静電気対策の原理
近年電子デバイスは高機能化・高密度化が進むと同時に微弱な静電気による破壊が問題となってきており、静電気対策(ESD対策)は電子デバイスを扱う製造現場で必須となりつつあります。
- 1.アース(接地)
- 静電気対策の基本は発生した静電気を留めておかず、地球に逃がすことです。
帯電する可能性のある導体はすべてアース線から大地につながるようにします。
大地(基準電位)に逃がすこと=アースであり、接地、グラウンドとも言います。
- 2.電位差を作らない
- アースできない場合はこの方法です。
帯電する可能性のある物と静電気に弱い機器を短絡させることで、二つの物質は電気的には一つの物質になり、電位差が生じなくなります。
結果的に電荷の移動がなくなり帯電しなくなります。
- 3.静電容量を大きくする
- アースできない場合のもう一つの方法です。
静電容量の最も大きい大地とつながることができない場合、多少の静電気が発生しても放電にまで至らない容量を確保できる場合があります。
ただし対策としては不確実であり、実際の現場での常用はおすすめできません。
- 4.中和する
- 対象物が絶縁体の場合など、1~3の対策で効果がないときには、静電気除去器(イオナイザ)を使います。
プラス・マイナスのイオンを吹き付け積極的に電荷の偏りを中和します。
静電気(ESD)保護区域の設定
保護包装のないESDSは、静電気対策が行われたエリアで取り扱う必要があります。
そのためには、ESD保護区域(EPA=ESD Protected Area)を設定することが基本となります。
設定したEPA内の静電気管理を行うために、静電気の発生源である【人体】、【設備】、【デバイス】の対策を行います。
人体の対策
人体は静電気の一番の発生源です。そのため、人体の対策は非常に重要となります。
人体を帯電させない(人体をアースする)方法は2種類あります。
どちらか一方を採用していれば問題ありません。
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リストストラップ
帯電した人体から静電気を流す経路を作ることが目的です。
静電破壊の主な原因である、人体からESDSへの放電を防ぐことができます。
無線(コードレス)リストストラップは効果がないため、注意が必要です。
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履物
帯電した人体から静電気を流す経路を作ることが目的です。※床対策必須
静電破壊の主な原因である、人体からESDSへの放電を防ぐことができます。
履物・ヒールストラップなどの方法があります。
その他の人体にまつわるアイテムは以下のようなものがあります。
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衣類
対策されていない衣類は摩擦帯電が多く起こります。発生した静電気を遮蔽することが目的です。
身に着ける衣服の一番外側に着るものを対策し、ESDSに影響を及ぼすことを防ぎます。
グラウンドに接続可能な衣類の場合は、人体の静電気を流す経路として使用することも可能です。
帯電防止の作業着や、スモック、エプロン等を着用する方法があります。
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手袋
ESDSに直接触れる手袋や指サックが帯電しないようにすることが目的です。
絶縁の手袋・指サックから置き換えることで、静電気の発生を防ぎ、ESDSが帯電するのを防ぎます。
ただし手袋・指サックだけでは静電気が流れる経路がないため、リストストラップや履物など、静電気が流れる経路となるアイテムとの併用が必須です。
設備の対策
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机、保管棚、トロリー・カート
ESDSが直接触れる箇所の帯電を防ぎ、静電気が流れる経路を作ることが目的です。
ESDSへの放電/ESDSからの放電のどちらもを防ぎます。
作業表面に対策されたマットを敷設する等の方法があります。
マットは必ずアース線を用い静電気を流す経路を作ってください。
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床
人が歩行するなどして発生する静電気を防ぐことが目的です。
静電気の発生を防ぎ帯電しないようにするほか、人体及び設備のグラウンドへの経路として使用することが可能です。
対策された塗料を塗る、マットを敷設する等の方法があります。
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椅子
座面との摩擦帯電、立ち上がる際の剥離帯電で椅子が帯電しないようにすることが目的です。
椅子の帯電がESDSに影響を与えることを防ぎます。
座面や背もたれなど人体と摩擦が起こる箇所を対策されたカバーで覆うなどの方法があります。
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工具
工具の絶縁部(特にニッパーやペンチ等の持ち手部分)が帯電しないようにすることが目的です。
誘導帯電によりESDS自身が帯電することを防ぎます。
グリップが対策された工具を使うなどの方法があります。
デバイスの対策
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イオナイザー
作業上グラウンドに接続できない導体や、取り除けない絶縁体の帯電を中和することが目的です。
帯電を中和するため、ESDSへの放電/ESDSからの放電のどちらも防ぎます。
卓上タイプやバータイプなどがあります。
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包装
ESDSをEPA外へ持ち出す際、静電気による損傷から保護することが目的です。
帯電や放電を防ぎ、安全に移動・運搬することが可能になります。
界面活性剤タイプやポリマータイプ、遮蔽タイプなどがあります。
点検頻度
静電気対策アイテムやグラウンドへの経路は定期的に点検し正しく機能していることの確認が必要です。
また、それぞれのアイテム・システムの規格に準拠した点検手順と頻度を守るだけでなく、保護区域内の作業者への教育・訓練も定期的に行ってください。
静電気対策品 | 点検頻度 |
---|---|
リストストラップ | 毎日 |
履物 | |
EBP / EPAグラウンド設備 | 毎月 |
作業用具・工具類 | |
作業表面・棚 | 3カ月ごと |
床 | |
イオナイザ | |
衣服 | 半年ごと |
静電界 |
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