Cómo eliminar los peligros de la electricidad estática
La electricidad estática representa una amenaza para todos los productos electrónicos; prevenirlo eficazmente es una máxima prioridad en la industria electrónica.
I. El peligro de ESD para los chips: Las computadoras se componen de placas y tarjetas de circuitos, la mayoría de las cuales se fabrican con tecnología MOS; Los circuitos que contienen son muy sensibles a la electricidad estática de alto-voltaje. Cuando una persona u objeto que lleva una carga estática toca estos componentes, se produce una descarga electrostática (ESD). Cuando la electricidad estática de alto-voltaje golpea un circuito MOS, la capa de óxido interna puede perforarse o destruirse, lo que provoca que el componente falle inmediatamente o funcione mal. Por supuesto, los componentes sujetos a ESD no siempre fallan instantáneamente-razón por la cual mucha gente subestima el problema. De hecho, dado que la electricidad estática es omnipresente en la vida diaria, la experiencia demuestra que la electricidad estática debe alcanzar al menos 3,5 kV para sentirse, más de 4,5 kV para ser audible y más de 5 kV para producir chispas visibles (como las que se ven en un suéter).
Más allá de causar daño físico directo, la ESD puede desencadenar un efecto de "enganche" (también conocido como efecto tiristor parásito) dentro de los circuitos MOS. Esto da como resultado un aumento masivo de la corriente interna y una falla de las funciones lógicas internas. Una vez que un circuito MOS entra en este estado bloqueado, permanece bloqueado mientras la fuente de alimentación esté conectada; un enganche prolongado puede quemar el circuito o degradar su rendimiento. Por ejemplo, si la "conexión-en caliente" de un cable de impresora provoca un mal funcionamiento de la computadora (como un mouse que no responde o alertas de error de la impresora), la solución inmediata es apagar la computadora.
Para abordar esto, las organizaciones internacionales han establecido estándares específicos que clasifican las fallas eléctricas relacionadas con ESD-de la siguiente manera:
1. Fallas ESD operativas: ocurren cuando un usuario que lleva una carga estática toca el exterior de la computadora-como el teclado, el mouse o el botón de reinicio. Esto puede provocar problemas como reinicios inesperados, pausas o fallos del sistema. Los casos menores pueden requerir un reinicio del sistema o la reinstalación del software, mientras que los casos graves pueden requerir el reemplazo del hardware.
2. Fallas ESD de mantenimiento: ocurren cuando un usuario que lleva una carga estática toca partes metálicas conductoras dentro de la carcasa de la computadora. Por ejemplo, tocar placas o tarjetas de circuitos internos con las manos puede provocar las fallas antes mencionadas. 3. Fallas ESD durante el mantenimiento o la reparación: si una persona que manipula la computadora lleva una carga estática y toca componentes como la CPU o las placas de circuito, la ESD resultante puede dañar las piezas.
II. Medidas para eliminar la ESD
1. Conexión a tierra adecuada: las computadoras modernas generalmente incluyen un cable de conexión a tierra conectado a la entrada de alimentación de CA; Esta línea de tierra está conectada a las líneas viva y neutral a través de dos pequeños condensadores. Una mala conexión a tierra puede hacer que los usuarios sensibles sientan una leve descarga eléctrica al tocar el chasis metálico (que implica 110 V pero una corriente muy baja). Dado que los chips tienen una tolerancia de voltaje mucho menor que 110 V, no conectar a tierra correctamente todos los equipos informáticos (como la unidad del sistema, la impresora y el monitor) puede provocar daños en componentes como los puertos de la impresora y las tarjetas gráficas. Muchas regletas de enchufes de baja-calidad parecen tener un diseño de tres-clavijas, pero carecen de una conexión a tierra interna real; Los usuarios deben tener especial cuidado con esto al comprar.
2. Embalaje para el transporte de chips y placas de circuito: los fabricantes generalmente priorizan la protección ESD y utilizan bolsas anti-estáticas para los componentes de la computadora antes del envío. Los materiales de embalaje con altas propiedades aislantes-como el plástico de burbujas o la espuma de poliestireno-son propensos a generar ESD y no son adecuados para empaquetar componentes de computadora.
3. Gestión de la electricidad estática en el personal: los operadores y técnicos deben estar constantemente conscientes de los riesgos de ESD y evitar tocar las placas de circuitos internos siempre que sea posible. Si es necesario el contacto con circuitos internos, se debe usar una muñequera con conexión a tierra.
4. Gestión de la electricidad estática en el lugar de trabajo: cuando sea posible, se deben instalar pisos anti-estático (nota: caminar sobre alfombras puede generar fácilmente electricidad estática de alto-voltaje, al igual que la baja humedad interior). El rango de humedad ideal es del 40% al 60%.
5. Montar chips en placas de circuito para mejorar la resistencia a ESD: los chips individuales tienen una baja resistencia a ESD, mientras que montarlos en placas de circuito mejora significativamente su resiliencia. Este principio explica por qué los chips CMOS vulnerables a menudo se transportan con sus pines en cortocircuito-entre sí.