Як усунути небезпеку статичної електрики?
Статична електрика шкідлива для будь-якого електронного продукту, але ефективне запобігання цьому є головним пріоритетом в електронній промисловості.
I. Шкода електростатичного розряду для мікросхем: комп’ютери складаються з друкованих плат, і сьогоднішні плати здебільшого виготовляються за технологією MOS. Їх схеми дуже чутливі до електростатичного розряду високої напруги (ESD). Коли людина або об’єкт із статичною електрикою торкається цих пристроїв, виникає електростатичний розряд. Коли висока напруга електростатичного розряду впливає на схему MOS, внутрішня оксидна плівка руйнується та пошкоджується, що спричиняє негайне пошкодження або несправність компонентів. Звичайно, пристрої, що піддаються електростатичному розряду, зазвичай не виходять з ладу відразу, тому більшість людей не звертають уваги на електростатичний розряд. Насправді, статична електрика всюдисуща в повсякденному житті. Досвід показує, що статична електрика, яку відчувають люди, становить щонайменше 3,5 кВ, статична електрика, яку можна почути, становить щонайменше 4,5 кВ, а статична електрика, яка викликає спалах на светрі, може досягати понад 5 кВ.
Окрім безпосереднього пошкодження пристроїв, електростатичний розряд може також спричинити ефект блокування- (або ефект паразитного кремнієвого випрямляча) у колах MOS. Це призводить до значного збільшення внутрішнього струму в MOS, спричиняючи збій внутрішньої логіки та так званий-ефект-блокування. Після замикання схеми MOS вона залишатиметься заблокованою на невизначений час, доки не буде відключено джерело живлення, що потенційно може перегоріти схему або погіршити її продуктивність з часом. Наприклад, якщо комп’ютер не працює (миша не працює, аварійний сигнал принтера) через гаряче-підключення роз’єму принтера, першим заходом для виправлення є негайно вимкнути комп’ютер.
Тому міжнародні організації спеціально розробили відповідні стандарти, класифікуючи електричні несправності-, спричинені електростатичним розрядом, на такі категорії:
1. Помилки електростатичного розряду під час роботи: коли особа, яка працює з комп’ютером, несе статичну електрику та торкається зовнішньої поверхні комп’ютера, наприклад клавіатури, миші або кнопки скидання, електростатичний розлад може спричинити наступні несправності комп’ютера: перезапуск комп’ютера, призупинення або збій. Це може вимагати скидання або перевстановлення програмного забезпечення або навіть заміни апаратного забезпечення.
2. Помилки електростатичного розряду під час технічного обслуговування: коли особа, яка працює з комп’ютером, несе статичну електрику та торкається провідних металевих частин усередині корпусу комп’ютера, наприклад внутрішніх друкованих плат або плат, можуть виникнути зазначені вище несправності.
3. Усунення несправностей, пов’язаних із електростатичним розрядом: якщо людина, яка працює з комп’ютером, несе статичну електрику та торкається процесора, друкованих плат тощо, електростатичний розлад може пошкодити ці компоненти.
II. Заходи з усунення ОУР
1. Правильне заземлення: сучасні комп’ютери зазвичай мають дріт заземлення. Цей дріт заземлення разом із проводом під напругою змінного струму та проводом заземлення з’єднується з двома малими конденсаторами. Погане заземлення може призвести до легкого ураження електричним струмом (лише 110 В, дуже малий струм) для чутливих людей, просто торкнувшись металу корпусу комп’ютера. Мікросхеми можуть витримувати напругу набагато нижчу за 110 В, тому якщо комп’ютерне обладнання (таке як хост, принтер, монітор тощо) не повністю заземлено, порт принтера та графічна карта будуть пошкоджені. Багато подовжувачів нижчого рівня живлення виглядають як три-проводові системи, але їхній внутрішній провід заземлення взагалі не підключено; користувачі повинні звернути особливу увагу при їх купівлі.
2. Упаковка мікросхем і друкованих плат: виробники зазвичай приділяють особливу увагу захисту від електростатичного розряду, тому комп’ютерні аксесуари упаковують в антистатичні пакети перед тим, як покинути фабрику. Пакувальні матеріали з хорошими ізоляційними властивостями схильні до утворення електростатичного розряду, наприклад пухирчаста плівка та пінопласт; ці матеріали непридатні для пакування комп’ютерних аксесуарів.
3. Поводження зі статичною електрикою для операторів і обслуговуючого персоналу: оператори комп’ютерів повинні завжди пам’ятати про небезпеку електростатичного розряду та якомога більше не торкатися внутрішніх плат. Якщо контакту з внутрішньою схемою уникнути не можна, використовуйте кільце заземлення на пальцях.
4. Управління статичною електрикою на робочому місці: робочі місця з ресурсами мають використовувати анти-статичну підлогу (Примітка: ходьба по килимах може легко генерувати статичну електрику під високою-напругою, а низька вологість у приміщенні також може легко генерувати статичну електрику). Ідеальний рівень вологості 40%-60%.
5. Підвищення стійкості до електростатичного розряду шляхом монтажу мікросхем на друкованих платах: окремі мікросхеми мають низьку стійкість до електростатичного розряду, але встановлення мікросхем на платах забезпечує значно вищу стійкість до електростатичного розряду. Це принцип, який лежить в основі-короткого замикання контактів мікросхем КМОП, які легко пошкоджуються, перед транспортуванням.
6. Вимірювальні прилади та паяльники під час роботи також обов’язкові до заземлення.