Hur eliminerar man risker med statisk elektricitet?
Statisk elektricitet är skadligt för alla elektroniska produkter, men att effektivt förhindra det är en högsta prioritet inom elektronikindustrin.
I. Skadan av ESD på chip: Datorer är sammansatta av kretskort, och dagens kort tillverkas mestadels med hjälp av MOS-teknik. Deras kretsar är mycket känsliga för högspänningselektrostatisk urladdning (ESD). När en person eller föremål som bär statisk elektricitet vidrör dessa enheter uppstår ESD. När den höga spänningen av ESD påverkar MOS-kretsen bryts den interna oxidfilmen ner och skadas, vilket orsakar omedelbar skada eller funktionsfel på komponenterna. Naturligtvis fungerar inte enheter som utsätts för ESD omedelbart, vilket är anledningen till att de flesta inte uppmärksammar ESD. Faktum är att statisk elektricitet är allestädes närvarande i det dagliga livet. Erfarenheten visar att den statiska elektriciteten som människor kan känna är minst 3,5 kV, den statiska elektriciteten som kan höras är minst 4,5 kV och den statiska elektriciteten som orsakar en blixt på en tröja kan nå över 5 kV.
Förutom att direkt skada enheter kan ESD även inducera en spärr-up-effekt (eller parasitisk kiselstyrd likriktareffekt) i MOS-kretsar. Detta resulterar i en avsevärd ökning av intern ström inom MOS, vilket orsakar intern logikfel och den så kallade låsningseffekten-. När en MOS-krets väl är låst kommer den att förbli låst på obestämd tid så länge som strömförsörjningen inte är bortkopplad, vilket potentiellt bränner ut kretsen eller försämrar dess prestanda med tiden. Till exempel, om en dator inte fungerar (musen fungerar inte, skrivarlarm) på grund av att en skrivarkontakt är varm-, är den första åtgärden att omedelbart stänga av datorn.
Därför har internationella organisationer specifikt utvecklat motsvarande standarder som klassificerar ESD-inducerade elektriska fel i följande kategorier:
1. ESD-fel under drift: När en person som använder datorn bär statisk elektricitet och vidrör datorns utsida, såsom tangentbordet, musen eller återställningsknappen, kan ESD orsaka följande datorfel: omstart av datorn, paus eller kraschar. Dessa kan kräva en återställning eller ominstallation av programvara, eller till och med byte av maskinvara.
2. ESD-fel under underhåll: När en person som använder datorn bär statisk elektricitet och vidrör ledande metalldelar inuti datorhöljet, såsom interna kretskort eller kort, kan ovanstående fel uppstå.
3. Felsökning av ESD-fel: Om en person som använder en dator bär statisk elektricitet och rör vid CPU:n, kretskort etc., kan ESD orsaka skador på dessa komponenter.
II. Åtgärder för att eliminera ESD
1. Korrekt jordning: Moderna datorer har i allmänhet en jordledning. Denna jordkabel, tillsammans med AC-spänningskabeln och jordkabeln, ansluts till två små kondensatorer. Dålig jordning kan orsaka en lätt elektrisk stöt (endast 110V, mycket liten ström) för känsliga personer bara genom att röra vid metallen i datorhöljet. Chips kan motstå spänningar som är mycket mindre än 110V, så om datorutrustning (som värd, skrivare, bildskärm, etc.) inte är helt jordad, kommer skrivarporten och grafikkortet att skadas. Många sämre grenuttag verkar vara tre-ledningssystem, men deras interna jordledning är inte alls ansluten; användare bör vara särskilt uppmärksamma när de köper dem.
2. Chip- och kretskortsförpackning: Tillverkare uppmärksammar i allmänhet ESD och datortillbehör förpackas i anti-statiska påsar innan de lämnar fabriken. Förpackningsmaterial med goda isoleringsegenskaper är benägna att generera ESD, såsom bubbelplast och skumplast; dessa material är olämpliga för förpackning av datortillbehör.
3. Hantering av statisk elektricitet för operatörer och underhållspersonal: Datoroperatörer måste alltid komma ihåg farorna med ESD och undvika att röra interna kretskort så mycket som möjligt. Om kontakt med interna kretsar är oundviklig, använd en jordningsring på fingrarna.
4. Hantering av statisk elektricitet på arbetsplatsen: Arbetsplatser med resurserna bör använda anti-statiska golv (Obs: Att gå på mattor kan lätt generera hög-statisk elektricitet och låg luftfuktighet inomhus kan också lätt generera statisk elektricitet). Den ideala luftfuktigheten är 40%-60%.
5. Förbättra ESD-resistansen genom att montera chips på kretskort: Enskilda chips har låg ESD-resistans, men monteringschips på kretskort ger betydligt högre ESD-resistans. Detta är principen bakom att kortsluta-stiften på lätt skadade CMOS-chips innan de transporteras.
6. Jordning krävs också för mätinstrument och lödkolvar under drift.