Jak eliminovat nebezpečí statické elektřiny?
Statická elektřina je škodlivá pro jakýkoli elektronický výrobek, ale v elektronickém průmyslu je nejvyšší prioritou její účinné prevence.
I. Poškození čipů ESD: Počítače se skládají z desek plošných spojů a dnešní desky se většinou vyrábějí pomocí technologie MOS. Jejich obvody jsou vysoce citlivé na vysokonapěťový elektrostatický výboj (ESD). Když se těchto zařízení dotkne osoba nebo předmět se statickou elektřinou, dojde k ESD. Když vysoké napětí ESD zasáhne obvod MOS, vnitřní oxidový film se rozbije a poškodí, což způsobí okamžité poškození nebo nesprávnou funkci součástí. Samozřejmě, že zařízení vystavená ESD obvykle nefungují okamžitě, což je důvod, proč většina lidí nevěnuje ESD pozornost. Ve skutečnosti je statická elektřina v každodenním životě všudypřítomná. Zkušenosti ukazují, že statická elektřina, kterou lidé cítí, je nejméně 3,5 kV, statická elektřina, kterou lze slyšet, je nejméně 4,5 kV a statická elektřina, která způsobí záblesk na svetru, může dosáhnout více než 5 kV.
Kromě toho, že přímo poškozuje zařízení, může ESD v obvodech MOS vyvolat také blokovací-efekt (neboli efekt parazitního křemíku řízeného usměrňovače). To má za následek významný nárůst vnitřního proudu v MOS, což způsobuje selhání vnitřní logiky a takzvaný latch{3}}efekt. Jakmile je obvod MOS zablokován, zůstane uzamčen na dobu neurčitou, dokud nebude odpojen napájecí zdroj, což by mohlo časem spálit obvod nebo snížit jeho výkon. Pokud například dojde k poruše počítače (nefunguje myš, alarm tiskárny) kvůli horkému-zapojení konektoru tiskárny, je prvním nápravným opatřením okamžité vypnutí počítače.
Proto mezinárodní organizace speciálně vyvinuly odpovídající normy, které klasifikují elektrické poruchy-způsobené elektrostatickým výbojem do následujících kategorií:
1. Chyby ESD během provozu: Když osoba obsluhující počítač nese statickou elektřinu a dotkne se vnějšku počítače, jako je klávesnice, myš nebo tlačítko reset, může ESD způsobit následující chyby počítače: restartování počítače, pauza nebo pád. Ty mohou vyžadovat reset nebo přeinstalaci softwaru nebo dokonce výměnu hardwaru.
2. Chyby ESD během údržby: Když osoba obsluhující počítač přenáší statickou elektřinu a dotýká se vodivých kovových částí uvnitř skříně počítače, jako jsou desky s vnitřními obvody nebo karty, může dojít k výše uvedeným poruchám.
3. Odstraňování poruch ESD: Pokud osoba obsluhující počítač nese statickou elektřinu a dotkne se CPU, desek plošných spojů atd., ESD může tyto součásti poškodit.
II. Opatření k odstranění ESD
1. Správné uzemnění: Moderní počítače mají obecně zemnící vodič. Tento zemnící vodič se spolu s vodičem pod proudem střídavého proudu a zemnicím vodičem připojuje ke dvěma malým kondenzátorům. Špatné uzemnění může citlivým jedincům způsobit lehký úraz elektrickým proudem (pouze 110V, velmi malý proud) pouhým dotykem na kov počítačové skříně. Čipy vydrží napětí mnohem nižší než 110 V, takže pokud není počítačové vybavení (jako je hostitel, tiskárna, monitor atd.) plně uzemněno, dojde k poškození portu tiskárny a grafické karty. Mnohé podřadné rozvodnice se zdají být tří{8}}vodičové systémy, ale jejich vnitřní zemnící vodič není vůbec připojen; uživatelé by měli při jejich nákupu věnovat zvláštní pozornost.
2. Balení čipů a desek plošných spojů: Výrobci obecně věnují ESD velkou pozornost a počítačové příslušenství je před opuštěním továrny baleno do anti-statických sáčků. Obalové materiály s dobrými izolačními vlastnostmi jsou náchylné k tvorbě ESD, jako je bublinková fólie a pěnový plast; tyto materiály nejsou vhodné pro balení počítačového příslušenství.
3. Manipulace se statickou elektřinou pro operátory a personál údržby: Operátoři počítačů musí vždy pamatovat na nebezpečí ESD a co nejvíce se vyhýbat dotyku desek s vnitřními obvody. Pokud je kontakt s vnitřními obvody nevyhnutelný, použijte na prsty zemnící kroužek.
4. Řízení statické elektřiny na pracovišti: Pracoviště se zdroji by měla používat anti-statické podlahy (Poznámka: Chůze po kobercích může snadno vytvářet vysokonapěťovou statickou elektřinu- a nízká vnitřní vlhkost může také snadno generovat statickou elektřinu). Ideální vlhkost je 40-60%.
5. Zlepšení odolnosti proti ESD montáží čipů na desky plošných spojů: Jednotlivé čipy mají nízký odpor ESD, ale montáž čipů na desky plošných spojů poskytuje výrazně vyšší odolnost proti ESD. Toto je princip zkratování-kolíků snadno poškozených čipů CMOS před jejich přepravou.
6. Uzemnění je také nutné pro měřicí přístroje a páječky během provozu.