Как часто статическая убивает компоненты компьютера? В прошлом? Сейчас? Какая разница?


13

Полное раскрытие: я компьютерный инженер и разработчик программного обеспечения. Я не инженер-электронщик.

Если на этот вопрос уже дан ответ, пожалуйста, ссылку на него, я сделал краткий поиск в Google и SE и не получил нигде. Пожалуйста, не зажигайте меня.

Когда я начал работать над компьютерами в 1995 году, совет заключался в том, чтобы «носить статический браслет и никогда не прикасаться к деталям вне вашего статического заземленного мата». Затем меня познакомили с «методом IBM», который гласил: «прикоснитесь двумя руками к заземленному голому металлическому корпусу».

С тех пор я работал продавцом компьютеров (1999), который отправлял более 50 устройств в день, и никто в этом месте не использовал статическую защиту. У нас было много сбоев из-за посторонних предметов (винтов), которые находились под материнской платой, но никогда не погибли из-за статического электричества.

С тех пор я создавал компьютеры и работал на компьютерах (личных и рабочих), даже не используя «метод IBM»; Я буквально открыл компьютеры, которые не были заземлены, и вставил в них компоненты. Они работают хорошо после этого.

Я понимаю, что множественное число анекдота не является данными, поэтому и спрашиваю об этом. Мой вопрос о розничных продуктах; то, что покупает потребитель. Не тестирование продуктов в электронной промышленности, но процессоры, RAM, PCI-карты, которые мы покупаем каждый день.

Мой вопрос свелся; Произошли ли изменения в дизайне компонентов (значение компонента; материнская плата, процессор, оперативная память, карта расширения и т. д.) за эти годы, что делает старый совет устаревшим? Более современные компоненты более устойчивы к статическому электричеству? Или «статическая смерть» компонентов - редкое, но дорогостоящее событие?


2
ОУР является опасным только в том случае, если вы действительно накапливаете и накапливаете статический заряд, вероятность того, что это произойдет, зависит от окружающей среды, погоды вашей обуви, влажности и материалов пола / поверхности. Заземляющие планки ESD - это предосторожность, гарантирующая, что вы не обращаетесь к паразитным зарядам. Существуют улучшения надежности для выживания ОУР, но в целом компоненты сегодня столь же чувствительны, как и в 1995 году. Повсеместно повсеместно распространена защита от электростатических
разрядов

@ Crasic Спасибо за ваш вклад. Вы предполагаете, что с 1995 года не было никаких изменений. Вы подразумеваете, что риск в 1995 году был таким же, как и риск в настоящее время (без изменений, тогда риск был минимальным, риск не изменился?)
Skrrp

2
На фундаментальном уровне опасность электронных компонентов, повреждающих электростатический заряд, только возрастает из-за уменьшения размеров компонентов. Тем не менее, более низкая стоимость многих защитных устройств (как интегрированы в микросхему и на собранный PCB), вероятно , сделали ESD-допуск или защиту более повсеместный , чем в 90 - х и , конечно , чем 70 - х / 80 -х года , когда эти процедуры , где пилотируемые и развитые
авария

Как говорилось в аварии, местный климат, то есть влажность, является ключевым. Вы живете / работаете где-то, где постоянно получаете удары от дверных ручек и т. Д.?
peterG

Ответы:


7

Чтобы ответить на ваш конкретный вопрос. Интеграция компьютерных компонентов в стандартные модульные компоненты и повсеместное распространение микросхем ESD с начала 90-х годов означает, что существует большая вероятность того, что часть, с которой вы работаете, сегодня менее восприимчива к ESD, чем в 90-х годах. Сегодня производители микросхем очень часто интегрируют защиту от электростатического разряда даже в самые простые логические устройства, поэтому, хотя базовый процесс (транзисторная логика CMOS) одинаков, дополнительная защита делает микросхемы более жесткими и снижает вероятность того, что вы будете разряжать ток через что-нибудь чувствительное, чем когда-либо прежде.

Вообще говоря, удобная лабораторная или сборочная комната со многими (заземленными) металлическими поверхностями, гладким полом, неизолирующей поверхностью скамейки, неионизирующим кондиционером, без ВН или случайных источников E & M, вероятно, будет очень свободной от статического электричества средой, так как это. Скорее всего, вам только что повезло, или ваш объем слишком мал, чтобы оценить риск.

В дальнейшем

Защита от электростатических разрядов обычно применяется для защиты чувствительной электроники от источников заряда, обычно от людей и иногда от посторонних предметов. Вероятность значительного электростатического заряда на самом компоненте или сборке (плунжер, процессор) относительно невелика, но некоторые компоненты могут получить заряд от человека, который с ним работает, и перейти к разряду следующего заземленного компонента, к которому они прикоснулись.

ОУР становится проблемой в двух разных сценариях. Во-первых, это чрезвычайно чувствительные или простые устройства (микросхемы с открытыми сливными / коллекторными выходами, кристаллы, небольшие встроенные датчики и т. Д.). Во-вторых, это среда, которая увеличивает вероятность не рассеянного статического заряда на операторах, работающих с оборудованием, например, резиновые полы (изоляция оператора), низкая влажность, шероховатые поверхности трения, много движений оператора (от станции до станции), отсутствие заземленных металлических приспособлений, и т.п.

встроенная антистатическая защита (в простейшем случае диоды для замыкания заряда на землю) теперь гораздо чаще встречается на процессорах, памяти и других микросхемах высокой плотности (микросхемах). Со стороны сборки (печатная плата вместо микросхемы) защитные компоненты и цепи от электростатического разряда широко доступны. Это не исключает опасности возникновения электростатического разряда, но может снизить требования к среде обработки. Например, схема защиты от электростатического разряда, встроенная в чип - будь то процессор, память или другая логика. (Источник внизу этого поста)

Пример схемы защиты от электростатического разряда

В мире производства электроники, поскольку один техник или станция на фабрике может видеть тысячи единиц (от разных клиентов) в день, и эти сборки могут быть предназначены, например, для сборки в чистых помещениях или иметь восприимчивость к электростатическим разрядам через плату. В этом мире ОУР воспринимается всерьез с использованием обязательных заземляющих шнуров и станций разгрузки ОУР для всех материалов и персонала, поступающего на производственную площадку. Это упрощает управление производственным процессом (QA), даже если ваше устройство не особенно восприимчиво к ESD. Производственные протоколы в начале 90-х годов, вероятно, исходили из этой перспективы (крупномасштабное производство в одном месте, а не частный сборщик из общих частей рынка) и строгости требований, возникающих в то время, когда компьютеры считались специализированным аппаратным обеспечением.

Соответствующий источник: TI White Sheet о защите от электростатических разрядов.


2
Интеграция также имеет то преимущество, что скрывает от вас множество чувствительных электрических контактов. Возьмите современную видеокарту с графическим процессором BGA, между многослойной печатной платой, компонентами BGA и SMT, вы даже не можете прикоснуться к булавке на графическом процессоре, только открытые детали - это большие дискретные компоненты и большой металлический радиатор, ни один из которых не чувствителен к электростатическому разряду.
авария

Спасибо всем за ваш вклад. @ Нильс, извини, я решил, что в качестве ответа я выбрал краши, потому что он ответил на мой конкретный вопрос более прямо, но ты также предоставил некоторую отличную дополнительную информацию.
Skrrp

Кроме того, сегодня я решал проблемы с установкой видеокарты, которую коллега установил на машину. Задумавшись над этим вопросом, я коснулся 2 руки радиатора позади себя. В тот момент, когда я слегка коснулся видеокарты, компьютер выключился и перезагрузился (да, я коснулся его, когда он был включен). Я подумал: «Дерьмо, убил мой первый компонент из ОУР». Машина вернулась нормально, поэтому я выключил ее. Когда я затем нажал на карту сильнее, она с громким ударом выскочила в слот . Мой коллега просто не продвинулся достаточно сильно.
Skrrp

11

В прошлом году я работал на крупном производителе полупроводников в качестве разработчика программного обеспечения, и мне пришлось работать с дорогими прототипами микросхем, поэтому я прошел курс ESD.

Дело в том, что полное уничтожение микросхемы с помощью ESD действительно происходит, но это случается редко и не представляет большой проблемы, поскольку его легко устранить. Не работает? Тогда это, вероятно, сломано.

Настоящая опасность ОУР заключается в том, что вы можете нанести непоправимый ущерб фишкам. Они продолжают работать 99% времени, но время от времени в жаркий и сухой летний день они ведут себя странно.

Если это происходит с графической картой ПК, это может проявляться в виде единичных ненужных пикселей или сбоя один раз в год. Вероятно, не имеет большого значения для потребителей и может даже остаться незамеченным.

Вы определенно не хотите, чтобы в любой электронике, от которой зависит ваша жизнь, происходили спорадические нарушения. Подумайте о своей машине, электронике в самолете, в котором вы сидите, или электронике медицинских приборов, таких как инсулиновые помпы.

Старый добрый браслет и антистатический коврик на вашем рабочем месте предотвращают большинство проблем, как только чипсы произведены и находятся в упаковке. Чем важнее безопасность, тем больше вы делаете против статического электричества: специальные антистатические ковры и обувь с заземлением и тому подобное.

Дополнительный анекдот: инженеры по аппаратному обеспечению на полупроводниковых заводах очень заинтересованы в чипах, которые так или иначе ведут себя забавно. Если они найдут один, они разберут их, чтобы узнать, что не так. Они хотят убедиться, что в их производстве нет проблем. Мне сказали, что вы получите смертельный взгляд, если они потратят впустую два дня просто, чтобы узнать, что вы ленились с браслетом :-)

Используя наш сайт, вы подтверждаете, что прочитали и поняли нашу Политику в отношении файлов cookie и Политику конфиденциальности.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.