Позвольте мне сначала извиниться, так как я знаю, что эта тема, по-видимому, широко обсуждалась, но что-то не нажимается для меня после многих дней исследований в стеке, Google и YouTube! Хочу прояснить несколько мыслей в голове по применимости антистатических устройств (таких как браслеты и коврики) и как они работают. Я перечислю свои текущие мысли/вопросы следующим образом...
1.) Назначение резистора в заземляющем кабеле планки/мата: насколько я понимаю, назначение резистора состоит в том, что при наличии разности потенциалов между вами и устройством, с которым вы работаете, резистор будет ограничивать ток, подаваемый в устройство для уменьшения повреждений. Это правда?
2.) Как возникает ЭСР при работе на устройстве: Я так понимаю, что ЭСР возникает при разнице напряжений между вами и устройством. Я также понимаю, что напряжение - это относительное измерение между двумя точками. Кроме того, меня учили, что «земля» и «земля-земля» — это разные вещи. Меня больше всего смущает то, как вы предотвращаете начальный статический разряд. Насколько я понимаю, когда мы подключены к «земле», это не обязательно заземление. Этот потенциал «земли» может варьироваться в зависимости от поставщика электроэнергии. Таким образом, где бы ни разрабатывалось ваше устройство, оно будет обеспечивать уравновешивание заряда по отношению к любой «земле», относительно которой оно было подготовлено (при условии, что производители разрабатывают устройства, заземляя себя и все компоненты).
3.) При работе с устройствами лучше всего заземлять все? Или все подключаете к устройству? Насколько я понимаю, вы либо настраиваете себя и свое устройство на потенциал земли, либо настраиваете себя на тот же потенциал, что и устройство. В обоих случаях не будет ли по-прежнему первоначальный разряд? Сценарий в моей голове таков, что я прикасаюсь к голому металлу заземленной розетки, чтобы сначала рассеять статическое электричество на себе. Когда я прикасаюсь к устройству, как я могу быть уверен, что устройство имеет тот же потенциал заземления в своей антистатической упаковке и что я не буду пропускать через него ток?
4.) Если предположить, что существует естественный неизбежный разряд и что мое беспокойство по этому поводу правильно, вопрос только в том, что безопаснее: «естественный» разряд или электростатический разряд? Насколько я понимаю, электростатический разряд может привести к разности потенциалов от сотен до тысяч вольт. Если я использую ЦП в качестве примера устройства, я считаю, что все, что превышает 2 вольта, может повредить / поджарить ЦП. В этом случае ESD определенно плохая новость. Тем не менее, из-за того, что я просто передвигаюсь по США и возможно различие относительных оснований, вероятно ли, что между мной и чем-либо еще, с чем я взаимодействую, всегда есть разница в несколько вольт? В этом случае, не всегда ли я потенциально повредил бы ЦП при извлечении его из упаковки?
5.) Наконец, как я понимаю сейчас со всеми своими опасениями, устройства электростатического разряда, такие как браслеты и коврики, не защищают вас и ваше устройство от любого начального разряда (поскольку всегда может быть разница в вашем потенциале покоя), они только предотвратить накопление статического электричества в будущем во время работы с устройством. Это правда?
Большое спасибо за ваше терпение в помощи мне понять это!
Резистор нужен в основном для того, чтобы защитить вас . Если вы случайно коснетесь провода под напряжением, стоя на теплоизоляционном полу, то получите очень неприятный толчок, который, возможно, вас не убьет (но не пытайтесь!). Если вы прикоснетесь к проводу под напряжением, когда одно запястье прочно соединено с землей, потечет гораздо больший ток, который, скорее всего, вас убьет. Резистор уменьшает ток до чего-то гораздо более безопасного. Тем не менее, резистор также ограничивает ток, который протекает, когда вы впервые надеваете ремешок, избегая удара статическим электричеством, который вы иногда получаете при прикосновении к металлу в холодный сухой день.
«Земля» может означать несколько вещей. Это может быть Земля и напряжение на ней. Но в небольших цепях постоянного тока это часто клемма 0 В источника питания или отрицательная клемма аккумулятора. В случае с гаджетами на батарейках может отсутствовать связь между «землей» и Землей. Здесь, в Великобритании, термин «заземленный» часто используется вместо «заземленного», что имеет тенденцию быть более понятным. Антистатические коврики обычно «заземлены», но на самом деле они будут работать, даже если это не так. Важно то, что вы, мат и схема, над которой вы работаете, связаны друг с другом.
Вы пытаетесь избавиться от десятков/сотен тысяч вольт, вызванных статическим электричеством. Нечетное напряжение здесь или там не имеет большого значения для большинства интегральных схем. Компоненты, чувствительные к электростатическому разряду, обычно поставляются в специальной упаковке, которая обладает небольшой проводимостью. Как только вы берете упаковку, напряжение выравнивается.
Ремешок на запястье снимет любой начальный статический заряд, когда вы впервые наденете ремешок. Тогда это остановит любое новое наращивание.
1) На самом деле устройство и вы должны быть заземлены с потенциалом земли, чтобы между устройством и любым другим объектом не было потенциала.
2) Заземление имеет проводники, которые идут к земле, в реальной системе электростатического разряда вам необходимо убедиться, что сопротивление\импеданс между вами и заземлением ниже определенного уровня. Заземление на схеме может быть изолировано и может не подключаться к заземлению. Обычно заземление шасси соединяется с заземлением.
3) В зависимости от устройства заземление шасси обычно является лучшим, но в некоторых устройствах оно может не соединяться с заземлением.
4) Упаковка спроектирована как клетка Фарадея, если у вас есть коробка, окруженная проводником, заряд от внешних электрических полей внутри коробки должен быть равен нулю (при условии, что чистый заряд не генерируется из материала). Это означает отсутствие потенциалов и градиентов напряжения. Розовые антистатические пакеты подходят только для одноразового использования, так как проводящий слой легко повреждается и не предотвращает электростатический разряд или трибоэлектрический заряд при повреждении. Если вы действительно хотите защитить электронику, поместите ее в майларовый мешочек или металлический корпус и убедитесь, что в нем нет отверстий. Материалы (и упаковочные материалы), такие как пенопласт рядом с защищаемым устройством, должны быть безопасными для электростатического разряда.
5) Браслеты ESD обнулят потенциал между вами и землей, если у вас есть заряд и вы возьмете браслет, будет искра (если у вас правильно заземленный браслет, искры не будет из-за резистора 1 МОм). Существуют также мониторы ремешка, которые следят за тем, чтобы проводимость между вами и ремешком была выше определенного уровня. Иногда (особенно в сухих условиях) необходимо использовать лосьон от электростатического разряда, чтобы сохранить проводимость между вами и ремешком. В особо чувствительных лабораториях влажность поддерживается на уровне ~60%, поскольку вода снижает зарядку. Во-вторых, одежда также генерирует потенциалы напряжения. Проводящие лабораторные халаты минимизируют этот эффект.
Примечание об антистатических пакетах из Википедии:
Проводящие антистатические пакеты изготавливаются со слоем проводящего металла, часто алюминия, [3] и диэлектрическим слоем пластика, покрытым покрытием, рассеивающим статическое электричество. Это образует как экран, так и непроводящий барьер, защищая содержимое от статического заряда за счет эффекта клетки Фарадея .
Сопротивление контролирует СКОРОСТЬ разряда, которая, да, если вы думаете об этом таким образом, скорость является причиной повреждения. Вы постоянно создаете заряд, когда двигаетесь, двигаете руками, вдыхаете и выдыхаете, а ваша одежда трется. Мало того, что ремешок и коврик и размер сопротивления для начального разряда, когда вы подходите к месту и надеваете ремешок, но он также постоянно поддерживает заряд, который вы продолжаете производить. цель состоит в том, чтобы у вас и у устройства был одинаковый потенциал, чтобы вы не создавали такие шаги в разнице заряда, которые наносят ущерб (держите их медленными и под контролем).
Да, прикосновение к заземляющему винту в центре розетки, выключателю света или корпусу компьютера рядом и т. д. сбросит заряд, который вы накопили, подойдя к скамейке, и причину, по которой вы «чувствуете» этот разряд или даже видите его. это из-за отсутствия контроля над скоростью, без сопротивления вы просто сбрасываете его в этот металл, подаваемый на землю. И почему вы не «чувствуете» этого разряда при прикосновении к коврику или ремешку на запястье после того, как прошли через здание к лабораторному столу.
Все дело в контроле скорости изменения заряда, а также дельты между вами и единицей, над которой вы работаете/касаетесь. Пяточные ремни в основном бесполезны, некоторые люди думают, что можно обойтись только одним, идея в том, что тот же разряд на обработанный пол, но вы, вероятно, идете, производя много заряда, и не то, чтобы вы пропускаете, а если у вас есть только один вы не поддерживаете контроль над этим зарядом. Если вы сидите, вы, вероятно, все равно не касаетесь земли пяткой, теперь вы полагаетесь на то, что стул заземлит вас, если это сработает. Если вы действительно заботитесь об этом, браслеты — единственный выход, в идеале те, у которых есть звуковые сигналы, чтобы сообщить вам, что вы всегда на связи. Все устройства идут в сумках в коробках и потом можно снять лямку и нести коробку на другую станцию, пристегните и извлеките предметы из коробки и пакетов. Все, кроме этого, зачем беспокоиться.
Способ предотвратить статическое повреждение состоит в том, чтобы предотвратить разряд в чувствительную электронику, такую как вентили CMOS.
Есть в основном два способа сделать это:
Когда современные схемы подключены к источникам питания, большинство входных контактов имеют разрядные диоды, соединяющие контакт с линиями питания. Это эффективно направляет статический заряд к источнику питания, чтобы предотвратить повреждение.
Разряд в устройство в обоих случаях затем становится заряженным конденсатором из окружающей среды, разряжающимся в емкость цепи. Если конденсатор в окружающей среде достаточно мал или напряжение достаточно низкое, повреждения не происходит.
Помните, что емкость отключенного устройства очень мала, и очень легко вызвать напряжение, скажем, более 15 вольт. Когда устройство находится в цепи, цепи питания имеют гораздо большую емкость, что снижает вероятность повреждения.
Надеюсь, что это общее описание поможет вам понять электростатическое повреждение.
Для безопасного обращения с устройствами или системами, чувствительными к электростатическому разряду, просто коснитесь контакта GND на
1) печатная плата 2) микросхема
И когда кто-то хочет вручить вам чувствительную к электростатическому разряду «штучку», настаивайте, чтобы они сначала прикоснулись к вам физически. Это также разряжает «штучку», и теперь они могут передать вам «штучку».
Экнервал
Клаудио Ави Чами
Клаудио Ави Чами
Евгений Ш.
Сэм