Hvordan forhindre alvorlig statisk elektrisitet?
Først, allestedsnærværende statisk elektrisitet
Et stoff består av atomer, som har uladede nøytroner, positivt ladede protoner og negativt ladede elektroner. Under normale forhold er protonene og elektronene i ett atom lik i antall, og de positive og negative ladningene er balansert, slik at det ytre fenomenet vises som uladet. Når to gjenstander gni mot hverandre, øker varmen som genererer elektronenerginivået, slik at de inaktive elektronene blir aktive elektroner som er lette å unnslippe. Slike elektroner kan overføres fra ett objekt til et annet, slik at to En objekt som er opprinnelig nøytral, blir et ladet objekt, som er fenomenet "friksjonskraftgenerering" som vi er kjent med.
I prosessen med triboelektrisk generasjon er mengden av elektronoverføring og overføringshastigheten ikke bare relatert til forskjellen i materialegenskaper, men også relatert til sidetemperatur og fuktighet. På høsten og vinteren, på grunn av lav luftfuktighet, er den viskøse kraften mellom molekyler liten, bevegelseshastigheten er akselerert, og statisk elektrisitet er lett generert. Ikke bare genererer den flytende luften statisk elektrisitet, men vi genererer også statisk elektrisitet når vi går rundt gulvet, roterer svivelstolen, bytter skuffen, tar papirpennen, beveger musen etc., slik at disse gjenstandene og menneskekroppen bære statisk ladning.
I tillegg til friksjonstrømgenerering er det også elektrostatiske årsaker som "induksjonstrømgenerering" og "kapasitiv elproduksjon" i elektrisk utstyr. Statisk elektrisitet genereres av de to ovennevnte metodene selv om det ikke oppstår kontakt mellom utstyr, kretser, metall og ikke-metalliske konstruksjoner. Som det er sagt, er det ingen fugl i fjellet, men den elektrostatiske induksjonen mellom objekter kan oppstå selv om de er adskilt med avstand: CRT-skjermen som induksjonskilde vil også gi statisk elektrisitet på kroppen, noe som gjør ansiktene våre støvete; På grunn av den parasitiske kapasitansen mellom parallelle ledninger overføres ladningen også mellom hverandre.
En rekke statiske elektrisitetsgenereringsmetoder forårsaker statisk elektrisitet overalt i vårt miljø. Hvis vi lever i en elektrostatisk verden, er det ikke en overdrivelse.
For det andre er ESD den usynlige morderen av datamaskiner
Det er forskjellige nivåer av statisk elektrisitet i våre omgivelser og til og med kroppene våre. Når statisk elektrisitet akkumuleres til en viss grad, oppstår det statisk elektrisitetsutladning. ESD-prosessen er en elektrostatisk ladningsoverføringsprosess mellom objekter på forskjellige potensialer, hvis intensitet påvirkes av mengden elektrisitet og avstanden mellom objektene. Lynfenomenet i naturen er et typisk ESD-fenomen i et sterkt konvektivt klima. Den enorme energien som frigis på et øyeblikk, kan ionisere luften som går gjennom lynstrømmen, noe som gjør at luften blir en ledende kanal med lav motstand, og danner en super sterk strøm og pol. Høy temperatur og stor destruktive kraft.
ESD-fenomenet i det daglige livet skjer ofte. Selv om det ikke er så sterkt som lyn, vil det bli utslipp av gnist, ikke bare ledsaget av lyden av "lyd", men også glitrende. Studier har vist at når spenningen er større enn 8000V, kan lyset fra ESD ses. Når spenningen er større enn 6000V, kan utladningslyden av ESD høres; når spenningen er større enn 3000V, kan ESD følges; Når den elektrostatiske spenningen er lavere enn 3000V, vil ESD-prosessen også skje, men vi føler det ikke. Med andre ord blir mange ESD-prosesser stille utført.
ESD er den usynlige morderen av datamaskiner. Jeg har opplevd mange datautbrudd under min vedlikeholdskarriere. Jeg kunne ikke finne ut hva årsaken var. Jeg følte meg uforklarlig på den tiden, og nå tror jeg det burde være relatert til ESD. Når den elektrostatiske spenningen er lav, vil den elektriske støyen som genereres av ESD, forstyrre logikkkretsen, forårsaker logisk kretslopp (LatchUp) i IC-brikken, noe som resulterer i dataoverføring eller driftsfeil, eller kan forårsake liten fysisk skade på brikken og tidlig aldring. Eller potensiell fiasko; Når den elektrostatiske spenningen overstiger 250V, kan ESD trenge inn i datamaskinbrikken.
Når ESD påføres en dataplate, siden motstanden til utladningskretsen vanligvis er liten, er den øyeblikkelige utladningsstrømmen for ladningsutløsningen stor. For eksempel, når en kabel med statisk elektrisitet er koblet til grensesnittet til en datamaskin, er motstanden til utladningskretsen nesten null og en utslippsstrøm på opptil flere titalls ampere blir dannet. Når en så stor toppstrøm strømmer fra en viss pinne av brikken, er det nok å lokal smelte, blåse transistorene og metalltrådene i brikken, forårsaker permanent tap av funksjonen av brikken eller ødelegge passiveringslaget i brikken, forringe ytelsen til brikken. Etter at brikken er skadet, kan vi ikke se noen endringer i utseendet, men vi kan fortsatt se kretsen blåst ved hjelp av FESEM instrument.
Dagens CPU-sjetonger, minnebrikker og store integrerte kretsbrikker som Southbridge og Northbridge på hovedkortet er mye brukt i CMOS (komposittmetalloksyd-halvleder) -materialer. CMOS-enheter har høy integrering, lav pris, rask hastighet og energiforbruk. Lav fordel, så den brukes i et bredt spekter. Imidlertid er en dødelig svakhet av CMOS-enheter at inngangsimpedansen er stor og lett kan brytes ned av ESD. Etter hvert som chipteknikken utviklet seg, økte arbeidshastigheten, men brikken ble sårbar. Økningen i integrasjonen gjør enhetens størrelse mindre og mindre, forbindelsesbredden mellom enheter blir smalere, og passiveringslaget blir tynnere og tynnere. Disse faktorene gjør alle chipene mer følsomme for elektrostatisk utladning. En ikke for høy spenning kan bryte ned transistoren, og en liten ESD-strøm kan blåse ledningen.
ESD har blitt nummer én morder av dagens datamaskiner. Intels forskning viser at ESD er den største skjulte faren i mange faktorer som forårsaker datafeil. Nesten halvparten av datautbrudd er forårsaket av EOS / ESD (Figur 3). EOS representerer elektrisk stress (Electrical OverStress).
Den ødeleggende effekten av ESD på datamaskiner er preget av skjulthet, potensial, tilfeldighet og kompleksitet. Når vi er i kontakt med datamaskiner og chips, om det er statisk elektrisitet på datamaskinen eller statisk elektrisitet på kroppen vår, er ESD mulig. I øyeblikk av kontakt kan det sies at det er umulig å hindre.
Skrevet her, min hjerne plutselig blinket en storskala på datamaskinen som jeg opplevde i en internettkafé for et år siden. Det er 40 maskiner i denne internettkafeen, og det har blitt skadet med nesten halvparten på mindre enn et halvt år. Etter inspeksjon fant jeg ut at det ikke er noe kvalitetsproblem med regulert strømforsyning som brukes i internettkafeen. Jeg sjekket jordetråden og fant at selv om det er en jordetråd i rommet, blir utsiden av huset bare drevet inn i bakken med en stålstang på mindre enn en meter lang. Og forbindelsen er rusten. Etter at Internett-kafé-eieren redesignet bakken i henhold til mitt forslag, gikk datamaskinen sjelden feil.