Como evitar a eletricidade estática séria?
Primeiro, a eletricidade estática onipresente
Uma substância é composta de átomos, que têm nêutrons sem carga, prótons carregados positivamente e elétrons carregados negativamente. Sob condições normais, os prótons e elétrons em um átomo são iguais em número, e as cargas positivas e negativas são balanceadas, então o fenômeno externo é mostrado como não carregado. Quando dois objetos se esfregam um contra o outro, o calor gerado eleva o nível de energia do elétron, fazendo com que os elétrons inativos se tornem elétrons ativos que são fáceis de escapar. Tais elétrons podem ser transferidos de um objeto para outro, de modo que dois Um objeto que é originalmente neutro se torna um objeto carregado, que é o fenômeno da "geração de eletricidade friccional" com a qual estamos familiarizados.
No processo de geração triboelétrica, a quantidade de transferência de elétrons e a velocidade de transferência não estão relacionadas apenas à diferença nas propriedades do material, mas também relacionadas à temperatura e umidade do local. No outono e no inverno, devido à baixa umidade do ar, a força viscosa entre as moléculas é pequena, a velocidade do movimento é acelerada e a eletricidade estática é facilmente gerada. Não só o fluxo de ar gera eletricidade estática, mas também geramos eletricidade estática quando andamos pelo chão, giramos a cadeira giratória, trocamos a gaveta, pegamos a caneta de papel, movemos o mouse, etc., para que esses objetos e o corpo humano carrega a carga estática.
Além da geração de eletricidade por atrito, há também causas eletrostáticas como "geração de eletricidade por indução" e "geração de eletricidade capacitiva" em equipamentos elétricos. A eletricidade estática é gerada pelos dois métodos acima, mesmo que não ocorra contato entre equipamentos, circuitos, estruturas metálicas e não metálicas. Como diz o ditado, não há pássaros nas montanhas, mas a indução eletrostática entre os objetos pode ocorrer mesmo se eles estiverem separados por uma distância: a tela do monitor CRT como fonte de indução também induzirá eletricidade estática no corpo, fazendo nossas faces empoeirado; Por causa da capacitância parasita entre os fios paralelos, a carga também é transferida entre si.
Uma variedade de métodos de geração de eletricidade estática causam eletricidade estática em todo o ambiente. Se vivemos em um mundo eletrostático, não é um exagero.
Em segundo lugar, ESD é o assassino invisível de computadores
Existem diferentes níveis de eletricidade estática em nossos arredores e até mesmo nossos corpos. Quando a eletricidade estática se acumula até certo ponto, ocorre descarga de eletricidade estática. O processo de ESD é um processo de transferência de carga eletrostática entre objetos em diferentes potenciais, cuja intensidade é afetada pela quantidade de eletricidade e pelo espaçamento dos objetos. O fenômeno relâmpago na natureza é um fenômeno típico de ESD em um clima convectivo forte. A enorme energia liberada em um instante pode ionizar o ar passando pela corrente do raio, fazendo com que o ar se torne um canal condutor com baixa resistência, formando uma corrente e um pólo super-fortes. Alta temperatura e grande poder destrutivo.
O fenômeno da ESD na vida cotidiana ocorre com freqüência. Embora não seja tão forte quanto o raio, haverá descarga do tipo faísca, não apenas acompanhada pelo som do "som", mas também pelo brilho. Estudos mostraram que quando a voltagem é maior que 8000V, a luz emitida pela ESD pode ser vista. Quando a tensão é maior que 6000V, o som de descarga do ESD pode ser ouvido; quando a tensão é maior que 3000V, a ESD pode ser sentida; quando a tensão eletrostática é menor que 3000V, o processo de ESD também acontecerá, mas não sentimos isso. Em outras palavras, muitos processos de ESD são realizados silenciosamente.
ESD é o assassino invisível de computadores. Eu experimentei muitas falhas de computador durante a minha carreira de manutenção. Eu não consegui descobrir qual era o motivo. Eu me senti inexplicável na época e agora acho que deveria estar relacionado à ESD. Quando a tensão eletrostática é baixa, o ruído elétrico gerado pela ESD interfere no circuito lógico, causando o bloqueio do circuito lógico (LatchUp) no chip IC, resultando em erro de transmissão ou operação de dados, ou pode causar pequenos danos físicos ao chip e envelhecimento prematuro. Ou falha potencial; quando a tensão eletrostática excede 250V, o ESD pode penetrar no chip do computador.
Quando o ESD é aplicado a um chip de computador, uma vez que a resistência do circuito de descarga é geralmente pequena, a corrente de descarga instantânea do relé de carga é grande. Por exemplo, quando um cabo com eletricidade estática é conectado à interface de um computador, a resistência do circuito de descarga é quase zero, e uma corrente de descarga de até várias dezenas de amperes é formada. Quando uma corrente de pico tão grande flui de um determinado pino do chip, é suficiente para fusão local, soprando os transistores e fios de metal no chip, causando perda permanente de função do chip, ou destruindo a camada de passivação no chip, degradando o desempenho do chip. Depois que o chip é danificado, não podemos ver nenhuma mudança na aparência, mas ainda podemos ver o circuito queimado usando o instrumento FESEM.
Os chips atuais da CPU, chips de memória e chips de circuito integrado de grande porte como Southbridge e Northbridge na placa-mãe são amplamente utilizados em materiais CMOS (semicondutores de óxido de metal composto). Os dispositivos CMOS possuem alta integração, baixo custo, velocidade rápida e consumo de energia. Baixa vantagem, por isso é usado em uma ampla gama. No entanto, uma fraqueza fatal dos dispositivos CMOS é que a impedância de entrada é grande e pode ser facilmente desmembrada por ESD. Conforme a tecnologia dos chips progrediu, a velocidade de trabalho aumentou, mas o chip se tornou vulnerável. O aumento na integração torna o tamanho do dispositivo cada vez menor, a largura de conexão entre os dispositivos se torna mais estreita e a camada de passivação se torna mais fina e mais fina. Todos esses fatores tornam o chip mais sensível à descarga eletrostática. Uma tensão não muito alta pode quebrar o transistor, e uma pequena corrente de descarga eletrostática pode queimar o fio.
ESD se tornou o assassino número um dos computadores de hoje. A pesquisa da Intel mostra que o ESD é o maior perigo oculto em muitos fatores que causam falhas no computador. Quase metade das falhas do computador são causadas pela EOS / ESD (Figura 3). A EOS representa o estresse elétrico (sobrecarga elétrica).
O efeito destrutivo do ESD em computadores é caracterizado por ocultação, potencial, aleatoriedade e complexidade. Quando estamos em contato com placas de computador e chips, seja eletricidade estática no computador ou eletricidade estática em nosso corpo, a ESD é possível. No momento do contato, pode-se dizer que é impossível prevenir.
Escrito aqui, meu cérebro de repente mostrou um dano em larga escala no computador que eu experimentei em um cybercafé um ano atrás. Há 40 máquinas neste cibercafé e foi danificado por quase metade em menos de meio ano. Após a inspeção, descobri que não há problema de qualidade com a fonte de alimentação regulada usada na sala de Internet. Eu verifiquei o fio de terra e descobri que, embora haja um fio de aterramento na sala, o exterior da casa só é conduzido para o chão com uma barra de aço com menos de um metro de comprimento. E a conexão está enferrujada. Depois que o dono da lan house redesenhou a linha de base de acordo com a minha sugestão, o computador raramente dava errado.