Як усунути небезпеку статичної електрики
Статична електрика становить загрозу для всіх електронних виробів; ефективне запобігання цьому є головним пріоритетом в електронній промисловості.
I. Небезпека електростатичного розряду для мікросхем: комп’ютери складаються з друкованих плат і плат, більшість із яких виготовлено за технологією MOS; кола в них дуже чутливі до високої-статичної електрики. Коли людина або об’єкт зі статичним зарядом торкається цих компонентів, виникає електростатичний розряд (ESD). Коли -статична електрика високої напруги вражає МОП-ланцюг, внутрішній оксидний шар може бути пробитий або зруйнований, що призведе до негайної відмови або несправності компонента. Звичайно, компоненти, які піддаються електростатичному розряду, не завжди виходять з ладу миттєво-, тому багато людей недооцінюють цю проблему. Насправді, враховуючи, що статична електрика повсюдна в повсякденному житті, досвід показує, що статична електрика повинна досягати принаймні 3,5 кВ, щоб її відчути, понад 4,5 кВ, щоб чути, і понад 5 кВ, щоб створити видимі іскри (наприклад, ті, які видно на светрі).
Окрім прямого фізичного пошкодження, електростатичний розряд може спричинити ефект «фіксації-» (також відомий як ефект паразитного тиристора) у колах MOS. Це призводить до значного стрибка внутрішнього струму та збою внутрішніх логічних функцій. Коли МОП-ланцюг переходить у цей заблокований стан, він залишається заблокованим до тих пір, поки підключено джерело живлення; тривале блокування може перегоріти схему або погіршити її продуктивність. Наприклад, якщо «гаряче-підключення» кабелю принтера спричиняє несправності комп’ютера (наприклад, миша не реагує або сповіщення про помилку принтера), негайним засобом є вимкнути комп’ютер.
Щоб вирішити цю проблему, міжнародні організації встановили спеціальні стандарти, які класифікують електричні збої-, пов’язані з електростатичним розрядом, таким чином:
1. Збої в роботі ESD: вони виникають, коли користувач із статичним зарядом торкається зовнішньої частини комп’ютера-, наприклад клавіатури, миші або кнопки скидання. Це може призвести до таких проблем, як несподівані перезавантаження, призупинення або збої системи. У незначних випадках може знадобитися скидання системи або перевстановлення програмного забезпечення, тоді як у важких випадках може знадобитися заміна апаратного забезпечення.
2. Помилки електростатичного розряду, пов’язані з техобслуговуванням: виникають, коли користувач із статичним зарядом торкається провідних металевих частин усередині корпусу комп’ютера. Наприклад, торкання руками внутрішніх друкованих плат або плат може спровокувати вищезазначені збої. 3. Несправності електростатичного розряду під час технічного обслуговування чи ремонту: якщо особа, яка працює з комп’ютером, несе статичний заряд і торкається таких компонентів, як ЦП або друковані плати, електростатичний розряд може пошкодити частини.
II. Заходи з усунення ОУР
1. Правильне заземлення: сучасні комп’ютери зазвичай включають дріт заземлення, підключений до джерела живлення змінного струму; ця лінія заземлення з’єднана з живою та нейтральною лініями за допомогою двох малих конденсаторів. Погане заземлення може призвести до того, що чутливі користувачі відчують легкий удар електричним струмом під час торкання металевого корпусу (включаючи 110 В, але дуже низький струм). Оскільки чіпи мають набагато нижчий допуск на напругу, ніж 110 В, відсутність належного заземлення всього комп’ютерного обладнання (наприклад, системного блоку, принтера та монітора) може призвести до пошкодження таких компонентів, як порти принтера та графічні карти. Багато-низькоякісних подовжувачів живлення мають три-конструкцію, але фактично не мають внутрішнього заземлення; користувачі повинні бути особливо обережними щодо цього при покупці.
2. Упаковка для транспортування чіпів і друкованих плат: виробники зазвичай віддають перевагу захисту від електростатичного розряду, використовуючи анти{1}}статичні пакети для комп’ютерних компонентів перед відправленням. Пакувальні матеріали з високими ізоляційними властивостями-такі як пухирчаста плівка чи пінополістирол-схильні до електростатичного розряду та непридатні для пакування комп’ютерних компонентів.
3. Управління статичною електрикою на персоналі: оператори та технічні працівники повинні постійно пам’ятати про ризики електростатичного розряду та уникати торкання внутрішніх плат, коли це можливо. Якщо необхідний контакт із внутрішньою схемою, слід носити ремінець із заземленням.
4. Управління статичною електрикою на робочому місці: де це можливо, слід встановити анти{1}}статичну підлогу (примітка: ходіння по килимах може легко генерувати статичну електрику під високою{2}}напругою, як і низька вологість у приміщенні). Ідеальний діапазон вологості – 40-60%.
5. Встановлення чіпів на друкованих платах для покращення стійкості до електростатичного розряду: окремі мікросхеми мають низьку стійкість до електростатичного розряду, тоді як встановлення їх на друковані плати значно підвищує їх стійкість. Цей принцип пояснює, чому вразливі мікросхеми CMOS часто транспортуються з короткими-з’єднаними контактами.