10 3 Ω) Armstütze TPU mit Pre- Elec (10 9 Ω) Kunststoff verstellbare Armlehne (10 9 Ω) 2 Kunststoffschale Rückenleh ne (10 10 Ω) 2 Platte unter Sitzfläche (10 10 Ω) 2 Kunststoffummantelun g um Träger (10 10 Ω) L 2,08 4 L >3 >3 >3 > L 2,05 5 L > R 1,02 4 R >3 Durchschn.: 843,0 Oberflächenwiderstand RH der mit Pre-Elec gefüllten Armlehne (10 3 Ω) Durchschn.: 843,7 Metall- Sternfuß zum Träger (10 3 Ω) Durchschn.: 860,0 Unterkante des Trägers zur Oberseite der Gasfeder (10 3 Ω) R 1,08 5 R >3 Metallteile unter Sitzfläche zur Oberseite der Gasfeder (Ω) 5 Räder des Sternfußes zur Metallplatte (10 3 Ω) 6 Rad des Sternfußes zur Metallplatte (10 3 Ω) 6 L ,6 0,2-1,2 0,15-0,4 1 1,03-1,09 R ,70-0,96 3 0,95-0,53 4 1,10-0,68 5 1,20-0,70 1 Zwischen der Unterseite des Stuhls und der metallenen Bodenplatte gemessener Widerstand. 2 Messspannung 500 VDC. 3 Messwert laut Messung am 7. November Nach Anpassung der Rückenlehne entspricht die Kunststoffschale der Rückenlehne der Anforderung R < 10 9 Ω. 4 Hohe Stellung der Kunststoff-Armlehne. 5 Niedrige Stellung der Kunststoff-Armlehne. 6 Abhängig von der Stellung der Räder. 7 Abhängig von der Stelle auf der Armlehne. 8 Fester Widerstand, gemessen zwischen Sternfuß und Träger. L = Links R = Rechts

11 TNO-Prüfbericht S. 11 von Tabelle 2 Elektrostatische Aufladung und Entladezeit Messstelle Aufladung durch Reiben (V) Entladezeit 1000 V auf 50 V (s) Sitzfläche (Textil) <50 < 1 Rückenlehne (Textil) <50 < 1 Kunststoffschale Rückenlehne »2 9 Kunststoffplatte unter Sitzfläche 6000»2 Kunststoffummantelung um Träger 4000»2 Verstellbare Armlehne aus Kunststoff >2 Armauflage R (TPU mit leitender Pre-Elec- <25 < 1 Füllung) Armauflage L (TPU mit leitender Pre-Elec- <25 < 1 Füllung) Kunststoffknöpfe an Bedienungshebeln 75 >2 Metall-Sternfuß (verchromt) Nicht zutreffend Nicht zutreffend 9 Messwert laut Messung am 7. November Nach Anpassung der Rückenlehne konnte der untere Teil der Kunststoffschale der Rückenlehne bei Nutzung des Stuhls nicht direkt berührt werden, sodass keine Gefahr der elektrischen Aufladung einer Person bestand, die auf dem Stuhl Platz genommen hatte.

12 TNO-Prüfbericht S. 12 von 14 4 SCHLUSSFOLGERUNGEN > Die mit Textil bezogene Sitzfläche und Rückenlehne waren elektrisch leitend (R < 10 6 Ω) und entsprachen den Anforderungen: - R < 10 9 Ω, gefordert in den Normen IEC , ANSI/ESD S20.20, JEDEC 625A und KPN-Richtlinien für ESD-Schutz; - R < 10 6 Ω, gefordert in der Ericsson-Norm ST 22 DIV Uen. > Die Kunststoffschale der Rückenlehne war sehr hochohmig (> 3x10 10 Ω) und entsprach nicht der gestellten Anforderung: - R < 10 9 Ω, gefordert in den Normen IEC , ANSI/ESD S20.20, JEDEC 625A, KPN-Richtlinien für ESD-Schutz und Ericsson ST 22 DIV Uen. Nach Anpassung des ESD-Stuhls konnte die Kunststoffschale der Rückenlehne bei Nutzung des Stuhls nicht direkt berührt werden, sodass keine Gefahr der elektrischen Aufladung einer Person bestand, die auf dem Stuhl Platz genommen hatte. > Die Kunststoffschale der Rückenlehne, die Kunststoffplatte unter der Sitzfläche und die Kunststoffummantelung um den Teleskopträger waren sehr hochohmig (> 3 x Ω) und entsprachen nicht der gestellten Anforderung: - R < 10 9 Ω, gefordert in den Normen IEC , ANSI/ESD S20.20, JEDEC 625A, KPN-Richtlinien für ESD-Schutz und Ericsson ST 22 DIV Uen. > Die mit einem leitenden Material von Pre-Elec gefüllten Kunststoff-Armlehnen hatten einen horizontalen Widerstand RH (auch als Oberflächenwiderstand bezeichnet) von: - linke Armlehne: 88 x 10 3 Ω. - rechte Armlehne: 89 x 10 3 Ω. > Zwischen dem metallenen Sternfuß und der Unterseite des Trägers befand sich ein Widerstand von 826 kω (826x10 3 Ω) statt der geforderten 1 MΩ, (1x10 6 Ω), gefordert in den Normen Ericsson-Norm ST 22 DIV Uen und KPN-Richtlinien für ESD-Schutz. Diese Konstruktion führte nicht zu einer Verringerung des Sicherheitsniveaus. Das Verbindungskabel vom Widerstand zum Rahmen war so ausgeführt, dass eine Beschädigung ausgeschlossen war. > Der betreffende Stuhl hat die folgenden Anforderungen erfüllt: - Der Stuhl verfügte über 5 leitende Schwenkräder; - Die fünf elektrisch leitenden Schwenkräder waren mit dem entsprechenden ESD-Symbol, einem gelben Blitzsymbol, gekennzeichnet; - Der Stuhl verfügte über einen leitenden Sternfuß; - Die Metallteile des Stuhls hatten einen guten elektrischen Kontakt miteinander. > Die elektrischen Aufladungen auf der mit Textil bezogenen Sitzfläche, Rückenlehne, Armlehnen, Armauflagen und Knöpfen der Bedienungshebel, die beim Reiben über diese Teile entstanden, entsprachen der Anforderung: - U < 100 V, gefordert in den Normen IEC und IEC

13 TNO-Prüfbericht S. 13 von 14 > Die Entladezeiten der mit Textil bezogenen Sitzfläche, Rückenlehne, Armlehne, Armauflagen und Knöpfe der Bedienungshebel lagen unter den de 2 s 10 (< 2 s), die in den KPN-Richtlinien für ESD-Schutz gefordert werden. > Die elektrostatischen Aufladungen der Kunststoffplatten unter der Sitzfläche und der Kunststoffummantelung des Teleskopträgers lagen zwischen 4000 und 6000 V und entsprachen nicht der Anforderung: - U < 100 V, gefordert in den Normen IEC und IEC > Die elektrostatische Aufladung der Kunststoffschale der Rückenlehne lag zwischen 4000 und 6000 V und entsprach nicht der Anforderung: - U < 100 V, gefordert in den Normen IEC und IEC Nach Anpassung des ESD-Stuhls konnte die Kunststoffschale der Rückenlehne bei Nutzung des Stuhls nicht direkt berührt werden, sodass keine Gefahr der elektrischen Aufladung einer Person bestand, die auf dem Stuhl Platz genommen hatte. > Die Entladezeiten der Kunststoffschale der Rückenlehne, der Kunststoffplatte unter der Sitzfläche und der Kunststoffummantelung des Teleskopträgers lagen weit über 2 s 10 (> 60 s). > Die Teile wie die Kunststoffplatte unter der Sitzfläche und die Kunststoffummantelung um den Teleskopträger konnten bei Nutzung des Stuhls nicht direkt berührt werden, sodass keine Gefahr der elektrischen Aufladung einer Person bestand, die auf dem Stuhl Platz genommen hatte. Außerdem sind die hier genannten Teile keine Arbeitsoberflächen und in der Regel mehr als 30 cm von ESD-empfindlichen Objekten entfernt (U < 1000 V in einem Abstand von 12 Zoll (30,4 cm), gefordert in der Norm JEDEC 625A). > Der unterste Teil der Kunststoffschale (ca. 20 %) der Rückenlehne konnte bei Nutzung des Stuhls berührt werden, beispielsweise, indem Kleidung an diesem Schalenteil entlang gezogen wird, wodurch die Gefahr einer elektrostatischen Aufladung (6000 V) entstehen kann. Nach Anpassung des ESD-Stuhls konnte die Kunststoffschale der Rückenlehne bei Nutzung des Stuhls nicht direkt berührt werden, sodass keine Gefahr der elektrischen Aufladung einer Person bestand, die auf dem Stuhl Platz genommen hatte. > Der untersuchte Bürostuhl der Marke BMA Ergonomics B.V., Typ Axia Pro/Flex/Office ist für die Nutzung in Büroräumen mit elektronischen Geräten geeignet. > Der genannte Stuhl ist geeignet für die Nutzung in so genannten ESD-Räumen. 10 Siehe dritter Punkt der Bemerkungen in Kapitel 5.

14 TNO-Prüfbericht S. 14 von 14 5 BEMERKUNGEN Die in verschiedenen IEC-Normen geforderte relative Feuchtigkeit von 12 % und 25 % wurde in Absprache mit dem Auftraggeber nicht angewandt. Vereinbart wurde, die Prüfung bei einer relativen Feuchtigkeit zwischen 40 und 50 % auszuführen, da in ESD-geschützten Räumen die relative Feuchtigkeit auf 50 % geregelt wird. In IEC wird das Messverfahren für das Messen der decay time beschrieben (Entladezeit). Gleichzeitig wird gefordert, die decay time im Prüfbericht anzugeben. Es wird jedoch keine bestimmte Entladezeit gefordert. TNO ist der Ansicht, dass dies für ESD-Schutz doch gefordert werden muss. Die ausgelaufene Norm CECC 00015/1 gab eine Entladezeit an, nämlich < 2 s 11. Genau wie die KPN hält TNO sich aus praktischen Gründen an diese Anforderung in Bezug auf ESD-Schutz. 11 Siehe dritter Punkt der Bemerkungen in Kapitel 5.