Elektro-statik boşalma için endişelenmeli miyim?

Çoğunlukla mikro denetleyici iş yaparken, kendimi bileklik veya başka bir uygulama ile topraklamaktan hiç sıkılmadım.
Bu konuda endişelenmeli miyim? Projelerdeki tezgahımda çalışırken ESD ne kadar ciddi?

Çoğu insan bunun için bana bağırır, biliyorum. Ve günden güne bazı ESD önlemlerini alıyorum, ancak ESD modern elektroniklerde çok nadir görülen bir arıza modu.

Geçmişim için, üniversitemdeki capstone tasarım sınıfını öğretmeye katılıyorum ve 4 aşamada birçok şey inşa etmek zorundalar. ESD önlemlerini aldığımızda pek çok öğrenci (neredeyse hepsi) bizi dinlemeyecek.

ESD'yi suçladıkları en az 10 proje gördüm, muhtemelen yalnızca ESD idi. Bu projede bir tahta çalışıyordu ve bir öğrenci yürüdü ve ona dokundu ve statik elektriği boşalttığında şoku duyabiliyordunuz. Bu başarısız oldu.

Diğer 9 için, ESD'yi daha sonra sadece izlemesi kolay olmayan bir tasarım kusuruna sahip olduklarını ve yalnızca çok özel koşullarda çirkin kafasını yetiştirdiklerini bulmak için suçladılar.

10'dan fazla projenin esd'i suçladığını ve birkaç saat içinde bir sorun bulduğunu duydum, ancak yalnızca 10 tanesi çalıştığı için ESD'yi kızarttığı için bir sonraki aşamaya devam etmelerine izin verilmesi gerektiğine yemin etti.

Bu notta, çalışırken, veri sayfalarını kontrol etmelisiniz. Modern cihazların çoğu, HBM (İnsan vücudu modeli) kullanılarak bir gerilime oranlanan ESD korumasına sahiptir. Eğer bu 1kV'nin altındaysa, oldukça hassastır. 2k olarak derecelendirilmişse yarı-dayanıklıdır, çoğu zaman ona zarar vermek için aptal olmanız gerekir. 4k ise, oldukça dayanıklıdır. 8k ise, incinmeden önce bir kıvılcım duyarsınız.

ESD'yi suçlayan kişilere karşı dikkatli olun, ancak sadece durumda bir bileklik takın. neredeyse hiçbir şey için bir mat ve kayış alabilirsiniz.

Evet, bu konuda endişelenmeniz / endişelenmeniz gerekir. Basit durum, cihazı tamamen üflediğiniz yerdir. Bu kolay, sadece çalışmıyor. Sorun, IO sürücü devresine hasar verdiğiniz yerdir - bu, pimin maruz kaldığı parça olduğu gibi oldukça yaygındır. Bu durumda sürücü için işin görünebilir bazı zaman. Bir süre yüksek hızda çalışması gerekiyorsa, zaman zaman arızaları teşhis etmek zor ve zaman zaman vermede başarısız olabilir. (Orada oldum ve birkaç tişört aldım !!)

Cihaz geometrileri daralırken ve çekirdek gerilimler azaldıkça, bu giderek daha da gerekli hale geliyor. Mikrodenetleyici üretim işlemleri çoğu zaman kanama kenarının biraz gerisinde kalmıştır, ancak oksit tabaka kalınlıkları cihaz geometrisi boyutu ile küçüldükçe, cihaza zarar vermek için gereken ESD voltajı azaltılmaktadır.

Sonuç olarak, bir süredir ESD önlemlerini dikkate almamaktan, ancak ne kadar süreyle saklamak olabilirsiniz? Clint Eastwood'un dediği gibi “Kendine bir soru sormalısın: 'Kendimi şanslı mı hissediyorum?' Peki ya serseri misin?

ESD ile zor şey, herhangi bir şey etkileyecek gibi görünmüyor bile, her küçük deşarj olmasıdır yapar neden bazı o birinde metalleştirme bazılarını kaldırarak bağlama teli biraz buharlaştırma, silikon çukur olsun, hasar yarı iletken tabakalar veya başka bir etki, ürünü fiziksel olarak değiştirecektir.

Çoğu durumda, belirli bir parçanın çoğu kullanımı değişiklikle ölçülebilir şekilde değiştirilmez. Çoğu insan tasarımlarını zorlar, bu yüzden onları sınırlarının yakınında hiçbir yerde kullanmazlar, bu nedenle çukurlu bir parçanın daha fazla kullanım için gayet iyi çalışacağı büyük bir marj var.

Zaman içinde tekrarlanan boşalmalar, parçayı spesifikasyon dışında kalacak şekilde değiştirecek kadar değişecektir - ancak belki de tam bir test yapılmadan farkedilmesi yeterli değildir. Bu gerçekten en kötü durum senaryosudur - çoğu zaman çalıştığından, başarısız olduğunda neden çalışmadığını bulmak gerçekten zordur. Bir parçanın tamamen başarısız olması çok daha iyidir, bu nedenle izlemesi kolaydır.

Alternatif olarak, bir kez meydana gelen küçük bir boşalma, tam kapasiteyle kullandığınızda arızalandığında yeterince zarar verir. Tabii ki, bir kez onu alana dağıttığınızda olur ve onu geri almak ve gidermek için bir acıdır.

Bu tür bir hasar, silikonu ambalajdan çıkarmadan ve kontrol etmeden, ya da katmanlar arasında hasarı gizleyen durumlarda, silikonu hasarın meydana gelmesi muhtemel çok ince tabakalara dilimlemek suretiyle tespit edilemez.

Bu yüzden evet, buradaki herkes "ESD önlemlerini nadiren takip ediyorum ve hiçbir zaman bir sorun görmedim" dediğinde haklı. Bunu asla görmeyecekler ve başarısız olduğunda ESD ile ilgili olduğuna inanmak için hiçbir sebep olmayacak çünkü ESD olayı yaşanmadı.

Ancak bu, tezgahlarından gelen ürünlere de güveneceğim anlamına gelmez.

ESD önlemlerini yalnızca ne olursa olsun değiştirmenin acısını ($$) kaldırabilirseniz atlamalısınız. Eğer topraklanmamışsanız, cihaz arızasının ya hep ya hiç olmadığının farkında olun. Tam felaket başarısızlığı muhtemelen en iyi başarısızlık modudur, çünkü neyin yanlış gittiğini anlamaya çalışmakla zaman kaybetmezsiniz. Şahsen, 7400 serisinden daha büyük hiçbir şeyi topraklama kayışı olmadan yapmam.

ESD önlemlerini almazsanız, eşyalara zarar verme riski vardır. Bir şeye zarar verme olasılığı her yere göre değişir (sıcaklık, nem ve zemin yüzeyinin önemli faktörler olması) ve hiçbir şeye asla zarar vermemeniz (ya da en azından farkına varamayacağınız şeyler) tamamen mümkündür.

ESD ile daha önce hasarlı cihazlarım var. Heck, bir keresinde pimleri şok ederek bir seri portu (ESD'ye KORUMALI olan bir şey çünkü pimler orada asılı duruyor) öldürdüm.

Şimdi, bu ESD korumasının hepsine ve sonuna kadar sahip olmanız gerektiği anlamına gelmiyor. İyonlaştırıcılar, bilek kayışları ve iletken karo zeminli ürün yelpazesine girmeseniz bile, bankınız için topraklanmış bir paspas almaya çalışın ve oturduğunuzda paspaslara dokunmaya çalışın. Çalışırken matı elinizle fırçalama eğiliminde olacaksınız ve bu sizi en çok matın üzerindeki parçalarla aynı potansiyelde tutacak ve sorun olasılığını minimumda tutacaktır.

Tecrübelerime göre, muhtemelen aylarca veya yıllar boyunca iyi olacaksınız (tam bileşenlere ve ortamınızda ne kadar statik yük oluşturduğunuza bağlı olarak) ancak bu sadece teorik bir sorun değil ve bir gün sizi ısırmaya başlayacak. Muhtemelen en uygunsuz zamanda ve düzeltmenin en pahalı yolu.

Ve buna karşı korunmak çok zor değil, bu yüzden sadece onu yapma alışkanlığı haline getirin. Orada kendi tavsiyemi almadım, ama gerçekten yapmalıyım ve yapmaya niyetliyim!

Evet, özellikle CMOS ile çalışıyorsanız (günümüzde her dijital IC hakkında) kesinlikle endişelenmelisiniz.

Statik elektrik, kuru bir kış gününde deri taban ayakkabılarınız ile sentetik elyaf bir halı üzerinde yürürken kolayca birkaç kV'a kadar çıkabilir. Sadece kapı koluna ulaşmak parmak uçlarınızda bir kıvılcım çıkarabilir ve size hoş olmayan bir şok verebilir.

CMOS ile risk nedir? Mikrodenetleyiciler gibi dijital IC'lerde CMOS girişleri çok yüksek bir empedansa sahiptir; Eğer bir voltaj uygularsanız, gidecek hiçbir yeri yoktur. Ve bir MOSFET'in kapısı, FET'in kanalından sadece çok ince bir yalıtım katmanı ile izole edilir. Eğer 4000V demek zorunda kalırsanız ve mikrodenetleyicilerin giriş pinine dokunursanız, şarj en kolay yolu bulacaktır ve bu da geçidin yalıtım katmanı olabilir. Şanslıysanız şarj, içinden geçen yalıtım katmanına zarar vermez. Ancak MOSFET'in tahrip olması, muhtemelen cihazınızı işe yaramaz hale getirmesi de zarar görebilir.

Masanızın üzerinde duran bir kısmı tutarken bu olabilir, ancak bitmiş ürünlerde de mümkündür. Düğmelere dokunulması ve çoğu zaman bir boşalmanın PCB'ye ulaşabileceği bir hava boşluğu bırakması amaçlanmıştır. Bir labirent yaparak yolu uzatma gibi mekanik önlemler uygulayabilirsiniz. Geçici baskılama diyotları veya varistörler gibi hızlı ESD koruma cihazlarıyla hassas izleri koruyabilirsiniz.

Duyduğun ESD tehditleri gerçek. ESD'ye duyarlı aygıtlarla çalışırken en azından bir antistatik mat ve bir antistatik bilek kayışı kullanın.

İnsanların "ESD önlemlerine uymuyorum, ama yapmalısın" etkisine nasıl bir şeyler söyledikleri ilginç. Asla ... asla kendi ideallerimizi yaşamadık. Sanırım sorunuzun "her gece yedi ila sekiz saat uyumalı mıyım?" Cevabı "evet, yeterince uyku almak önemlidir ... ama bazen olmaz"

ESD önlemleri, bir ürün yaptığınız ve saha onarımlarıyla uğraşmak istemediğiniz imalat ortamlarında özellikle önemlidir. Genellikle ESD'den kaynaklanan hasarlar hemen görülmez, ancak aylarca veya yıllarca kullanıldıktan sonra ürünün bozulmasına neden olabilir.

Temel ESD önlemlerini kullanma alışkanlığında olmak iyi bir şey. Olduğu söyleniyor, çoğu temel iş için bu konuda kendinize çok sert davranmam. Bazen bir bilek kayışı olmadan bir çip alırsanız, günah işlemiş gibi hissetmeyin.

Eğer bir hobi iseniz, ESD korumasını önemsemenize gerek yok.

Eğer gerçek bir proje için prototip inşa ediyorsanız, o zaman gereken ESD koruması ile ilgili endişe ... ama gerçekte muhtemelen periyodik metal yakın elverişli topraklı parçasına dokunması bir yana, çok fazla rahatsız etmez.

Ücretli müşterilere satılacak üretim ekipmanı inşa ediyorsanız , ESD koruması ile ilgilenmeniz gerekir . Bu, halısız bir alanda her zaman bir kayış ve bir mat anlamına gelir .

Cevabım oldukça açık. Dersimi zor yoldan öğrendim.

Sadece ESD koruması kullanın.

Bileklikler can sıkıcıdır, evet. En azından gidip büyük ve kaliteli bir ESD matı alın ve masanıza koyun. Ellerinizi masaya koymadan önce hiçbir şeye dokunmamanız çok daha olası. Zaten çalışırken kollarım masanın üstünde duruyor.

Hikayem, özellikle soğuk bir kış olana ve yanlış bir kazak giyene kadar her şeyin yolunda olduğunu düşündüm. Tüm AVR programcılarımı ve onlarca benim kendi panolarımı berbat ettim, böylece şimdi "bazen" çalışıyorlar. Bunun nedeni ESD matımın kalitesiz olmasıydı. Bu bana haftalara mal oldu. Sadece buna değer değil.

Ne prototip yapımında ne de üretimde ESD ile hiç problem yaşamadık ve bileklik veya başka bir şey kullanmıyoruz. OTOH halımız yok ve yün ya da sentetik giysiler giymiyoruz. Bu nedenle, iş yerinde sizden asla statik bir deşarj olmadık.

Mümkünse kaynağında statik birikmeyle savaşmanızı öneririm (giysileri, mobilyaları ve nemi kontrol edin) ve bunu yaptıktan sonra, çift koruma için bazı insan topraklama ekipmanı satın alabilirsiniz.

eski iş parçacığı ama şimdi okuyan herkes için. Birisi radyatöre deşarj olmak için dokunduğundan bahsetti, bu çok yaygın bir yanılgı! Lütfen gramerimi ve terminolojimi bağışlayın, anadili değil. ancak temelde hasar farklı nesneler temas ettiğinde meydana gelir, elektronların ani eşitlenmesi hasara neden olur. Kendinizi topraklarsanız, toprak şarjında ​​olabilirsiniz, ancak çipin kendisinde bir şarj birikmesi olabilir, eğer topraklanırsanız ve ona dokunursanız elektron dalgalanması olacaktır. ESD kayışlarının sadece bir bakır tel olmasının sebebi yüksek bir değer direnci! Bu yüzden organlar anında değil, yavaş yavaş sorumlu olacaklar. Birçok insan, topraklı bir gövdeye tutulursa ESD'nin güvenli olduğunu düşünüyor. YANLIŞ!!