Làm thế nào để loại bỏ các mối nguy hiểm về tĩnh điện?
Tĩnh điện có hại cho bất kỳ sản phẩm điện tử nào nhưng việc ngăn chặn nó một cách hiệu quả là ưu tiên hàng đầu trong ngành điện tử.
I. Tác hại của ESD đối với chip: Máy tính được cấu tạo từ các bảng mạch và các bảng mạch ngày nay hầu hết được sản xuất bằng công nghệ MOS. Mạch của chúng rất nhạy cảm với hiện tượng phóng tĩnh điện điện áp cao (ESD). Khi một người hoặc vật mang tĩnh điện chạm vào các thiết bị này, ESD sẽ xảy ra. Khi điện áp cao của ESD tác động lên mạch MOS, màng oxit bên trong sẽ bị phá vỡ và hư hỏng, gây hư hỏng hoặc trục trặc ngay lập tức cho các bộ phận. Tất nhiên, các thiết bị chịu ESD thường không gặp trục trặc ngay lập tức, đó là lý do tại sao hầu hết mọi người không chú ý đến ESD. Trên thực tế, tĩnh điện có mặt khắp nơi trong cuộc sống hàng ngày. Kinh nghiệm cho thấy tĩnh điện mà con người có thể cảm nhận được ít nhất là 3,5kV, tĩnh điện nghe được ít nhất là 4,5kV, tĩnh điện gây ra tia sáng trên áo len có thể lên tới trên 5kV.
Ngoài việc làm hỏng trực tiếp các thiết bị, ESD còn có thể tạo ra hiệu ứng chốt- (hoặc hiệu ứng chỉnh lưu được điều khiển bằng silicon ký sinh) trong các mạch MOS. Điều này dẫn đến dòng điện bên trong tăng đáng kể trong MOS, gây ra trục trặc logic bên trong và cái gọi là hiệu ứng chốt{3}}. Khi mạch MOS được chốt, nó sẽ bị khóa vô thời hạn miễn là nguồn điện không bị ngắt kết nối, có khả năng làm cháy mạch hoặc làm giảm hiệu suất của mạch theo thời gian. Ví dụ: nếu máy tính gặp trục trặc (chuột không hoạt động, máy in báo động) do-cắm nóng đầu nối máy in, biện pháp khắc phục đầu tiên là tắt máy tính ngay lập tức.
Do đó, các tổ chức quốc tế đã phát triển cụ thể các tiêu chuẩn tương ứng, phân loại các sự cố về điện-do ESD gây ra thành các loại sau:
1. Lỗi ESD trong quá trình vận hành: Khi người vận hành máy tính mang tĩnh điện và chạm vào bên ngoài máy tính, chẳng hạn như bàn phím, chuột hoặc nút đặt lại, ESD có thể gây ra các lỗi máy tính sau: máy tính khởi động lại, tạm dừng hoặc gặp sự cố. Những điều này có thể yêu cầu thiết lập lại hoặc cài đặt lại phần mềm hoặc thậm chí thay thế phần cứng.
2. Lỗi ESD trong quá trình bảo trì: Khi người vận hành máy tính mang tĩnh điện và chạm vào các bộ phận kim loại dẫn điện bên trong vỏ máy tính, chẳng hạn như bảng mạch hoặc thẻ bên trong, các lỗi trên có thể xảy ra.
3. Khắc phục sự cố lỗi ESD: Nếu người vận hành máy tính mang theo tĩnh điện và chạm vào CPU, bảng mạch, v.v., ESD có thể gây hư hỏng cho các bộ phận này.
II. Các biện pháp loại bỏ ESD
1. Nối đất đúng cách: Các máy tính hiện đại thường có dây nối đất. Dây nối đất này cùng với dây điện AC và dây nối đất nối với hai tụ điện nhỏ. Việc nối đất kém có thể gây ra điện giật nhẹ (chỉ 110V, dòng điện rất nhỏ) đối với những người nhạy cảm chỉ khi chạm vào kim loại của vỏ máy tính. Chip có thể chịu được điện áp thấp hơn 110V rất nhiều, vì vậy nếu thiết bị máy tính (như máy chủ, máy in, màn hình, v.v.) không được nối đất hoàn toàn, cổng máy in và card đồ họa sẽ bị hỏng. Nhiều dải nguồn kém hơn có vẻ như là hệ thống ba{8}dây, nhưng dây nối đất bên trong của chúng hoàn toàn không được kết nối; người dùng nên đặc biệt chú ý khi mua chúng.
2. Đóng gói chip và bảng mạch: Các nhà sản xuất thường chú ý đến ESD và các phụ kiện máy tính được đóng gói trong-túi chống tĩnh điện trước khi rời khỏi nhà máy. Vật liệu đóng gói có đặc tính cách nhiệt tốt dễ phát sinh ESD, chẳng hạn như màng bọc bong bóng và nhựa xốp; những vật liệu này không phù hợp để đóng gói các phụ kiện máy tính.
3. Xử lý tĩnh điện cho người vận hành và nhân viên bảo trì: Người vận hành máy tính phải luôn ghi nhớ sự nguy hiểm của ESD và tránh chạm vào các bảng mạch bên trong càng nhiều càng tốt. Nếu không thể tránh khỏi việc tiếp xúc với mạch điện bên trong, hãy sử dụng vòng nối đất trên ngón tay của bạn.
4. Quản lý tĩnh điện tại nơi làm việc: Những nơi làm việc có nguồn tài nguyên dồi dào nên sử dụng sàn chống{1}}tĩnh điện (Lưu ý: Đi bộ trên thảm có thể dễ dàng tạo ra tĩnh điện có điện áp cao- và độ ẩm trong nhà thấp cũng có thể dễ dàng tạo ra tĩnh điện). Độ ẩm lý tưởng là 40%-60%.
5. Cải thiện khả năng chống ESD bằng cách gắn chip trên bảng mạch: Các chip riêng lẻ có điện trở ESD thấp, nhưng việc gắn chip trên bảng mạch mang lại khả năng chống ESD cao hơn đáng kể. Đây là nguyên tắc đằng sau việc đoản mạch các chân của chip CMOS dễ bị hỏng trước khi vận chuyển chúng.
6. Cũng cần nối đất cho các dụng cụ đo và bàn ủi hàn trong quá trình vận hành.