Wanneer je zelf een computer assembleert moet je rekening houden met ESD. Maar hoe gevaarlijk is dat nu voor jouw componenten?

Joey, 19 jaar
15 januari 2011

Op het internet krijg je zeer uiteenlopende reacties over ESD. De ene zegt dat het zeer gevaarlijk is en dat je een antistatisch polsbandje moet kopen, de andere kan het geen fluit schelen.

Daarom zou ik graag willen weten hoe gevaarlijk antistatische elektriciteit is voor de pc-componenten.

Is het bijvoorbeeld niet voldoende om de behuizing of de verwarming aan te raken?

Antwoord

ESD = Electrostatic discharge, elektrostatische ontlading.

Je weet waarschijnlijk dat elk punt in de ruimte, elk object, elke stukje van je lichaam, een "elektrostatische potentiaal" (ESP) heeft.  Op een klein verschil na is de ESP hetzelfde als een elektrische spanning, uitgedrukt in Volt.

Als een voorwerp elektrisch geleidend is en via een geleider (hoeft niet eens een goede geleider te zijn) in contact komt met een ander geleidend voorwerp, dan komen ze spontaan op gelijke ESP door uitwisseling van electronen = elektrische stroom.  Voorwerpen die niet in geleidend contact zijn met elkaar kunnen op verschillende ESP zijn en dat gedurende lange tijd blijven.  De verschillende potentiaal ontstaat door wrijving (rubber zolen over vasttapijt, een auto rijdend in droge lucht...), in contact komen met generatoren van spanning of lading (elektrische apparaten, een beeldbuis...) en andere.

Gemiddeld heeft een (elektrisch geisoleerde) persoon een ESP die gemakkelijk honderden Volt verschilt van voorwerpen in zijn omgeving. Als je, geisoleerd zijnde, een elektronische component aanraakt, dan zal het potentiaalverschil dat eerst bv. 300V is plots terugvallen naar 0V.  Deze plotse spanningsvermindering gebeurt braafjes volgens de wet van Ohm V=R.I,  en Coulomb: dV/dt=I/C, waarbij R de serieweerstand is en C de capaciteit tussen de voorwerpen.  Als de weerstand klein is, is de stroom (kortstondig) hoog.  Als de C dan ook nog groot is, kan het gedissipeerd vermogen (P=V2/R) op het stroompad zo hoog zijn dat het materiaal lokaal smelt. Elektronische componenten zijn fragiel, omdat ze klein zijn, en dus weinig vermogen kunnen slikken, en omdat ze al bij relatief lage spanningen spontaan intern doorslaan. 

Componenten worden ontworpen om toch minstens een "zeker niveau" van ESD aan te kunnen.  Typische standaarden zijn:

"HBM1500V" (humon body model 1500V): zulke component verdraagt aanraking via een hand (slechte geleider) tot 1500 Volt. 

"MM100V" (Machine model 100V): deze component verdraagt een potse aanraking via metaal (goede geleider) van 100V.

Componenten kunnen zeer uiteenlopende toleranties voor ESD hebben.  Passieve componenten zijn veelal onverwoestbaar.  Ook componenten uit de automotive sector zijn zeer robust.  Geavanceerde componenten zoals microprocessoren, surface mount IC's zijn vaak fragiel.

Polsbandjes helpen om jouw ESP gelijk te maken aan die van je tafel en (niet zeker!) alles wat erop ligt.  Maar ook zonder polsbandje kan je veilig werken: plaats voor de aanraking van eender welke component je hand of vinger op een plaats waarvan je weet dat ze (ongeveer) de potentiaal van de component heeft: de tafel, de doos, mat of PCB waarin de component zit e.d.

Reacties op dit antwoord

Er zijn nog geen reacties op deze vraag.

Enkel de vraagsteller en de wetenschapper kunnen reageren op een antwoord.

Zoek andere vragen

© 2008-2019
Ik heb een vraag wordt gecoördineerd door het
Koninklijk Belgisch Instituut voor Natuurwetenschappen