Sådan forebygges alvorlig statisk elektricitet?
Først den allestedsnærværende statiske elektricitet
Et stof består af atomer, som har uladede neutroner, positivt ladede protoner og negativt ladede elektroner. Under normale forhold er protonerne og elektronerne i et atom lige i antal, og de positive og negative ladninger er afbalancerede, så det eksterne fænomen er vist som uladet. Når to genstande gnider mod hinanden, øger den genererede varme det elektroniske energiniveau, hvilket gør de inaktive elektroner til aktive elektroner, der er nemme at undslippe. Sådanne elektroner kan overføres fra et objekt til et andet, således at to Et objekt, der oprindeligt er neutral, bliver et ladet objekt, hvilket er fænomenet "friktionsgeneration", som vi er bekendt med.
I processen med triboelektrisk generation er mængden af elektronoverførsel og overførselshastigheden ikke kun relateret til forskellen i materialegenskaber, men også relateret til stedet temperatur og fugtighed. På efteråret og vinteren er den viskøse kraft mellem molekylerne lille på grund af lav luftfugtighed, bevægelseshastigheden accelereres, og statisk elektricitet kan let genereres. Den flydende luft genererer ikke kun statisk elektricitet, men vi genererer også statisk elektricitet, når vi går rundt i gulvet, drejer drejestolen, skifter skuffen, tager papirpen, flytter musen osv., Så disse objekter og menneskekroppen bærer statisk ladning.
Udover friktionsgenerering er der også elektrostatiske årsager som "induktionsstrømgenerering" og "kapacitiv elproduktion" i elektrisk udstyr. Statisk elektricitet genereres ved ovennævnte to metoder, selvom der ikke opstår kontakt mellem udstyr, kredsløb, metal og ikke-metalstrukturer. Som det siger siger, er der ingen fugl i bjergene, men den elektrostatiske induktion mellem objekter kan forekomme, selvom de er adskilt af en afstand: CRT-skærmbillede som induktionskilde vil også medføre statisk elektricitet på kroppen, hvilket gør vores ansigter støvet; På grund af den parasitiske kapacitans mellem de parallelle ledninger overføres ladningen også mellem hinanden.
En række statiske elektricitetsgenereringsmetoder forårsager statisk elektricitet overalt i vores miljø. Hvis vi lever i en elektrostatisk verden, er det ikke en overdrivelse.
For det andet er ESD den usynlige morder af computere
Der er forskellige niveauer af statisk elektricitet i vores omgivelser og endda vores kroppe. Når statisk elektricitet akkumuleres i et vist omfang, opstår der statisk elektricitet. ESD-processen er en elektrostatisk ladningsoverføringsproces mellem objekter på forskellige potentialer, hvis intensitet påvirkes af mængden af elektricitet og afstanden mellem objekterne. Lynfænomenet i naturen er et typisk ESD-fænomen i et stærkt konvektivt klima. Den enorme energi, der frigives på et øjeblik, kan ionisere luften, der passerer gennem lynstrømmen, hvilket gør luften til en ledende kanal med lav modstand, der danner en super stærk strøm og pol. Høj temperatur og stor destruktiv effekt.
ESD-fænomenet i det daglige liv opstår ofte. Selvom det ikke er så stærkt som lynet, vil der være udledning af gnist, ikke kun ledsaget af lyden af "lyd", men også mousserende. Undersøgelser har vist at når spændingen er større end 8000V, kan lyset fra ESD ses. Når spændingen er større end 6000V, kan udladningslyden af ESD høres; når spændingen er større end 3000V, kan ESD mærkes; Når den elektrostatiske spænding er lavere end 3000V, vil ESD-processen også ske, men vi føler det ikke. Med andre ord udføres mange ESD-processer stille.
ESD er den usynlige morder af computere. Jeg har oplevet mange computerfejl under min vedligeholdelseskarriere. Jeg kunne ikke finde ud af, hvad årsagen var. Jeg følte mig uforklarlig på det tidspunkt, og nu tror jeg, at det skulle være relateret til ESD. Når den elektrostatiske spænding er lav, vil den elektriske støj, der genereres af ESD, forstyrre logikkredsløbet, hvilket forårsager logisk kredsløbsophæng (LatchUp) i IC-chipet, hvilket resulterer i dataoverførings- eller driftsfejl eller kan medføre let fysisk beskadigelse af chippen og for tidlig aldring. Eller potentielt fiasko når den elektrostatiske spænding overstiger 250V, kan ESD trænge ind i computerchip.
Når ESD påføres til en computerchip, da modstanden af udladningskredsløbet normalt er lille, er den øjeblikkelige udladningsstrøm af ladningsudløsningen stor. For eksempel, når et kabel med statisk elektricitet er tilsluttet til en computers grænseflade, er modstanden af udladningskredsløbet næsten nul, og der er dannet en udladningsstrøm på op til flere titus ampere. Når en sådan stor topstrøm strømmer fra en bestemt pind af chippen, er det nok at lokal smelte, blæse transistorerne og metalkablerne i chippen, hvilket forårsager permanent tab af funktionen af chippen eller ødelægge passiveringslaget i chippen, nedbrydning af chipets ydeevne. Når chippen er beskadiget, kan vi ikke se nogen ændring i udseende, men vi kan stadig se kredsløbet blæst ved hjælp af FESEM instrument.
Dagens CPU-chips, hukommelseschips og store integrerede kredsløbskander som Southbridge og Northbridge på bundkortet anvendes meget i CMOS-materialer (kompositmetaloxidhalvleder). CMOS-enheder har høj integration, lav pris, hurtig hastighed og energiforbrug. Lav fordel, så den bruges i en bred vifte. En fatal svaghed hos CMOS-enheder er imidlertid, at inputimpedansen er stor og kan let nedbrydes af ESD. Efterhånden som chipteknologien udviklede sig, steg arbejdshastigheden, men chippen blev sårbar. Forøgelsen i integrationen gør enhedens størrelse mindre og mindre, forbindelsesbredden mellem enheder bliver smalere, og passiveringslaget bliver tyndere og tyndere. Disse faktorer gør alle chip mere følsomme over for elektrostatisk udladning. En ikke for høj spænding kan nedbryde transistoren, og en lille ESD-strøm kan blæse ledningen.
ESD er blevet den første dræber af dagens computere. Intels forskning viser, at ESD er den største skjulte fare i mange faktorer, der forårsager computerfejl. Næsten halvdelen af computerfejl skyldes EOS / ESD (figur 3). EOS repræsenterer elektrisk stress (Electrical OverStress).
Den ødelæggende virkning af ESD på computere er præget af skjul, potentiale, tilfældighed og kompleksitet. Når vi er i kontakt med computerborde og chips, hvad enten det er statisk elektricitet på computeren eller statisk elektricitet på vores krop, er ESD muligt. I øjeblikket kan man sige, at det er umuligt at forhindre.
Skrevet her, min hjerne pludselig blinkede en stor skader på den computer, jeg oplevede i en internet cafe for et år siden. Der er 40 maskiner i denne internet cafe, og det er blevet beskadiget med næsten halvdelen på mindre end et halvt år. Efter inspektion fandt jeg, at der ikke er noget kvalitetsproblem med den regulerede strømforsyning, der anvendes i internetcaféen. Jeg kontrollerede jordforbindelsen og fandt ud af, at selv om der er en jordforbindelse i rummet, går husets udside kun i jorden med en stålbjælke mindre end en meter lang. Og forbindelsen er rusten. Efter at internet cafe ejeren redesignet grundlinjen i henhold til mit forslag, gik computeren sjældent forkert.