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Elektronische Bauteile verpacken

5 min lesen 28 Juli 2015
Sie kennen das: Kurz unglücklich den falschen Gegenstand berührt – schon kriegen Sie „einen Schlag“. Grund ist die elektrostatische Entladung (ESD = Electrostatic Discharge) die für uns Menschen bei Aufladungen ab rund 3.000 Volt spürbar wird. Geringere Mengen sind in der menschlichen Wahrnehmung nicht spürbar. Was für Menschen in einer Schrecksekunde etwas schmerzhaft ist, kann für elektronische Geräte richtig bedrohlich sein. Gerade höher entwickelte Komponenten können bereits bei einer Spannung von 10 Volt beschädigt werden. Wer häufig elektronische Bauteile versendet, weiß: Vor allem durch Reibung entsteht immer wieder elektrostatische Entladung, die empfindliche Produkte beschädigen, in ihrer Lebensdauer verkürzen oder sogar komplett zerstören kann.

Die Norm für ESD Verpackung

Zwar lässt sich ESD nicht vermeiden, durch fachgerechte ESD Postverpackungen oder auch antistatische Verpackungen allerdings gut beherrschen. Die Verpackungen bestehen aus antistatischen Materialien die die elektrischen Spannungsimpulse bereits von der Oberfläche der Verpackung ableiten, wodurch die Entladung innerhalb der Verpackung vermieden wird. Die DIN EN 61340-5-3 klassifiziert die Materialeigenschaften von ESD Verpackungen und beschreibt die Widerstandseigenschaften für diese Materialien. Schutzschichten müssen demzufolge leitfähig sein und sollen niedrige Widerstände (Abschirmschicht bis 102 Ω, Ableitschicht etwa 107-108 Ω) aufweisen. Verpackungen werden dabei in 3 Kategorien eingeteilt je nach elektrischer Leitfähigkeit und müssen bei Erfüllung der Kritierien auch mit dem ESD Schutzsymbol und dem entsprechenden Buchstaben versehen werden:

Kategorie (S) steht für „Shielding“:

Diese Verpackungen genügen den höchsten Ansprüchen des ESD Schutzes. Sie haben durch spezielle Beschichtungen eine   abschirmende Wirkung gegen elektrostatische Entladung und bilden somit eine Sperre oder Hülle, die den Stromdurchgang begrenzt und die Energie einer elektrostatischen Entladung stark dämpft. Ein Beispiel dafür sind Metallisierte Highshield Luftpolsterbeutel. Sie schützen elektronische Produkte gleich doppelt, da sie aus einer 4-lagigen, metallisierten Highshield-Folie und einer gut dämpfenden, antistatischen Luftpolsterschicht bestehen. Damit schützen sie vor elektrostatischer Aufladung und gleichzeitig vor Stößen. Die Highshield-Folie wirkt besonders abschirmend. Ist der Beutel komplett geschlossen, bildet sich ein Faradayischer Käfig um Ihr Produkt, der gefährliche Ladungen ableitet – ähnlich, als würden Sie bei einem Gewitter sicher in Ihrem Auto sitzen. Ein wiederverschließbarer Haftklebeverschluss mit abziehbarem Schutzstreifen sichert den Beutel schnell, einfach und zuverlässig.

Nach dem gleichen Prinzip schützen Highshield Noppenschaum-Boxen empfindlichen Inhalt: Die Box selbst wirkt ebenfalls wie ein Faradayscher Käfig, im Inneren fixiert antistatischer Schaum das Produkt und dämpft zuverlässig Stöße. Die Boxen sind sofort verwendbar, da Box und Schaumpolsterung bereits montiert geliefert werden. Mit Tape oder Umreifungsband verschlossen und Adressetikett ist sie bestens als Postverpackung geeignet. Die metallisierten Highshield Beutel gehen noch in Bezug auf ESD Schutz noch einen Schritt weiter: Sie verfügen über mehrere Schichten aus ableitenden Lacken, Polyester- sowie Polyethylen-Trägern und einen Aluminium-Metallüberzug. Dadurch schützen sie nicht nur als eigener Faradayscher Käfig ihre Inhalte vor elektrostatischer Aufladung, sie sind außerdem besonders stoß- sowie reißfest – bei einem Leitungswiderstand von E<15 nJoule.

Kategorie (D) steht für „dissipativ“:

Die Verpackung leitet Reibungselektrizität über ihre Oberfläche vom Inhalt ab, durch einen Oberflächenwiderstand von > 1 X 10² Ω und < 1 X 1011 Ω. Dazu gehören beispielsweise antistatische Flachbeutel oder antistatische Luftpolsterfolien.

Kategorie (C) steht für „Conductive“:

Die Verpackung ist elektrostatisch leitfähig und hat einen Oberflächenwiderstand von > 1 X 10² Ω und < 1 X 10Ω . Sie leiten die Reibungselektrizität vom Packungsinhalt ab.

Antistatische Verpackung zum Schutz gegen statische Aufladung

Bei der Verpackung von elektronischen Bauteile sollte bei allen Bestandteilen der Verpackung an ableitfähige oder sogar abschirmende Materialien gedacht werden:

  • antistatische Beutel
    • Ableitfähig: Kleinere Einzelteile werden am besten in antistatischen Beuteln verpackt – diese gibt es mit Druckverschluss und aus ableitfähiger PE-Folie. Für den etwas besseren Polsterschutz greifen Sie am besten zu antistatischen Luftpolster- bzw. Schaumpolsterbeuteln.
    • Abschirmend: Noch höheren Schutz gegen elektrische Aufladung bieten die metallisierten Highshield Beutel. Auch diese erhalten Sie als Luftpolsterbeutel oder als „einfache“ Flachbeutel – mit und ohne Druckverschluss.
  • antistatisch Polstern/Schützen im Karton:
    Sollen größere Bauteile in einem Umkarton fixiert und gepolstert werden, bieten sich antistatische Noppenschaumstoff-Platten oder Schaum-Platten sowie antistatische Luftpolsterfolie an.
  • antistatischer Karton
    Wenn die elektrischen Bauteile in einer rundum abschließenden, ableitfähigen oder sogar abschirmenden Einzelverpackung (sei es in Beuteln, Luftpolsterfolie oder Schaumplatten) „verhüllt“ sind, können diese getrost in einem „normalen“ Karton versendet und transportiert werden. Maximalen Schutz bieten jedoch auch die praktischen „All-in-one-Lösungen“ mit der Highshield Noppenschaum-Box oder dem Versandkarton mit elektrisch leitfähigem Steckschaum.
  • antistatisch Umstretchen
    Stretchfolie verbindet die Kartons mit der Palette und gibt der Palettenladung Halt. Mit antistatischer Stretchfolien kann diese „Schicht“ zum zusätzlichen Schutz von elektrostatisch empfindlichen Produkte genutzt werden.
  • antistatisch Kennzeichnen
    Elektrostatische Entladungen als völlig gängiges Alltagsphänomen lassen sich nicht vermeiden. Durch die entsprechende Schutzverpackung lässt sich aber das Risiko auf ein Minimum reduzieren. Als Ergänzung zur antistatischen Verpackung empfiehlt sich die Verwendung des entsprechenden Warnetikettes. Dieses weist gut sichtbar auf elektronisch gefährdete Bauteile hin und legt nahe, die so gekennzeichnete Verpackung bzw. Palette keinen Magnetfeldern, möglichst wenig Reibung und auch keinen extrem staubigen Umgebungen auszusetzen.
Sollten Sie sich nicht mit einem Antistatikband erden, werden auch Sie früher oder später wohl wieder einen „Schlag“ abbekommen. Für Ihre empfindlichen Elektronikprodukte stellt ESD dank der richtigen Verpackung allerdings keine Gefahr mehr dar.
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