静電気とは何か、どのように発生するのか？

静電気とは、物体の表面に電荷が蓄積することを指す。 静電気は通常、以下の3つの方法で発生する：

1. 摩擦
2. 2つの物体が接触した後、分離する。
3. 静電誘導

作業ステーションにあるほとんどの物体は、静電気を発生させる可能性がある：

• 移動式オブジェ：手押し車と椅子
• 材料：粘着テープ、ターンアラウンドボックス、その他マテリアルハンドリングに使用するもの
• 衣服：手袋、クリーンルームで使用する布、靴、通常の衣服
• ワークステーションの構成部品：作業台表面、CRTコンピュータモニター、ハンドツール、紙、ノート、フォルダー、ペン
• インフラ：壁、床、酒瓶
• 包装：通常のプラスチック、紙、段ボール。

ESDとは？

ESDとはElectrostatic Discharge（静電気放電）の略で、接触、電気的短絡、絶縁破壊などによって、帯電した2つの物体の間に突然電気が流れることです。この静電気の電荷移動プロセスが十分に強い場合、部品や製品に損傷を与える可能性があります。

静電気の発生に影響する要因

静電気の発生はさまざまな要因に影響されるため、ESDを効果的に管理するには、これらの要因を理解することが不可欠です。

• 材料導電率:材料の導電性は静電気の発生に直接影響する。導電性素材や帯電防止物質は静電気の発生を最小限に抑えますが、絶縁性素材は静電気の発生が大きくなります。
• 相対湿度:静電気の発生には、環境の相対湿度が大きく影響する。湿った雰囲気を示す相対湿度が高いほど、静電気の発生が抑えられ、ESDの懸念が少なくなる。逆に相対湿度が低いと静電気の発生が促進され、ESDの問題が増幅される。

周囲相対湿度	10-20% RH	40-50% RH	70-90% RH
じゅうたんの上を歩く	35000V	8000V	1500V
ESDフロアでの歩行 リストストラップなしのレギュラーシューズ	10000V	4000V	200V
ESDフロアを歩く ESDシューズとリストストラップ	50V	10V	0V
摩擦絶縁材	4000V	1500V	300V

• 移籍の影響： 床の上を歩くと、静止しているよりも多くの静電気が発生し、静電気の蓄積における動きの重要性が浮き彫りになった。
• ESD対策:の活用 ESD対応フローリングESD対応シューズ、ESDアームバンド、 ESDコンボテスター , ESDターンテーブル などの保護具は、人が発生させる静電気を最小限に抑えるのに非常に効果的である。

ESDがどのように発生し、部品や製品にどのようなダメージを与えるのかを理解するためには、最も重要な部分を学ぶ必要がある。ESDの管理と防止 ?

さまざまな材料の静電特性

静電気の大きさは素材によって異なる。静電気はすべての物体に発生する可能性があり、静電気によって引き起こされる現象は物体によって大きく異なります。

導電性、絶縁性、散逸性材料

電気伝導性に基づいて、材料は通常、導体、散逸材料、絶縁体の3種類に分類される。その中で ESD ADV 1.0これらの3つのカテゴリーにおける表面抵抗率と体積抵抗率の具体的な定義は以下の通りです。不確定な材料については 表面抵抗計 は、表面抵抗率または体積抵抗率のいずれかを測定するために使用することができる。

	表面抵抗/体積抵抗
導電性材料	＜1.0 × 104 オーム
散逸性材料	≥1.0 × 104 オーム、＜1.0×1011 オーム
断熱材	≥1.0 × 1011 オーム

2つの物体が接触すると、その物体が導体であるか絶縁体であるかにかかわらず、静電気が発生する。しかし、導体と絶縁体では発生する静電気の性質に違いがある。

導電性材料における静電気の消滅

導電性の物体が帯電すると、何らかの行動を起こさない限り、その電荷を保持し続ける。その物体を瞬時に帯電していないニュートラルな状態に戻すことができる行為が「接地」である。

アースとは、帯電した導電性物体を大地（アース）に接続することである。大地は大きく安定した導電体であり、電荷の貯蔵庫として機能する。物体をアースに接続することで、導電性の経路が形成され、物体の電荷を放散させることができる。

プラスに帯電した物体に対しては、アースすることで大地のマイナス電荷が物体に供給される。マイナスに帯電した物体に対しては、アースすることでマイナス電荷が地球に流れ込む経路を提供する。グラウンディングのプロセスを通じて、物体は安定した非帯電状態に移行することができる。

絶縁材料における静電気の消滅

絶縁体の場合、静電気の発散の仕方が導体とは異なる。絶縁体は導電性に乏しいため、接地しても蓄積した静電気はなかなか流れない。

散逸性材料における静電気の消滅

散逸材料は、絶縁体と導体の中間の抵抗値を持つ。電子は散逸性材料中を流れることができるが、その動きは材料の表面または体積抵抗率に支配される。これらの材料における電荷の移動速度は、絶縁体よりも明らかに速いが、導体よりも遅い。

ESDイベント

ESD イベントには、帯電した導体（人体を含む）から静電気放電感受性（ESDS）アイテムへの放電、ESDS から導体への電荷の移動、および静電場に起因する電荷の移動という 3 つのシナリオがあります。これらのシナリオはそれぞれ、電子部品を損傷または破壊し、デバイスやシステムの故障につながる可能性があります。

静電気放電が部品に与えるダメージとは？

電位が変化する物体（人であれ機械であれ）と製品との間を大量の静電気が素早く移動すると、短時間に大電流が誘導され、製品の許容電流レベルを超えてしまう。その結果、回路が損傷し、製品が使用できなくなるなど、深刻な結果を招く可能性がある。それほど深刻でない場合は、回路の過熱や障害を引き起こし、最終的に製品の寿命や信頼性に影響を与える可能性があります。

静電気放電（ESD）は、私たちを取り巻く広汎な現象であり、人体がESDを感知できるのは3000ボルトを超えるレベルである。驚くべきことに、わずか100～500ボルトの範囲のESDは、次のようなダメージを与える可能性がある。 ESDに敏感なデバイス.この問題をさらに悪化させているのは、即時の部品故障の10%のみが工場内で検出可能である一方、これらの繊細なデバイスの障害につながる可能性のある潜在的な欠陥の90%は、製造工程で発見することが困難なままであるということである。この不均衡は、以下の理由を浮き彫りにしている。 電子機器製造における包括的なESD管理 が重要になってくる。

静電気放電（ESD）による損傷から製品を守るためには、徹底したESD対策が必要である。 ESD制御プログラム.

静電気放電を避けるには？

• 接地: 静電気を中和するために、人員と機器を共通の接地点に接続する。アースされたリストストラップ、靴、または導電性の床材を使用し、電荷を安全にアースする。
• ESDに安全な素材： 電荷の蓄積を防ぐため、導電性または散逸性の素材（帯電防止加工面、容器など）を使用してください。通常のプラスチックや未処理の布地のような絶縁性の素材は避けてください。
• 湿度コントロール： 静電気の蓄積を抑えるため、相対湿度を40～60%に保つ。乾燥した空気は帯電を増加させます。
• 個人的な保護： ESDに安全な服装（スモック、手袋など）を着用し、急激な動きや保護されていない表面との接触を避ける。
• 毎日のチェック 用途 ESD作業者接地試験機 個人用保護具（リストストラップ、履物など）が適切に機能し、接地されていることを毎日確認すること。
• コンポーネントの取り扱い： 静電気に敏感な部品は、シールドされた梱包材（例：金属蒸着袋、導電性発泡体）で保管・輸送する。イオナイザーを使用して、絶縁表面の電荷を中和する。
• ESD保護区域（EPA）： 接地システム、帯電防止用具、および標識によりゾーンを指定する。EPAから必要でない絶縁物品（コーヒーカップ、紙など）を制限する。
• トレーニングとコンプライアンス 以下のような主要規格を含め、ESDリスクとプロトコルについて従業員を教育する。 ANSI/ESD S20.20 そして IEC-61340-5-1.

これらの対策を組み合わせることで、静電気を制御し、繊細な部品へのESDリスクを最小限に抑えることができる。