Hiện Tượng Phóng điện Do Tĩnh điện (ESD) - Phân 1: Câu Chuyện

Nói theo kiểu khoa học kỹ thuật thì hiện tượng phóng điện do tĩnh điện (Electrostatic Discharge hay ESD) là sự phóng điện xảy ra khi hai vật tích điện có điện thế khác nhau được đưa đến gần hoặc chạm vào nhau. Một ví dụ về tĩnh điện mà chắc ai từng là học sinh đều đã thử qua là dùng một cây bút có vỏ nhựa cọ xát mạnh vào quần hay áo (thường là của thằng bạn ngồi bên cạnh) để hút các mảnh giấy vụn bay lên hay thậm chí dính vào cây bút.

Tất nhiên là trong trò chơi học sinh nói trên không có sự phóng điện bởi vì lượng điện tích khá nhỏ và các mảnh giấy cũng như cây bút đều không dẫn điện tốt. Trong thực tế, hiện tượng phóng điện do tĩnh điện có thể gây ra cho chúng ta cảm giác như bị điện giật trong khoảng thời gian một cái chớp mắt và thậm chí còn gây hư hỏng các thiết bị điện tử.

Nếu bạn chưa xem ESD là một vấn đề đáng quan tâm trong lĩnh vực điện tử thì cũng không có gì là lạ. Thực sự mà nói, tôi đã từng nghĩ rằng ESD không phải là cái gì nghiêm trọng lắm. Tất nhiên không phải là vì lúc đó tôi chưa biết ESD là gì (kiểu như “chẳng biết gì về điện” mà vẫn “điếc không sợ súng”) mà kể cả vào lúc này khi cố gắng nhớ lại về thời kỳ đi học và đi làm ở Việt Nam tôi cũng không tìm thấy một điều gì cho thấy tôi đã từng tiếp xúc với hiện tượng ESD, ngoại trừ cây bút và những mảnh giấy vụn.

Tôi bắt đầu biết về ESD như một phần công việc của mình và có những kiến thức chuyên môn đầu tiên về ESD khi tôi bước chân vào lĩnh vực thiết kế vi mạch. Nhưng tôi vẫn chưa nhận ra ESD có thể gây ra điều gì nguy hại.

Rồi tôi chuyển nơi làm và vẫn tiếp tục thiết kế vi mạch. Và rồi cuối cùng tôi cũng được “nếm mùi” ESD, nếu không phải là hằng ngày thì cũng khá là thường xuyên. Và tôi không còn xem nhẹ ESD nữa.

Tôi nghĩ có 2 lý do làm cho tôi không nhận ra tầm quan trọng của ESD ngay từ đầu. Lý do thứ nhất là thời tiết. Việt Nam và nơi mà tôi bắt đầu làm về vi mạch đều là những nước nhiệt đới. Với nhiệt độ luôn trên 30 độ C thì tôi có thể tồn tại chỉ với một cái áo và một cái quần. Nhưng nơi tôi làm việc hiện giờ, và cũng là nơi tôi bắt đầu được tiếp xúc với ESD thường xuyên, thì khác. Tôi bắt buộc phải khoác lên mình ít nhất 2 lớp áo, trong đó có một lớp áo bằng len hay dạ, khi trời lạnh. Và vấn đề bắt đầu từ đây. Khi tôi di chuyển hay cử động, các lớp áo cọ xát vào nhau và tạo ra tĩnh điện – giống như cái cách mà tôi tạo ra tĩnh điện trên cây bút thời học sinh. Khi tôi cởi cái áo khoác bên ngoài ra, sự cọ xát còn tạo ra nhiều tĩnh điện hơn (đôi khi tĩnh điện làm cho lông tóc trên người tôi dựng đứng như Sôn-gô-ku). Nếu như lúc này tôi vô tình tiếp xúc với một vật dẫn bằng kim loại (thường là cái nắm đấm cửa) thì tôi chắc chắn sẽ giật bắn người cùng lúc với một tiếng “tạch” rõ to vang lên do lượng điện tích trên người tôi phóng ra (và tiếp theo sau là một tiếng gì đó từ miệng tôi phát ra).

Nói lý do đầu tiên là thời tiết có vẻ thật là buồn cười vì thời tiết thì liên quan quái gì đến ESD nhỉ. Cũng như nếu tôi nói lý do thứ hai là vì ở Việt Nam tôi đi xe hai bánh, sau đó tôi đi xe “hai cẳng”, còn bây giờ tôi đi xe bốn bánh thì liệu có ai tin. Thực tế là khi đi bộ thì quần áo tôi chẳng cọ xát vào đâu được để mà tạo ra tĩnh điện. Khi đi xe hai bánh ở Việt Nam thì cái quần của tôi bị kẹp giữa hai lớp da (của tôi và của cái yên xe) nên cũng chẳng tích tụ được cái gì. Khi lái xe bốn bánh thì khác, nhất là với cái xe hơi cổ của tôi, với lớp bọc ghế bằng nỉ. Chỉ khoảng nữa tiếng đồng hồ ngồi trên cái ghế đó kèm theo các động tác xoay qua xoay lại khi ôm cua, lắc lư theo tiếng nhạc khi xe chạy thẳng, là đủ để tạo ra một lượng tĩnh điện có thể giật tê cả tay tôi ngay trước khi tôi kịp chạm vào tay nắm cửa xe để đóng cửa.

Tóm lại, tôi chậm “giác ngộ” về ESD lẽ bởi vì nó là chuyện của … xứ Tây: mấy cái nơi lạnh ngắt, nhà cửa thì lót thảm, đi lại thì tàu với xe hơi. Chứ ở Việt Nam chơi toàn quần đùi áo ba lổ, nền nhà gạch đất, may mắn lắm thì cưỡi xe có chỗ dựa lưng bằng … thịt thì đào đâu ra ESD. Nhưng sau khi đã bị giật điện vì ESD vài lần thì tôi tin rằng ESD là vấn đề đáng phải quan tâm. Ai dám chắc rằng lượng tĩnh điện đủ làm cho một người nặng vài chục ký phải nhảy dựng lên lại không gây hề hấn gì cho một con chíp điện tử nặng vài gam? PS: Đó cũng là lý do vì sao MHA thường xuyên sản xuất các loại bàn thao tác chống tĩnh điện, xe đẩy chống tĩnh điện, kệ để hàng chống tĩnh điện cho những công ty sản xuất linh kiện, thiết bị điện tử.

Nguồn: chuyenmuccongnghe.com