พื้นของฉันไม่แตกต่างจากพื้นของโรงงานหรือไม่


18

ความเข้าใจของฉันคือสิ่งที่ปลอดภัย ESD (เสื่อ, สายรัดข้อมือ, หัวแร้งบัดกรีที่มีเครื่องหมายพิเศษ) ได้รับการออกแบบมาเพื่อนำทุกสิ่งที่สามารถสัมผัสชิ้นส่วนไปยังพลังงานศักย์ไฟฟ้าเดียวกัน - พื้นดิน

แต่ดูเหมือนไม่มีเหตุผลที่จะคาดหวังว่าไม่มีแรงดันไฟฟ้าระหว่างโต๊ะทำงานของฉันและโรงงานที่ผลิตส่วนประกอบของฉัน ท้ายที่สุดโรงงานน่าจะมีครึ่งทางทั่วโลกและความต้านทานระหว่างที่นี่กับที่มีความสำคัญ

ดังนั้นพูดว่าส่วนประกอบได้รับการบรรจุอย่างระมัดระวังและจัดส่งให้ฉันในหนึ่งในถุงที่ปลอดภัยสำหรับ ESD ก่อนเปิดถุงฉันต่อสายดินกับเวิร์กสเตชันอย่างระมัดระวัง แม้จะมีสิ่งนี้ส่วนประกอบก็จะถูกทำลายทันทีที่ฉันสัมผัสเพราะพื้นดินที่ฉันผูกติดกับตัวเองนั้นแตกต่างจากพื้นดินที่ส่วนประกอบถูกผูกติดอยู่กับตอนที่มันถูกสร้างขึ้น

มีข้อควรระวังอะไรบ้างในเรื่องนี้? มันเป็นเพียงสิ่งที่สามารถเกิดขึ้นได้ในทางทฤษฎี แต่นั่นไม่ใช่ปัญหาในทางปฏิบัติ?


7
พื้นดินนั้นเหมือนกันทุกหนทุกแห่งยกเว้นหลังจากโดนฟ้าผ่า ...
vicatcu

ส่วนประกอบของคุณแยกออกจากโรงงานดังนั้นจึงมีความสัมพันธ์กัน ทันทีที่มันติดกับพื้นดินของคุณมันจะต่อสายดินสัมพันธ์กับคุณ แรงดันไฟฟ้าเป็นญาติ
Wesley Lee

7
@WesleyLee อย่างชัดเจน แต่สันนิษฐานว่าในขณะที่ชิ้นส่วนลอยมันยังคงมีศักยภาพที่มันถูกทิ้งไว้ในครั้งสุดท้ายที่มันเชื่อมต่อกับบางสิ่งบางอย่าง ความแตกต่างระหว่างศักย์นั้นกับศักย์ไฟฟ้าของฉันคือแรงดันไฟฟ้าที่เป็นอันตรายที่ฉันกำลังพูดถึง
Maxpm

11
@ Maxax ฉันคิดว่าองค์ประกอบที่คุณขาดหายไปคือถุง ESD ไม่ได้เป็นฉนวนพวกเขากำลังดำเนินไปหลายองศาและออกแบบมาเพื่อกระจายและป้องกันการเกิดประจุไฟฟ้าสถิต ส่วนประกอบสัมผัสกับกระเป๋าเพื่อให้มีศักยภาพเท่ากันหากคุณมีศักยภาพแตกต่างกันเมื่อคุณสัมผัสถุงถุงจะกระจายประจุอย่างไม่เป็นอันตราย en.wikipedia.org/wiki/Antistatic_bag
Sam

2
หากคุณซื้อจากซัพพลายเออร์ที่มีชื่อเสียงพวกเขาจะรวมถุงโลกใบเล็กซึ่งคุณต้องยืนบนในขณะที่จัดการกับส่วนประกอบ
Ian Bland

คำตอบ:


32

ส่วนประกอบได้รับความเสียหายเนื่องจากมีพินตั้งแต่สองตัวขึ้นไปซึ่งมีความแตกต่างกันมาก หากองค์ประกอบนั้นมีตัวเรือนเป็นสื่อกระแสไฟฟ้าหรือแผ่นรองก็จะนับว่าเป็น 'พิน' เช่นกัน

เป็นไปได้ที่จะทำลายพวกเขาโดยพยายามที่จะชาร์จพวกมันให้ได้ถึงศักยภาพใหม่ผ่านพินที่ละเอียดอ่อนหนึ่งอันในขณะที่แรงดันไฟฟ้าของพินอื่น ๆ นั้นมีค่าคงที่มากกว่าหรือน้อยกว่า นั่นอาจเป็นสถานการณ์ที่คุณอาจถูกเรียกเก็บเงินถึง 15kV ด้วยความเคารพต่อพื้นดินเลือกชิ้นส่วนที่มีศักยภาพภาคพื้นดินโดยพูดว่าตะกั่วเป็นประตู

กางเกงขาสั้นบรรจุภัณฑ์นำไฟฟ้าพินทั้งหมดเข้าด้วยกัน สิ่งที่คุณทำคือการนำกระเป๋านำไฟฟ้ามาสู่ศักยภาพของคุณก่อน กระแสการชาร์จใด ๆ ที่มีการไหลเข้าสู่องค์ประกอบนั้นจะทำผ่านหมุดทั้งหมดดังนั้นจะไม่เกิดความเสียหายต่อส่วนประกอบ

สมมติว่ามีกล่องหุ้มฉนวนของส่วนประกอบในถุงนำไฟฟ้าที่มีประจุ 100kV มาถึงที่เวิร์กสเตชันของคุณ คุณและเวิร์กสเตชันนั้นมีการต่อสายดิน คุณเปิดกล่องและทันทีที่คุณสัมผัสถุงองค์ประกอบกระแสไฟระหว่างคุณและถุงเพื่อระบายลงไปที่พื้นดินที่มีศักยภาพ ในขณะเดียวกันถุงยังคงหมุดพินส่วนประกอบทั้งหมดที่มีศักยภาพเท่ากันดังนั้นจึงไม่มีการใช้แรงดันไฟฟ้าที่เป็นอันตรายในส่วนประกอบ ตอนนี้คุณและส่วนประกอบมีศักยภาพเท่ากันคุณสามารถเปิดและสัมผัสได้

ทำไมส่วนประกอบถึง 100kV แน่นอนโรงงานพื้นดินอื่น ๆ นั้นไม่แตกต่างจากของคุณ? ไม่ แต่การเดินทางครั้งสุดท้ายอาจเกิดขึ้นโดยผู้ชายที่มีรองเท้าไนลอน เมื่อสิ่งของถูกบรรจุอย่างเหมาะสมมันไม่สำคัญว่าขั้นตอนกลางของการเดินทางนำไปสู่วิธีที่มีศักยภาพแตกต่างจากพื้นดิน


2
มันทำให้ฉันตกตะลึงเป็นบางครั้งที่บรรจุภัณฑ์นำไฟฟ้ากางเกงขาสั้นเข้าด้วยกัน หากพวกเขากำลังทั้งหมดที่ฝังอยู่ในบล็อกโฟมคง dissipative เห็นได้ชัดว่าเราสามารถคาดหวังให้พวกเขาทั้งหมดย้ายประมาณในเวลาเดียวกัน อย่างไรก็ตามพิจารณากรณีของฮาร์ดไดรฟ์ที่ห่อในถุงป้องกันไฟฟ้าสถิตย์ หมุดมีแนวโน้มที่จะไม่สัมผัสกับกระเป๋า ในกรณีเช่นนี้ฉันจะสมมติว่ามีการออกแบบให้พิจารณาอีกเล็กน้อย
Cort Ammon - Reinstate Monica

@CortAmmon ใช่เพื่อลดความยุ่งยากฉันตั้งใจไม่ได้ไปที่ผลลัพธ์ของการป้องกันฟาราเดย์ของสิ่งที่แนบมาเป็นสื่อกระแสไฟฟ้าซึ่งรักษาศูนย์ภายใน ดังนั้นหมุดจึงไม่จำเป็นต้องสัมผัส
Neil_UK

3
สำหรับฉันดูเหมือนว่าคำตอบนี้จะดีที่สุดถูกต้องเพียงบางส่วนเท่านั้น ใน IC ทั่วไปไม่ใช่ทุกส่วนของชิปที่เชื่อมต่อโดยตรงกับพิน แม้ว่าคุณจะต่อสายพินทั้งหมดพร้อมกันจะมีกระแสไฟฟ้าชั่วคราวระหว่างจุดที่หมุดเชื่อมต่อและส่วนที่เหลือของชิป อาจไม่ได้ (เกือบ) เท่าที่คุณมีหากคุณต่อสายดินเพียงหนึ่งพินและปล่อยให้คนอื่น ๆ ปล่อยผ่านชิป แต่ก็ยังมีบ้าง AFAICT เหตุผลที่แท้จริงว่าทำไมถุงป้องกันไฟฟ้าสถิตย์จึงได้รับคำตอบจาก The Photon: พวกเขามีความต้านทานสูงพอที่จะชะลอการปล่อยลงสู่อัตราที่ปลอดภัย
Ilmari Karonen

ส่วนประกอบได้รับความเสียหายเช่นกันเมื่อเคสมีศักยภาพแตกต่างจากพิน (หรือส่วนอื่น ๆ ) การตัดพินเข้าหากันไม่ได้ป้องกันความเสียหายที่เกิดจากไฟฟ้าสถิตย์ซึ่งเป็นบทเรียนที่ถึงตายในขณะที่จัดการกับมอเตอร์จรวดเชื้อเพลิงแข็ง
เบอร์ทรัมออบรีย์อดัมส์

นอกจากนี้สิ่งใดก็ตามที่มีความสามารถในการเชื่อมต่อผ่านตัวส่วนประกอบจะถูกทำให้รุนแรงขึ้นโดยการต่อสายดินที่มีความต้านทานต่ำจริง ๆ ...
rackandboneman

31

หวังว่าชิ้นส่วนของคุณจะได้รับการบรรจุในถาดหรือถุง ESD จากนั้นเมื่อคุณวางลงบนแผ่นรอง ESD ของคุณในห้องปฏิบัติการของคุณค่าใช้จ่ายใด ๆ ที่สร้างขึ้นบนแผ่นรองกันเปื้อนสามารถระบายออกไปผ่านบรรจุภัณฑ์และแผ่นรอง พวกมันจะไม่ปล่อยเร็วพอที่จะสร้างความเสียหายต่อชิ้นส่วนได้เนื่องจากทั้งกระเป๋าและแผ่นรองมีความต้านทานสูง (1 megohm ถึงพื้นเป็นเรื่องธรรมดาสำหรับเสื่อ ESD และสายรัดข้อมือ)


ชิ้นส่วนที่ไวต่อไฟฟ้าสถิตย์ไม่ควรถูกส่งไปยังถุงหรือถาดสำหรับแยกทิ้งเนื่องจากไม่ทำสิ่งใดเพื่อป้องกันไฟฟ้าช็อตจากการทำลายชิ้นส่วน ชิ้นส่วนยังสามารถถูกทำลายได้ด้วยการเกิดไฟฟ้าช็อตคงที่ผ่านวัสดุที่ละลาย ควรส่งชิ้นส่วนทั้งหมดในวัสดุป้องกันไฟฟ้าสถิตย์
Keltari

12

ความเข้าใจของฉันคือสิ่งที่ปลอดภัยของ ESD ถูกออกแบบมาเพื่อนำทุกสิ่งที่สามารถสัมผัสชิ้นส่วนไปสู่พลังงานศักย์ไฟฟ้าเดียวกัน

นั่นคือเมื่อคุณถูก

พื้น.

และนี่คือเมื่อคุณผิด ไม่มีสิ่งเช่น "พื้นดินสากล" ไม่แม้แต่โลกจะเป็น คุณเพียงแค่เลือกจุดของวงจรแล้วพูดว่า "ด้วยพลังที่ฉันได้รับจากวิทยาศาสตร์วิศวกรรมไฟฟ้าฉันขอประกาศให้คุณเป็นพื้นดินและพื้นที่อื่น ๆ ทั้งหมดเป็นโมฆะ" และแทนที่จะเป็นดาบคุณสัมผัสกับสิ่งที่ปลอดภัยของ ESD แค่นั้นแหละ.

ไม่สำคัญว่าดินของคุณจะเหมือนกันหรือแตกต่างจาก 1,000V ที่ใช้ในโรงงาน ตามที่คุณกล่าวว่า ESD อุปกรณ์ความปลอดภัยถูกออกแบบมาเพื่อนำมาเป็นส่วนหนึ่งได้อย่างปลอดภัย (อ่าน: ช้า) เพื่อคุณพื้นดิน


2

ส่วนขยายแบบลอจิคัลของสิ่งนี้คือการส่ง PCB ทดแทนไปยังสถานีอวกาศนานาชาติหรือดาวเทียมที่ "กราวด์" ในแง่ของสิ่งที่คุณยืนอยู่ห่างออกไปและแยกจากกันโดยสูญญากาศ ค่าใช้จ่ายจำนวนมากสามารถสร้างขึ้นในอวกาศดังนั้นจะมีความแตกต่างที่อาจเกิดขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ ในแง่ของไฟฟ้าไม่มีปัญหาตราบใดที่คุณนำทั้งสองบริเวณมารวมกันอย่างเหมาะสม (ค่อยๆผ่านการต้านทานอย่างมีนัยสำคัญและไม่ก่อให้เกิดความแตกต่างที่มีขนาดใหญ่ในวงจร - ดูคำตอบของ Neil_UK)


0

electrostatics พื้นฐาน: หากถุงหรือกล่องโลหะหรือภาชนะตัวนำอื่น ๆ ล้อมรอบวัตถุบางอย่างอย่างสมบูรณ์ศักยภาพของวัตถุนั้นจะมีค่าเป็นศูนย์อย่างมีประสิทธิภาพไม่ว่ามันจะเชื่อมต่อกับพื้นดินหรือแหล่งพลังงาน 10KV (ฉันสงสัยว่ามีข้อยกเว้นสำหรับ AC ความถี่สูง แต่เราสามารถเพิกเฉยได้)

เมื่อวัตถุถูกบรรจุในโรงงานถุงจะถูกต่อลงดินจากโรงงานเพื่อทำการถ่ายโอน อาจมีความผันผวนหลายพันโวลต์ระหว่างจุดนั้นกับจุดที่คุณอยู่ แต่ศักยภาพระหว่างจุดสองจุดใด ๆ ภายในถุงยังคงเป็นศูนย์

เมื่อคุณได้รับกระเป๋าคุณวางสายดินลงบนพื้นโต๊ะแล้วเปิดมัน ในขณะที่มือของคุณเอื้อมถึงมันจะเป็นศูนย์เมื่อเทียบกับพื้นโต๊ะเพราะสายรัดข้อมือของคุณรับรองได้และส่วนประกอบนั้นอยู่ที่พื้นโต๊ะเพราะกระเป๋า


สิ่งนี้เป็นจริงสำหรับวัตถุภายในถุง / กล่องที่เชื่อมต่อด้วยระบบไฟฟ้าเท่านั้น ในฐานะที่เป็น@CortAmmonชี้ถ้าบางส่วนจะสัมผัสถุง แต่คนอื่น ๆ เป็นฉนวนชาร์จ / การปลดปล่อยถุงสามารถสร้างความแตกต่างที่อาจเกิดขึ้นระหว่างสิ่งที่แตกต่างภายในถุง (ไม่มีฉนวนกันความร้อนที่สมบูรณ์แบบ แต่อาจต้องใช้เวลานานในการคิดเท่ากัน) อย่างไรก็ตามนี่คือเหตุผลที่มีถาดนำไฟฟ้าไม่ใช่แค่กระเป๋า
ปีเตอร์กอร์เดส

หากคุณวางวัตถุในกระเป๋า แต่ถูกหุ้มฉนวนจากนั้นให้เพิ่มศักยภาพของถุงที่ปิดผนึกศักยภาพของวัตถุนั้นจะถูกยกขึ้นในปริมาณที่ใกล้เคียงกัน
Hot Licks
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.