จะกำจัดอันตรายจากไฟฟ้าสถิตได้อย่างไร?
ไฟฟ้าสถิตเป็นอันตรายต่อผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ใดๆ แต่การป้องกันไฟฟ้าสถิตอย่างมีประสิทธิภาพถือเป็นสิ่งสำคัญอันดับแรกในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์
I. อันตรายจาก ESD ต่อชิป: คอมพิวเตอร์ประกอบด้วยแผงวงจร และบอร์ดในปัจจุบันส่วนใหญ่ผลิตขึ้นโดยใช้เทคโนโลยี MOS วงจรมีความไวสูงต่อการปล่อยประจุไฟฟ้าสถิตแรงดันสูง (ESD) เมื่อบุคคลหรือวัตถุที่มีไฟฟ้าสถิตสัมผัสกับอุปกรณ์เหล่านี้ ESD จะเกิดขึ้น เมื่อแรงดันไฟฟ้าแรงสูงของ ESD ส่งผลกระทบต่อวงจร MOS ฟิล์มออกไซด์ภายในจะพังทลายและเสียหาย ส่งผลให้ส่วนประกอบเสียหายหรือทำงานผิดปกติในทันที แน่นอนว่าอุปกรณ์ที่อยู่ภายใต้ ESD มักจะไม่ได้ทำงานผิดปกติในทันที ซึ่งเป็นสาเหตุที่คนส่วนใหญ่ไม่ใส่ใจกับ ESD ที่จริงแล้วไฟฟ้าสถิตมีอยู่ทั่วไปในชีวิตประจำวัน ประสบการณ์แสดงให้เห็นว่าไฟฟ้าสถิตที่ผู้คนสัมผัสได้มีอย่างน้อย 3.5kV ไฟฟ้าสถิตที่ได้ยินได้อย่างน้อย 4.5kV และไฟฟ้าสถิตที่ทำให้เกิดแสงวาบบนเสื้อสเวตเตอร์สามารถเข้าถึงได้มากกว่า 5kV
นอกจากอุปกรณ์ที่สร้างความเสียหายโดยตรงแล้ว ESD ยังสามารถกระตุ้นการล็อค-เอฟเฟกต์ (หรือเอฟเฟกต์วงจรเรียงกระแสที่ควบคุมด้วยซิลิคอนปรสิต) ภายในวงจร MOS ซึ่งส่งผลให้กระแสภายในภายใน MOS เพิ่มขึ้นอย่างมาก ทำให้เกิดความผิดปกติของตรรกะภายในและสิ่งที่เรียกว่า-ผลกระทบที่เรียกว่าการสลัก- เมื่อวงจร MOS ถูกล็อคแล้ว วงจรจะยังคงล็อคอยู่โดยไม่มีกำหนดตราบใดที่ไม่ได้ตัดการเชื่อมต่อแหล่งจ่ายไฟ อาจทำให้วงจรไหม้หรือลดประสิทธิภาพลงเมื่อเวลาผ่านไป ตัวอย่างเช่น หากคอมพิวเตอร์ทำงานผิดปกติ (เมาส์ไม่ทำงาน สัญญาณเตือนเครื่องพิมพ์) เนื่องจากการ-เสียบขั้วต่อเครื่องพิมพ์ร้อน มาตรการแก้ไขขั้นแรกคือการปิดคอมพิวเตอร์ทันที
ดังนั้น องค์กรระหว่างประเทศจึงได้พัฒนามาตรฐานที่สอดคล้องกันโดยเฉพาะ โดยจำแนก ESD{0}} ข้อผิดพลาดทางไฟฟ้าที่เกิดจากไฟฟ้าขัดข้องออกเป็นประเภทต่างๆ ต่อไปนี้:
1. ข้อผิดพลาด ESD ระหว่างการทำงาน: เมื่อผู้ปฏิบัติงานคอมพิวเตอร์มีไฟฟ้าสถิตและสัมผัสภายนอกคอมพิวเตอร์ เช่น แป้นพิมพ์ เมาส์ หรือปุ่มรีเซ็ต ESD อาจทำให้คอมพิวเตอร์ทำงานผิดปกติดังต่อไปนี้: คอมพิวเตอร์รีสตาร์ท หยุดชั่วคราว หรือหยุดทำงาน สิ่งเหล่านี้อาจจำเป็นต้องรีเซ็ตหรือติดตั้งซอฟต์แวร์ใหม่ หรือแม้แต่การเปลี่ยนฮาร์ดแวร์
2. ข้อผิดพลาด ESD ในระหว่างการบำรุงรักษา: เมื่อผู้ปฏิบัติงานคอมพิวเตอร์มีไฟฟ้าสถิตและสัมผัสชิ้นส่วนโลหะที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าภายในเคสคอมพิวเตอร์ เช่น แผงวงจรภายในหรือการ์ด ข้อผิดพลาดข้างต้นอาจเกิดขึ้นได้
3. การแก้ไขปัญหาข้อผิดพลาด ESD: หากบุคคลที่ใช้งานคอมพิวเตอร์มีไฟฟ้าสถิตและสัมผัสกับ CPU, แผงวงจร ฯลฯ ESD อาจทำให้เกิดความเสียหายต่อส่วนประกอบเหล่านี้ได้
ครั้งที่สอง มาตรการกำจัด ESD
1. การต่อสายดินที่เหมาะสม: โดยทั่วไปคอมพิวเตอร์สมัยใหม่จะมีสายกราวด์ สายกราวด์นี้ พร้อมด้วยสายไฟ AC และสายกราวด์ เชื่อมต่อกับตัวเก็บประจุขนาดเล็กสองตัว การต่อสายดินที่ไม่ดีอาจทำให้เกิดไฟฟ้าช็อตเล็กน้อย (เพียง 110V เท่านั้น กระแสไฟน้อยมาก) ต่อบุคคลที่มีความละเอียดอ่อนเพียงแค่สัมผัสโลหะของเคสคอมพิวเตอร์ ชิปสามารถทนต่อแรงดันไฟฟ้าที่ต่ำกว่า 110V ได้มาก ดังนั้นหากอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ (เช่น โฮสต์ เครื่องพิมพ์ จอภาพ ฯลฯ) ไม่ได้ต่อสายดินอย่างสมบูรณ์ พอร์ตเครื่องพิมพ์และการ์ดกราฟิกจะเสียหาย ปลั๊กพ่วงที่ด้อยกว่าหลายตัวดูเหมือนจะเป็นระบบสายไฟสาม- แต่สายดินภายในไม่ได้ต่ออยู่เลย ผู้ใช้ควรให้ความสนใจเป็นพิเศษเมื่อซื้อ
2. บรรจุภัณฑ์ชิปและแผงวงจร: โดยทั่วไปแล้วผู้ผลิตให้ความสำคัญกับ ESD เป็นพิเศษ และอุปกรณ์คอมพิวเตอร์จะถูกบรรจุในถุงป้องกันไฟฟ้าสถิต-ก่อนออกจากโรงงาน วัสดุบรรจุภัณฑ์ที่มีคุณสมบัติเป็นฉนวนที่ดีมีแนวโน้มที่จะเกิด ESD เช่น พลาสติกกันกระแทกและโฟม วัสดุเหล่านี้ไม่เหมาะสำหรับบรรจุภัณฑ์อุปกรณ์คอมพิวเตอร์
3. การจัดการไฟฟ้าสถิตสำหรับผู้ปฏิบัติงานและบุคลากรซ่อมบำรุง: ผู้ปฏิบัติงานคอมพิวเตอร์จะต้องจดจำอันตรายของ ESD อยู่เสมอ และหลีกเลี่ยงการสัมผัสแผงวงจรภายในให้มากที่สุด หากไม่สามารถหลีกเลี่ยงการสัมผัสกับวงจรภายในได้ ให้ใช้แหวนสายดินบนนิ้วของคุณ
4. การจัดการไฟฟ้าสถิตในที่ทำงาน: สถานที่ทำงานที่มีทรัพยากรควรใช้พื้นป้องกันไฟฟ้าสถิตย์- (หมายเหตุ: การเดินบนพรมสามารถสร้างไฟฟ้าสถิตย์แรงดันสูง-ได้อย่างง่ายดาย และความชื้นภายในอาคารต่ำก็สามารถสร้างไฟฟ้าสถิตได้ง่ายเช่นกัน) ระดับความชื้นที่เหมาะสมคือ 40%-60%
5. การปรับปรุงความต้านทาน ESD โดยการติดตั้งชิปบนแผงวงจร: ชิปแต่ละตัวมีความต้านทาน ESD ต่ำ แต่การติดตั้งชิปบนแผงวงจรจะให้ความต้านทาน ESD ที่สูงขึ้นอย่างมาก นี่คือหลักการเบื้องหลังการลัดวงจร-พินของชิป CMOS ที่เสียหายง่ายก่อนที่จะขนส่ง
6. จำเป็นต้องมีการต่อสายดินสำหรับเครื่องมือวัดและหัวแร้งระหว่างการทำงาน