Компьютеры и антистатическая безопасность

Несмотря на то, что современные по­лу­про­вод­ни­ко­вые ком­по­нен­ты ком­пью­тер­но­го про­из­вод­ст­ва на­деж­но за­щи­ще­ны от уг­ро­зы ESD, со­блю­де­ние пра­вил ан­ти­ста­ти­че­ской без­о­пас­нос­ти по-преж­не­му ак­ту­аль­но для сбо­роч­ных де­пар­та­мен­тов и сер­вис­ных служб. Ста­ти­че­ское элек­три­че­ство ос­та­ет­ся ис­точ­ни­ком рис­ков в под­дер­жа­нии ис­прав­нос­ти уз­лов и сис­тем пер­со­наль­ной плат­фор­мы, хо­тя его не­кон­т­ро­ли­ру­е­мый раз­ряд и со­про­вож­да­ет­ся не­зна­чи­тель­ным ос­во­бо­ж­де­ни­ем элек­три­че­ской энер­гии.

В чем опасность статической электризации?

Наибольшую опасность для контроллеров и микросхем пред­став­ля­ет ог­ром­ная раз­ность по­тен­ци­а­лов в скоротечном процессе ESD — Electro-Static Discharge. Его динамика и градиент порождают опасные токи, достаточные для раз­ру­ше­ния чув­ст­ви­тель­ных входных цепей либо необратимой деградации интегральных транзисторных схем. «Плавающие дефекты» становятся неотъемлемым спутником статических ударов. Их поиск и обнаружение становятся не­три­ви­аль­ной задачей для сервиса персональных компьютеров. В итоге, затратная составляющая на устранение по­след­ст­вий ESD многократно превышает финансирование, направленное на формирование политики ан­ти­ста­ти­че­ской без­о­пас­но­с­ти.

Как возникает электростатический разряд? Он возможен только при наличии разности потенциалов на двух со­при­ка­са­ю­щих­ся плоскостях. Статическое электричество, в свою очередь, возникает в результате потери электрона мо­ле­ку­лой вещества, либо его захватом на внешнюю орбиту извне. Донор электронов приобретает положительный по­тен­ци­ал, а акцептор (получатель) — отрицательный. В итоге такого дисбаланса высока вероятность молекулам ве­ще­ст­ва вернуться в равновесное состояние. Крошечная молния разряда и приводит к нему, высвобождая некоторое ко­ли­че­ст­во энер­гии. Для оценки антистатической безопасности важно спрогнозировать уровень потенциалов на по­верх­но­с­ти, генерирующей статический заряд, и его источник.

Электростатический разряд возникает в ряде случаев, важными из которых для полупроводниковых изделий яв­ля­ют­ся следующие:

• Трибоэлектрический процесс становится результатом контакта двух материалов, классический пример — спо­соб­ность янтаря электризоваться при трении;
• Термоэлектрический процесс генерирует статическое электричество при существенном перепаде температур;
• Индукционная электростатика становится результатом наведения заряда при перемещении заряженного объ­екта вблизи незаряженного;
• Емкостной процесс возникает в результате парадоксального снижения емкости разделяемых материалов, на­при­мер, в результате раскроя или порезки, что влечет рост потенциалов на разделяемых поверхностях;
• Электростатический эффект возникает также на фоне высокой напряженности электромагнитного поля, на­ве­ден­но­го в результате радиационного воздействия, ультрафиолетового или рентгеновского излучения либо в не­по­сред­ст­вен­ной бли­зос­ти к проводникам, находящимся под высоким напряжением.

Правила антистатической безопасности

Индивидуальные средства защиты являются ключевым пунктом любой антистатической программы. Только обеспечив персонал надежным токоотводом можно гарантировать сохранность компьютерной техники в зоне ответственности персонала.

Риск ее повреждения в результате воздействия ESD-разрядов существенно снижается при соблюдении следующих нехитрых правил:

1. Надежное заземление персонала и оборудования, с которым соприкасаются или могут соприкасаться ком­пью­тер­ные комплектующие (материнские платы, платы адаптеров, процессоры, модули памяти, дисковые и твер­до­тель­ные накопители);
2. Антистатический инструмент, оборудование и рабочая одежда персонала;
3. Антистатическая упаковка для изделий, которые покидают безопасную зону;
4. Отказ от использования диэлектриков, токоотвод с которых невозможен;
5. Ионизация воздуха в зоне проблемного заземления.

Антистатическое оснащение рабочего места

Для малого бизнеса важно оценить стоимость антистатического оснащения рабочих мест и, в случае отсутствия про­из­вод­ст­вен­ной зоны, оснастить выделенный участок средствами ESD-защиты. Его границы нужно обя­за­тель­но раз­ме­тить, а в рамках данной территории неукоснительно соблюдать правила антистатической без­о­пас­нос­ти.

Представление о действующих нормативах в области антистатического оснащения можно из международного стан­дар­та IEC61340-5-1:

Ответственность за соблюдение норм IEC61340-5-1 как слагаемого системы контроля качества ISO 9000 лежит на высшем руководстве предприятия. Приказом руководителя назначается ESD-координатор, от­вет­ст­вен­ный за про­из­вод­ст­во ра­бот по антистатической защите и напрямую подотчетный высшему руководству.

В функции ESD-координатора входит:

• обеспечение персонала необходимой информацией об ESD-программе конкретного предприятия и применяемых положениях стандарта IEC61340-5-1;
• определение перечня необходимых технических средств ESD-оснащения;
• определение зон на предприятии, подлежащих ESD-защите;
• обучение персонала, контроль соответствия знаний и навыков по линии ESD;
• проверка соответствия технических средств и процедур утвержденным нормативам;
• ведение регистрационных записей и отчетов по направлению ESD;
• принятие решений о методике и периодичности мониторинга и аудита.

Персонал предприятия, оперирующий с ESD-чувствительными компонентами, обязан неукоснительно со­блю­дать пра­ви­ла обращения с ними, понимать свою ответственность и докладывать ESD- координатору о нарушениях функ­ци­о­ни­ро­ва­ния технических средств или норм поведения в рабочей зоне.