Kā novērst statiskās elektrības apdraudējumu?
Statiskā elektrība ir kaitīga jebkuram elektroniskam izstrādājumam, taču tās efektīva novēršana ir galvenā elektronikas nozares prioritāte.
I. ESD kaitējums mikroshēmām. Datori sastāv no shēmas plates, un mūsdienu plates lielākoties tiek ražotas, izmantojot MOS tehnoloģiju. To ķēdes ir ļoti jutīgas pret augstsprieguma elektrostatisko izlādi (ESD). Kad persona vai objekts, kas nes statisko elektrību, pieskaras šīm ierīcēm, rodas ESD. Kad ESD augstais spriegums ietekmē MOS ķēdi, iekšējā oksīda plēve tiek nojaukta un bojāta, izraisot tūlītējus bojājumus vai komponentu darbības traucējumus. Protams, ierīces, kas pakļautas ESD, parasti nedarbojas uzreiz, tāpēc lielākā daļa cilvēku ESD nepievērš uzmanību. Faktiski statiskā elektrība ir visuresoša ikdienas dzīvē. Pieredze rāda, ka statiskā elektrība, ko cilvēki var sajust, ir vismaz 3,5 kV, dzirdamā statiskā elektrība ir vismaz 4,5 kV, un statiskā elektrība, kas izraisa uzplaiksnījumu uz džempera, var sasniegt virs 5 kV.
ESD var ne tikai sabojāt ierīces tieši, bet arī MOS shēmās izraisīt bloķēšanas -uzvilkšanas efektu (vai parazitāra silīcija kontrolēta taisngrieža efektu). Tā rezultātā ievērojami palielinās iekšējā strāva MOS, izraisot iekšēju loģikas darbības traucējumu un tā saukto -fiksēšanas-efektu. Kad MOS ķēde ir nofiksēta, tā paliks bloķēta uz nenoteiktu laiku, kamēr netiks atvienots barošanas avots, iespējams, ķēde var izdegt vai laika gaitā pasliktināties tās veiktspēja. Piemēram, ja datoram rodas darbības traucējumi (pele nedarbojas, printera trauksme), jo ir karsts-pieslēgts printera savienotājs, pirmais novēršanas pasākums ir nekavējoties izslēgt datoru.
Tāpēc starptautiskās organizācijas ir īpaši izstrādājušas atbilstošus standartus, klasificējot ESD{0}}izraisītus elektriskos bojājumus šādās kategorijās:
1. ESD kļūmes darbības laikā: ja persona, kas vada datoru, nes statisko elektrību un pieskaras datora ārpusei, piemēram, tastatūrai, pelei vai atiestatīšanas pogai, ESD var izraisīt šādas datora kļūdas: datora restartēšanu, pauzi vai avāriju. Var būt nepieciešama programmatūras atiestatīšana vai atkārtota instalēšana vai pat aparatūras nomaiņa.
2. ESD kļūmes apkopes laikā: ja persona, kas strādā ar datoru, nes statisko elektrību un pieskaras vadošām metāla daļām datora korpusā, piemēram, iekšējām shēmas platēm vai kartēm, var rasties iepriekš minētie traucējumi.
3. ESD kļūmju novēršana: ja persona, kas strādā ar datoru, nes statisko elektrību un pieskaras centrālajam procesoram, shēmas platēm utt., ESD var izraisīt šo komponentu bojājumus.
II. Pasākumi ESD novēršanai
1. Pareizs zemējums: mūsdienu datoriem parasti ir zemējuma vads. Šis zemējuma vads kopā ar maiņstrāvas vadu un zemējuma vadu ir savienots ar diviem maziem kondensatoriem. Slikts zemējums var izraisīt vieglu elektriskās strāvas triecienu (tikai 110 V, ļoti maza strāva) jutīgām personām, tikai pieskaroties datora korpusa metālam. Mikroshēmas var izturēt spriegumu, kas ir daudz mazāks par 110 V, tādēļ, ja datora aprīkojums (piemēram, resursdators, printeris, monitors utt.) nav pilnībā iezemēts, tiks bojāts printera ports un grafiskā karte. Šķiet, ka daudzas zemākas jaudas sloksnes ir trīs-vadu sistēmas, taču to iekšējais zemējuma vads nav pievienots vispār; lietotājiem, tos pērkot, jāpievērš īpaša uzmanība.
2. Mikroshēmu un shēmas plates iepakojums: ražotāji parasti pievērš īpašu uzmanību ESD, un datoru piederumi tiek iesaiņoti anti-statiskajos maisos pirms rūpnīcas izvešanas. Iepakojuma materiāli ar labām izolācijas īpašībām ir pakļauti ESD ģenerēšanai, piemēram, burbuļplēve un putuplasts; šie materiāli nav piemēroti datoru piederumu iepakošanai.
3. Statiskās elektrības apstrāde operatoriem un apkopes personālam: datoru operatoriem vienmēr jāatceras ESD radītās briesmas un, cik vien iespējams, jāizvairās pieskarties iekšējām shēmas platēm. Ja saskare ar iekšējām shēmām ir neizbēgama, uz pirkstiem izmantojiet zemējuma gredzenu.
4. Statiskās elektrības pārvaldība darba vietā: darbavietās, kurās ir resursi, ir jāizmanto antistatisks grīdas segums (piezīme: staigāšana pa paklājiem var viegli radīt augsta sprieguma-statisko elektrību, un arī zems iekštelpu mitrums var viegli radīt statisko elektrību). Ideāls mitruma līmenis ir 40-60%.
5. ESD pretestības uzlabošana, uzstādot mikroshēmas uz shēmas platēm: atsevišķām mikroshēmām ir zema ESD pretestība, bet mikroshēmu montāža uz shēmas platēm nodrošina ievērojami lielāku ESD pretestību. Šis ir princips, kura pamatā ir viegli bojātu CMOS mikroshēmu kontaktu īssavienojuma-princips pirms to transportēšanas.
6. Zemējums ir nepieciešams arī mērinstrumentiem un lodāmuriem darbības laikā.