DE2547390A1

DE2547390A1 - Schutzeinrichtung fuer arbeitsplaetze

Info

Publication number: DE2547390A1
Application number: DE19752547390
Authority: DE
Inventors: Ruediger Dipl Ing Bornefeld; Horst Bunke; Johannes Ing Grad Leuschner; Otto Dr Phil Troetscher
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 1975-10-23
Filing date: 1975-10-23
Publication date: 1977-05-05

Description

Schutzeinrichtung für Arbeitsplätze
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Schutz einrichtung für Arbeitsplätze, an denen mit spannungs empfindlichen Bauelementen gearbeitet wird.
In neuerer Zeit finden in der Elektronik in zunehmendem Umfang Bauelemente Verwendung, die in MOS- oder CMOS-Technik ausgeführt sind. Solche Bauelemente vertragen bei ihrer Handhabung nur begrenzte Spannungen, bei deren überschreiten irreversible Durchbrüche durch die sehr dünne Isolationsschicht auftreten. Solche Durchbrüche machen das Bauelement unbrauchbar.
Wegen des hohen Isolationswiderstandes und der geringen Kapazität der Eingänge solcher Bauelemente genügen zur Erzeugung schädlicher Durchbrüche schon kleine Ladungen. Diese entstehen vor allem durch statische Aufladungen, die durch Bewegungen des Arbeitenden gegenüber gut isolierenden Teilen z.B. kunststoffüberzogenen Stühlen hervorgerufen werden.
Lose Bauelemente oder lose, mit empfindlichen Bauelementen bestücke Leiterplatten sind dadurch gefährdet, daß Anschlüsse freiliegen, an die zu hohe Spannungen aus statischen Aufladungen gelangen können. Trotz vieler Sicherheitsmaßnahmen, z.B. der Abdeckung mit leitfähigem Schaumstoff läßt sich Jedoch beim Arbeiten mit empfindlichen Bauelementen, die aus statischen Aufladungen des Arbeitenden resultierende Gefahr einer Zerstörung der Bauelemente nicht vollständig ausschließen.
Hier setzt nun die vorliegende Erfindung an, deren Aufgabe es ist, eine Schutzeinrichtung für Arbeitsplätze zu schaffen, an denen mit spannungsempfindlichen Bauelementen gearbeitet wird. Diese Schutzeinrichtung soll eine Beschädigung dieser Bauelemente durch statische Aufladungen des Arbeitenden vermeiden und soll zugleich den Arbeitenden in Jedem Falle gegen Gefährdung durch elektrische Ströme schützen. DiesesZiel wird erreicht durch ein direkt auf der Haut des Arbeitenden zu tragendes Metallplättchen, das unlösbar mit einem flexiblen Draht verbunden ist, der über einen Schutz- -widerstand mit einem an Erde angeschlossenen Kabel in Verbindung steht.
Durch das auf der Haut des Arbeitenden getragene Metallplättchen wird dieser über den Draht, den Schutzwiderstand und das Erdkabel leitend mit Erdpotential verbunden, d.h. statische Aufladungen fließen sofort ab. Durch den Schutzwiderstand ist zugleich erreicht, daß der Arbeitende bei irrtümlicher Berührung irgendwelcher spannungsführender Teile nicht gefährdet ist. Der Schutzwiderstand begrenzt = diesem Fall den elektrischen Strom auf einen ungefährlichen Wert (J c 0,7 mA bei 220 V).
Es ist zweckmäßig, einen isolierten Draht und ein isoliertes Kabel zu verwenden und auch den Schutzwiderstand in einem isolierten Gehäuse unterzubringen, um äußere Einflüsse auf die Schutzeinrichtung auszuschalten.
Der Schutzwiderstand selbst hat eine solche Größe und ist so aufgebaut, daß auch im einfachen Fehlerfall sowohl der Schutz des Arbeitenden als auch der Schutz der Bauelemente gewährleistet ist.
Er besteht beispielsweise aus zwei parallel geschalteten Zweigen, wobei Jeder Zweig aus der Reihenschaltung zweier gleich großer Widerstände besteht. Jeder dieser Widerstände hat eine Größe von z.B. 1 M JL, so daß der Gesamt-Schutzwiderstand ebenfalls diese Größe hat. Durch diese Anordnung der Widerstände ist erreicht, daß auch dann, wenn ein Teilwiderstand o oder oo wird, der Schutzwiderstand seine volle Funktionsfähigkeit behält.
Es ist auch möglich, zur weiteren Erhöhung der Sicherheit die Verbindungspunkte der Widerstände in den Parallelzweigen über einen Teilwiderstand zu verbinden, der dieselbe Größe hat wie die anderen Teilwiderstände.
Das mit dem Draht verbundene Metallplättchen ist zweckmäßig Teil eines Armbandes. Dieses zweckmäßig flexibel ausgebildete Band kann leicht über den Arm des Arbeitenden gestreift werden und kommt damit in direkten Hautkontakt.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Fig. 1 - 4 der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Im einzelnen zeigen: Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel der neuen Schutz einrichtung; Fig. 2 einen mit der Schutzeinrichtung ausgerüsteten Arbeitsplatz; Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel für den Aufbau des Schutzwiderstandes; Fig. 4 ein anderes Ausführungsbeispiel für den Aufbau des Schutzwiderstandes.
In Fig. 1 ist mit 1 ein Metallplättchen bezeichnet, welches Teil eines flexiblen Armbandes 2 ist. Mit dem Metallplättchen 1 ist ein isolierter flexibler Draht 3 leitend verbunden, dessen freies Ende mit einem Schutzwiderstand 4 verbunden ist. Dieser Schutzwiderstand ist in einem isolierten Gehäuse 6 untergebracht. An das andere Ende des Schutzwiderstandes 4 ist ein isoliertes Kabel 5 angeschlossen, dessen rreies Ende entweder direkt oder mittels einer Klemme 13 mit Erde verbunden ist.
Der Schutzwiderstand 4 ist im Ausführungsbeispiel der Fig. 3 gezeigt. Er besteht hier aus zwei parallelgeschalteten Zweigen, die Jeweils durch die Reihenschaltung zweier gleich großer Widerstände 7, 8 bzw. 9, 10 gebildet sind. Bei 11 ist der Draht 3 und bei 12 das Kabel 5 angeschlossen. Draht 3 und Kabel 5 sind jeweils über eine Zugentlastung 18 bzw. 19 fest mit dem Gehäuse 6 verbunden. Gibt man Jedem der Teilwiderstände 7 - 10 einen Wert von z.B. 1 M Q , so hat der Schutzwiderstand 4 einen Gesamtwiderstand von ebenfalls 1 Mfl . Durch diese Anordnung der Teilwiderstände 7 - 10 ist gewährleistet, daß auch im einfachen Fehlerfall, d.h.
-wenn ein Teilwiderstand Nuli oder oo wird die Funktionsfähigkeit der Schutzeinrichtung, und damit der Schutz des Arbeitenden und des Bauelementes gewahrt bleibt.
Fig. 4 zeigt eine andere Anordnung der Teilwiderstände, bei der die Verbindungspunkte 20, 21 der Widerstände in den Parallelzweigen 7, 8 und 9, 10 über einen Teilwiderstand 22 miteinander verbunden sind. Der Widerstand 22 hat zweckmäßig dieselbe Größe.
wie die Widerstände 7 - 10.
In Fig. 2 ist ein Arbeitsplatz dargestellt, welcher mit der neuen Schutzeinrichtung ausgerüstet ist. Der Fußboden des Raumes ist isoliert und alle geerdeten Teile, wie z.B. die Heizung, sind gegen unbeabsichtigte Berührung geschützt. Wie man erkennt, trägt der Arbeitende das Armband 2, so daß also das mit dem Draht 3 verbundene Metallplättchen in direktem Hautkontakt steht. Dadurch werden statische Aufladungen sofort zur Erde abgeleitet, welche hier durch Arischluß der Klemme 13 an ein Heizungsrohr hergestellt ist. Bertthrt der Arbeitende während seiner Tätigkeit irrtümlich spannungs führende Teile, so wird durch den Schutzwiderstand 4 das Fließen eines schädlichen elektrischen Stromes verhindert, d.h. der Arbeitende ist in diesem Fall geschützt.
Die Arbeitsplatte 14 in Fig. 2 kann beispielsweise aus Holz bestehen, das eine geringe elektrische Leitfähigkeit hat. Es ist jedoch auch möglich, die Arbeitsplatte aus Metall herzustellen und sie über einen Schutzwiderstand, der ähnlich dem Schutzwiderstand 4 aufgebaut ist, zu erden.
An der Seitenwand der Arbeitsplatte 14 hängt ein isoliertes Gehäuse 15, welches eine hier nicht dargestellte elektrische Batterie enthält, deren Minuspol über ein doppelt isoliertes Kabel 23 geerdet ist. Der Plus-Pol dieser Batterie ist mit einem Haken 16 verbunden. Bei Unterbrechung oder Beendigung der Tätigkeit des Arbeitenden streift dieser das Armband 2 ab und hängt es über den Haken 16. Dadurch wird eine leitfähige Verbindung zwischen diesem Haken und Erde hergestellt, so daß ein sehr kleiner Strom fließt. Dieser wird vom Instrument 17 angezeigt, das beispielsweise in Ohm geeicht ist. Damit kann Jederzeit kontrolliert werden, ob die Schutzeinrichtung den erforderlichen Widerstandswert aufweist und einwandfrei arbeitet.
Es ist möglich, das Anzeigeinstrument 17 zur ständigen Anzeige heranzuziehen oder auch einen Knopf vorzusehen, der gedrückt werden muß, um die Funktionsbereitschaft der Schutzeinrichtung anzuzeigen.
L e e r s e i t e

Claims

Patentansprüche Schutzeinrichtung für Arbeitsplätze, an denen mit spannungsempfindlichen Bauelementen gearbeitet wird, gekennzeichnet durch ein direkt auf der Haut des Arbeitenden zu tragendes MetalLplättchen (1), das unlösbar mit einem flexiblen Draht (3) verbunden ist, der über einen Schutzwiderstand (4) mit einem an Erde angeschlossenen Kabel (5) in Verbindung steht.
2. Schutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schutzwiderstand (4) in einem isolierten Gehäuse (6) angeordnet ist.
3. Schutzeinrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schutzwiderstand (4) aus mehreren Teilwiderständen besteht.
4. Schutzeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schutzwiderstand aus zwei parallel geschalteten Zweigen besteht und daß Jeder Zweig aus der Reihenschaltung zweier gleich großer Widerstände (7, 8 bzw. 9, 10) besteht.
5. Schutzeinrichtung nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungspunkte (20, 21) der Widerstände in den Parallelzweigen (7,8 bzw. 9,10) über einen Teilwiderstand (22) verbunden sind.
6. Schutzeinrichtung nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß Jeder Widerstand eine Größe von 1 Mflhat.
7. Schutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallplättchen (1) Teil eines Armbandes (2) ist.
8. Schutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das mit dem Schutzwiderstand (4) verbundene isolierte Kabel (5) an seinem freien Ende mit einer Klemme (13) zum Erdanschluß versehen ist.