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Diskussion vom SN-Treffen: Wirkungsprinzip einer Antistatik-Tüte





Frage

Moin zusammen! Auf dem SN-Treffen hat sich eine interessante Diskussion über das Wirkungsprinzip von Antistatik-Tüten entwickelt - die Tüten in denen üblicherweise RAMs, GraKas und andere PC-Bauteile verpackt werden. Da man letztlich zu keinem Ergebnis kam, würde die Diskussion irgendwann abgebrochen. Ich finde man sollte sie an dieser Stelle einmal fortführen. Motto: Die kleinen Dinge des Lebens mit denen man häufig umgeht, aber deren Funktionsweise man nicht kennt. Also Eure Meinung ist gefragt! mfG Renfield™

Antwort 1 von REALKOJACK

Hm, welche Ideen wurden denn erörtert?
Wir wollen Euch doch keine Wiederholungen anbieten! ;-)

Antwort 2 von Renfield

Im Prinzip war der Streitpunkt die Leitfähigkeit der Tüte!

1. Die Tüte leitet nach innen weiter

2. Die Tüte leitet, jedoch nur aussen, nicht nach innen!

mfG Renfield™

Antwort 3 von REALKOJACK

Ich denke, der 2. Fall wird stimmen. Ich stelle mir so eine Tüte wie einen Faraday-Käfig vor. Im Prinzip geht es hier ja auch um Entladungen, nur eben in anderen Größenordnungen.

Antwort 4 von TheHappyJoker

Sicher?

Also ich würde meine Hand dafür nicht ins Feuer legen.

Sind das nicht stinknormale (etwas stärkere) Platiktüten. Plaste leitet halt nicht Strom, daher packt man sensible Hardware da rein.

<gruß thj>

Antwort 5 von Prof. hc. Katzenfell

och nee die Jugend nicht aufgepaßt in Physik: Kunststoffe laden sich gerne durch Reibung elektrostatisch auf und das bekommt den elektronischen Bauteilen nicht besonders. Diese Verpackungen sind nun mit Aluminum bedampft das elektrisch leitet ( nach innen oder aussen spielt keine Rolle ) und dadurch die elektrostatische Aufladung vermindert



Antwort 6 von Thomas

also ich will gar nicht wissen, wie ihr auf dieses Thema gekommen seid.
also fangen wir mal am anfang an.
um die elektrostatische Aufladung der Hardware zu verhindern, verwendet man antistatische Verpackungen.
Das Volk mag sie Antistatik-Tüten nennen, ich nenne es shielding bags.. :-))

Also erklärs mal ganz einfach.
antistatische Materialien Verhindern den Fluss der Ladungen.
hier: den Ladungsaustausch der hardware mit der Aussenwelt und andersrum:-)
Hierfür legt das Material der shielding bags eine Art "Depot" an in welchem die Ladungen gespeichert werden. Irgendwann ist dieses Depot jedoch voll und es kann nicht mehr gewährleistet werden, dass kein Ladungsaustausch zwischen Hardware und der Aussenwelt stattfindet.
kurz: antistatisches Material lässt keine Entladungen durch.
antistatisches Material zeichnet sich also dadurch aus, dass keine Elektrische Ladung auftritt.
btw... ihr solltet euren rechner nicht auf den Boden stellen, wenn sich dieser Aufladen kann...

Zitat:
1. Die Tüte leitet nach innen weiter
wär ja quatsch, weil dann die Tüte überhaupt keinen Sinn hätte. Dadurch wäre die Hardware unmittelbar den Ladungen ausgesetzt.
Ganz falsch ist es aber nicht.
"nach innen" stimmt... in das Material der Tüte.
Zitat:
2. Die Tüte leitet, jedoch nur aussen, nicht nach innen!

stimmt demnach auch "halb".

Antistatik ist also die Firewall für Auf- und Entladung :-)

Gruß

Thomas

PS: keine Garantie auf Richtigkeit :-)

Antwort 7 von Jens

Antistatisch=leitfähig (also ganz das Gegenteil Thomas, der Ladungsfluß soll sein).
Die Folie verhindert das Entstehen von sehr großen Potentialunterschieden (sprich Spannungen).
Entweder sind es einseitig mit Aluminium bedampfte Folien oder sie haben (auch wieder einseitig) so eine Art Leitgitter aufgedruckt.
Und diese "Leitseite" befindet sich aussen, zumindest solange man die Tüte nicht umkrempelt ;o).
Grund: Innen isoliert und dennoch kann sich die Tüte nicht von aussen aufladen (woher sollte auch die Aufladung innerhalb entstehen?).

Gruß
Jens

Antwort 8 von halfstone

Also doch Recht gehabt ;-)

Die grundsätzliche Frage war, da jedem von uns klar war, dass das nicht normales Plastik ist gab es zwei Meinungen:

1. (meine und Renfields, dann auch Alibas) da ist eine Schicht, die leitet (egal aus welchem Material) und eine die nicht leitet.

2. Keine Schichten sondern ein leitfähiges Material. Die Hardware sei dann sozusagen durch einen "Faradäischer Käfig" geschützt.

Bewiesen ist aber noch nix ;-)

Gruß Fabian

Antwort 9 von REALKOJACK

Warum sollte es denn nur eine Variante geben?
Es gibt sicherlich zum einen mit leitfähigem Material beschichtete Folien und zum anderen gleich leitfähige Folien.
beide hätten doch den gewünschten Effekt.

Antwort 10 von halfstone

Eben nicht, wenn die Folie ganz leitfähig ist kann die Harware im Inneren mit der statischen Aufladung in Berührung kommen. Dann könnte man gleich Alufolie nehmen, oder?

Gruß Fabian

Antwort 11 von Leany

Alufolie???

Ach, ist das etwa nicht gut!?! Ich dachte, das hält die Teile warm und frisch!

Man lernt nie aus!

Kleiner Scherz am Rande, aber die Diskussion find ich gut!

LG
Leany

Antwort 12 von Quailer

Meine Tüten haben ein Auffang-Reservoir für die Ladung...

*g*

Your_Quailer

Antwort 13 von wntrmn

moin.
alufolie ist beinahe so gut wie die antistatüten...
und billiger.
es geht darum, an allen anschlüssen eines bauteils das gleiche potential zu haben - drum steckt man cmos und sowas in "mos-gummi" (leitfähiges, schaumgummiähnliches material)
mfg,
r.

Antwort 14 von Ketchup-Hasser

WNTRMN hat recht.. Esgeht wirklich nur darum, alle elektrischen Anschlüsse der Platine auf ein gleiches potential zu heben.. wenn ich an ner Diode an der Anode UND an der Kathode das gleiche Potential habe, kann das Teil niemals kaputt gehen, auch wenns 1 Mio Volt sind.. Anti Statik Tüten sind Hochohmig leitend (ca 1 MOhm), und geben die Spannung daher sehr "gediegen" weiter..
Der kunststoff leitet deshalb, weil ihm Kohle-Teilchen beigemengt werden (deshalb sind die Schwarz.. Alu aufdampfen auf ne Folie is ein Hochkomplizierter Vorgang (weil der Kunststoff schmilzt), deshalb wirds galvanisch aufgetragen (silberne und rosafarbene *jajaja* Tüten). Alns Chlor??

Antwort 15 von Ketchup-Hasser

Und jetz rauch ich ne Antistatik-Tüte.. kommt bestimmt gut :-)

Antwort 16 von Joe_69

Hi all!

wntrmn hat recht. Ihr redet hier immer nur vom Potential-Ausgleich, aber keiner sagt zwischen WAS "ausgeglichen" wird! Der Sinn dieser Verpackung besteht darin, dass sich zwischen Pin X und Pin Y KEINE Spannung aufbauen kann. Alle Pin´s werden sozusagen kurzgeschlossen.

@ halfstone (Antwort 10):
Ja, man könnte auch eine Alu-Folie verwenden, falls sich auf dem zu schützenden Gerät keine Spannungsführenden Komponenten befinden (z.B. Speicherbatterie).


mfg Joe

Antwort 17 von Renfield

Was mir einfach nicht einleuchten will, ist warum, wenn man auch Alufolie nehmen könnte, die Antistatic-Tüten (shielding bags) so aufwendig konstruiert sind!?

Habe mir mal eine Tüte von 3M vorgenommen:
Mangels Messgerät einfach eine 12V Batterie und eine Glühbirne genommen und sie an die Innen- und Aussenseite angeschlossen!
Ergebniss - sie leuchtet, bzw. glimmt nur!
Mist doch unrecht gehabt!

Leider war die Tüte aufgerissen und es bestand die Möglichkeit das über die Ecken ein Strom fliesst!

Also ein Sklapel her und die Tüte sauber abgeschnitten. Dabei fielen mir die verscheidenen Lage auf und da ich das Skalpel gerade in der Hand hatte habe ich die Lagen einfach mal getrennt und den Versuch an allen Lagen einzeln gemacht.

Also es sind insgesammt 5 Lagen - von innen nach aussen:

  • silbrig => leitet
  • klar => leitet nicht
  • schwarz => leitet nicht (event. sehr hoher Widerstand???)
  • klar => leitet nicht
  • silbrig => leitet

    Also...warum dieser Aufwand, wenn eine leitfahige Schicht reichen würde?

    Kann nicht mal einer der ein aussagekräftiges Messgerät hat dies mal verifizieren oder widerlegen(ggf. online stellen)?

    Wenn nicht werde ich wohl mal 3M eine Mail schreiben!

    mfG Renfield™


  • Antwort 18 von Joe_69

    Hi!

    Habe gerade mit meinem relativ guten Digital-Multimeter (Fluke) drei Messungen gemacht:

    1. Silbrige Tüte, 3-lagig, nur die innere silbrige Schicht ist elektrisch leitend. Ergebnis: etwa 600Ω bei 5cm Abstand der Mess-Spitzen.

    2. Eine ältere schwarze Tüte, mehrere Messungen innen und aussen, Mess-Abstand jeweils 5 cm. Das Ergebnis war recht unterschiedlich, von 42kΩ bis 129kΩ.

    3. Die durchsichtige Verpackung meiner Grafikkarte war überhaupt nicht leitend, weder innen noch aussen. Auch beim Durchstechen mit den Mess-Spitzen wurde nichts angezeigt. Wahrscheinlich ist dieses Material zwar nicht leitend, reduziert aber die statische Aufladung. Wenn ich nächste Woche mal zeit habe, werde ich bei der Arbeit noch einen Versuch mit höheren Spannungen (ca. 200-300V) machen, vielleicht steigt da die elektrische Leitfähigkeit.


    mfg Joe

    Antwort 19 von Renfield

    Joe_69:

    Hast Du auch mal getestet ob die Tüten von aussen nach innen leiten?

    mfG Renfield™

    Antwort 20 von Friedel

    Ich habe nicht gemessen sondern nachgesehen. Fazit: Beide Meinungen sind nicht falsch. Klar ist, daß alle Antistatiktüten leiten. Außerdem ist auch klar, daß eine Shielding bag etwas anderes als eine Antistatktüte ist.

    Ich beschreibe diese Shielding bags gleich mit, weil sie die Erklärung für die verschiedenen Ausführungen der Antistatiktüten sind. Eine Shielding bag ist innen nicht leitend, ethält aber mindestens eine Schicht die leiten ist und einen relativ niedrigen elektrischen Widerstand hat. Diese Schicht muß nicht durchgehend sein. Es reicht auch z.B. ein Gitter. Also: Eine Plastiktüte, die außen mit Alufolie umwickelt ist, ist ganz hervorragend als Shielding bag geeignet. Diese Shielding bag stellt einen Schirm gegen elektromagnetische Wellen dar. Wer im Physikbuch (oder sonst wo) nachsehen will sollte sich über Induktion (Physik, nicht Mathematik) informieren. Der elektrische Widerstand dieses Schirmes sollte möglichst niedrig sein damit die Wirkung des Schirmes groß ist.

    Eine Antistatiktüte soll gegen statische Spannungen schützen. Bei statischen Ladungen meist sehr hohe Spannungen auf. Diese können manche Bauteile zerstören, wenn sie mit dieser Spannung in Berührung kommen. Eine Spannung liegt aber immer zwischen zwei Punkten an. Würde man also eine hohe Spannung mit einem Pin eines RAM-Moduls in Berührung bringen, würde das dem RAM nur dann Schaden wenn gleichzeitig ein anderer Pin des Moduls eine andere Spannung hätte. Die sicherste, einfachste und effektivste Möglichkeit zu verhindern, daß an verschiedenen Pins verschiedene Spannungen anliegen, ist, daß man alle Pins kurzschließt. Das macht man mit einer Antistatiktüte. Die Antistatiktüte muß also innen leitend sein. Prinzipiell ist Alufolie sehr gut geeignet, sie ist aber mechnasch nicht sehr stabil. Eine Alufolie mit Löchern ist natürlich nicht gut. Man könnte natürlich eine Shielding bag nehmen, die man auf links dreht. Damit würde man sich aber ein neues Problem einhandeln. Wenn man diese Tüte dann in die nähe eine Elektromotors oder etwas ähnlichem bringen würde, hätte man einen Kondensator, dessen eine Elektrode der RAM-Riegel wäre. Und das wäre für den RAM nicht gut. Das kann man verhindern indem man keine Schicht verwendet die isoliert. Ein Kondensator entsteht immer nur dann wenn zwischen den Elektroden eine nichtleitende Schicht ist.

    So eine Antistatiktüte hätte aber fatale Folgen für Baugruppen, die z.B. Pufferbaterien enthalten. Wenn man z.B. ein Mainboard in Alufolie einwickelt, ist es zwar sehr gut gegen statische Spannungen geschützt, aber die Biosbatterie würde nicht lange leben. Dieses Problem behebt man indem man die Antistatiktüten aus einem sehr hochohmigen Material herstellt. Für Nichtelektriker und Physikschwänzer: Das ist ein Material, das einen hohen elektrischen Widerstand hat. Diese geringe Leitfähigkeit reicht aus um die statischen Spannungen zu entladen. Dazu reicht ein relativ geringer Strom aus. Wie erwähnt handelt es sich bei den statischen Spannungen um sehr hohe Spannungen. Widerstand = Spannung/Strom. Hohe Spannung und geringer Strom erlauben also hohe Widerstände der Tüte. Die eventuell in den elektrischen Baugruppen enthaltenen Batterien haben nur eine niedrige Spannung (etwa um Faktor 10000 kleiner). Daher fließen bei dem hohen Widerstand der Tüte vernachlässigbar kleine Entladeströme. Die Haltbarkeit der Batterie wird also nicht wesentlich beeinträchtigt.

    Da viele elektronischen Baugruppen sowohl gegen elektromagnetische Felder, als auch gegen statische Spannungen als auch gegen elektrische Felder empfindlich sind, stellt man Tüten mit mehreren Schichten her. In keinem Fall ist jedoch eine isolierende Schicht dabei, die Schichten sind nur unterschiedlich leitend. Die elektrischen Eigenschaften einer solchen Tüte sind ziemlich ideal, wenn die Tüte innen einen hohen Widerstand und außen einen niedrigen Widerstand hat.

    Eine weitere Schicht wird oft aufgetragen, weil viele Bauelemente photoempfindlich sind oder empfindlich gegen UV-Strahlung sind (z.B. Eproms). Dagegen schützt man sich mit einer dicken lichtundurchlässigen Folie oder mit einer reflektierenden Schicht, die außen aufgetragen wird.

    Natürlich spielt auch der Herstellungspreis, unterschiedliche mechanische Anforderungen und teilweise sehr hohe chemische Anforderungen eine Rolle.

    Fazit: Eine Antistatiktüte ist nur dann eine Antistatiktüte, wenn sie von außen nach innen (und umgekehrt) leitfähig ist. Viele Antistatiktüten sind aber aus mehreren Schichten aufgebaut um nicht nur gegen statische Spannungen zu schützen. Eine Alufolie ist ein sehr guter Ersatz für eine Antistatiktüte, wenn sie den mechanischen Anforderungen entspricht und die zu verpackende Baugruppe keine Batterie oder etwas ähnliches enthält. Wenn man ein RAM-Modul in Alufolie verpackt, kan man es zusätzlich in eine Plastiktüte (leitet nicht) packen. Man darf aber nicht eine Plastikfolie und die Alufolie aufeinanderlegen und dann verpacken. Es muß gewährleistet sein, daß die Alufolie noch geschlossen ist wenn die Plastikfolie entfernt wird.

    Antwort 21 von Thomas

    ok, dann war meine beschreibung der shielding bags doch nicht so falsch. :-)



    Antwort 22 von Joe_69

    @ Renfield:

    1. Silbrige T¨¹te ist nicht leitend

    2. Schwarze T¨¹te ist von innen nach aussen leitend, 3k¦¸

    3. Durchsichtige T¨¹te ist nicht leitend


    mfg Joe

    Antwort 23 von Ketchup-Hasser

    Klärt mich mal auf:

    wie zum Teufel misst man, ob die Tüte von innen nach aussen leitet oder umgekehrt? Glaubt ihr die haben da noch Dioden eingebaut?

    Renfields Idee is nich so schlecht: Email an 3M, die freuen sich sicher wenn sie mal sowas gefragt werden..

    war grad bei 3M, aber alle Links zu den Datenblättern der Bags sind im Ar...

    bin gespannt wie das weitergeht

    sihju

    Antwort 24 von Ketchup-Hasser

    Hab grad was gefunden:

    http://www.allspec.com/cgi-bin/fccgi.exe?w3exec=sitemap

    dort kriegt man dann ne Auflistung aller verfügbaren 3M Tüten (Feuchtigkeit, ESD, Entladung usw) und in den entsprechenden Seiten dann auch kleine Spezifikationen..

    Antwort 25 von Ketchup-Hasser

    Und noch was

    http://www.xsential.com/pds_productDataSheets.htm

    jetz mag ich aber nich mehr :-)

    bye

    Antwort 26 von chrisnordlicht

    Das geht aber nicht nur mit Tüten, auch Wellpappe scheint dafür geeignet. Hier die Erklärung, wie bei der Pappe die elektronischen Ladungen abfließen:

    Werden empfindliche Elektronikbauteile verschickt, müssen Wellpappen-Transportverpackungen die Geräte zuverlässig gegen Stöße, aber auch gegen elektrostatische Auf- und Entladungen schützen. Diese können während eines längeren Transports entstehen - beispielsweise durch Reibung und Schwingungen - und die Elektronikteile unbrauchbar machen. Um dies zu verhindern, wird Wellpappen-Rohpapier im Preprint-Verfahren mit antistatischen Materialien beschichtet und später zu Wellpappe verarbeitet, deren Verpackungsinnenseite mit dem Schutzmaterial versehen ist. Sollten sich während des Transports Spannungsfelder aufbauen, wirken die in der Beschichtung enthaltenen Kohlenstoffe als Leiter. Sie lassen die elektronische Ladung in die Wellpappe abfließen und schützen das Packgut so vor Beschädigung oder Zerstörung.

    (Denn ich bevorzuge meine Pappe statt 'ner Tüte)
    Chris


    Antwort 27 von halfstone

    So da mich das Fieber und die Langeweile plagen hab ich jetzt mal nachgemessen.

    Ergebnis: Das Material der Tüte leitet nicht, in keiner Richtung.

    Es scheint eher so zu sein, dass:

    1. Schicht: Nichtleitendes Plastik
    2. Schicht: Leitendes Material
    3. Schicht: Nichtleidendes Plastik

    so hab also doch Recht gehabt und das ist ja die Hauptsache ;-)

    Gruß Fabian

    Antwort 28 von Friedel

    @Fabian: Dann hast du eine Shield bag und keine Antistatiktüte. Oder du hast falsch gemessen. Mit was hast du überhaupt gemessen? Eine Tüte wirkt nur antistatisch wenn sie leitet!

    Antwort 29 von Renfield

    LOL

    Jetzt geht das ganze wieder von vorne los!!!

    Ich habe 3M übrigends schon vor Wochen eine Mail geschrieben (bzw. mehrere), aber die Säcke antworten nicht.
    Entweder haben sie kein Bock, oder wissen selbst nicht wie ihre Produkte funktionieren.*ggg*

    An Kopfball (ja die SonntagVormittagssendung im ARD*ggg*) habe ich auch geschrieben.
    Von denen habe ich wenigstens Antwort bekommen, leider auch keine sehr hilfreiche!
    Aber vielleicht gibt´s mal ne Sendung zu dem Thema!

    mfG Renfield™

    Antwort 30 von halfstone

    Hauptsache die Diskussion gerät nicht ins Stocken LOL....

    Kopfball, hast du da wirklich eine Antwort erwartet?

    Gruß Fabian

    Antwort 31 von halfstone

    Friedel: mit was ich gemessen hab, na mit meinem Messgerät. Hab ich noch aus alten Physik Schultagen und dürfte nicht mehr das genaueste sein, aber ob was leitet oder nicht kanns noch piepen.

    Gruß Fabian