میزان حساسیت قطعات الکترونیکی به ولتاژ
قطعات الکترونیکی، به‌ویژه در مدارهای مجتمع و تجهیزات دقیق، به‌شدت نسبت به تخلیه‌ی الکترواستاتیکی (ESD) حساس هستند. چیزی که در ظاهر یک «جرقه کوچک» است، می‌تواند به‌راحتی باعث سوختن یا خرابی تدریجی قطعات شود، بدون آن‌که هیچ نشانه‌ی ظاهری در لحظه دیده شود.
حداقل ولتاژهای مخرب برای قطعات مختلف
در جدول زیر، مقادیر تقریبی ولتاژهای تخلیه‌ای آمده که می‌توانند به انواع مختلف قطعات آسیب بزنند:
| نوع قطعه الکترونیکی | آستانه ولتاژ تخریب (تقریبی) |
|---|---|
| مدار مجتمع CMOS | 250 تا 3,000 ولت |
| ترانزیستورهای MOSFET | 100 تا 200 ولت |
| دیودهای حساس (مانند LED) | 300 تا 500 ولت |
| مدارهای منطقی TTL | 1,000 تا 2,000 ولت |
| ترانزیستورهای دو قطبی (BJT) | 300 تا 700 ولت |
| اپتوکوپلرها و سنسورها | 100 تا 1,500 ولت |
| چیپ‌های حافظه DRAM | زیر 100 ولت! |
⚠️ توجه: بدن انسان فقط تخلیه‌هایی بالای حدود 3,000 ولت را احساس می‌کند. این یعنی بسیاری از تخلیه‌هایی که مخرب‌اند، بدون احساس یا مشاهده اتفاق می‌افتند.
چرا قطعات مدرن حساس‌تر شده‌اند؟
با پیشرفت تکنولوژی و کاهش اندازه‌ی ترانزیستورها و مسیرهای داخلی در مدارهای مجتمع، فاصله‌ها کمتر و ضخامت لایه‌ها نازک‌تر شده‌اند. این باعث می‌شود:
-
ولتاژ کمتری برای تخریب کافی باشد
-
آسیب‌ها پنهان و دیرهنگام ظاهر شوند
-
فقط یک‌بار تخلیه، عمر مفید قطعه را کاهش دهد
پیامدهای تخلیه الکتریسیته ساکن بر قطعات
-
خرابی کامل و فوری
-
نقص عملکردی پنهان (Latent Defect)
-
کاهش طول عمر مفید
-
ایجاد خطاهای متناوب در عملکرد دستگاه
نتیجه گیری
حتی ولتاژهای پایین‌تر از آستانه حس انسان می‌توانند به قطعات الکترونیکی آسیب برسانند. این واقعیت، اهمیت رعایت دقیق اصول ESD و استفاده از تجهیزات حفاظت آنتی‌استاتیک را دوچندان می‌کند.
