Ako eliminovať nebezpečenstvo statickej elektriny?
Statická elektrina je škodlivá pre akýkoľvek elektronický produkt, ale účinná prevencia je najvyššou prioritou v elektronickom priemysle.
I. Škody ESD na čipoch: Počítače sa skladajú z dosiek plošných spojov a dnešné dosky sa väčšinou vyrábajú pomocou technológie MOS. Ich obvody sú vysoko citlivé na vysokonapäťový elektrostatický výboj (ESD). Keď sa osoba alebo predmet so statickou elektrinou dotkne týchto zariadení, dôjde k ESD. Keď vysoké napätie ESD zasiahne obvod MOS, vnútorný oxidový film sa rozbije a poškodí, čo spôsobí okamžité poškodenie alebo poruchu komponentov. Samozrejme, zariadenia vystavené ESD zvyčajne nefungujú okamžite, čo je dôvod, prečo väčšina ľudí nevenuje ESD pozornosť. V skutočnosti je statická elektrina v každodennom živote všadeprítomná. Skúsenosti ukazujú, že statická elektrina, ktorú ľudia cítia, je najmenej 3,5 kV, statická elektrina, ktorú možno počuť, je najmenej 4,5 kV a statická elektrina, ktorá spôsobuje záblesk na svetri, môže dosiahnuť viac ako 5 kV.
Okrem priameho poškodzovania zariadení môže ESD v obvodoch MOS vyvolať aj latch{0}}efekt (alebo efekt parazitného kremíka riadeného usmerňovača). To má za následok výrazné zvýšenie vnútorného prúdu v MOS, čo spôsobuje poruchu internej logiky a takzvaný{2}}záchytný- efekt. Akonáhle je obvod MOS zaskočený, zostane zablokovaný na neurčito, pokiaľ sa neodpojí napájanie, čo môže časom vypáliť obvod alebo znížiť jeho výkon. Ak napríklad zlyhá počítač (nefunguje myš, alarm tlačiarne) v dôsledku horúceho-pripájania konektora tlačiarne, prvým nápravným opatrením je okamžité vypnutie počítača.
Preto medzinárodné organizácie špeciálne vyvinuli zodpovedajúce normy, ktoré klasifikujú elektrické poruchy-spôsobené ESD do nasledujúcich kategórií:
1. Chyby ESD počas prevádzky: Keď osoba obsluhujúca počítač prenáša statickú elektrinu a dotkne sa vonkajších častí počítača, ako je klávesnica, myš alebo tlačidlo reset, ESD môže spôsobiť nasledujúce chyby počítača: reštart počítača, pauza alebo zlyhanie. Tieto môžu vyžadovať reset alebo preinštalovanie softvéru alebo dokonca výmenu hardvéru.
2. Chyby ESD počas údržby: Keď osoba obsluhujúca počítač prenesie statickú elektrinu a dotkne sa vodivých kovových častí vo vnútri skrine počítača, ako sú dosky s vnútornými obvodmi alebo karty, môžu sa vyskytnúť vyššie uvedené chyby.
3. Odstraňovanie porúch ESD: Ak osoba obsluhujúca počítač prenáša statickú elektrinu a dotkne sa CPU, dosiek plošných spojov atď., ESD môže spôsobiť poškodenie týchto komponentov.
II. Opatrenia na elimináciu ESD
1. Správne uzemnenie: Moderné počítače majú vo všeobecnosti uzemňovací vodič. Tento uzemňovací vodič sa spolu s vodičom pod prúdom striedavého prúdu a uzemňovacím vodičom pripája k dvom malým kondenzátorom. Nekvalitné uzemnenie môže citlivým osobám spôsobiť mierny zásah elektrickým prúdom (iba 110 V, veľmi malý prúd) len dotykom kovu skrinky počítača. Čipy vydržia napätie oveľa menšie ako 110 V, takže ak počítačové vybavenie (ako je hostiteľ, tlačiareň, monitor atď.) nie je úplne uzemnené, port tlačiarne a grafická karta sa poškodia. Mnohé podradné rozvodky sa zdajú byť troj{8}}vodičové systémy, ale ich vnútorný uzemňovací vodič nie je vôbec pripojený; používatelia by mali pri ich nákupe venovať osobitnú pozornosť.
2. Balenie čipov a dosiek plošných spojov: Výrobcovia vo všeobecnosti venujú veľkú pozornosť ESD a počítačové príslušenstvo je pred opustením továrne zabalené v anti-statických vreciach. Obalové materiály s dobrými izolačnými vlastnosťami sú náchylné na tvorbu ESD, ako je bublinková fólia a penový plast; tieto materiály nie sú vhodné na balenie počítačového príslušenstva.
3. Zaobchádzanie so statickou elektrinou pre operátorov a personál údržby: Operátori počítačov musia vždy pamätať na nebezpečenstvo ESD a čo najviac sa vyhnúť dotyku dosiek s vnútornými obvodmi. Ak sa nedá vyhnúť kontaktu s vnútornými obvodmi, použite na prsty uzemňovací krúžok.
4. Riadenie statickej elektriny na pracovisku: Pracoviská so zdrojmi by mali používať anti-statickú podlahu (Poznámka: Chôdza po kobercoch môže ľahko vytvárať vysokonapäťovú statickú elektrinu- a nízka vnútorná vlhkosť môže tiež ľahko generovať statickú elektrinu). Ideálna vlhkosť vzduchu je 40-60%.
5. Zlepšenie odolnosti voči ESD montážou čipov na dosky plošných spojov: Jednotlivé čipy majú nízky odpor ESD, ale montáž čipov na dosky plošných spojov poskytuje výrazne vyššiu odolnosť voči ESD. Toto je princíp skratovania-kolíkov ľahko poškodených čipov CMOS pred ich prepravou.
6. Počas prevádzky je potrebné uzemnenie aj pre meracie prístroje a spájkovačky.