電子部品における静電気放電（ESD）による損傷

1. 靜電気放電の危険性

靜電気放電（ESD）は、ほとんどの電子部品やシステムにおける電気的過負荷（EOS）損傷の主な原因です。

これは、半導体、コンピューターシステム、集積回路（IC）に永久的な損傷を与えることができ、電子機器の動作不良や完全な故障を引き起こします。

このような故障は通常予告なく発生し、製造、テスト、取り扱い中に人間、設備、または材料に蓄積された靜電気が原因で発生することが多いです。

2. ESDの発生源と分類

放電メカニズムに基づき、ESDは主に4つのタイプに分類されます：

ヒューマンボディモデル（HBM）： 人体から敏感な部品への放電をシミュレートします。最も一般的なモデルです。

マシンモデル、MM： 機械や工具からの放電を表します。より高い電流とリスクが特徴です。

充電デバイスモデル、CDM： 充電されたデバイスが導電性の表面に接触したときに発生する放電を説明します。

フィールド誘起モデル、FIM： 誘起された静電フィールドによる放電をシミュレートします。自動処理中に頻繁に発生します。

3. 防護戦略と設計上の考慮事項

環境および人員管理： 静電気防止床と作業ステーション。イオン化装置と湿度管理。作業者がリストストラップ、静電気防止衣類、靴を着用すること。

内部回路保護： TVSダイオード、MOVなどを使用した保護デバイスの利用。応答時間、クランプ電圧、エネルギー耐性に基づいてデバイスを選択し、IC設計レベルでのESD強度を向上させる。

コストと効果のバランス： モジュール設計と標準化された選択により、コストパフォーマンスを最適化します。大量生産環境での経済的な導入に適しています。

4. 結論

目に見えないものの一つであるESDは、電子産業において大きなリスクを伴います。

設計から生産に至るまで包括的なESDコントロールを実施することによってのみ、製品の品質と信頼性が確保されます。