Permítanme disculparme primero, ya que sé que este tema parece haber sido discutido extensamente, pero algo no me hace clic después de investigar durante muchos días en Stack, Google y YouTube. Quiero aclarar algunos pensamientos en mi cabeza sobre la aplicabilidad de los dispositivos antiestáticos (como muñequeras y tapetes) y cómo funcionan. Enumeraré mis pensamientos/preguntas actuales de la siguiente manera...
1.) El propósito de la resistencia en el cable de conexión a tierra de la correa/alfombrilla: según tengo entendido, el propósito de la resistencia es que cuando haya una diferencia de potencial entre usted y el dispositivo en el que está trabajando, la resistencia limitará la corriente alimentada el dispositivo para reducir el daño. ¿Es esto cierto?
2.) Cómo ocurre la ESD cuando se trabaja en un dispositivo: entiendo que la ESD ocurre cuando hay una diferencia de voltaje entre usted y el dispositivo. También entiendo que el voltaje es una medida relativa entre dos puntos. Además, me han enseñado que "suelo" y "tierra" son dos cosas diferentes. Mi gran fuente de confusión es cómo previenes una descarga estática inicial. Según tengo entendido, cuando estamos conectados a "tierra", no es necesariamente tierra. Este potencial de "tierra" puede variar según el proveedor de electricidad. Como tal, donde sea que se desarrolle su dispositivo, habrá logrado el equilibrio en la carga en relación con cualquier "tierra" en relación con la que se haya preparado (suponiendo que los fabricantes desarrollen dispositivos conectándose a tierra ellos mismos y todos los componentes).
3.) Cuando se trabaja con dispositivos, ¿es mejor conectar todo a tierra? ¿O conectas todo al dispositivo? Según tengo entendido, usted se configura a sí mismo y a su dispositivo al potencial de tierra o se configura al mismo potencial que el dispositivo. En ambos casos, ¿no habría todavía una descarga inicial? Un escenario en mi cabeza es que toco el metal desnudo de un tomacorriente con conexión a tierra para dispersar cualquier estática en mí inicialmente. Cuando voy a manejar el dispositivo, ¿cómo puedo estar seguro de que el dispositivo tiene el mismo potencial conectado a tierra dentro de su empaque antiestático y que no descargaré corriente a través de él?
4.) Suponiendo que haya una descarga natural inevitable y que mi preocupación al respecto sea correcta, ¿se trata solo de cuál es más segura, la descarga "natural" o la ESD? Según tengo entendido, la ESD puede generar una diferencia de potencial de cientos a miles de voltios. Si uso una CPU como dispositivo de ejemplo, creo que cualquier cosa de más de 2 voltios tiene el potencial de dañar/freír la CPU. En este caso, ESD es definitivamente una mala noticia. Sin embargo, debido solo al transporte a través de los EE. UU. y al potencial de diferencia de los terrenos relativos, ¿es probable que siempre haya una diferencia de algunos voltios entre yo y cualquier otra cosa con la que interactúo? En este caso, ¿no siempre dañaría potencialmente la CPU al sacarla de su embalaje?
5.) Por último, tal como lo veo ahora con todas mis preocupaciones, los dispositivos ESD, como muñequeras y tapetes, no lo protegen a usted ni a su dispositivo contra ninguna descarga inicial (dado que siempre puede haber una diferencia en su potencial de reposo), solo evitar la futura acumulación de estática mientras trabaja en el dispositivo. ¿Es esto cierto?
¡Muchas gracias por su paciencia para ayudarme a resolver esto!
La resistencia está ahí principalmente para protegerte . Si accidentalmente toca un cable con corriente cuando está parado sobre un piso aislante, recibirá una sacudida muy desagradable que probablemente no lo mate (¡pero no lo intente!). Si toca un cable vivo mientras una muñeca está firmemente conectada a la Tierra, entonces fluirá una corriente mucho más grande, que es mucho más probable que lo mate. La resistencia reduce la corriente a algo mucho más seguro. Dicho esto, la resistencia también limita la corriente que fluye cuando te pones la correa por primera vez, evitando la descarga de electricidad estática que a veces recibes al tocar metal en un día frío y seco.
"Suelo" puede significar varias cosas. Puede ser la Tierra, y el voltaje al que está. Pero en circuitos pequeños de CC, a menudo es el terminal 0V de la fuente de alimentación o el terminal negativo de la batería. En el caso de los dispositivos que funcionan con baterías, es posible que no haya conexión entre "tierra" y la Tierra. Aquí en el Reino Unido, el término "conectado a tierra" se usa a menudo en lugar de "conectado a tierra", que tiende a ser más claro. Los tapetes antiestáticos normalmente están "conectados a tierra", pero realmente funcionarán, incluso si no lo están. Lo importante es que tú, el tapete y el circuito en el que estás trabajando estén todos conectados entre sí.
Estás tratando de deshacerte de las decenas/cientos de miles de voltios causados por la electricidad estática. El voltaje impar aquí o allá realmente no importa para la mayoría de los circuitos integrados. Los componentes sensibles a ESD normalmente se envían en un embalaje especial, que es ligeramente conductivo. Tan pronto como tomas el paquete, el voltaje se iguala.
La muñequera descargará cualquier estática inicial cuando se la coloque por primera vez. Entonces detendrá cualquier nueva acumulación.
1) En realidad, el dispositivo y usted deben estar conectados a tierra para que no haya potencial entre el dispositivo y cualquier otro objeto.
2) La conexión a tierra tiene conductores que van a tierra, en un sistema ESD real es necesario asegurarse de que la resistencia/impedancia entre usted y la conexión a tierra esté por debajo de cierto nivel. La conexión a tierra en un esquema podría estar aislada y es posible que no se conecte a tierra. Por lo general, la tierra del chasis se conecta con la tierra física.
3) Según el dispositivo, la conexión a tierra del chasis suele ser lo mejor, pero es posible que algunos dispositivos no se conecten a tierra.
4) El empaque está diseñado para ser una jaula de Faraday, si tiene una caja rodeada por un conductor, la carga de los campos eléctricos externos debe ser cero en el interior de la caja (asumiendo que no hay carga neta generada por el material). Esto significa que no hay potenciales ni gradientes de tensión. Las bolsas rosadas antiestáticas solo son adecuadas para un uso, ya que la capa conductora se daña fácilmente y no evita la carga esd o triboeléctrica cuando se daña. Si realmente desea proteger los dispositivos electrónicos, colóquelos en las bolsas de mylar o en una caja de metal y asegúrese de que no haya aberturas. Los materiales (y los materiales de embalaje) como la espuma cerca del dispositivo bajo protección deben ser seguros contra descargas electrostáticas (ESD).
5) Las muñequeras ESD pondrán a cero el potencial entre usted y la tierra, si tiene una carga y toma la muñequera, habrá una chispa (si tiene una muñequera correctamente conectada a tierra, no habrá chispa debido a la resistencia de 1M). También hay monitores de correa que se aseguran de que la conducción entre usted y la correa esté por encima de cierto nivel. A veces (especialmente en ambientes secos) se debe usar una loción ESD para mantener la conducción entre usted y la correa. En laboratorios especialmente sensibles, la humedad se controla a un nivel de ~60 % porque el agua mitiga la carga. En segundo lugar, la ropa también genera potenciales de voltaje. Las batas de laboratorio conductoras minimizan este efecto.
Nota sobre bolsas antiestáticas de wikipedia:
Las bolsas conductoras antiestáticas se fabrican con una capa de metal conductor, a menudo de aluminio,[3] y una capa dieléctrica de plástico cubierta con un revestimiento disipador de estática. Esto forma tanto un escudo como una barrera no conductora, protegiendo el contenido de la carga estática a través del efecto de jaula de Faraday .
La resistencia controla la VELOCIDAD de la descarga, que, sí, si lo piensas de esta manera, la velocidad es lo que causa el daño. Estás cargando constantemente a medida que te mueves, mueves los brazos hacia adentro y hacia afuera y tu ropa se frota. La correa y el tapete y el tamaño de la resistencia no solo son para la descarga inicial cuando caminas hacia el área y te pones la correa, sino que también están ahí para mantener constantemente la carga que sigues haciendo. el objetivo es mantenerte a ti y a la unidad en el mismo potencial para que no generes los tipos de pasos en la diferencia de carga que causan daño (mantenlos lentos y bajo control).
Sí, tocar el tornillo de conexión a tierra en el centro de un tomacorriente o interruptor de luz o el chasis de la computadora cercana, etc. eliminará la carga que acumuló al caminar hacia el banco, y la razón por la que "siente" esa descarga o incluso ve es debido a la falta de control de la tasa, sin resistencia, simplemente lo está arrojando en ese metal alimentado a tierra. ¿Y por qué no "sientes" ese zap cuando tocas el tapete o la muñequera después de caminar por el edificio hasta la mesa de laboratorio?
Se trata de controlar la tasa de cambio de la carga, así como el delta entre usted y la unidad en la que está trabajando/tocando. Las correas del talón son en su mayoría inútiles, algunas personas piensan que puede salirse con la suya con solo una, la idea es la misma descarga a un piso tratado, pero es probable que esté caminando produciendo mucha carga, y no es que se esté saltando, pero si solo tiene uno no está manteniendo el control de ese cargo. Si estás sentado, probablemente no tengas el talón en el suelo de todos modos, ahora confías en la silla para que te conecte a tierra si eso funciona. Si realmente te importa esto, las muñequeras son el único camino a seguir, idealmente las que tienen pitidos para decirte que estás conectado en todo momento. Todos los dispositivos van en bolsas en cajas y luego puedes quitar la correa y llevar la caja a otra estación, amarre y retire los artículos de la caja y las bolsas. Cualquier cosa menos de eso por qué molestarse.
La forma de evitar daños por estática es evitar la descarga en componentes electrónicos sensibles como las puertas CMOS.
Hay básicamente dos formas de lograr esto:
Cuando los circuitos modernos están conectados a las fuentes de alimentación, la mayoría de los pines de entrada tienen diodos de descarga que unen el pin a las líneas de suministro. Esto dirige efectivamente la carga estática al suministro para evitar daños.
La descarga en el dispositivo en ambos casos se convierte en un capacitor cargado del entorno que se descarga en la capacitancia del circuito. Si el condensador en el entorno es lo suficientemente pequeño o el voltaje lo suficientemente bajo, no se produce ningún daño.
Recuerde que la capacitancia de un dispositivo desconectado es muy pequeña y es muy fácil generar un voltaje de, digamos, más de 15 voltios. Cuando el dispositivo está en circuito, los circuitos de suministro de energía tienen una capacitancia mucho mayor, lo que hace que sea menos probable que se produzcan daños.
Espero que esta descripción general lo ayude a comprender el daño electrostático.
Para manejar con seguridad dispositivos o sistemas sensibles a ESD, simplemente toque el pin GND de
1) la placa de circuito impreso 2) el circuito integrado
Y cuando alguien quiera entregarte una "cosita" sensible a ESD, insiste en que primero te toque físicamente. Eso también descarga la "cosita", y ahora pueden entregarte la "cosita".
Ecnerwal
Claudio Avi Chami
Claudio Avi Chami
Eugenio Sh.
Sam