Hvordan eliminerer man risici for statisk elektricitet?
Statisk elektricitet er skadeligt for ethvert elektronisk produkt, men effektivt at forhindre det er en topprioritet i elektronikindustrien.
I. Skaden ved ESD på chips: Computere er sammensat af printkort, og nutidens kort er for det meste fremstillet ved hjælp af MOS-teknologi. Deres kredsløb er meget følsomme over for højspændingselektrostatisk udladning (ESD). Når en person eller genstand, der bærer statisk elektricitet, rører ved disse enheder, opstår der ESD. Når højspændingen af ESD påvirker MOS-kredsløbet, bliver den interne oxidfilm nedbrudt og beskadiget, hvilket forårsager øjeblikkelig skade eller fejlfunktion af komponenterne. Selvfølgelig fejler enheder, der er udsat for ESD, normalt ikke med det samme, hvilket er grunden til, at de fleste mennesker ikke er opmærksomme på ESD. Faktisk er statisk elektricitet allestedsnærværende i dagligdagen. Erfaringen viser, at den statiske elektricitet, som folk kan mærke, er mindst 3,5 kV, den statiske elektricitet, der kan høres, er mindst 4,5 kV, og den statiske elektricitet, der forårsager et blitz på en sweater, kan nå over 5 kV.
Udover direkte beskadigelse af enheder kan ESD også inducere en låse-effekt (eller parasitisk siliciumstyret ensrettereffekt) i MOS-kredsløb. Dette resulterer i en betydelig stigning i intern strøm i MOS, hvilket forårsager intern logisk funktionsfejl og den såkaldte -låseeffekt-. Når først et MOS-kredsløb er låst op, vil det forblive låst på ubestemt tid, så længe strømforsyningen ikke er afbrudt, hvilket potentielt brænder kredsløbet ud eller forringer dets ydeevne over tid. Hvis en computer f.eks. fejler (mus virker ikke, printeralarm) på grund af varm-tilslutning af et printerstik, er den første afhjælpende foranstaltning at lukke computeren ned med det samme.
Derfor har internationale organisationer specifikt udviklet tilsvarende standarder, der klassificerer ESD-inducerede elektriske fejl i følgende kategorier:
1. ESD-fejl under drift: Når en person, der betjener computeren, bærer statisk elektricitet og rører ved computerens ydre, såsom tastaturet, musen eller nulstillingsknappen, kan ESD forårsage følgende computerfejl: computergenstart, pause eller nedbrud. Disse kan kræve en nulstilling eller geninstallation af software eller endda hardwareudskiftning.
2. ESD-fejl under vedligeholdelse: Når en person, der betjener computeren, bærer statisk elektricitet og rører ved ledende metaldele inde i computerens kabinet, såsom interne printkort eller kort, kan ovenstående fejl opstå.
3. Fejlfinding af ESD-fejl: Hvis en person, der betjener en computer, bærer statisk elektricitet og rører ved CPU'en, printkort osv., kan ESD forårsage skade på disse komponenter.
II. Foranstaltninger til at eliminere ESD
1. Korrekt jording: Moderne computere har generelt en jordledning. Denne jordledning, sammen med AC strømførende ledning og jordledning, forbindes til to små kondensatorer. Dårlig jording kan forårsage et let elektrisk stød (kun 110V, meget lille strøm) til følsomme personer blot ved at røre ved computerkabinettets metal. Chips kan modstå spændinger langt mindre end 110V, så hvis computerudstyr (såsom værten, printeren, skærmen osv.) ikke er fuldt jordet, vil printerporten og grafikkortet blive beskadiget. Mange ringere strømskinne ser ud til at være tre-ledningssystemer, men deres interne jordledning er slet ikke forbundet; brugere bør være særlig opmærksomme, når de køber dem.
2. Chip- og kredsløbsemballage: Producenter er generelt meget opmærksomme på ESD, og computertilbehør pakkes i anti-statiske poser, før de forlader fabrikken. Emballagematerialer med gode isoleringsegenskaber er tilbøjelige til at generere ESD, såsom bobleplast og skumplast; disse materialer er uegnede til emballering af computertilbehør.
3. Håndtering af statisk elektricitet for operatører og vedligeholdelsespersonale: Computeroperatører skal altid huske farerne ved ESD og undgå at røre ved interne kredsløb så meget som muligt. Hvis kontakt med interne kredsløb er uundgåelig, skal du bruge en jordforbindelse på fingrene.
4. Styring af statisk elektricitet på arbejdspladsen: Arbejdspladser med ressourcerne bør bruge anti-statisk gulvbelægning (Bemærk: At gå på tæpper kan nemt generere statisk elektricitet med høj-spænding, og lav indendørs luftfugtighed kan også nemt generere statisk elektricitet). Det ideelle luftfugtighedsniveau er 40%-60%.
5. Forbedring af ESD-modstand ved at montere chips på kredsløbskort: Individuelle chip har lav ESD-modstand, men montering af chip på kredsløb giver betydeligt højere ESD-modstand. Dette er princippet bag kortslutning af-benene på let beskadigede CMOS-chips, før de transporteres.
6. Jording er også påkrævet til måleinstrumenter og loddekolber under drift.