Разве мой грунт не отличается от заводского?

Насколько я понимаю, средства защиты от электростатического разряда (коврики, браслеты, паяльники со специальной маркировкой) предназначены для того, чтобы привести все, что может коснуться компонента, к одной и той же электрической потенциальной энергии — земле.

Но кажется неразумным ожидать, что между моим столом и фабрикой, где были произведены мои компоненты, нет напряжения. В конце концов, фабрика, скорее всего, находится на полпути через весь мир, и сопротивление здесь и там значительно.

Итак, скажем, компонент тщательно упакован и отправлен мне в одном из этих маленьких антистатических пакетов. Прежде чем открыть сумку, я тщательно заземлил себя и свое рабочее место. Несмотря на это, компонент уничтожается, как только я прикасаюсь к нему, потому что земля, к которой я привязался, сильно отличается от земли, к которой компонент был привязан при его производстве.

Какие меры предосторожности против этого принимаются? Это просто то, что может произойти в теории, но не является проблемой на практике?

Земля в основном одинакова везде, кроме случая сразу после удара молнии...
Ваш компонент был отсоединен от фабрики, поэтому он не связан с ним. Как только он прикрепляется к вашей земле, он становится заземленным по отношению к вам. Напряжение относительно.
@WesleyLee Очевидно. Но предположительно, пока компонент плавает, он остается в потенциале, который был оставлен в последний раз, когда он был к чему-то подключен. Разница между этим потенциалом и моим потенциалом и есть вредное напряжение, о котором я говорю.
@Maxpm Но это напряжение не должно быть вредным, если устройство не было каким-либо образом заряжено, то есть доведено до потенциала, значительно отличающегося от исходного (или моего).
@Maxpm Я думаю, что элемент, который вам не хватает, заключается в том, что пакеты ESD не изолируют, они проводят в разной степени и предназначены для рассеивания и предотвращения накопления статического заряда. Компонент касается мешка, поэтому они имеют одинаковый потенциал. Если вы прикасаетесь к мешку с другим потенциалом, мешок безвредно рассеет заряд. en.wikipedia.org/wiki/Антистатический_пакет
@Maxpm, «пока компонент плавает, он остается в потенциале, который был оставлен в последний раз, когда он был к чему-то подключен». очень плохое предположение. Пока он плывет, он, скорее всего, получит существенный заряд только от нескольких электронов, дующих на деталь или с нее на ветру.
Я думаю, это зависит от того, на какой вы планете?
Пока вы касаетесь (проводящей части) пакета перед компонентом, а компонент также касается (проводящей части) пакета, обычно все в порядке. Принятый ответ имеет длинную версию того же самого.
@vicatcu, за исключением любой ситуации, которая предлагает спросить, «для каких определений основных»
Если вы покупаете у надежного поставщика, они будут включать в себя небольшой мешок с местной землей, на которую вы должны стоять, работая с компонентами.

Ответы (5)

Компоненты повреждены двумя или более их контактами, имеющими достаточно большую разность потенциалов. Если компонент имеет проводящий корпус или контактную площадку, то это также считается «выводом».

Их можно сломать, попытавшись зарядить до нового потенциала через один чувствительный контакт, в то время как напряжение на других контактах поддерживается более или менее постоянным за счет емкости относительно земли. Это может быть ситуация, когда вы, возможно, заряженные до 15 кВ по отношению к земле, подбираете компонент с потенциалом земли (скажем) через провод затвора.

Токопроводящая упаковка закорачивает все контакты вместе. Что вы делаете, так это сначала подносите токопроводящий мешок к своему потенциалу . Любой зарядный ток, который должен протекать в компонент, проходит через все контакты, поэтому компонент не повреждается.

Допустим, на ваше рабочее место прибывает изолированная коробка с компонентами в токопроводящих пакетах, заряженных до 100 кВ. Вы и рабочая станция заземлены. Вы открываете коробку, и как только вы прикасаетесь к пакету компонентов, между вами и пакетом протекает ток, который разряжает его до потенциала земли. Между тем, сумка поддерживает все контакты компонента с одинаковым потенциалом, поэтому на компонент не подается повреждающее напряжение. Теперь вы и компонент находитесь в одном потенциале, вы можете открыть и потрогать.

Почему компонент пришел на 100кВ? Ведь другая фабричная площадка не так уж отличается от вашей? Нет, но последний отрезок пути мог нести парень в нейлоновых туфлях. Когда вещи упакованы должным образом, не имеет значения, если промежуточные этапы путешествия приведут их к потенциальному пути, отличному от земли.

Меня поражает, как иногда токопроводящая упаковка замыкает контакты. Если бы все они были встроены в пенопластовый блок, рассеивающий статическое электричество, очевидно, мы могли бы ожидать, что все они будут двигаться примерно в унисон. Однако рассмотрим случай с жестким диском, завернутым в антистатический пакет. Его булавки, скорее всего, не касаются сумки. В таких случаях я бы предположил, что нужно учитывать немного больше дизайна.
@CortAmmon Да, чтобы снизить сложность, я намеренно не стал рассматривать эффект фарадеевского экранирования проводящего корпуса, который поддерживает нулевое поле внутри. Так что булавки не должны касаться его.
Мне кажется, что этот ответ в лучшем случае верен только отчасти. В типичной ИС не все части микросхемы напрямую подключены к контактам. Даже если вы заземлите все контакты одновременно, между точками, где контакты соединяются, и остальной частью микросхемы будет некоторый переходный ток. Вероятно, не так сильно (почти), как если бы вы заземлили только один контакт и позволили другим разрядиться через чип, но все же некоторые. AFAICT, настоящая причина, по которой антистатические пакеты работают, указана в ответе Фотона: они обладают достаточно высоким сопротивлением, чтобы замедлить разряд до безопасной скорости.
Компоненты также повреждаются, когда потенциал корпуса отличается от потенциала контактов (или других частей). Замыкание штифтов вместе не защищает от статического повреждения — смертельный урок, полученный при работе с твердотопливными ракетными двигателями.
Кроме того, все, что имеет емкостную связь через корпус компонента, скорее всего, будет усугублено заземлением контактов с низким импедансом...

Надеюсь, ваши детали упакованы в антистатический лоток или пакет. Затем, когда вы кладете их на антистатический коврик в лаборатории, накопленный на них заряд может уйти через упаковку и коврик. Они не будут разряжаться достаточно быстро, чтобы повредить компоненты, потому что и сумка, и коврик имеют значительное сопротивление (1 МОм на землю является обычным для антистатических ковриков и антистатических браслетов).

Детали, чувствительные к статическому электричеству, никогда не следует перевозить в рассеивающих мешках или лотках, так как они не защищают детали от повреждения статическим электричеством. Детали все еще могут быть разрушены статическим ударом прямо через разлагающие материалы. Все детали должны быть отправлены в антистатических материалах.

Насколько я понимаю, средства защиты от электростатического разряда предназначены для того, чтобы привести все, что может коснуться компонента, к той же электрической потенциальной энергии.

Вот когда ты прав.

земля.

И вот когда ты ошибаешься. Не существует такого понятия, как «универсальная земля». Нет даже Земли. Вы просто выбираете точку цепи и говорите: «Настоящим властью, данной мне Наукой Электротехники, я объявляю вас Землей, а все остальные основания недействительными». а вместо меча прикасаешься к нему антистатической штукой. Вот и все.

Неважно, такая же ли у вас земля или на 1000 В отличается от земли, которую они использовали на заводе. Как вы сказали, оборудование для защиты от электростатического разряда предназначено для безопасной (читай: медленной) доставки детали на землю .

Логическим продолжением этого будет отправка сменной печатной платы на МКС или спутник, где «земля» в том смысле, на которой вы стоите, находится далеко и отделена вакуумом. В космосе могут накапливаться большие заряды , поэтому будет значительная разность потенциалов. В электрическом смысле проблем нет, если вы правильно соединяете два заземления (медленно через значительное сопротивление и без большой разности потенциалов в цепи - см. ответ Neil_UK)

Базовая электростатика: если мешок, металлический ящик или какой-либо другой токопроводящий контейнер полностью окружает какой-либо объект, потенциал этого объекта фактически равен нулю, независимо от того, подключен ли он к заземлению или к источнику питания 10 кВ. (Я подозреваю, что есть исключение для высокочастотного переменного тока, но мы можем его игнорировать.)

Когда объект упакован на заводе, мешок заземляется на заводскую землю для передачи. Он может испытывать колебания в несколько тысяч вольт между тем, где вы находитесь, но потенциал между любыми двумя точками внутри мешка по-прежнему равен нулю.

Когда вы получаете сумку, вы сначала заземляете ее на заземление вашего стола, а затем открываете ее. Когда ваша рука достигает земли, это ноль относительно земли стола, потому что ваш браслет гарантирует это, а компонент находится на земле стола, потому что сумка (и все, что в ней) также заземлено на ваш стол.

Это верно только для объектов внутри пакета/коробки, которые электрически связаны с ним. Как указывает @CortAmmon , если некоторые части касаются сумки, а другие изолированы, зарядка/разрядка сумки может создать разницу потенциалов между разными вещами внутри сумки. (Ни один изолятор не идеален, но для выравнивания заряда может потребоваться очень много времени.) Во всяком случае, именно поэтому существуют токопроводящие лотки, а не только пакеты.
Если вы поместите предмет в мешок, но изолированный от него, а затем поднимете потенциал запечатанного мешка, потенциал предмета повысится на аналогичную величину.