Hoe kan ik de gevaren van statische elektriciteit elimineren?
Statische elektriciteit is schadelijk voor elk elektronisch product, maar het effectief voorkomen ervan is een topprioriteit in de elektronica-industrie.
I. De schade van ESD aan chips: Computers zijn samengesteld uit printplaten, en de hedendaagse printplaten worden meestal vervaardigd met behulp van MOS-technologie. Hun circuits zijn zeer gevoelig voor elektrostatische ontladingen (ESD) met hoge spanning. Wanneer een persoon of object met statische elektriciteit deze apparaten aanraakt, treedt ESD op. Wanneer de hoge spanning van ESD het MOS-circuit raakt, wordt de interne oxidefilm afgebroken en beschadigd, wat onmiddellijke schade of slecht functioneren van de componenten veroorzaakt. Natuurlijk functioneren apparaten die aan ESD worden blootgesteld meestal niet onmiddellijk defect, en daarom besteden de meeste mensen geen aandacht aan ESD. In feite is statische elektriciteit alomtegenwoordig in het dagelijks leven. De ervaring leert dat de statische elektriciteit die mensen kunnen voelen minimaal 3,5 kV is, de statische elektriciteit die hoorbaar is minimaal 4,5 kV, en de statische elektriciteit die een flits op een trui veroorzaakt, kan oplopen tot meer dan 5 kV.
Naast het direct beschadigen van apparaten kan ESD ook een 'latch-up'-effect (of een parasitair siliciumgestuurd gelijkrichtereffect) veroorzaken binnen MOS-circuits. Dit resulteert in een aanzienlijke toename van de interne stroom binnen de MOS, wat een interne logische storing en het zogenaamde 'latch-up'-effect veroorzaakt. Zodra een MOS-circuit is vergrendeld, blijft het voor onbepaalde tijd vergrendeld zolang de voeding niet wordt losgekoppeld, waardoor het circuit mogelijk doorbrandt of de prestaties na verloop van tijd afnemen. Als een computer bijvoorbeeld defect raakt (muis werkt niet, printeralarm) doordat een printerconnector te heet-wordt aangesloten, is de eerste oplossing het onmiddellijk afsluiten van de computer.
Daarom hebben internationale organisaties specifiek overeenkomstige normen ontwikkeld, waarbij ESD-geïnduceerde elektrische fouten in de volgende categorieën worden ingedeeld:
1. ESD-storingen tijdens het gebruik: Wanneer een persoon die de computer bedient statische elektriciteit met zich meedraagt en de buitenkant van de computer aanraakt, zoals het toetsenbord, de muis of de resetknop, kan ESD de volgende computerstoringen veroorzaken: de computer herstart, pauzeert of crasht. Hiervoor is mogelijk een reset of herinstallatie van de software nodig, of zelfs vervanging van de hardware.
2. ESD-storingen tijdens onderhoud: Wanneer een persoon die de computer bedient statische elektriciteit met zich meedraagt en geleidende metalen onderdelen in de computerbehuizing aanraakt, zoals interne printplaten of kaarten, kunnen de bovengenoemde fouten optreden.
3. Problemen met ESD-storingen oplossen: Als een persoon die een computer bedient statische elektriciteit met zich meedraagt en de CPU, printplaten, enz. aanraakt, kan ESD schade aan deze componenten veroorzaken.
II. Maatregelen om ESD te elimineren
1. Goede aarding: Moderne computers hebben over het algemeen een aardingsdraad. Deze aardedraad wordt, samen met de AC-stroomdraad en aardedraad, aangesloten op twee kleine condensatoren. Een slechte aarding kan bij gevoelige personen een lichte elektrische schok (slechts 110 V, zeer kleine stroom) veroorzaken, alleen al door het metaal van de computerbehuizing aan te raken. Chips zijn bestand tegen spanningen die veel lager zijn dan 110 V, dus als computerapparatuur (zoals de host, printer, monitor, enz.) niet volledig geaard is, zullen de printerpoort en de grafische kaart beschadigd raken. Veel inferieure stekkerdozen lijken drie-draadsystemen te zijn, maar hun interne aardedraad is helemaal niet aangesloten; gebruikers moeten speciale aandacht besteden bij de aankoop ervan.
2. Verpakking van chips en printplaten: Fabrikanten besteden over het algemeen veel aandacht aan ESD, en computeraccessoires worden verpakt in anti-statische zakken voordat ze de fabriek verlaten. Verpakkingsmaterialen met goede isolatie-eigenschappen zijn gevoelig voor ESD-generatie, zoals noppenfolie en schuimplastic; deze materialen zijn niet geschikt voor het verpakken van computeraccessoires.
3. Omgaan met statische elektriciteit voor operators en onderhoudspersoneel: Computeroperators moeten altijd rekening houden met de gevaren van ESD en het aanraken van interne printplaten zoveel mogelijk vermijden. Als contact met interne circuits onvermijdelijk is, gebruik dan een aardingsring op uw vingers.
4. Beheer van statische elektriciteit op de werkplek: Werkplekken met de juiste middelen moeten anti-statische vloeren gebruiken (Opmerking: lopen op tapijten kan gemakkelijk statische elektriciteit met hoge- spanning genereren, en een lage luchtvochtigheid binnenshuis kan ook gemakkelijk statische elektriciteit genereren). De ideale luchtvochtigheid is 40%-60%.
5. Verbetering van de ESD-weerstand door chips op printplaten te monteren: Individuele chips hebben een lage ESD-weerstand, maar het monteren van chips op printplaten biedt een aanzienlijk hogere ESD-weerstand. Dit is het principe achter het kortsluiten-van de pinnen van gemakkelijk beschadigde CMOS-chips voordat ze worden getransporteerd.
6. Aarding is ook vereist voor meetinstrumenten en soldeerbouten tijdens gebruik.