उद्योग में इसे इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) के रूप में संदर्भित किया जाता है और यह अब तक की तुलना में कहीं अधिक समस्या है, हालांकि यह नीतियों और प्रक्रियाओं के हालिया व्यापक अपनाने से कुछ हद तक कम हो गया है जो ESD के हानिकारक उत्पाद की संभावना को कम करने में मदद करते हैं।
बावजूद, इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योग पर इसका प्रभाव कई संपूर्ण उद्योगों से बड़ा है। यह अध्ययन का एक बहुत बड़ा विषय है और बहुत जटिल है, इसलिए मैं केवल कुछ बिंदुओं को छूऊंगा। यदि आप रुचि रखते हैं तो विषय के लिए समर्पित कई मुक्त स्रोत, सामग्री और वेब साइटें हैं। कई लोग इस क्षेत्र में अपने करियर को समर्पित करते हैं। ईएसडी द्वारा क्षतिग्रस्त उत्पादों का इलेक्ट्रॉनिक्स में शामिल सभी कंपनियों पर बहुत वास्तविक और बहुत बड़ा प्रभाव पड़ता है - चाहे वह निर्माता, डिजाइनर या उपभोक्ता के रूप में हो, और उद्योग में कई चीजों की तरह, इसकी लागत हमारे साथ पारित हो जाती है।
ESD एसोसिएशन के अनुसार:
“इलेक्ट्रानिक्स का युग अपने साथ स्थिर बिजली और इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज से जुड़ी नई समस्याएं लेकर आया है। और, जैसे-जैसे इलेक्ट्रॉनिक उपकरण तेज और छोटे होते गए, ईएसडी के प्रति उनकी संवेदनशीलता बढ़ती गई। आज, ESD वस्तुतः आज के इलेक्ट्रॉनिक्स पर्यावरण के लगभग हर पहलू में उत्पादकता और उत्पाद विश्वसनीयता को प्रभावित करता है। उद्योग के विशेषज्ञों ने औसत उत्पाद नुकसान का अनुमान लगाया है, जिसकी सीमा स्थिर होने के कारण [33% तक] है। अन्य लोग अनुमान लगाते हैं कि ईएसडी की वास्तविक लागत इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योग को प्रतिवर्ष अरबों डॉलर में मिलती है। "
चूंकि डिवाइस और उनके फीचर आकार (शिथिल रूप से किसी दी गई तकनीक द्वारा सबसे छोटे घटक आकार का उपयोग करने योग्य) लगातार छोटे होते जाते हैं, वे ESD द्वारा क्षतिग्रस्त होने के लिए अधिक अतिसंवेदनशील हो जाते हैं - जो कि थोड़े विचार के बाद समझ में आता है। सामान्य रूप से इलेक्ट्रॉनिक्स का निर्माण करने के लिए उपयोग की जाने वाली सामग्रियों की यांत्रिक शक्ति नीचे जाती है क्योंकि उनका आकार नीचे जाता है, जैसा कि सामग्री की तेजी से तापमान परिवर्तन का विरोध करने की क्षमता होती है, जिसे आमतौर पर थर्मल द्रव्यमान के रूप में संदर्भित किया जाता है - जैसे कि 'मैक्रो' पैमाने की वस्तुओं में। 2003 के आसपास सबसे छोटी सुविधा का आकार 180 एनएम रेंज में था - अब हम तेजी से 10 एनएम के करीब पहुंच रहे हैं।
एक ईएसडी घटना जो 20 साल पहले हानिरहित थी, संभवतः आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक्स को नष्ट कर सकती थी। ट्रांजिस्टर पर गेट सामग्री बहुत बार शिकार होती है, लेकिन अन्य वर्तमान-ले जाने वाले तत्वों को वाष्पीकृत या पिघलाया जा सकता है, आईसी के पिंस पर मिलाप (तकनीकी रूप से सतह माउंट जैसे कि बॉल ग्रिड सरणी (बीजीए) इन दिनों कहीं अधिक सामान्य है) पीसीबी को पिघलाया जा सकता है, और सिलिकॉन में कुछ महत्वपूर्ण विशेषताएं हैं (विशेष रूप से इसकी ढांकता हुआ मूल्य) जिसे उच्च गर्मी से बदला जा सकता है; पूरी तरह से लिया गया यह सर्किट को सेमी-कंडक्टर से हमेशा कंडक्टर में बदल सकता है, जो आमतौर पर चिप के चालू होने पर एक चिंगारी और खराब गंध के साथ समाप्त होता है।
अधिकांश मैट्रिक्स के दृष्टिकोण से छोटे फीचर आकार लगभग पूरी तरह से सकारात्मक हैं - ऑपरेटिंग / घड़ी की गति जैसी चीजें जिनका समर्थन किया जा सकता है, बिजली की खपत, (और कसकर युग्मित) गर्मी पीढ़ी, आदि, लेकिन जो अन्यथा अन्यथा तुच्छ मात्रा में माना जाएगा उससे नुकसान की संवेदनशीलता। ऊर्जा का रास्ता भी ऊपर जाता है क्योंकि फीचर का आकार कम हो जाता है।
ईएसडी संरक्षण आज कई इलेक्ट्रॉनिक्स में बनाया गया है, लेकिन अगर आपके पास एकीकृत सर्किट में 500 बिलियन ट्रांजिस्टर हैं, तो यह निर्धारित करना एक ट्रैक्टेबल समस्या नहीं है कि एक स्थिर निर्वहन 100% निश्चितता के साथ क्या रास्ता लेगा।
मानव शरीर को कभी-कभी मॉडलिंग किया जाता है ( मानव-शरीर मॉडल ; एचबीएम) समाई के 100 से 250 पिकोफ़ारड के रूप में; उस मॉडल में वोल्टेज 25 केवी (कुछ दावा केवल 3 केवी के रूप में उच्च) के रूप में उच्च (स्रोत के आधार पर) प्राप्त कर सकते हैं। बड़ी संख्याओं का उपयोग करने से व्यक्ति के पास लगभग 150 मिलीमीटर ऊर्जा का 'चार्ज' होगा। एक पूरी तरह से 'चार्ज' व्यक्ति को आम तौर पर इसके बारे में पता नहीं होगा, और यह पहले उपलब्ध ग्राउंड पथ के माध्यम से दूसरे के एक अंश में छुट्टी दे दी जाती है - अक्सर एक इलेक्ट्रॉनिक उपकरण। ध्यान दें कि ये संख्या मान रही है कि व्यक्ति अतिरिक्त प्रभार रखने में सक्षम कपड़े नहीं पहन रहा है, जो कि सामान्य तौर पर होता है।
ईएसडी जोखिम और ऊर्जा के स्तर की गणना के लिए अलग - अलग मॉडल हैं, और यह बहुत जल्दी भ्रमित हो जाता है क्योंकि कुछ मामलों में वे एक-दूसरे के विरोधाभासी दिखाई देते हैं। मुझे ऐसा कोई स्रोत नहीं मिल रहा है जो किसी अन्य की तुलना में अधिक निश्चित हो, इसलिए मैं कई मानकों और मॉडलों की इस उत्कृष्ट चर्चा से जुड़ूंगा।
भले ही इसकी गणना करने के लिए विशिष्ट विधि का उपयोग किया गया हो, लेकिन यह निश्चित रूप से बहुत ऊर्जा की तरह नहीं है - लेकिन यह एक आधुनिक ट्रांजिस्टर को नष्ट करने के लिए पर्याप्त से अधिक है। संदर्भ के लिए, ऊर्जा का 1 जूल बराबर है - प्रति विकिपीडिया - एक मध्यम आकार के टमाटर (100 ग्राम) को पृथ्वी की सतह से लंबवत रूप से उठाने के लिए आवश्यक ऊर्जा के लिए।
यह मानव-मात्र ESD घटना के 'सबसे खराब' मामले की ओर है, जहाँ मानव आवेश को वहन कर रहा है और इसे अतिसंवेदनशील उपकरण में बदल देता है। एक वोल्टेज जो चार्ज की अपेक्षाकृत कम मात्रा से अधिक होता है, जब व्यक्ति बेहद खराब रूप से ग्राउंडेड होता है। क्या और कितना क्षतिग्रस्त हो जाता है में एक महत्वपूर्ण कारक वास्तव में चार्ज या वोल्टेज नहीं है, लेकिन वर्तमान - जो इस संदर्भ में सोचा जा सकता है कि इलेक्ट्रॉनिक उपकरण के पथ के जमीन पर प्रतिरोध कितना कम है।
इलेक्ट्रॉनिक्स के आसपास काम करने वाले लोग आमतौर पर कलाई के पट्टियों और / या उनके पैरों पर ग्राउंडिंग स्ट्रैप के साथ हमेशा ग्राउंडेड होते हैं। जमीन पर ये 'शॉर्ट्स' नहीं हैं - प्रतिरोध का आकार मज़दूरों को बिजली की छड़ों से रोकने के लिए होता है (आसानी से विद्युतीकृत हो रहा है) - कलाई बैंड आमतौर पर 1 मोहम्म सीमा में होते हैं, लेकिन फिर भी यह किसी भी संचित ऊर्जा के निर्वहन की अनुमति देता है। कैपेसिटिव और इन्सुलेट आइटम के साथ-साथ किसी अन्य चार्ज जनरेटिंग या भंडारण सामग्री को कार्य क्षेत्रों से अलग किया जाता है - पॉलीस्टाइनिन, बबल रैप और प्लास्टिक कप जैसी चीजें।
शाब्दिक रूप से अनगिनत अन्य सामग्री और परिस्थितियाँ हैं जो ESD क्षति (सकारात्मक और नकारात्मक दोनों के सापेक्ष चार्ज अंतर से) के परिणामस्वरूप हो सकती हैं, जहां मानव शरीर खुद को 'आंतरिक रूप से' चार्ज नहीं करता है, यह सिर्फ इसे स्थानांतरित करने की सुविधा देता है - एक कार्टून स्तर का उदाहरण एक कालीन पर चलते समय एक ऊन स्वेटर और मोज़े पहने हुए होगा, फिर एक धातु की वस्तु को छूना - जो शरीर द्वारा स्वयं की तुलना में ऊर्जा की एक उच्च उच्च मात्रा बनाता है।
आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक्स को नुकसान पहुंचाने के लिए कितनी कम ऊर्जा लगती है, इस पर एक अंतिम बिंदु: एक 10 एनएम ट्रांजिस्टर सुविधा का आकार (अभी तक आम नहीं है, लेकिन अगले कुछ वर्षों में होगा) में गेट की मोटाई 6 एनएम से कम है - जो कि करीब हो रही है वे एक 'मोनोलेयर' कहते हैं - परमाणुओं की एक परत।
यह एक बहुत ही जटिल क्षेत्र है, और एक ईएसडी घटना से होने वाली क्षति की मात्रा डिवाइस के कारण भविष्यवाणी करने में मुश्किल हो सकती है, बड़ी संख्या में चर के कारण निर्वहन की गति (चार्ज और जमीन के बीच कितना प्रतिरोध) सहित, संख्या डिवाइस, आर्द्रता और परिवेश के तापमान, और कई और अधिक के माध्यम से जमीन पर जाने के लिए पथ। इन सभी चर को विभिन्न समीकरणों में प्लग किया जा सकता है जो प्रभावों को मॉडल करते हैं, लेकिन वे वास्तविक क्षति की भविष्यवाणी करने में अभी तक बहुत सटीक नहीं हैं, लेकिन एक घटना से 'संभव' नुकसान को तैयार करने में बेहतर हैं।
कई मामलों में - और यह बहुत ही उद्योग-विशिष्ट है (चिकित्सा या एयरोस्पेस के बारे में सोचें), ESD घटना को प्रेरित करने वाली एक भयावह विफलता एक ESD घटना की तुलना में कहीं अधिक बेहतर परिणाम है जो विनिर्माण और परीक्षण के माध्यम से किसी का ध्यान नहीं जाता है, लेकिन इसके बजाय एक बहुत ही मामूली दोष पैदा करता है, या शायद थोड़ा पहले से मौजूद अनिर्धारित अव्यक्त दोष को बिगड़ता है, जो दोनों परिदृश्यों में अतिरिक्त 'मामूली' ईएसडी घटनाओं या सिर्फ नियमित उपयोग के कारण समय के साथ खराब हो सकता है, जिसके परिणामस्वरूप अंततः एक भयावह और समय से पहले डिवाइस की विफलता (उर्फ शिशु मृत्यु दर) हो सकती है। कृत्रिम रूप से छोटे समय सीमा में विश्वसनीयता मॉडल (जो रखरखाव / प्रतिस्थापन कार्यक्रम के लिए आधार हैं) द्वारा भविष्यवाणी नहीं की गई है। इस खतरे के कारण, और भयानक परिस्थितियों के बारे में सोचना आसान है - एक पेसमेकर माइक्रोप्रोसेसर,
अब ऐसे उपभोक्ता से जो काम नहीं करता है या इलेक्ट्रॉनिक्स मैन्युफैक्चरिंग के बारे में बहुत कुछ जानता है, यह एक मुद्दा नहीं हो सकता है - जब तक कि ज्यादातर इलेक्ट्रॉनिक्स बिक्री के लिए पैक नहीं हो जाते, तब तक कई सुरक्षा उपाय हैं जो सबसे अधिक ESD को रोकेंगे - संवेदनशील घटक शारीरिक रूप से दुर्गम हैं और जमीन के लिए अधिक 'सुविधाजनक' रास्ते उपलब्ध हैं, (उदाहरण के लिए एक कंप्यूटर चेसिस को जमीन से बांधा गया है - ईएसडी को निर्वहन करना लगभग निश्चित रूप से मामले के अंदर सीपीयू को नुकसान नहीं पहुंचाएगा, लेकिन इसके बजाय जमीन के माध्यम से कम प्रतिरोध पथ पर ले जाएं। बिजली की आपूर्ति और दीवार की शक्ति) या वैकल्पिक रूप से कोई उचित वर्तमान ले जाने वाले मार्ग संभव नहीं हैं - कई सेल फोन में गैर-प्रवाहकीय एक्सटीरियर होते हैं और केवल चार्ज होने पर एक जमीनी रास्ता होता है।
रिकॉर्ड के लिए, मुझे हर तीन महीने में ईएसडी प्रशिक्षण लेना होगा, इसलिए मैं बस चलता रह सकता था। लेकिन मुझे लगता है कि आपके प्रश्न का उत्तर देने के लिए यह पर्याप्त होना चाहिए। मेरा मानना है कि इसमें सब कुछ सटीक होना चाहिए, लेकिन मैं इसे सीधे पढ़ने की सलाह दूंगा कि अगर मैं अच्छे के लिए आपकी जिज्ञासा को नष्ट नहीं कर पाया तो घटना से बेहतर तरीके से परिचित हो सकता हूं।
एक बात जो लोगों को पता चलती है वह यह है कि जिन थैलों को आप अक्सर इलेक्ट्रॉनिक्स में स्टोर करके देखते हैं और एंटी-स्टैटिक बैग में भेजते हैं, वे भी प्रवाहकीय होते हैं। एंटी-स्टैटिक का मतलब है कि सामग्री अन्य सामग्रियों के साथ बातचीत करने से कोई सार्थक शुल्क नहीं लेगी, लेकिन ईएसडी दुनिया में यह उतना ही महत्वपूर्ण है कि, जहां तक संभव हो, सब कुछ समान 'ग्राउंड' वोल्टेज संदर्भ है, इसलिए काम की सतहों (ईएसडी मैट) ), ईएसडी बैग और अन्य सामग्री सभी को आम तौर पर एक आम जमीन से बांधे रखा जाता है (या तो बस उनके बीच एक इन्सुलेट सामग्री नहीं होती है) या अधिक स्पष्ट रूप से सभी काम बेंच के बीच जमीन पर कम प्रतिरोध पथ तारों द्वारा, श्रमिकों के लिए कनेक्टर कलाई बैंड, फर्श और कुछ उपकरण। यहां सुरक्षा के मुद्दे हैं - यदि आप उच्च विस्फोटक और इलेक्ट्रॉनिक्स के आसपास काम करते हैं, आपके कलाई बैंड को 1 मोह्म रोकनेवाला के बजाय सीधे जमीन पर बांधा जा सकता है। यदि आप बहुत उच्च वोल्टेज के आसपास काम करते हैं, तो आप अपने आप को बिल्कुल नहीं करेंगे।
सिस्को से ईएसडी की लागत पर एक और उद्धरण - जो थोड़ा रूढ़िवादी भी हो सकता है, क्योंकि सिस्को के लिए क्षेत्र की असफलताओं से संपार्श्विक क्षति के परिणामस्वरूप आमतौर पर जीवन का नुकसान नहीं होता है, जो 100x परिमाण के आदेशों द्वारा संदर्भित बढ़ा सकता है:
यह आश्चर्यजनक है जब आप ईएसडी-क्षतिग्रस्त घटकों से जुड़े लागत को देखते हैं। विफलता से संबंधित लागत इस बात पर निर्भर करती है कि क्षति की खोज कब की गई थी। यह अनुमान लगाया जाता है कि यदि क्षति पाई जाती है:
- विधानसभा के दौरान लागत विधानसभा और श्रम की लागत का 1 गुना है।
- परीक्षण के दौरान लागत विधानसभा और श्रम की लागत का 10 गुना है।
- ग्राहक साइट पर लागत विधानसभा और श्रम की लागत का 100 गुना है