Page 76 - Zur Reinheit funktionaler Oberflächen

deutlich gemacht, dass es hier keine nachweisbare Beziehung
gibt. Um deren Nichtvorhandensein nachzuweisen, wurde
eine Reihe verschiedener Materialien (Quarz, Glas, Wolle,
Seide, Aluminiumfolie, Stahl, Kupfer, Polyester, Siliziumscheibe
(poliert), PTFE-Teflon, FPE-Teflon) mit Oberflächen-Widerstän-
den von 1 Ohm/m² bis zu 10 Ohm/m² mit Hilfe eines Prüf-
13
gerätes nach Baumgärtner [3, 4] geprüft. Die Tab. 1 zeigt die
Spitzenladungen in Volt beim Reiben der o. a. Ladungspartner
mit vier ausgewählten Reibepartnern.

5.1.2 Elektrostatische Aufladungen in der ESD-Ereignisse zeigen sich uns beispielsweise als Blitzent-
Praxis ladungen während eines Gewitters. Bei solchen Makro-Ent-
ladungs-Vorgängen entstehen sogar Leistungen von einigen
tausend Kilowatt.

Elektrische Aufladungen entstehen hauptsächlich durch
Reibung (triboelektrische Ladung). Einige Beispiele aus dem
täglichen Leben:
• Das Gehen über einen Teppich kann die elektrische Ladung
der Person bewirken, welche sich dann bei Berührung von
Metallteilen (Türdrücker) „schlagartig“ entlädt. Bei 40 %
relativer Luftfeuchte kommt es zu Aufladungen von 15000 V.
• Auch das Aussteigen aus einem Auto kann solche Ladungs- /
Entladungsvorgänge bewirken.
• In der Halbleiter-Fertigung kann das Herausnehmen einer
Teflonhorde aus dem Reinstwasser Spülbecken eine Aufla-
dung der Horde von 20000 V bewirken.

Ab ca. 3.000 Volt Ladungs-Potential ist die Entladung für einen
Menschen spürbar. Die Höhe einer elektrischen Flächenladung
korreliert jedoch deutlich mit der Umgebungs-Luftfeuchte.
In einer trockenen Umgebung können sich elektro-statische
Felder hoher Potentiale bilden. Das Fertigungs-Umfeld einer
Halbleiter-Produktion, ist deshalb besonders gefährdet, weil
die Luftfeuchte dort in der Regel unter 50 % liegt.

Ladungsparameter Reibepartner für die aufgeführten Ladungsparameter (triboelektrische Ladungen in Volt)
Aluminium-Folie Graphit-Handschuh Kunststoff-Film PE-Handschuh
6
R < 1 Ω/ R < 10 Ω/ R < 10 Ω/ R < 10 Ω/
11
9
0
0
0
0
Quarz 1500 3000 290 3000
Glas 1100 3000 500 900
Wolle 200 3000 70 3000
Seide 400 300 70 3000
Aluminium 10 20 50 100
Stahl 10 15 20 200
Kupfer 10 15 35 150
Polyester 200 3000 70 750
Silizium 10 10 20 30
PTFE-Teflon 1700 3000 3000 3000
FPE-Teflon 3000 3000 3000 3000
Tab. 1 Ladungen durch Reibepartner mit verschiedenen Oberflächenwiderständen R
0
76