PC を組み立てる際の静電放電 (ESD) に関する投稿や質問がたくさんあることは知っていますが、私が遭遇しているケースに対する具体的な答えを見つけることができませんでした。
今日、新しいPC（初めて）を組み立てました。接地用のストラップを買ったので、すべて順調でした。
ボードを持ち上げて目を近づけると（スタンドオフ ネジを検査するため）、非常に小さなカチッという音が聞こえました。
マザーボードの裏側（下側）に接触したのは私の髪の毛でした。
はっきり言って、私の髪は異常に長いわけではなく、頻繁にパチパチと切れる傾向もありませんが、冬は乾燥して寒いので…
放電が起こったのか、それとも単に髪の毛がはんだ付け部分に引っかかって、私が後退したときに切れただけなのかはわかりませんでした。
私の理解では、ストラップはすべての ESD を安全に保つだろうと思っていましたが、古い小さな液晶ディスプレイで軽くテストした後、髪の毛に帯電していた静電気は体の他の部分とは無関係であり、放電されないことに気付きました。
いくつかのコンポーネント (主に PSU) が欠落しているため、まだビルドをテストする機会がありません。そのため、破損しているかどうかは不明です。
「ノイズ」が発生した時点では、インストールされていたコンポーネントは NVMe SSD と CPU (クーラー付き) のみでした。そこで質問があります。
- ESD による損傷を受けやすいコンポーネントは何ですか? CPU はリモートから脆弱ですか (つまり、ボードがショックを受けることによって)?
- ボードについて心配すべきでしょうか? 問題のマザーボードは Asus X570 です。
- あなたの意見では、新しいものと交換してみる価値はあるでしょうか?
- 最近のボードには全周に ESD 保護機能が備わっていますか、それともそれは迷信ですか?
- そして、最終的に、髪全体を覆う以外に、このリスクを軽減するにはどうすればよいでしょうか?
読んでいただき、また、洞察力を提供してくださったことに感謝します。これは、ほんの少しのことなのに、大変なことのように思えるかもしれません。しかし、多額のお金を費やして自分でやろうと決めたとき、何を間違えたのかと心配せずにはいられません。
答え1
すべての CMOS デバイスは ESD に敏感であり、2 段階の 10k 電流制限抵抗と、ショットキー ダイオードを備えた各電源レール (+/-) への 2 つのダイオード ペアによって保護されています。
人体モデルは、指のタッチパッドに割り当てられた表面積が小さいため、わずか 100pF です。乾燥した髪は、特に湿度が 10 ～ 15% の低湿度では、静電容量が大きくなる可能性があります。ブラシなどの摩擦により、髪で 15kV を超える電圧を発生させることは十分に可能です。
放電音は、PCB のグランドに伝導している可能性があるため、必ずしも損傷を示すものではありませんが、1 ns をはるかに下回る非常に短い時間で急激に高いピーク電流が流れたことを示しています。CMOS 保護ダイオードは、CMOS ゲートおよび基板よりも低い静電容量と高速伝導を実現するために非常に小型です。保護レベルは、HMD 100pF の Q=CV とデバイスに認定された V 定格によって決まります。
静電気の発生を防ぐ良い方法は、小型ドラムで水を回転させるポータブル加湿器を使用したり、カーペット用静電気防止スプレーを使用したり、その他の同様のトリックを使用することです。私がウィニペグの大規模なボードアセンブリショップである C-MAC の製造マネージャだったとき、私たちの施設は最低 50% の湿度に規制されていました。
確実なことはなく、傷ついていても機能する可能性もあれば、問題ない可能性もあります。
答え2
ESD による損傷を受けやすいコンポーネントは何ですか?
全部です。 文字通り、あらゆるプリント基板や集積回路は ESD に対して脆弱です。
ボードを持ち上げて目を近づけると（スタンドオフ ネジを検査するため）、非常に小さなカチッという音が聞こえました。マザーボードの裏側（下側）に私の髪の毛が接触したのです。
あなたはアースストラップを着用しているとおっしゃいました。ストラップを着用する目的は、潜在的な電荷を最も抵抗の少ない経路に強制することです。適切にアースされていれば、髪の毛ではなくこの経路がアースされているはずです。
私の理解では、ストラップはすべての ESD を安全に保つだろうと思っていましたが、古い小さな液体クラスタル ディスプレイで簡単なテストを行った後、髪の毛に帯電していた静電気は体の他の部分とは無関係であり、放電されないことに気付きました。
これはあまり科学的ではないようです。
「ノイズ」が発生した時点では、インストールされていたコンポーネントはNVMe SSDとCPU（クーラー付き）のみでした。
スタンドオフ ネジを取り付けようとしていたので、ボードには電源が入っていなかったと推測します。つまり、脆弱な機器はマザーボード自体 (およびマザーボード上の IC) のみであるということです。 しかし、あなたは接地されていたので、潜在的な電荷は代わりに接地されました。
いくつかのコンポーネント (主に PSU) が不足しているため、まだビルドをテストする機会がありません。
ビルドを完了する必要があるようです。
最近のボードには全周に ESD 保護機能が備わっていますか、それともそれは迷信ですか?
マザーボードには複数の層があり、層の数は完全にマザーボードによって決まり、どのような保護コーティングが存在するかはマザーボード自体によって異なります。ただし、保護コーティングがあっても、そのコーティングはマザーボードを ESD から保護しません。
これが、ストラップを使用して自分自身を接地する必要がある理由です。
髪全体を覆う以外に、このリスクを軽減するにはどうすればいいでしょうか?
あなたが聞いた「カチッ」という音が何なのか、まだよくわかりません。髪の毛をたくさん束ねない限り、カチッという音は聞いたことがありません。束ねたとしても、通常は髪の毛を束ねているものから音がします。
私は5年間の大半、回路基板の修理に携わっていましたが、髪の毛が基板に触れることを心配したことは一度もありませんでした。 ESD イベントは実際には「カチッ」という音ではなく、靴下を履いて金属製のドアノブに触れるなど、十分に大きな電荷が加わらない限り、通常は完全に無音です。
あなたの髪の毛が ESD イベントを引き起こしたわけではありません。電気は最も抵抗の少ない経路を通りますが、何千本もの髪の毛はそうではありません。
もちろん、髪の毛がマザーボードに引っかかってはいけないので、髪の毛がマザーボードに当たらないように、何かを使って髪の毛を顔から取り除く必要があります。 その作業を行うのにヘアネットは必要ありません。