Devrais-je m'inquiéter des décharges électrostatiques?

Travaillant principalement avec des micro-contrôleurs, je n'ai jamais pris la peine de me mettre à la terre avec une dragonne ou avec une autre implémentation.
Devrais-je être inquiet à ce sujet? Quelle est la gravité de l'EDD lorsque je travaille sur des projets sur mon atelier?

Je sais que la plupart des gens vont me crier dessus pour ça. Et honnêtement, je prends quelques précautions contre les ESD au jour le jour, mais l’ESD est un mode de défaillance variable dans l’électronique moderne.

Pour ce qui est de mon expérience, je participe à l’enseignement de la classe de conception de la pierre de synthèse dans mon université, et ils doivent construire beaucoup de choses en 4 phases. Beaucoup d'étudiants (presque tous) ne nous écoutent pas lorsque nous mettons en garde contre les précautions ESD.

J'ai vu au moins 10 projets où ils ont blâmé l'EDD, dont un seul était probablement l'EDD. Dans ce projet, un tableau fonctionnait et un élève s’est approché pour le toucher et vous pouviez entendre le choc lorsqu’il déchargeait de l’électricité statique. Cela a échoué.

Pour les neuf autres, ils ont reproché à ESD de constater par la suite qu’ils avaient un défaut de conception difficile à détecter et qu’il n’a élevé que la tête laide dans des conditions très spécifiques.

J'ai entendu beaucoup plus de 10 projets blâmer ESD et trouver un problème en quelques heures, mais seulement 10 ont juré qu'ils devraient être autorisés à continuer jusqu'à la phase suivante parce que cela fonctionnait, mais que l'EDD les avait gâtés.

Sur cette note, lorsque vous travaillez, vous devriez vérifier les feuilles de données. La plupart des appareils modernes sont dotés d'une protection contre les décharges électrostatiques (ESD), avec une tension nominale établie à l'aide de HBM (modèle corps humain). Si elle est inférieure à 1 kV, elle est très susceptible. s'il est évalué à 2k, il est semi-résilient, il faudrait en général être stupide pour l'endommager. si c'est 4k, c'est assez résistant. s'il fait 8 km, vous entendrez une étincelle avant de le blesser.

Méfiez-vous de ceux qui accusent les décharges électrostatiques, mais portez un bracelet antistatique au cas où. vous pouvez obtenir un tapis et une sangle pour presque rien.

Oui, vous devriez / devez être inquiet à ce sujet. Le cas simple est celui où vous faites complètement sauter l'appareil. C'est facile, ça ne marche pas. Le problème est celui où vous endommagez le circuit du pilote d’E / S, ce qui est assez courant car c’est le bit exposé par la broche. Dans ce cas, le pilote peut sembler fonctionner pendant un certain temps. S'il doit fonctionner à haute vitesse pendant une partie du temps, il peut très bien échouer en donnant des défaillances intermittentes et difficiles à diagnostiquer. (J'y suis allé et j'ai reçu plusieurs t-shirts !!)

Cela devient de plus en plus nécessaire au fur et à mesure que les géométries des appareils se réduisent et que les tensions principales chutent. Les processus de fabrication des microcontrôleurs ont souvent été légèrement en retard par rapport au bord saillant, mais à mesure que l'épaisseur des couches d'oxyde diminue avec la taille de la géométrie du dispositif, la tension ESD requise pour l'endommager est réduite.

L'essentiel est que vous pouvez ignorer les précautions contre les décharges électrostatiques pendant un certain temps, mais pour combien de temps? Comme Clint Eastwood a déclaré: «Vous devez vous poser une question:« Est-ce que je me sens chanceux? Eh bien, es-tu punk?

La chose la plus délicate de l'EDD est que même quand il ne semble pas affecter quoi que ce soit, chaque petite décharge ne cause de certains dommages, que ce soit par piqûre du silicium, vaporisant un peu du fil de liaison, en enlevant une partie de la métallisation sur l' un des les couches de semi-conducteur, ou un autre effet, il modifiera physiquement le produit.

Dans la plupart des cas, la plupart des utilisations d'une pièce donnée ne seront pas modifiées de manière mesurable par le changement. La plupart des personnes modifient leurs conceptions de manière à ne pas les utiliser à proximité de leur limite. Il existe donc une marge considérable dans laquelle une partie piquée fonctionnera parfaitement pour d'autres utilisations.

Avec le temps, des décharges répétées modifieront suffisamment la pièce pour qu'elle se comporte légèrement hors spécifications - mais peut-être pas assez pour s'en rendre compte sans des tests approfondis. C’est vraiment le pire des scénarios. Comme cela fonctionne la plupart du temps, il est très difficile de savoir pourquoi cela ne fonctionne pas en cas d’échec. Il est de loin préférable qu'une partie échoue complètement, alors il est facile de la retrouver.

Alternativement, la seule petite décharge qui s’est produite une fois l’endommage suffisamment pour que lorsque vous l’utilisez à pleine capacité, elle échoue. Bien sûr, cela se produit une fois que vous l'avez déployé sur le terrain et il est difficile de le récupérer et de le résoudre.

Ce type de dommage ne peut être détecté sans retirer le silicium de l'emballage et l'inspecter, ou, dans les cas où le dommage est caché entre les couches, en découpant le silicium en feuilles très minces susceptibles de l'endommager.

Alors oui, tout le monde ici a raison quand il dit: "Je respecte rarement les précautions contre les ESD et je n'ai jamais vu de problème." Ils ne le verront jamais et, en cas d'échec, il n'y aura aucune raison de penser que c'est lié à l'EDD, car il n'y a pas eu d'événement récent.

Mais cela ne signifie pas que je vais faire confiance aux produits qui viennent de leur banc.

Vous ne devez ignorer les mesures ESD que si vous pouvez supporter la peine ($$) de remplacer quoi que ce soit. Toutefois, si vous ne mettez pas à la terre, sachez qu'une défaillance de périphérique n'est pas du tout ou rien. Une défaillance catastrophique complète est probablement le meilleur mode de défaillance, car vous ne perdrez pas autant de temps à essayer de comprendre ce qui ne va pas. Personnellement, je ne manipulerai rien de plus gros que la série 7400 sans un bracelet antistatique.

Si vous ne prenez pas les précautions ESD, vous risquez des dommages. La probabilité d’endommager quelque chose varie d’un endroit à l’autre (la température, l’humidité et la surface du sol étant des facteurs importants), et il est tout à fait possible que vous n'endommagez jamais rien (ou du moins que vous ne le remarquiez pas).

J'ai des appareils endommagés auparavant avec ESD. Heck, j'ai une fois tué un port série (quelque chose qui est protégé contre les décharges électrostatiques parce que les broches sont suspendues là-bas) en choquant les broches.

Cela ne veut pas dire pour autant que la protection contre les décharges électrostatiques (ESD) est primordiale. Même si vous n'aimez pas la gamme complète d'ioniseurs, de dragonnes et de revêtements de sol en carrelage conducteur, essayez d'obtenir un tapis mis à la terre pour votre banc et essayez de le toucher lorsque vous vous asseyez. Pendant que vous travaillez, vous aurez tendance à brosser le tapis avec vos mains, ce qui vous gardera principalement au même potentiel que les pièces du tapis et minimisera les risques de problèmes.

Mon expérience semble être que vous iriez probablement bien pendant des mois ou des années (en fonction des composants exacts et de la charge statique que vous accumulez dans votre environnement), mais ce n'est pas simplement un problème théorique et un jour, il va vous piquer. Probablement au moment le plus incommode et le moyen le plus coûteux de réparer.

Et ce n’est pas très difficile de se protéger, prenez donc l’habitude de le faire. Je n’ai pas suivi mon propre conseil là-bas, mais je le devrais vraiment et j’ai bien l’intention!

Oui, vous devriez vous en inquiéter, surtout si vous travaillez avec CMOS (qui concerne tous les circuits intégrés numériques de nos jours).

L’électricité statique peut facilement atteindre plusieurs kV lors d’une journée hivernale sèche en marchant avec vos chaussures à semelle en cuir sur un tapis en fibres synthétiques. Atteindre la poignée de la porte peut provoquer une étincelle des doigts et vous donner un choc désagréable.

Quel est le risque avec CMOS? Les entrées CMOS dans les circuits intégrés numériques tels que les microcontrôleurs ont une très haute impédance; si vous appliquez une tension, elle n’a nulle part où aller. Et la porte d'un MOSFET n'est isolée que par une couche d'isolation extrêmement fine du canal du FET. Donc, si vous êtes facturé à 4 000 V et que vous touchez la broche d'entrée des microcontrôleurs, la charge trouvera le moyen le plus simple de s'en sortir, et cela pourrait être la couche isolante de la porte. Si vous êtes chanceux, la charge n'endommage pas la couche d'isolation qui la traverse. Mais il est également possible que le MOSFET soit endommagé, ce qui pourrait endommager votre appareil.

Cela peut arriver lorsque vous manipulez une pièce posée sur votre bureau, mais cela est également possible pour les produits finis. Les boutons sont destinés à être touchés et laissent souvent un espace vide à travers lequel une décharge peut atteindre un PCB. Vous pouvez appliquer des mesures mécaniques telles que l’allongement du chemin en le transformant en un labyrinthe. Et vous pouvez protéger les traces sensibles avec des dispositifs de protection ESD rapides tels que des diodes de suppression des transitoires ou des varistances.

Les menaces d'EDD dont vous entendez parler sont réelles. Lorsque vous travaillez avec des appareils sensibles aux décharges électrostatiques, utilisez au minimum un tapis antistatique et un bracelet antistatique.

Il est intéressant de voir comment les gens disent: "Je ne suis pas les précautions contre l'EDD, mais vous devriez le faire" C'est bon ... nous ne sommes jamais à la hauteur de nos idéaux. Je pense que votre question est la suivante: devrais-je dormir sept à huit heures par nuit? La réponse est "oui, dormir suffisamment, c'est important ... mais parfois ça n'arrive pas"

Les précautions contre les décharges électrostatiques sont particulièrement importantes dans les paramètres de fabrication où vous fabriquez un produit et que vous ne souhaitez pas traiter avec des réparations sur le terrain. En règle générale, les dommages causés par les décharges électrostatiques ne sont pas immédiatement apparents, mais peuvent faire échouer un produit après des mois ou des années d'utilisation.

C'est une bonne chose d'avoir l'habitude d'utiliser les précautions de base ESD. Cela étant dit, je ne serais pas très sévère avec vous-même pour la plupart des travaux de base. Si vous prenez occasionnellement une puce sans dragonne, ne vous sentez pas coupable.

Si vous êtes un amateur, vous n'avez pas vraiment besoin de vous soucier de la protection ESD.

Si vous construisez des prototypes pour un projet réel, alors vous devriez vous préoccuper de la protection contre les décharges électrostatiques ... mais en réalité, vous ne vous en soucierez probablement pas trop, mis à part toucher périodiquement la pièce de métal mise à la terre la plus proche qui soit.

Si vous construisez un équipement de production qui sera vendu à des clients payants, vous devez vous préoccuper de la protection contre les décharges électrostatiques. Cela signifie une sangle et un tapis à tout moment dans une zone sans tapis.

Ma réponse est assez simple. J'ai appris ma leçon à la dure.

Il suffit d'utiliser la protection ESD.

Les dragonnes sont ennuyeuses, oui. À tout le moins, allez chercher un tapis ESD grand et de bonne qualité et posez-le sur votre bureau. Il est donc beaucoup plus improbable que vous touchiez quoi que ce soit avant de poser vos mains sur la table. De toute façon, j'ai tendance à reposer mes bras sur la table lorsque je travaille.

Mon histoire est que je pensais que tout allait bien, jusqu'à ce que je passe un hiver particulièrement froid et que je ne porte le mauvais pull qu'un jour. J'ai embrouillé tous mes programmeurs AVR et des dizaines de mes propres cartes pour qu'ils fonctionnent maintenant "parfois". c'était en fait parce que mon tapis ESD était de mauvaise qualité. Cela m'a coûté des semaines. Ce n'est tout simplement pas la peine.

Nous n'avons jamais eu de problèmes d'ESD, que ce soit dans le prototypage ou dans la production, et nous n'utilisons pas de cache-poignets ni d'autres objets. OTOH nous n'avons pas de tapis et ne portons pas de vêtements en laine ou synthétiques. Pour cette raison, nous n'avons jamais eu de décharge statique de vos corps au travail.

Je suggérerais si possible de lutter contre les accumulations d'électricité statique à la source (vérifiez vos vêtements, vos meubles et votre humidité) et, après cela, vous pourrez acheter un équipement de mise à la terre pour une double protection.

vieux fil, mais pour tous ceux qui lisent maintenant. Quelqu'un a mentionné toucher le radiateur pour décharger, c'est une idée fausse très commune! veuillez excuser ma grammaire et ma terminologie, pas un locuteur natif. mais fondamentalement, le dommage survient lorsque des objets de charges différentes entrent en contact, l'égalisation soudaine des électrons provoque le dommage. si vous vous mettez à la terre, vous pourriez être à la charge de terre, mais la puce elle-même pourrait avoir une charge accumulée, si vous êtes mis à la terre et que vous le touchez, il y aura une poussée d'électrons. c'est pourquoi les sangles ESD ne sont pas juste un fil de cuivre, il y a une résistance élevée !!! afin que les corps s'égalisent en charge progressivement plutôt qu'instantanément. tant de gens pensent qu'ils sont protégés contre les décharges électrostatiques s'ils tiennent à un corps mis à la terre. FAUX!!