Kann ein Prozessor durch Elektrostatische Entladung beim Auspacken kaputt gehen?

6 Antworten

ESD im Bereich der Elektronik Elektrostatisch empfindliche Bauelemente

Elektrostatische Entladungen können in mikroelektronischen Bauteilen Schäden anrichten, denn im Verhältnis zur Bauteilgröße verhält sich die Energie einer statischen Entladung in einen Halbleiter wie die Energie eines Blitzschlags in einen Baum.

Anschaulich wird das, wenn man ESD-Zerstörungen in einem Chip unter einem Mikroskop sieht, die dort einen 'Krater' erzeugt haben. Verglichen mit einem Blitz in der Natur hat eine elektrostatische Entladung eine sehr viel kleinere Ladungsmenge und somit eine viel kleinere gespeicherte elektrische Energie. Es muss aber die elektrische Leistung, die während der Entladung wirkt, betrachtet werden. Da die Entladedauer im sehr geringen Zeitbereich von ps bis ns liegen kann und der Schadensbereich oder Einschlagsbereich der Entladung häufig im Bereich um die 5 µm bis 10 µm liegt, tritt trotz der verhältnismäßig geringen elektrischen Energie eine sehr hohe elektrische Leistung und eine sehr hohe Leistungsdichte (Leistung pro Fläche) im Bauelement auf.

Insbesondere bei Integrierten Schaltkreisen auf Halbleiterbasis ist ESD eine der häufigsten Ausfallursachen. Besonders empfindlich sind Schaltungen aus der Hochfrequenztechnik, Diodenlaser (GaAs-Halbleiter) sowie Feldeffekttransistoren und Leuchtdioden, die oft nur Sperrspannungen von 5 – 30 V vertragen.

Da man Entladungen erst ab ca. 2.000 V spüren kann, müssen Maßnahmen getroffen werden, die Aufladungen zuverlässig zu verhindern.

Zur Vermeidung von ESD-Schäden müssen alle ESD-kritischen Bauelemente (insbesondere Integrierte Schaltkreise, Leuchtdioden, Halbleiterlaser, Schottky-Dioden, MOSFETs und IGBTs) und Baugruppen (zum Beispiel Computerkomponenten) in ESD-geschützter Umgebung (Electrostatic Protected Area, EPA) gehandhabt, verpackt und gelagert werden. Solche ESD-Arbeitsplätze und ESD-geschützte Bereiche in der Halbleiterfertigung leiten bestehende elektrostatische Ladungen kontrolliert gegen Erde ab und verhindern die meist durch Reibungselektrizität entstehenden Aufladungen. Dies geschieht durch elektrisch leitfähige Arbeitsoberflächen, Antistatikbänder, entsprechende Möbel, Bekleidung, Schuhe, Bodenbeläge, ionisierte Umgebungsluft und Erdung aller Komponenten.

Also:

Ja, dein Prozessor kann auch so schon zerstört sein, da du eine Entladung erst viel zu spät bemerkst.

Wie wahrscheinlich das ist, kann ich dir nicht sagen. Ich weiß ja nicht unter welchen Umgebungsbedingungen du gearbeitet hast und wie oft du den Prozessor in den Fingern hattest.

Woher ich das weiß:Berufserfahrung
Hayns  30.12.2018, 15:23

Freerunner wrote:

Ich weiß ja nicht unter welchen Umgebungsbedingungen du gearbeitet hast...

@ Freerunner15, die Umgebungsbedingungen sind in jeder normalen Wohnung / Werkstatt so ungünstig, dass es relativ häufig passieren kann.

In meiner Antwort war die Abteilung zusätzlich zu den ESD-fähigen Schuhen mit einem entsprechend Bodenbelag versehen..

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Freerunner15  30.12.2018, 16:21
@Hayns

Ja, es kann passieren, muss aber nicht zwingend. Wenn du im Raum eine hohe Luftfeuchtigkeit hast, ist es unwahrscheinlicher.

In meiner Antwort war die Abteilung zusätzlich zu den ESD-fähigen Schuhen mit einem entsprechend Bodenbelag versehen..

Und? Wie hilft das dem Fragesteller jetzt?

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Hayns  30.12.2018, 21:26
@Freerunner15
Das habe ich hier, ein paar Minuten vor Dir bereits gesagt.

Es hilft ihm insofern, dass er nun weiß, dass es nicht selten passiert.

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Wenn du dich bei den Computerteilen entlädst sind diese in den meisten Fällen sofort kaputt, Also würdest du den pc überhaupt nicht anbekommen. Außerdem passiert so was eigentlich äußerst selten

Woher ich das weiß:eigene Erfahrung
magicleon 
Fragesteller
 30.12.2018, 00:11

Und ich habe gelesen beim Entladen kommt ein Funke. Stimmt das? Weil bei mir war keiner

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MasterPedda  30.12.2018, 00:12
@magicleon

Das weiß ich leider nicht, ist mir ja noch nie passiert und ich habe bereits sehr viele PCs zusammen gebaut für Freunde Also hab da mal keine sorge Aber bei Teppich Boden würde ich etwas vorsichtiger sein

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Hayns  30.12.2018, 00:17
@magicleon

Nein das ist nicht immer zu sehen oder spüren.

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Solange du wirklich nicht auf die Kontakte gepackt hast, kann auch nix kaputtgegangen sein.

Ansonsten, passieren tut selten was, zumindest nicht, solange du nicht gerade davor dir nen Synthetik-Pulli übergestreift hast. Und wenn doch, dann merkst du es beim Einbau. Dann halt Garantiefall, Sache erledigt.

Hayns  30.12.2018, 00:30

Zitat Experte:

Solange du wirklich nicht auf die Kontakte gepackt hast, kann auch nix kaputtgegangen sein.

Das ist schlicht und einfach falsch.

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Saftsack19  30.12.2018, 00:38
@Hayns

Na dann rechne doch mal die nötige Spannung aus, damit der Funke durch geschätzt zwei Millimeter Leiterplatte durchschlägt.

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Hayns  30.12.2018, 15:29
@Saftsack19

Du weißt garantiert, wie viele tausend Volt der Mensch unter günstigen Bedingungen abgeben kann.

Es reicht in der Regel immer. Zudem ist nicht immer die Leiterplatte dazwischen.

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es kann passieren muss aber nicht, aber um das Risiko einfach nicht einzugehen macht man es eben halt. Ob die CPU kaputt ist merkst du wenn der PC nicht angeht. Wenn also alles funktioniert warum machst du dir dann Gedanken?

JohannesBraams  09.04.2022, 11:11

Die ESD- Schuhe nützen nur bei entsprechendem Boden, der in den meisten Betrieben aber nicht vorhanden ist.

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Hayns  09.04.2022, 14:00
@JohannesBraams

Deswegen hatte ich geschrieben "Bei uns im Betrieb mussten in der entsprechenden Abteilung ..."

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