Statik bilgisayar bileşenlerini ne sıklıkla öldürür? Geçmişte? Şimdi? Fark ne?


13

Tam açıklama: Ben bir bilgisayar mühendisiyim ve bir yazılım geliştiriciyim. Elektronik mühendisi değilim.

Bu soru zaten cevaplandıysa, lütfen bağlantı verin, Google ve SE'de küfürlü aramalar yaptım ve hiçbir yere ulaşmadım. Lütfen beni alevleme.

1995 yılında bilgisayarlarda çalışmaya başladığımda tavsiye 'statik bileklik takmak ve statik topraklanmış paspasın dışındaki bileşenlere asla dokunmamak'tı. Daha sonra 'IBM yöntemi' ile tanıştırıldım: 'topraklanmış çıplak bir metal kasaya 2 el dokun'.

O zamandan beri günde 50+ birim gönderen bir bilgisayar satıcısında (1999) çalıştım ve oradaki hiç kimse statik koruma kullanmadı. Anakartın altındaki yabancı cisimler (vidalar) nedeniyle birçok arıza yaşadık, ancak statikten dolayı asla bileşen ölümü olmadı.

O zamandan beri 'IBM yöntemi' kullanmadan bilgisayarlar yaptım ve bilgisayarlar (kişisel ve iş) üzerinde çalıştım; Kelimenin tam anlamıyla topraklanmamış bilgisayarları açtım ve bileşenleri onlara ittim. Daha sonra iyi çalışırlar.

Anekdotun çoğulunun veri olmadığını anlıyorum, bu yüzden bunu soruyorum. Sorum perakende ürünlerle ilgili; tüketici tarafından satın alınan. Elektronik endüstrisindeki ürünleri değil, her gün satın aldığımız CPU'ları, RAM'i, PCI kartlarını test etmiyoruz.

Sorum, kaynamış; eski tavsiyeyi geçersiz kılan yıllar boyunca bileşen tasarımında (bileşen anlamı; anakart, CPU, RAM, eklenti kartı vb.) bir değişiklik oldu mu? Daha modern bileşenler statikten daha mu dayanıklı? Yoksa bileşenlerin 'statik ölümü' nadir fakat maliyetli bir olay mıdır?


2
ESD sadece statik yük biriktirir ve depolarsanız tehlikelidir, bunun olma olasılığı çevreye, ayakkabılarınızın hava durumuna, neme ve zemin / yüzey malzemelerine bağlıdır. ESD topraklama kayışları, başıboş şarj etrafında kayda değer olmadığınızı garanti eden bir önlemdir. ESD'de hayatta kalmak için sağlamlık iyileştirmeleri olmuştur, ancak genellikle bileşenler bugün 1995'teki kadar hassastır. Hem IC (koruma diyotları) hem de montaj seviyesindeki ESD korumasının yaygınlığı artmış olabilir
Ağustos'ta crasic

@crasic Girişiniz için teşekkür ederiz. 1995'ten bu yana bir değişiklik olmadığını öneriyorsunuz. 1995'teki riskin şu anki riskle aynı olduğunu ima ediyor musunuz (değişiklik yok, o zaman risk minimumdu, risk değişmedi?)
Skrrp

2
Temel düzeyde, ESD'ye zarar veren elektronik bileşenlerin tehlikeleri sadece bileşen boyutlarının daralması nedeniyle artmıştır. Bununla birlikte, birçok koruma cihazının (hem bir çipe ve monte edilmiş bir PCB'ye entegre edilmiş) daha düşük maliyeti, ESD toleransını veya korumasını, pilot ve geliştirilen prosedürlerde 90'lardan ve kesinlikle 70'lerden / 80'lerden daha yaygın hale getirmiştir
crasic

Crasic'in dediği gibi, yerel iklim, yani nem, anahtardır. Kapı kollarından vb. Sürekli olarak şok aldığınız bir yerde yaşıyor / çalışıyor musunuz?
peterG

Yanıtlar:


7

Sorunuzu cevaplamak için. PC parçalarının standart modüler bileşenlere entegrasyonu ve 90'lı yılların başından beri çip ölçekli ESD arabuluculuğunun yaygınlığı, çalıştığınız parçanın bugün 90'lardan daha az ESD'ye duyarlı olma olasılığının daha yüksek olduğu anlamına gelir. Günümüzde yonga üreticilerinin ESD korumasını en basit mantıksal cihazlara bile entegre etmesi çok yaygındır, bu nedenle altta yatan süreç (CMOS transistör mantığı) aynı olsa da, ekstra koruma yongaları daha sert hale getirir ve akımı deşarj etme olasılığını azaltır. her zamankinden daha hassas .

Genel olarak, çok sayıda (topraklanmış) metal yüzeyli, pürüzsüz zeminli, yalıtımsız tezgah yüzeyi, iyonize olmayan klima, E&M HV veya başıboş kaynaklara sahip olmayan konforlu bir laboratuvar veya montaj odası çok statik olmayan bir ortam olacaktır. bu. Muhtemelen şimdiye kadar şanslısınız veya hacminiz takdir edilmek için çok düşük.

Daha ileri

ESD koruması genellikle hassas elektronikleri şarj kaynaklarından, tipik olarak insanlardan ve bazen de yabancı nesnelerden korumak için kullanılır. Bir bileşen veya montaj (ram çubuğu, cpu) üzerinde önemli bir elektrostatik yük olasılığı nispeten küçüktür, ancak bazı bileşenler bir insanı yükleyen bir kişiden yük alabilir ve dokundukları bir sonraki topraklanmış bileşene deşarj olabilir.

ESD iki farklı senaryoda sorun haline geliyor. Birincisi son derece hassas veya basit cihazlardır (açık tahliye / toplayıcı çıkışlı cipsler, kristaller, küçük entegre sensörler, vb.). İkincisi, operatörlerin elleçleme ekipmanında dağılmayan statik yük olasılığını artıran bir ortamdır, örnekler arasında kauçuk zeminler (operatör izolasyonu), düşük nem, pürüzlü sürtünme yüzeyleri, çok sayıda operatör hareketi (yürüme istasyonundan istasyona), topraklanmış metal armatürler, vb.

entegre anti-statik koruma (en basit durumda yükü toprağa kısaltmak için diyotlar) artık cpu, bellek ve diğer yüksek yoğunluklu IC'lerde (yongalar) çok daha yaygındır. Montaj tarafında (yonga ölçeği yerine pcb) ESD koruyucu bileşenleri / devreleri yaygın olarak mevcuttur. Bunlar ESD tehlikesini ortadan kaldırmaz, ancak kullanım ortamındaki gereksinimleri azaltabilir. Örneğin, yongaya entegre edilmiş bir ESD koruma şeması - ister işlemci, ister bellek, isterse başka bir mantık olsun. (Bu yazının altındaki kaynak)

Örnek ESD koruma şeması

Elektronik üretim dünyasında, bir fabrikadaki tek teknisyen veya istasyon bir günde binlerce üniteyi (farklı müşterilerden) görebiliyor ve bu montajlar örneğin temiz oda montajı için tasarlanabilir veya kartta ESD duyarlılığına sahip olabilir. Bu dünyada ESD, üretim alanına giren tüm malzeme ve personel için zorunlu topraklama kabloları ve ESD boşaltma istasyonları ile ciddiye alınır. Bu, cihazınız özellikle ESD'ye duyarlı olmasa bile üretim süreci kontrolünü (QA) kolaylaştırır. 90'lı yılların başlarındaki üretim protokolleri muhtemelen bu perspektiften (ortak pazar parçalarından özel bir montajcı değil, tek bir yerde büyük ölçekli üretim) ve bilgisayarların özel donanım olarak kabul edildiği bir zamandan gelen gereksinimlerin ciddiyetinden gelecektir.

İlgili Kaynak: ESD korumalı TI Beyaz Sayfa


2
Entegrasyon ayrıca sizden çok sayıda hassas elektrik kontağını gizleme avantajına sahiptir. BGA GPU'lu modern bir ekran kartı alın, çok katmanlı pcb kartı, GPU'daki bir pime bile dokunamayacağınız BGA ve SMT bileşenleri arasında, sadece açıkta kalan parçalar büyük ayrık bileşenler ve her ikisi de ESD duyarlı olmayan büyük bir metal soğutucu.
crasic

Mükemmel katılımınız için herkese teşekkürler. @Nils, özür dilerim, cevabımın cevabı olarak gittim, çünkü özel sorumu daha doğrudan yanıtladı ama siz de ekstra ekstra bilgi verdiniz.
Skrrp

Bir yana, bugün bir meslektaşımın bir makineye taktığı bir grafik kartının takılması sorununu gideriyordum. Aklımın arkasındaki bu soru ile arkamdaki radyatöre 2 el dokundum. İkinci ekran kartına hafifçe dokundum, bilgisayar kapatıldı ve yeniden başlatıldı (evet, açıkken dokundum). 'Saçma, ilk bileşenimi ESD'den öldürdüm' diye düşündüm. Makine geri geldi, bu yüzden kapattım. Daha sonra kartı daha sert ittiğimde yüksek bir patlama ile yuvaya fırladı . Meslektaşım bunu yeterince zorlamamıştı.
Skrrp

11

Geçen yıl büyük bir yarı iletken üreticisinde yazılım geliştiricisi olarak çalıştım ve pahalı prototip yongaları kullanmak zorunda kaldım, bu yüzden ESD eğitimi aldım.

Take away, bir çipin ESD yoluyla tamamen yok edilmesinin gerçekleştiği, ancak nadiren gerçekleştiği ve sorun çıkarması kolay olmadığı için çok fazla sorun olmadığıydı. Çalışmıyor mu? Sonra muhtemelen kırılmış.

ESD'nin asıl tehlikesi, çiplere ince şekillerde zarar verebilmenizdir. Zamanın% 99'unda çalışmaya devam ediyorlar, ancak arada bir sıcak ve kuru bir yaz gününde düzensiz davranıyorlar.

Bu bir PC grafik kartına gerçekleşirse, sadece dağınık önemsiz piksellerde veya yılda bir kez bir çökme ile kendini gösterebilir. Muhtemelen tüketiciler için büyük bir şey değil ve hatta fark edilmeyebilir.

Kesinlikle hayatınızın bağlı olduğu herhangi bir elektronikte ara sıra hatalı davranışların olmasını istemezsiniz. Arabanızı, oturduğunuz uçaktaki elektroniği veya insülin pompaları gibi tıbbi cihazların elektroniğini düşünün.

İşyerinizdeki eski bileklik ve antistatik paspas, çipler üretilir üretilmez ve pakette bulunur. Güvenlik ne kadar kritik olursa, statik elektriğe karşı o kadar çok şey yaparsınız: Toprak bağlantısı ve benzeri özel anti-statik halılar ve ayakkabılar.

Ekstra fıkra: Yarı iletken tesislerdeki donanım mühendisleri, bir şekilde komik davranan çiplerle çok ilgileniyorlar. Birini bulurlarsa, neyin yanlış olduğunu bulmak için onları parçalara ayıracaklar. Üretim süreçlerinde sorun olmadığından emin olmak istiyorlar. Sadece bilek bandıyla tembel olduğunuzu öğrenmek için iki gün boşa harcarlarsa, ölümcül bakışı aldığınız söylendi :-)

Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.