Cum să eliminați pericolele de electricitate statică
Electricitatea statică reprezintă o amenințare pentru toate produsele electronice; prevenirea eficientă a acesteia este o prioritate de top în industria electronică.
I. Pericolul ESD pentru cipuri: Calculatoarele sunt compuse din plăci de circuite și plăci, majoritatea fiind fabricate folosind tehnologia MOS; circuitele din interiorul lor sunt foarte sensibile la electricitatea statică-înaltă. Când o persoană sau un obiect care poartă o sarcină statică atinge aceste componente, are loc o descărcare electrostatică (ESD). Când electricitatea statică de -tensiune înaltă lovește un circuit MOS, stratul de oxid intern poate fi perforat sau distrus, provocând defectarea imediată a componentei sau funcționarea defectuoasă. Desigur, componentele supuse ESD nu se defectează întotdeauna instantaneu-de aceea mulți oameni subestimează problema. De fapt, având în vedere că electricitatea statică este omniprezentă în viața de zi cu zi, experiența arată că electricitatea statică trebuie să atingă cel puțin 3,5 kV pentru a fi simțită, peste 4,5 kV pentru a fi audibilă și peste 5 kV pentru a produce scântei vizibile (cum ar fi cele văzute pe un pulover).
Dincolo de a provoca daune fizice directe, ESD poate declanșa un efect de „blocare-up” (cunoscut și sub numele de efect de tiristor parazit) în circuitele MOS. Acest lucru are ca rezultat o creștere masivă a curentului intern și o defecțiune a funcțiilor logice interne. Odată ce un circuit MOS intră în această stare de blocare, acesta rămâne blocat atâta timp cât sursa de alimentare este conectată; blocarea prelungită poate arde circuitul sau îi poate degrada performanța. De exemplu, dacă „conectarea la cald-” unui cablu de imprimantă cauzează defecțiuni ale computerului (cum ar fi un mouse care nu răspunde sau alerte de eroare a imprimantei), remediul imediat este oprirea computerului.
Pentru a rezolva acest lucru, organizațiile internaționale au stabilit standarde specifice care clasifică defecțiunile electrice legate de-ESD, după cum urmează:
1. Eșecuri operaționale ESD: acestea apar atunci când un utilizator care poartă o încărcare statică atinge exteriorul computerului-cum ar fi tastatura, mouse-ul sau butonul de resetare. Acest lucru poate duce la probleme precum reporniri neașteptate, pauze sau blocări ale sistemului. Cazurile minore pot necesita o resetare a sistemului sau reinstalarea software-ului, în timp ce cazurile severe pot necesita înlocuirea hardware-ului.
2. Defecțiuni ESD de întreținere: Acestea apar atunci când un utilizator care poartă o sarcină statică atinge părțile metalice conductoare din interiorul carcasei computerului. De exemplu, atingerea plăcilor de circuite interne sau a cardurilor cu mâinile poate declanșa defecțiunile menționate mai sus. 3. Defecțiuni ESD în timpul întreținerii sau reparațiilor: dacă o persoană care manipulează computerul poartă o sarcină statică și atinge componente precum procesorul sau plăcile de circuite, ESD-ul rezultat poate deteriora piesele.
II. Măsuri pentru eliminarea ESD
1. Împământare adecvată: Calculatoarele moderne includ de obicei un fir de împământare conectat la intrarea de alimentare CA; această linie de masă este conectată la liniile sub tensiune și neutru prin doi condensatori mici. Împământarea slabă poate face ca utilizatorii sensibili să simtă un șoc electric ușor atunci când ating șasiul metalic (care implică 110 V, dar curent foarte scăzut). Deoarece cipurile au o toleranță la tensiune mult mai mică decât 110V, neîmpământarea corectă a tuturor echipamentelor computerului (cum ar fi unitatea de sistem, imprimanta și monitorul) poate duce la deteriorarea componentelor precum porturile imprimantei și plăcile grafice. Multe prize de-calitate scăzută par să aibă un design cu trei-pini, dar nu au o conexiune internă de masă reală; utilizatorii ar trebui să fie deosebit de atenți la acest lucru atunci când cumpără.
2. Ambalare pentru transportul cipurilor și plăcilor de circuite: în general, producătorii acordă prioritate protecției ESD, folosind pungi anti-statice pentru componentele computerului înainte de expediere. Materialele de ambalare cu proprietăți izolante ridicate-cum ar fi folie cu bule sau spumă de polistiren-sunt predispuse să genereze ESD și nu sunt potrivite pentru ambalarea componentelor computerelor.
3. Gestionarea electricității statice asupra personalului: Operatorii și tehnicienii trebuie să fie în permanență conștienți de riscurile ESD și să evite atingerea plăcilor de circuite interne ori de câte ori este posibil. Dacă este necesar contactul cu circuitele interne, trebuie purtată o curea de împământare.
4. Gestionarea electricității statice la locul de muncă: acolo unde este posibil, trebuie instalată pardoseală anti-statică (notă: mersul pe covoare poate genera cu ușurință electricitate statică de-înaltă tensiune, la fel ca umiditatea scăzută din interior). Intervalul ideal de umiditate este de 40%-60%.
5. Montarea cipurilor pe plăcile de circuite pentru a îmbunătăți rezistența la ESD: cipurile individuale au o rezistență ESD scăzută, în timp ce montarea lor pe plăcile de circuite le sporește semnificativ rezistența. Acest principiu explică de ce cipurile CMOS vulnerabile sunt adesea transportate cu pinii scurtcircuitat- împreună.