วิธีกำจัดอันตรายจากไฟฟ้าสถิตย์
ไฟฟ้าสถิตถือเป็นภัยคุกคามต่อผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ทั้งหมด การป้องกันอย่างมีประสิทธิภาพถือเป็นสิ่งสำคัญสูงสุดในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์
I. อันตรายจาก ESD ต่อชิป: คอมพิวเตอร์ประกอบด้วยแผงวงจรและการ์ด ซึ่งส่วนใหญ่ผลิตขึ้นโดยใช้เทคโนโลยี MOS วงจรภายในวงจรมีความไวสูงต่อ-ไฟฟ้าสถิตแรงดันสูง เมื่อบุคคลหรือวัตถุที่มีประจุไฟฟ้าสถิตสัมผัสกับส่วนประกอบเหล่านี้ จะเกิดการคายประจุไฟฟ้าสถิต (ESD) เมื่อไฟฟ้าสถิตแรงดันสูง-กระทบกับวงจร MOS ชั้นออกไซด์ภายในอาจถูกเจาะหรือทำลาย ส่งผลให้ส่วนประกอบเสียหายทันทีหรือทำงานผิดปกติ แน่นอนว่าส่วนประกอบที่อยู่ภายใต้ ESD ไม่ได้ล้มเหลวในทันทีเสมอไป- ซึ่งเป็นสาเหตุที่ทำให้หลายๆ คนดูถูกดูแคลนปัญหานี้ ในความเป็นจริง เนื่องจากไฟฟ้าสถิตมีอยู่ทั่วไปในชีวิตประจำวัน ประสบการณ์แสดงให้เห็นว่าไฟฟ้าสถิตต้องสูงถึงอย่างน้อย 3.5 กิโลโวลต์จึงจะสัมผัสได้ ต้องมากกว่า 4.5 กิโลโวลต์จึงจะได้ยิน และมากกว่า 5 กิโลโวลต์จึงจะทำให้เกิดประกายไฟที่มองเห็นได้ (เช่น ที่เห็นบนเสื้อสเวตเตอร์)
นอกเหนือจากการก่อให้เกิดความเสียหายทางกายภาพโดยตรงแล้ว ESD ยังสามารถกระตุ้นเอฟเฟกต์ "สลัก-ขึ้น" (หรือที่เรียกว่าเอฟเฟกต์ไทริสเตอร์ปรสิต) ภายในวงจร MOS ซึ่งส่งผลให้เกิดกระแสไฟภายในเพิ่มขึ้นอย่างมากและความล้มเหลวของฟังก์ชันลอจิกภายใน เมื่อวงจร MOS เข้าสู่สถานะล็อคนี้ วงจรจะยังคงล็อคอยู่ตราบเท่าที่ยังเชื่อมต่อแหล่งจ่ายไฟอยู่ การล็อคเป็นเวลานานอาจทำให้วงจรไหม้หรือลดประสิทธิภาพลงได้ ตัวอย่างเช่น หากการ "เสียบปลั๊กร้อน- กับสายเคเบิลเครื่องพิมพ์ทำให้คอมพิวเตอร์ทำงานผิดปกติ (เช่น เมาส์ไม่ตอบสนองหรือการแจ้งเตือนข้อผิดพลาดของเครื่องพิมพ์) วิธีแก้ไขทันทีคือการปิดคอมพิวเตอร์
เพื่อแก้ไขปัญหานี้ องค์กรระหว่างประเทศได้กำหนดมาตรฐานเฉพาะเพื่อจัดหมวดหมู่ความล้มเหลวทางไฟฟ้าที่เกี่ยวข้องกับ ESD{0}} ดังนี้:
1. ความล้มเหลวของ ESD ในการปฏิบัติงาน: สิ่งเหล่านี้เกิดขึ้นเมื่อผู้ใช้ที่มีประจุไฟฟ้าสัมผัสภายนอกของคอมพิวเตอร์- เช่น แป้นพิมพ์ เมาส์ หรือปุ่มรีเซ็ต ซึ่งอาจนำไปสู่ปัญหาต่างๆ เช่น การรีบูตโดยไม่คาดคิด การหยุดชั่วคราว หรือระบบล่ม กรณีเล็กน้อยอาจต้องรีเซ็ตระบบหรือติดตั้งซอฟต์แวร์ใหม่ ในขณะที่กรณีร้ายแรงอาจจำเป็นต้องเปลี่ยนฮาร์ดแวร์
2. ความล้มเหลวในการบำรุงรักษา ESD: สิ่งเหล่านี้เกิดขึ้นเมื่อผู้ใช้ที่มีประจุไฟฟ้าสถิตสัมผัสกับชิ้นส่วนโลหะที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าภายในเคสคอมพิวเตอร์ ตัวอย่างเช่น การสัมผัสแผงวงจรภายในหรือการ์ดด้วยมือสามารถกระตุ้นให้เกิดความล้มเหลวตามที่กล่าวมาข้างต้นได้. 3. ข้อผิดพลาด ESD ในระหว่างการบำรุงรักษาหรือการซ่อมแซม: หากบุคคลที่จัดการคอมพิวเตอร์มีประจุไฟฟ้าสถิตและสัมผัสส่วนประกอบต่างๆ เช่น CPU หรือแผงวงจร ESD ที่เกิดขึ้นอาจทำให้ชิ้นส่วนเสียหายได้
ครั้งที่สอง มาตรการกำจัด ESD
1. การต่อสายดินที่เหมาะสม: โดยทั่วไปแล้วคอมพิวเตอร์สมัยใหม่จะมีสายดินที่เชื่อมต่อกับอินพุตไฟ AC; สายกราวด์นี้เชื่อมโยงกับสายที่มีกระแสไฟและสายกลางผ่านตัวเก็บประจุขนาดเล็กสองตัว การต่อสายดินที่ไม่ดีอาจทำให้ผู้ใช้ที่มีความรู้สึกไวถูกไฟฟ้าช็อตเล็กน้อยเมื่อสัมผัสตัวเครื่องโลหะ (ใช้ไฟ 110V แต่กระแสไฟต่ำมาก) เนื่องจากชิปมีความทนทานต่อแรงดันไฟฟ้าต่ำกว่า 110V มาก การไม่ต่อสายดินอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ทั้งหมดอย่างเหมาะสม (เช่น ยูนิตระบบ เครื่องพิมพ์ และจอภาพ) อาจทำให้เกิดความเสียหายในส่วนประกอบต่างๆ เช่น พอร์ตเครื่องพิมพ์และการ์ดกราฟิก ปลั๊กพ่วงคุณภาพต่ำ-หลายตัวดูเหมือนจะมีการออกแบบแบบ 3- พิน แต่ไม่มีการเชื่อมต่อกราวด์ภายในที่แท้จริง ผู้ใช้ควรระมัดระวังเป็นพิเศษในเรื่องนี้เมื่อซื้อ
2. บรรจุภัณฑ์สำหรับการขนส่งชิปและแผงวงจร: โดยทั่วไปแล้ว ผู้ผลิตให้ความสำคัญกับการป้องกัน ESD โดยใช้ถุงป้องกันไฟฟ้าสถิตย์-สำหรับส่วนประกอบคอมพิวเตอร์ก่อนจัดส่ง วัสดุบรรจุภัณฑ์ที่มีคุณสมบัติเป็นฉนวนสูง-เช่น ฟิล์มกันกระแทกหรือโฟม-มีแนวโน้มที่จะสร้าง ESD และไม่เหมาะสำหรับการบรรจุส่วนประกอบของคอมพิวเตอร์
3. การจัดการไฟฟ้าสถิตให้กับบุคลากร: ผู้ปฏิบัติงานและช่างเทคนิคจะต้องตระหนักถึงความเสี่ยงของ ESD อย่างต่อเนื่อง และหลีกเลี่ยงการสัมผัสแผงวงจรภายในทุกครั้งที่เป็นไปได้ หากจำเป็นต้องสัมผัสกับวงจรภายใน ควรสวมสายรัดข้อมือแบบต่อสายดิน
4. การจัดการไฟฟ้าสถิตในที่ทำงาน: หากเป็นไปได้ ควรติดตั้งพื้นป้องกันไฟฟ้าสถิต- (หมายเหตุ: การเดินบนพรมสามารถสร้างไฟฟ้าสถิตย์แรงดันสูง-ได้อย่างง่ายดาย เช่นเดียวกับความชื้นภายในอาคารต่ำ) ช่วงความชื้นที่เหมาะสมคือ 40%–60%
5. การติดตั้งชิปบนแผงวงจรเพื่อปรับปรุงความต้านทาน ESD: ชิปแต่ละตัวมีความต้านทาน ESD ต่ำ ในขณะที่การติดตั้งชิปบนแผงวงจรจะช่วยเพิ่มความยืดหยุ่นได้อย่างมาก หลักการนี้อธิบายว่าทำไมชิป CMOS ที่มีช่องโหว่มักถูกขนส่งโดยพินของพวกมันลัดวงจร-เข้าด้วยกัน