Разве моя земля не отличается от земли фабрики?

Насколько я понимаю, что средства защиты от электростатического разряда (маты, браслеты, специально отмеченные паяльники) предназначены для того, чтобы привести все, что может касаться компонента, к одной и той же электрической потенциальной энергии - земле.

Но кажется неоправданным ожидать, что между моим рабочим столом и заводом, где производились мои компоненты, нет напряжения. В конце концов, фабрика, вероятно, на полпути по всему миру, и сопротивление между здесь и там является значительным.

Итак, скажем, компонент тщательно упакован и отправлен мне в одну из этих маленьких антистатических сумок. Прежде чем открыть сумку, я тщательно заземлил себя и свою рабочую станцию. Несмотря на это, компонент уничтожается, как только я касаюсь его, потому что основание, к которому я себя привязал, сильно отличается от того, к чему был привязан компонент при его создании .

Какие меры предосторожности приняты против этого? Это просто то, что может произойти в теории, но это не проблема на практике?

Компоненты повреждены двумя или более их контактами, находящимися при достаточно большой разности потенциалов. Если у компонента имеется токопроводящий корпус или подкладка, то это также считается «булавкой».

Их можно сломать, пытаясь зарядить их до нового потенциала через один чувствительный вывод, в то время как напряжение других выводов поддерживается более или менее постоянным благодаря емкости на землю. Это может быть ситуация, когда вы, возможно, заряжены до 15 кВ относительно земли, подбираете компонент с потенциалом земли, скажем, от затвора.

Токопроводящая упаковка соединяет все контакты. То, что вы делаете, - это сначала подносите токопроводящую сумку к вашему потенциалу . Любой зарядный ток, который должен протекать в компонент, проходит через все контакты, поэтому не повреждает компонент.

Допустим, на вашу рабочую станцию ​​прибывает изолированная коробка компонентов в токопроводящих пакетах, заряженных до 100 кВ. Вы и рабочая станция заземлены. Вы открываете коробку, и как только вы дотрагиваетесь до пакета с компонентами, между вами и пакетом протекает ток, который разряжает его до уровня земли. Между тем, пакет поддерживал все штырьки компонента на одном потенциале, поэтому на компонент не воздействует повреждающее напряжение. Теперь вы и компонент в одном потенциале, вы можете открыть и коснуться.

Почему компонент достиг 100 кВ? Неужели другая фабричная площадка ничем не отличается от вашей? Нет, но последнюю часть поездки мог перенести парень с нейлоновыми туфлями. Когда вещи должным образом упакованы, не имеет значения, если промежуточные этапы путешествия приведут его к потенциальному пути, отличному от земли.

Надеемся, что ваши детали упакованы в антистатический лоток или сумку. Затем, когда вы положите их на свой антистатический коврик в своей лаборатории, любой накопленный на них заряд может вытечь через упаковку и коврик. Они не разряжаются достаточно быстро, чтобы повредить компоненты, потому что и сумка, и коврик имеют существенное сопротивление (1 МОм для заземления обычны для матов ESD и браслетов).

Насколько я понимаю, средства защиты от электростатических разрядов предназначены для того, чтобы все, что может касаться компонента, имело ту же электрическую потенциальную энергию.

Вот когда ты прав.

земля.

И вот когда ты ошибаешься. Нет такой вещи, как «универсальная земля». Даже Земля не такая. Вы просто выбираете точку цепи и говорите: «Таким образом, благодаря силе, предоставленной мне Наукой электротехники, я объявляю вас Землей, а все остальные основания - недействительными». и вместо меча ты касаешься его защитой от электростатических разрядов. Вот и все.

Не имеет значения, если ваше заземление такое же или 1000 В отличается от заземления, которое они использовали на заводе. Как вы сказали, безопасное оборудование ESD предназначено для приведения части безопасно (читайте: медленно) на вашу землю.

Логическим продолжением этого будет отправка сменной печатной платы на МКС или спутник, где «земля» в том смысле, в каком вы стоите, находится далеко и отделена вакуумом. Большие заряды могут накапливаться в космосе , поэтому будет существенная разность потенциалов. В электрическом смысле нет проблем, если вы правильно соедините два заземления (медленно через значительное сопротивление и не вызывая большой разности потенциалов в цепи - см. Ответ Neil_UK)

Базовая электростатика: если мешок, металлическая коробка или какой-либо другой токопроводящий контейнер полностью окружают какой-либо объект, потенциал этого объекта фактически равен нулю, независимо от того, подключен ли он к заземлению или к источнику питания 10 кВ. (Я подозреваю, что есть исключение для высокочастотного переменного тока, но мы можем игнорировать это.)

Когда объект упакован в мешки на фабрике, сумка заземляется на заводскую площадку для передачи. Он может пройти через несколько тысяч вольт колебания между тем, где вы находитесь, но потенциал между любыми двумя точками внутри мешка по-прежнему равен нулю.

Когда вы получаете сумку, сначала заземляете ее на столе, а затем открываете. Когда ваша рука тянется к ней, она становится нулем относительно заземления стола, потому что ваш ремешок на запястье гарантирует это, а компонент находится на заземлении стола, потому что сумка (и все в ней) также заземлена на вашем столе.