Statická elektrina a elektronika

[fortran1986]

Začal som sa venovať hrátkam s elektronikou. Nakúpil som si kopu súčiastok, komponent, shieldov, microcontrollerov, processorov atď. Kúpil som si na to taký organizér zložený s malých plastových šuflíkov. Mno, ale vačšina tých komponent mi chodí zabalených v sáčkoch, ktoré tlmia elektrický výboj.

Rád by som tie súčaistky vybalil a vložil do šuflíka "len tak" nezabalené, ale mám strach či ich náhodoou nepoškodím. Aká je pravdepodobnosť, že statická elektrina niečo zničí? Celé detstvo som sa venoval pokusom s elektronikou.

Používal som rôzne čipy a tranzistory FET MOSFET riadené elektrickým poľom a nikdy sa mi nič nezničilo (zničilo ale nie statickou elektrinou), taktiež s počítačovými komponentami som X krát manipuloval, nikdy som nebol uzemnený a nikdy som nič nepoškodil. Takže mne príde, že toto je trošku prehnaná opatrnosť. Alebo ako tie súčiastky uskladniť a ako s nimi manipulovať?

Naozaj sa človek musí uzemniť keď chce manipulovať s elektronikou? keby som na tie šuflíčky z vnútra naniesol nejaký elektrovodivý lak, antistatický sprej, alebo kovovú fóliu nestačilo by to?

[Reklama]

[Jakub Štech]

Z vlastní zkušenosti je to taky bez problémů. ESD safe balení (metalizované sáčky atd.) to chrání hlavně v dopravě, kdy se to všechno hýbe, otírá o sebe, generuje náboj. Uskladnění v pořadači z tohoto hlediska není problém.

Problém je ale v tom, že to neškáluje :-) pořadače jsem měl asi první půlrok, pak už jsem to nechával v těch sáčcích, ve kterých mi to přijede z Farnella, Mousera a dalších. Na přihrádku pořadače se totiž nevejde tolik informací, jako je na tom sáčku, a s časem ty kategorie rostou hodně rychle do šířky (i u hloupých keramických kondenzátorů sledujete kapacitu, napětí, pouzdro, hmotu, ESR, ...). Ještě mi tu přežívá pár AideTek krabiček na pasivní součástky, ale i ty mají svoje mouchy (občas se něco vysype).

[redustin]

Ad škálování krabiček - naprostý souhlas. Vždy je potřeba krabička pro hodnotu mezi.

Osvědčilo se mi podél zdi v dílně (třeba i v chodbě) vodorovně napnout pod sebe  lanka a na ně věšet popsané pytlíčky na záclonové svorky (nejlevnější https://www.aliexpress.com/item/33044997675.html ) ve správném pořadí. Jen odpory zaberou dobré 3 metry, takže čím delší lanka, tím lepší. Na jednu zeď se vejdou tisíce pytlíčků.

[Jakub Štech]

Prádelní šňůra je elegantní sklad :-) akorát na to nesmí svítit slunce, ty štítky s popisem jsou totiž termotiskem a ten na UV vydrží jen chvíli. Mám tu někde bednu anonymních pytlíčků z Farnella, na které jsem se tohle naučil :-D a bohužel 0402 jsou bez potisku.

[redustin]

Šňůra se vytáhne, chce to ocelové lanko, pořádně napnout, aby se neprověsilo a pytlíky šly po něm snadno posouvat až do krajů. Třeba stovka pytlíků se šroubky už něco váží.

Na pytlíky se nalepí cenovková polepka a napíše hodnota, aby to bylo na všech stejně, na podobném místě a hodnoty se nemusely dohledávat v nějaké složité vytištěné tabulce od obchodníka. Originální pytlíky bývají veliké (zasahovaly by do lanka pod ním), ale stačí je přehnout. Většinu hodnot mám z kompletních Exx řad, takže je většina pytlíků stejných (maličkých). Jedno úložné místo vyjde pod korunu, když se levně koupí úchyty z Číny.

[Reklama]

[Lukas1500]

Naozaj sa človek musí uzemniť keď chce manipulovať s elektronikou? keby som na tie šuflíčky z vnútra naniesol nejaký elektrovodivý lak, antistatický sprej, alebo kovovú fóliu nestačilo by to?

Kdysi jsme ty plastové šuplíčky vystýlali obyčejným čistým alobalem a stačilo to. Integrované obvody v pouzdru DIL se zapichovaly do polystyrenu, zabaleného v alobalu jako čokoláda. Dnes má většina IO vestavěné ochrany proti ESD. Muselo by jít o speciální rychlé obvody, např. paměti, kde by kapacita ochran zpomalovala signály.

[František Ryšánek]

Naozaj sa človek musí uzemniť keď chce manipulovať s elektronikou? keby som na tie šuflíčky z vnútra naniesol nejaký elektrovodivý lak, antistatický sprej, alebo kovovú fóliu nestačilo by to?

Kdysi jsme ty plastové šuplíčky vystýlali obyčejným čistým alobalem a stačilo to. Integrované obvody v pouzdru DIL se zapichovaly do polystyrenu, zabaleného v alobalu jako čokoláda. Dnes má většina IO vestavěné ochrany proti ESD. Muselo by jít o speciální rychlé obvody, např. paměti, kde by kapacita ochran zpomalovala signály.

Souhlas, všechna dnešní logika je založená na některé variantě CMOS (FET), taky univerzální a silové FETy, a všechno to má integrovány přiměřené svodiče. Snad se mi ještě nestalo, že bych něco zničil statickým výbojem - a že elektřina občas pěkně srší, hlavně v zimě při suchém vzduchu. Na pracovišti máme uzemňovací náramky, ale pro svoje soukromé bastlení a opravy PC je nepoužívám a nikdy jsem nic statikou neodpálil. Když si vzpomenu, tak se preventivně vybíjím při usednutí k práci, ale jsem taky dost roztržitý :-) Asi tomu taky jde naproti, že většina desek a zařízení má kolem dokola kostru, která schytá první výboj. V dnešní době mám jenom informaci z vyprávění dědečků radioamatérů, že hnusně citlivé jsou dodnes špičkové GaAs FETy na vstupu mikrovlnných předzesilovačů - což je přesně případ, kde každá zbytečná parazitní kapacita navíc je nežádoucí.

Z tohoto soudku, potkal jsem (zničil jsem) v poslední době pár součástek, které jsou citlivé na *teplo* = delší ohřev při pájení, když netrefíte polohu na první pokus apod. Konkrétně bipolární VF tranzistory SiGe např. BFG425W nebo BFP650. Nebo miniaturní SMD LEDky v pouzdru 2x2 mm s pájecími ploškami na břiše (jako BGA). V momentě kdy odskočí probarvený difuzor od čipu, je konec. Takže hřát raději pájecí plošku než samotný čip a chce to mít na páječce co nejostřejší hrot. Viděl jsem video, kde to někdo pájel horkovzduchem, toho bych se trochu bál...

[Jakub Štech]

Na tohle téma bylo nedávno video na LinusTechTips, kde s ElectroBOOMem zkoušeli pomocí ESD zkoušečky zničit paměti v PC. Opravdu hodně viditelných jisker, ale RAM to nezničilo, protože ty svody fungují, jak mají.

https://www.youtube.com/watch?v=nXkgbmr3dRA

Z vlastní zkušenosti i poměrně "rychlé" čipy vydrží víc, než jim je souzeno. Osazoval jsem si prototyp s Allwinner H5 (velké čtyřjádro, BGA 347), když jsem to vzal do ruky, tak viditelný výboj z prstu vlezl do padů na jedné straně a vylezl ze strany druhé :-) nejspíš to šlo skrz GND plane v čipu, nic se nestalo. Slouží dodnes.

[janob]

Tak mne sa kedysi dávno (ale fakt dávno - aspoň takých 25 rokov) podarilo odpáliť statickým výbojom paralelný port. Išiel som rukou zozadu ku konektorom, skočila normálne okom viditeľná iskra od prsta ku konektoru paralelného portu, trochu ma to pichlo a musel som meniť kartu ... Odvtedy som sa pekne uzemňoval náramkom, keď som chcel šiahať na črevá v stroji, hlavne ak išlo o server za pár stotisíc korún. Pri lacnejších som sa aspoň najprv chytil radiátora ...

[XX125]

Dnešní integrované obvodu jsou běžně testované definovaným ESD výbojem 2000V z měkkého zdroje a 200V z tvrdého zdroje. Každý vývod se postupně vystaví výboji proti všem ostatním vývodům v obou polaritách. Musí to přežít a žádný elektrický parametr po elektrickém stresu nesmí vyběhnout z garantovaných limitů. Takový náboj na na svém těle nevyrobíš.

[FactChecker]

Ehm. Za prvé napětí samo o sobě nic neříká a za druhé člověk při svlékání svetru v zimě vyrobí v pohodě pár kilovoltů. Když ještě k tomu sedí na něčem co pěkně izoluje a navíc se hýbe, jde to ještě víc. Officiálně je zaznamenán výboj 35kV s nábojem 100 mJ.

[Jakub Štech]

Jo, 2 kV HBM (Human Body Model) je dnes už standard, ale bez nejmenších problémů (suchý vzduch v zimě, polyamidový koberec) to člověk vygeneruje na jednotkách metrů chůze.

Pro součástky v šuplíčkách je to ale irelevantní. Ty cestu do země nemají a člověk, když je chce sebrat, se cestou k nim dotkne spousty jiných předmětů a tím se vybije. A pokud ne, tak se neuzemní ani přes tu součástku.

[radioing]

My jsme kdysi koupili ESD polyethylenovou pěnu (taková ta černá pěnová hmota, co se do ní píchaly IC v DILu) a tou jsme si vystlali šuplata v regálech. Nebylo to ani tak drahé - několik m2 za pár stovek. Otevře se šuple a desítky desek jsou ihned vidět.
Ad ESD: Při skladování v šuplíkách a standardní manipulaci na stole je pravděpodobnost úrazu elektroniky ESD mizivá. Nejhorší jsou takové ty podávací scénáře z ruky do ruky - "Na, tady to máš ... prásk."