Ar statinis elektros laidumas vis dar yra milžiniška elektronų problema?
Visi mes girdėjome įspėjimus, kad įsitikintume, jog dirbame su mūsų elektroniniais prietaisais, o technologijos yra mažesnės statinės elektros energijos žalos problema, ar ji vis dar yra tokia paplitusi kaip ir anksčiau? Šiandien "SuperUser" Q & A pranešimas išsamiai atsako į įdomų skaitytojo klausimą.
Šiandienos klausimų ir atsakymų sesija ateina pas mus su "SuperUser" - "Stack Exchange", bendruomenės pagrįstos Q & A svetainių grupės dalimi.
Nuotraukų draudimas iš "Jailbreak Tarbell" ("Flickr").
Klausimas
"SuperUser" skaitytojas Ricku nori žinoti, ar statiška elektros energijos nuostoliai yra didžiulė elektronikos problema:
Girdėjau, kad statinė elektros energija buvo didelė problema, prieš dešimtmečius. Ar tai vis dar yra didelė problema? Manau, kad asmeniui šiuo metu yra greitas kompiuterio komponentas "virti".
Ar elektros energijos nuostoliai vis dar yra didžiulė elektronikos problema?
Atsakymas į atsakymą
"SuperUser" autorius "Argonauts" turi mums atsakymą:
Pramonėje šis terminas vadinamas elektrostatiškai išleidžiamu (ESD) išleidimu ir šiuo metu yra daug problema nei kada nors buvusi; nors šiek tiek sušvelnėjo neseniai plačiai priimta politika ir procedūros, padedančios sumažinti ESD žalos produktams tikimybę. Nepaisant to, jo poveikis elektronikos pramonei yra didesnis nei daugelis kitų pramonės šakų.
Tai taip pat yra didžiulė tyrimo tema ir labai sudėtinga, todėl norėčiau tiesiog paliesti keletą taškų. Jei jus domina, yra daugybė nemokamų šaltinių, medžiagų ir svetainių, skirtų temai. Daugelis žmonių skiria savo karjerą šiai sričiai. ESD sugadinti gaminiai turi labai realų ir labai didelį poveikį visoms elektronikos įmonėms, nesvarbu, ar tai yra gamintojas, dizaineris ar "vartotojas", ir kaip ir daugelis dalykų, kurie sprendžiami pramonėje, jo sąnaudos perduodamos kartu su mes.
Iš ESD asociacijos:
Kadangi prietaisai ir jų savybių dydis nuolat mažėja, jie tampa labiau pažeidžiami ESD, o tai yra prasminga po šiek tiek minties. Elektronikos statybai naudojamų medžiagų mechaninė stipris paprastai sumažėja, nes jų dydis mažėja, taip pat medžiagos atsparumas greitiems temperatūros pokyčiams, dažniausiai vadinamą termine masė (lygiai taip pat ir makrolygio objektuose). Maždaug 2003 m. Mažiausio dydžio funkcijos buvo 180 nm diapazone, o dabar mes sparčiai artėja prie 10 nm.
Prieš 20 metų ESD įvykis būtų nekenksmingas, galėjęs sunaikinti modernią elektroniką. Dėl tranzistorių vartų medžiagos dažnai yra auka, tačiau kitus esamus elementus taip pat galima išgaruoti arba ištirpti. Lipdukas ant IC spintelių (paviršiaus montavimo ekvivalentas, panašus į rutulinių tinklelių masyvą, yra daug paplitęs šiomis dienomis) ant PCB gali būti ištirpsta, o pats silicis turi keletą kritinių savybių (ypač jo dielektrinės vertės), kurios gali būti pakeistos dideliu šilumos kiekiu . Iš viso jis gali pakeisti grandinės iš puslaidininkio į visada laidų, kuris dažniausiai baigiasi kibirkštimi ir netinkamu kvapu, kai lustą įjungia.
Mažesni funkcijų dydžiai yra beveik visiškai teigiami daugelyje metrikos perspektyvų ; tokie dalykai kaip veikimo / laikrodžio greitis, kurį galima palaikyti, energijos suvartojimas, glaudžiai sujungta šilumos gamyba ir kt., bet jautrumas žalai, kurį priešingu atveju būtų laikoma nereikšmingu energijos kiekiu, taip pat žymiai padidėja, kai funkcijų dydis mažėja.
ESD apsauga yra įdiegta daugelyje elektronikos šiandien, tačiau jei integruotame grandine yra 500 mlrd. Tranzistorių, tai nėra sunki problema nustatyti, koks kelias bus 100% tikras statinis išmetimas.
Žmogaus kūnas kartais modeliuojamas (Žmogaus kūno modelis, HBM) turi 100-250 pikofaradų talpos. Tame modelyje įtampa gali būti tokia didelė (priklausomai nuo šaltinio) kaip 25 kV (nors kai kurie teigia, kad jie yra tik 3 kV aukščio). Naudodamasis didesniais skaičiais, žmogus turėtų "įkrovą" apie 150 milijūnų. Visiškai "įkrautas" žmogus paprastai nežinotų apie tai ir jis išsikrauna antrą sekundę per pirmąjį galimą kelią, dažnai elektroninį prietaisą.
Atkreipkite dėmesį, kad šie skaičiai numato, kad asmuo nešioja drabužius, galinčius už papildomą mokestį, kuris paprastai yra toks. ESD rizikos ir energijos lygiams apskaičiuoti naudojami skirtingi modeliai, o kai kuriais atvejais jie tampa labai supainioti, nes jie atrodo prieštaringi. Čia yra nuoroda į puikią diskusiją apie daugelį standartų ir modelių.
Nepriklausomai nuo konkretaus skaičiavimo metodo, tai nėra ir, žinoma, nejaučia daug energijos, bet yra daugiau nei pakankamai, kad sunaikintų modernus tranzistorius. Pagal kontekstą vienas joule energijos yra lygus (pagal Wikipedia) energijos, reikalingos vidutinio dydžio pomidorų (100 gramų) pakėlimui metrais vertikaliai iš Žemės paviršiaus.
Tai priklauso nuo "blogiausio scenarijaus" tik žmogus, turintis ESD atvejį, kai žmogus kraunamas ir išleidžiamas į jautrią prietaisą. Įtampa, kuri didžiąja dalimi yra santykinai nedidelė, atsiranda, kai asmuo yra labai prastai pagrįstas. Pagrindinis veiksnys, dėl kurio ir kiek sugadintas, yra iš tikrųjų ne įkrova, o įtampa, o dabartinė, kuri šiuo atveju gali būti vertinama kaip mažas elektroninio prietaiso kelias į žemę.
Žmonės Darbas aplink elektroniką paprastai yra pagrįstas riešo diržais ir / arba įžeminimo juostomis ant kojų. Jie nėra "šortai" įžeminti; Atsparumas yra toks, kad darbuotojai negalėtų tarnauti kaip žaibo lazdele (lengvai susprogdinti elektra). Riešo juostos paprastai yra 1M Ohm diapazone, bet tai visada leidžia greitai iškrauti bet kokią sukauptą energiją.
Iš esmės yra izoliuotos talpyklos ir izoliuotos medžiagos kartu su bet kokia kita medžiaga, kuri gamina ar saugo medžiagas, pvz., Polistirenas, burbulas ir plastikiniai puodeliai. Iš tikrųjų yra daugybę kitų medžiagų ir situacijų, teigiamas ir neigiamas santykinis įkrovos skirtumas) į prietaisą, kuriame žmogaus organizmas pats nešioja krūvį "viduje", bet tik palengvina jo judėjimą. Karikatūros lygio pavyzdžiu dėvi vilnos megztinį ir kojines vaikštant per kilimą, tada pakelti ar paliesti metalinį objektą. Tai sukuria žymiai didesnę energijos kiekį, nei pati korpusas galėtų laikyti.
Vienas iš paskutinių taškų apie tai, kiek energijos reikia šiuolaikinei elektronikai sugadinti. 10 nm tranzistorius (kuris dar nėra įprastas, tačiau jis bus per ateinančius porą metų) turi vartų storį mažesnį kaip 6 nm, kuris artėja prie to, ką jie vadina monolitais (vienas sluoksnis atomų).
Tai labai sudėtingas dalykas, ir dėl žalos, kurią gali sukelti ESD įvykis, gali būti sunku nuspėti dėl didelio kintamųjų skaičiaus, įskaitant išleidimo greitį (kiek atsparumo yra tarp krūvio ir žemės) , kelio į žemę per prietaisą skaičius, drėgmė ir aplinkos temperatūra, ir daug daugiau. Visi šie kintamieji gali būti įtraukti į įvairias lygtis, galinčias modeliuoti poveikį, tačiau jie nėra labai tikslūs prognozuojant faktinę žalą dar, bet geriau kurdami galimą žalą iš įvykio.
Daugeliu atvejų tai labai konkrečiai pramonei (manau, medicinos ar kosmoso), ESD sukeltas katastrofiškas nesėkmės įvykis yra kur kas geresnis rezultatas nei ESD įvykis, kuris per gamybą ir bandymus nepastebi. Nepastebėti ESD įvykiai gali sukelti labai nedidelį defektą arba galbūt šiek tiek pabloginti anksčiau egzistuojantį ir nepastebėtą latentinį defektą, kuris abiem atvejais gali blogėti per tam tikrą laiką dėl papildomų mažų ESD įvykių arba tik įprastu naudojimu.
Galiausiai jie atsiranda katastrofiškai ir anksčiau sutrikus prietaisui dirbtinai sutrumpintame laikotarpyje, kurio negalima prognozuoti patikimumo modeliais (kurie yra priežiūros ir keitimo tvarkaraščių pagrindas). Dėl šio pavojaus ir lengvai galvoti apie baisias situacijas (pvz., Širdies stimuliatoriaus mikroprocesorių arba skrydžio valdymo prietaisus), šiuo metu yra pagrindinė mokslinių tyrimų sritis, siekiant išbandyti ir modeluoti latentinius ESD sukeltus defektus.
Vartotojui, kuris neveikia arba daug sužinojo apie elektronikos gamybą, gali atrodyti, kad tai nėra problema. Iki to laiko, kai dauguma elektronikos supakuojami parduoti, yra daugybė apsaugos priemonių, dėl kurių būtų išvengta didžiausio ESD nuostolių. Ypatingai jautrios sudedamosios dalys yra fiziškai neprieinamos ir yra patogesnės kelio į žemę (ty kompiuterio važiuoklė yra susieta su žeme, iškraunant ESD į ją beveik neabejotinai nepažeis CPU korpuso viduje, bet užuot imk žemiausią atsparumo kelią maitinimas maitinimo ir maitinimo šaltinio maitinimo šaltiniu). Be to, negalima pagrįstų srovių transportavimo takų; daugeliui mobiliųjų telefonų yra ne vadinamųjų išorinių įrenginių, o jų įkrova yra tik žemyn.
Norint įrašyti duomenis, aš turiu kas tris mėnesius atlikti ESD mokymus, todėl galėčiau tęsti. Bet manau, kad tai turėtų pakakti atsakyti į jūsų klausimą. Manau, kad viskas šiame atsakyme yra tikslus, tačiau norėčiau primygtinai rekomenduoti tiesiogiai sužinoti apie tai, norint geriau susipažinti su šio reiškinio, jei aš nesunaikinsiu jūsų smalsumo už gerą.
Vienas dalykas, kurį žmonės laiko priešintuotimis, yra tai, kad maišeliai, kuriuos dažnai matote, saugomi ir išsiunčiami elektronika (antistatiniai maišeliai) taip pat yra laidūs. Antistatikas reiškia, kad medžiaga nebus surinkusi jokio reikšmingo įkrobo, sąveikaudamas su kitomis medžiagomis. Tačiau ESD pasaulyje taip pat svarbu (kiek įmanoma geriau), kad viskas turi tą patį įžeminimo įtampos nuorodą.
Darbiniai paviršiai (ESD kilimėliai), ESD maišeliai ir kitos medžiagos paprastai yra laikomos susietomis su įprastomis žemės paviršius, tiesiog neturint tarp jų izoliuotos medžiagos, arba aiškiau, pastumdamas mažus atsparumo kelius į žemę tarp visų darbo stendų; dirbančiųjų riešo juostų, grindų ir tam tikros įrangos jungtys. Čia yra saugos problemų. Jei dirbsite aplink didelės sprogstamosios medžiagos ir elektronikos, jūsų riešo juosta gali būti susieta tiesiai prie žemės, o ne su 1M Ohm rezistoriumi. Jei dirbate labai aukštai įtampai, jūs neturėtumėte visur atsikratyti.
Čia pateikiama "Cisco" ESD kainų citata, kuri gali būti net šiek tiek konservatyvi, nes Cisco paprastai daro neigiamą žalą dėl lauko gedimų. nesukeltų gyvybės, dėl kurio gali padidėti 100 kartų nurodytas dydis:
Ar turite ką nors įtraukti į paaiškinimą? Garsas išjungtas komentaruose. Norite skaityti daugiau atsakymų iš kitų "Tech-savvy Stack Exchange" vartotojų? Patikrinkite visą diskusijų temą čia.
Kaip neleisti "Firefox" išeiti, kai uždarote paskutinį skirtuką
Pagal nutylėjimą uždarius paskutinį atidarytą skirtuką "Firefox", visa naršyklė uždaroma. Jei norite, kad galėtumėte uždaryti tinklalapį paskutiniame atidarytame skirtuke be uždarymo "Firefox", yra paprastas nustatymas, kurį galite išjungti. Užuot uždarę paskutinį skirtuką naršyklės uždarymas, išjungus šį nustatymą paskutinis skirtukas vėl atidaromas ir rodomas naujo skirtuko puslapis.
Daugelyje "iPhone" ir "iPad" žaidimų yra reklamjuostės, kurios įtraukia dalį jūsų ekrano. Atsitiktinai palieskite skelbimą ir būsite nukryžiuotas iš žaidimo ir paimtas į kitą programą, pvz., "App Store" arba "Safari". Įjunkite "iOS" "Vadovaujamą prieigą", ir jūs neturėsite šios problemos. Šis triukas iš tikrųjų neužblokuoja skelbimų, tik užtikrina, kad netyčia nepaliesite jų ir neatsiversite iš žaidimo, kurį žaidžiate.
