Kako spriječiti ozbiljan statički elektricitet?
Prvo, sveprisutni statički elektricitet
Supstanca se sastoji od atoma, koji imaju nenabijene neutrone, pozitivno nabijene protone i negativno nabijene elektrone. U normalnim uslovima, protoni i elektroni u jednom atomu su jednaki po broju, a pozitivni i negativni naboji su uravnoteženi, tako da je spoljašnja pojava prikazana kao prazna. Kada se dva objekta trljaju jedan o drugi, generisana toplota podiže nivo energije elektrona, čineći neaktivne elektrone aktivnim elektronima koje je lako pobeći. Takvi elektroni mogu se prenijeti iz jednog objekta u drugi, tako da dva objekta koja je izvorno neutralna postaje napunjeni objekt, što je fenomen "trenja električne energije", s kojim smo upoznati.
U procesu triboelektrične generacije, količina transfera elektrona i brzina prenosa se ne odnose samo na razliku u svojstvima materijala, već i na temperaturu i vlažnost lokacije. U jesen i zimi, zbog niske vlažnosti vazduha, viskozna sila između molekula je mala, brzina kretanja se ubrzava, a statički elektricitet se lako generiše. Ne samo da protok vazduha stvara statički elektricitet, već i statički elektricitet kada hodamo po podu, okrećemo okretnu stolicu, prebacimo fioku, uzmemo papirnu olovku, pomaknemo miša, itd., Tako da ovi objekti i ljudsko tijelo nosi statički naboj.
Pored proizvodnje električne struje, postoje i elektrostatski uzroci kao što su "indukcija električne energije" i "kapacitivna proizvodnja električne energije" u električnoj opremi. Statički elektricitet se generira pomoću gornjih dvaju metoda čak i ako se ne dogodi kontakt između opreme, krugova, metalnih i nemetalnih konstrukcija. Kao što izreka kaže, u planinama nema ptica, ali elektrostatička indukcija između objekata može da se dogodi čak i ako su razdvojeni razdaljinom: CRT ekran monitora kao izvor indukcije će takođe izazvati statički elektricitet na telu, čineći naša lica prašnjav; Zbog parazitske kapacitivnosti između paralelnih žica, naelektrisanje se takođe prenosi između sebe.
Različiti načini stvaranja statičkog elektriciteta uzrokuju statički elektricitet svuda u našoj okolini. Ako živimo u elektrostatičkom svijetu, to nije pretjerivanje.
Drugo, ESD je nevidljivi ubica računara
Postoje različiti nivoi statičkog elektriciteta u našem okruženju, pa čak i našim telima. Kada se statički elektricitet akumulira u određenoj mjeri, dolazi do pražnjenja statičkog elektriciteta. ESD proces je proces prijenosa elektrostatičkog naboja između objekata na različitim potencijalima, na intenzitet na koji utječu količina električne energije i razmak objekata. Fenomen munje u prirodi je tipičan fenomen ESD u jakoj konvektivnoj klimi. Ogromna energija oslobođena u trenutku može da jonizuje vazduh koji prolazi kroz struju munje, čineći vazduh vodljivim kanalom sa malim otporom, stvarajući super-jaku struju i pol. Visoka temperatura i velika destruktivna snaga.
Fenomen ESD u svakodnevnom životu se često javlja. Iako nije tako jaka kao munja, bit će pražnjenja, ne samo popraćena zvukom "zvuka", već i pjenušavim. Istraživanja su pokazala da kada je napon veći od 8000V, može se vidjeti svjetlost koju emitira ESD. Kada je napon veći od 6000V, može se čuti zvuk pražnjenja ESD-a; kada je napon veći od 3000V, ESD se može osjetiti; kada je elektrostatski napon manji od 3000V, ESD proces će se također dogoditi, ali ga ne osjećamo. Drugim riječima, mnogi ESD procesi se tiho provode.
ESD je nevidljivi ubica računara. Tokom svoje karijere održavanja sam iskusio mnogo kvarova na računaru. Nisam mogao saznati razlog. Tada sam se osjećao neobjašnjivim, a sada mislim da bi to trebalo biti povezano sa ESD-om. Kada je elektrostatski napon nizak, električni šum koji generiše ESD će ometati logički sklop, uzrokujući blokadu logičkog kruga (LatchUp) u IC čipu, što rezultira u prijenosu podataka ili grešci u radu, ili može uzrokovati lagano fizičko oštećenje čipa i prerano starenje. Ili potencijalni neuspjeh; kada je elektrostatski napon veći od 250V, ESD može prodreti u kompjuterski čip.
Kada se ESD primijeni na kompjuterski čip, budući da je otpor strujnog kruga obično mali, trenutna struja pražnjenja je velika. Na primer, kada je kabl sa statičkim elektricitetom priključen na interfejs računara, otpor strujnog kruga pražnjenja je gotovo nula, i formira se struja pražnjenja do nekoliko desetina ampera. Kada veliki pik struje teče iz određenog pina čipa, dovoljno je da se lokalno topljenje, puhanje tranzistora i metalnih žica u čipu, uzrokuje stalni gubitak funkcije čipa, ili uništavanje pasivnog sloja u čipu, degradiranje performansi čipa. Nakon što je čip oštećen, ne možemo vidjeti nikakvu promjenu u izgledu, ali još uvijek možemo vidjeti ispaljeni krug pomoću FESEM instrumenta.
Današnji CPU čipovi, memorijski čipovi i veliki integrisani čipovi kao što su Southbridge i Northbridge na matičnoj ploči su u širokoj upotrebi u CMOS (kompozitnim metal oksidnim poluvodičima) materijalima. CMOS uređaji imaju visoku integraciju, nisku cijenu, brzinu i potrošnju energije. Mala prednost, tako da se koristi u širokom rasponu. Međutim, fatalna slabost CMOS uređaja je u tome što je ulazna impedancija velika i lako se može razbiti pomoću ESD-a. Kako je tehnologija čipa napredovala, radna brzina se povećala, ali je čip postao ranjiv. Povećanje integracije čini uređaj manjim i manjim, širina priključka između uređaja postaje uža, a pasivizirajući sloj postaje tanji i tanji. Svi ovi faktori čine čip osjetljivijim na elektrostatičko pražnjenje. Ne previsok napon može da razbije tranzistor, a mala struja ESD može da raznese žicu.
ESD je postao broj jedan ubica današnjih računara. Intelovo istraživanje pokazuje da je ESD najveća skrivena opasnost u mnogim faktorima koji uzrokuju kvar računara. Skoro polovina kvarova na računaru je uzrokovana EOS / ESD (Slika 3). EOS predstavlja električni stres (Electrical OverStress).
Razorni efekat ESD-a na računare karakteriše prikrivanje, potencijal, slučajnost i složenost. Kada smo u kontaktu sa kompjuterskim pločama i čipovima, bilo da se radi o statičkom elektricitetu na računaru ili statičkom elektricitetu na našem tijelu, ESD je moguć. U trenutku kontakta može se reći da je nemoguće spriječiti.
Napisan ovdje, moj mozak je iznenada bljesnuo veliku štetu kompjuteru koji sam iskusio u internet kafeu prije godinu dana. U ovom internet kafeu postoji 40 mašina, a za manje od pola godine oštećeno je skoro za polovinu. Nakon pregleda, ustanovio sam da nema problema s kvalitetom reguliranog napajanja korištenog u Internet cafeu. Proverio sam žicu za uzemljenje i otkrio da, iako postoji žica za uzemljenje u sobi, spoljašnjost kuće se samo odvodi u zemlju sa čeličnom šipkom dužom od jednog metra. A veza je zahrđala. Nakon što je vlasnik internet kafića redizajnirao liniju uzemljenja prema mom sugestiji, računar je rijetko krenuo naopako.