さまざまな産業におけるESD損傷の全貌

アルベルト・ノヴァック7月 28, 20250 コメント

アルベルト・ノヴァック

内容

冬にドアノブに触れたときに感じる突然の衝撃。それは静電気放電（ESD）であり、電子機器にダメージを与えるのと同じ目に見えない脅威です。歩いたり、座ったり、物に触れたり、接地されていない状態で作業したりすると、人体には電荷が蓄積されます。この閉じ込められた電荷が深刻なリスクをもたらします。 ESDに敏感なアイテムまた、製造装置や試験装置との接触が誤作動の引き金になることもあります。電子機器に対する破壊力は高いものの、最も困難な点は、低レベルの静電気は知覚できないことが多く、検出が困難であることです。以下のグラフは、体内の帯電レベルの違いと衝撃強度の相関を示しています。

下のグラフは、さまざまなレベルのボディ・チャージがショックの強さとどのように相関するかを示している。

電圧 (kV)	知覚される感覚
1.0	検出不能
2.0	指のしびれ（痛みはない）
3.0	ピンポイントのような鋭い痛み
5.0	手のひらと前腕の痛み
6.0	強い指の痛み、上腕の重苦しさ
7.0	指や手のひらの激痛としびれ
8.0	手のひらと前腕のしびれ
9.0	手首の鋭い痛み、手のしびれ
10.0	手全体の痛み；電流感
11.0	強い指のしびれ、手全体の強い衝撃
12.0	手全体に重い打撃感

チャートでは3kVでチクチクとした痛みが生じる。青白い火花は10kV+で現れる。2kV以下の帯電は検出されないことが多い。しかし、製造業では1kV以下の静電気が致命的なダメージを与えることがある。知らず知らずのうちに半導体を破壊したり、機器を混乱させたりすることがあるのだ。

ESD損傷とは？

ESD損傷とは、突然の静電気放電によって引き起こされる電子部品の破壊や劣化のことで、目に見えたり、感じたりすることができないほど小さなものでさえある。

ESD損傷の種類

- 致命的な故障
壊滅的な故障は、ESDによって部品が瞬時に破壊され、マイクロプロセッサーが1回の静電気ショックで焼き切れるように、完全に機能しなくなることで発生する。

- 潜在的欠陥
潜在欠陥はもっと狡猾なもので、ESDによって部品が弱くなったが、一時的に動作を続け、数週間あるいは数カ月後に早期に故障するというものである。

- 逆転負け
アップセット障害とは、永久的な損傷を伴わないデータ破損やシステム不具合などの一時的な誤動作を指し、ESDイベント後に測定値が不安定になるメモリチップやセンサーによく見られる。

様々な産業におけるESD関連被害

静電気放電（ESD）被害は現在、あらゆる産業、特に電気・電子機器製造業に影響を及ぼしている。

半導体、エレクトロニクス、LCD産業：

パッケージング／内部回路： 静電気がパッケージや内部回路に流れると、回路の破損や特性の変化、歩留まりの低下などを引き起こす可能性がある。
ガラスパネル LCDガラスパネルの損傷、トランジスタの故障、および同様の問題を引き起こす可能性がある。

電子機器製造業

梱包/組み立て： オペレーターや部品自体が充電されている場合、予期せぬ放電が部品の完全または部分的な焼損を引き起こす可能性があります。
包装材料： 静電気はホコリやゴミを引き寄せ、梱包中の異物混入のリスクを高める。

化学産業：

繊維： 糸撚り、糸絡み、糸切れなどの問題を引き起こす。
フィルム/ホイル： 静電気によるゴミの付着、ローラーへのフィルムの貼り付き、静電気放電（ESD）によるピンホールの発生などの問題がある。

医療業界：

服装／衣服 帯電した衣服は、酸素、麻酔ガス、その他の可燃性ガスに引火する危険性がある。
包装材料： 静電気はホコリやゴミを引き寄せ、梱包中の異物混入のリスクを高める。

その他の産業

パウダー素材： リスクには、静電気による凝集、飛散、ふるい分け／ふるい分け不良、静電気放電による粉塵爆発などがある。
パイプ／ダクト（輸送）： ホコリの付着、ESDによる火災、感電の原因となる。
論文印刷不良（インキ飛散など）、用紙の貼り付き、印刷後の裏面へのインキ移りの原因となる。

歩留まりの低下や製品の欠陥から深刻な安全上の脅威まで、ESD がさまざまな影響を及ぼすことは、制御されていない静電気が持つ危険性が広く浸透していることを示しています。包括的な ESD制御プログラム したがって、影響を受けるすべての部門において、製品を保護し、品質を保証し、人員を保護することが不可欠である。