JERG-0-036A
限定なし

静電気対策ハンドブック（電子部品・装置）

2024 年 3 月 29 日 A 改訂

宇宙航空研究開発機構

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発行〒305-8505 茨城県つくば市千現 2-1-1
宇宙航空研究開発機構 安全・信頼性推進部
JAXA（Japan Aerospace Exploration Agency）

JERG-0-036A
序

静電気は、いろいろな所で発生する自然現象で、予測しえない静電気の帯
電や放電が多種多様の災害や障害を引き起こしている。例えば、自然界における落雷、産業界におけるガス爆発などの災害や事故の発生、帯電による紙・繊維の巻取りや折り畳み困難、放電による塗装・印刷でのスタティック
マークやカブリ、写真フィルムの感光などの生産性の阻害がある。
特に、近年進歩著しい電子産業界においては、半導体デバイスの高集積化に
伴 い 、 機 能 障 害 や 特 性 低 下 な ど の 不 具 合 の 原 因 と し て 、 静 電 気 放 電 （ ESD）
による素子の損傷 ・劣化 が大きな問題 になっ てきた。
ESDに よ り 損 傷 し や す い 半 導 体 デ バ イ ス タ イ プ が あ る こ と が 分 か っ て か ら 、
電 子 部 品 に 対 す る E SD に よ る 損 傷 が 注 目 さ れ 、 故 障 解 析 や 試 験 な ど に よ り 、E S D に 対 す る 感 受 性 が 明 ら か に な っ て き て い る 。 E S D損 傷 が す ぐ に 顕 在 化 せ ずに、装置の運用段階において故障を発生させるような潜在故障が起きることも知られてきた。
半導体デバイスの多品種化、故障モードの多様化、新技術の急速な発展など
により故障解析をますます複雑困難なものにしている。問題が発生してからでは、その対策に要する人的資源を含む経費は、非常に大きなものとなり得る。
そこで、ESDを発生させない予防措置がますます重要となってきている。
ESD対 策 は 、 ( 1 ) 電 子 系 統 の 部 品 、 組 立 品 、 装 置 な ど の 取 扱 い 時 に 発 生 す る
ESD の 原 因 と 結 果 の 明 確 化 、 ( 2 ) E S D 対 策 用 の 資 材 及 び 装 置 に つ い て の 理 解 、( 3 )ESD 保 護 区 域 及 び 接 地 さ れ た 作 業 台 の 準 備 及 び 維 持 管 理 、 ( 4)E S D 作 業 手
順 、 取 扱 要 領 、 包 装 要 領 及 び マ ー キ ン グ 要 領 の 整 備 、 ( 5)E S D要 員 訓 練 プ ロ グ
ラムの設定及び履行、 などを行うことにより達成される。
本書は、ロケット・人工衛星等に用いる静電気放電に敏感な電子部品・電子
装 置等の取扱いにおける静電気放電による損傷を防止するために必要な対策のガイ ドブックの試案作成を平成４年度に財団法人日本電子部品信頼性センターに委託 し、その成果を基に作成したものである。

ii

JERG-0-036A

目次
1.

適用範囲・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ ・・1

2.

関連規格等・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ ・・1

3.

定義

3.1

用語の定義・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・3

3.1 略語・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・3
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・7

4.

一般事項・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 11

4.1

ESD管理プログラム・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・11

4.2

ESD管理の要点・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 11

4.3

ESD対策・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 125.

詳細事項・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 13

5.1

静電気の基礎・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・13

5.1.1

静電気の発生・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・13

5.1.1.1

摩擦帯電・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・13

5.1.1.2

誘導帯電・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・16

5.1.1.3

コロナ帯電・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・17

5.1.2

電界と電位・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・18

5.1.3

電荷の再分布と電界緩和・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・19

5.1.4

電荷の再分布と電気抵抗・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・20

5.1.5

電気抵抗と抵抗率・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・21

5.1.6

放電現象と絶縁耐力・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・22

5.1.7

静電気放電（ESD）・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・23

5.2

ESD感受性・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 25

5.2.1

ESDS部品、組立及び装置の分類・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・25

5.2.1.1

部品の分類・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・25

5.2.1.2

組立品及び装置の分類・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・26

5.2.2

ESD故障のタイプ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・28

5.2.3

故障メカニズム・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・30

5.2.4

E SDに敏感な部品の構成素子・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・32

5.2.5

MOS構造・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・35

5.2.6

半導体接合・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・36- ⅲ -JERG-0-036A
5.2.7

フィルム抵抗・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・38

5.2.8

金属配線・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・40

5.2.9

膜形成で保護された電界効果構造・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・40

5.2.10圧電素子・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 41

5.2.11

近接配置電極・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 42

5.3

ESD破壊試験・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 43

5.3.1

ESD破壊試験規格の現状・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・43

5.3.2

ESD破壊モデル・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・45

5.3.2.1

人体帯電モデル及びマシンモデル・・・・・・・・・・・・・・・・・・・45

5.3.2.2

デバイス帯電モデル(CDM)・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・47

5.3.3

ESDS部品の感受性の分類とESD破壊耐性の目標値・・・・・・・・・・・・・・48

5.3.4

組立品及び装置のESD試験方法・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・49

5.4

保護ネットワークの設計・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・50

5.4.1

部品保護回路・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・50

5.4.2

組立品及び装置に対する保護設計要求・・・・・・・・・・・・・・・・・・50

5.4.3 組立品のESD保護設計・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

52

5.4.4

装置のESD保護設計・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・53

5.4.5

過渡電圧抑制御・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・55

5.5

ESD保護区域・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 56

5.5.1

一般・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・56

5.5.2

ESD保護区域の設計・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・56

5.5.3

ESD保護区域の要素・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・57

5.5.4

接地・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・57

5.5.4.1

作業者の安全性・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・57

5.5.4.2

電気を利用する試験機器及び工具類の接地・・・・・・・・・・・・・・・58

5.5.4.3

作業台の接地・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・59

5.5.5

工具、材料及び用品・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・60

5.5.6

取扱手順・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・62

5.5.7

保護区域の初期及び定期確認・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・62

5.5.8

集積回路等製造用クリーンルームにおける静電気対策・・・・・・・・・・・62

5.6

ESD保護材料の特性と試験・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・64

5.6.1

概要・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・64

5.6.2

体積抵抗率及び表面抵抗率・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・65

5.6.3

不均一構造材料の抵抗測定・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・68- ⅳ -JERG-0-036A
5.6.3.1

層構造を持つ材料の抵抗測定・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・68

5.6.3.2

導電性物質を練り込んだ材料の抵抗測定・・・・・・・・・・・・・・・・71

5.6.4

減衰時間・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・71

5.6.5

静電気シールド・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・73

5.6.6

摩擦帯電特性・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・75

5.6.7

ESD保護としての材料分類・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・78

5.7

ESD保護用品・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 80

5.7.1

ESD保護袋・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・80

5.7.2

クッション材料・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・81

5.7.3

ICマガジン・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・82

5.7.4

ICキャリヤテープ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・82

5.7.5

トートボックス、コンテナ、トレイなどの容器・・・・・・・・・・・・・・83

5.7.6

作業者の接地ストラップ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・83

5.7.7

保護床・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・85

5.7.7.1

置き敷きタイプ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・86

5.7.7.2張床タイプ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・86

5.7.7.3

塗床タイプ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・87

5.7.7.4

床の抵抗測定・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・87

5.7.8

作業台表面・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・89

5.7.9

静電気測定器・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・91

5.7.10静電気センサーと警報器・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・95

5.7.11

はんだごて、はんだポット、フローソルダリング装置など・・・・・・・・・96

5.7.12

組立、試験及び包装装置・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・96

5.7.13

真空掃除機・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 96

5.7.14

イオナイザ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 97

5.7.14.1

イオナイザの種類・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・97

5.7.14.2

イオナイザの特性・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・98

5.7.14.3

イオナイザの用途別分類・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・98

5.7.14.4

イオナイザの性能試験・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・99

5.7.14.5

イオナイザの設置にあたっての留意事項・・・・・・・・・・・・・・・・99

5.7.15

スプレー、洗浄、塗装装置・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・100

5.7.16

シャントバー、クリップ、導電性フォーム・・・・・・・・・・・・・・・100

5.7.17

作業者の衣服・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・101

5.7.18

試験機器・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・103

5.7.19温度チャンバ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・103

5.7.20

相対湿度制御・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・104

5.7.21

帯電防止剤・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・104- ⅴ -JERG-0-036A
5.7.21.1

塗布型帯電防止剤・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・104

5.7.21.2

練り込み型帯電防止剤・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・105

5.7.21.3

帯電防止剤の選択・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・105

5.7.21.4

帯電防止剤の成分による分類・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・106

5.8

表示・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・110

5.8.1

ESDSアイテム、保護包装及び保護用品の表示・・・・・・・・・・・・・・・110

5.8.2

ESD保護区域の標識・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・112

5.8.3

接地点のマーク・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・113

5.8.4

文書のマーキング・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・113

5.9

取扱手順・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・114

5.9.1

ESDSアイテムの取扱いに関する一般的指針・・・・・・・・・・・・・・・・114

5.9.1.1

作業員等・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・114

5.9.1.2

設計及び図面・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・114

5.9.1.3

ESDSアイテムの取扱い時・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・115

5.9.1.4

容器・工具・試験機器など・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・115

5.9.1.5

ESD保護区域内・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・116

5.9.1.6

ESD保護用品の管理・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・116

5.9.1.7

輸送・保管・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 116

5.9.2

ESD対策関連部門と業務分担・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・117

5.9.3

資材調達部門・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・117

5.9.4

設計部門・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・118

5.9.5

信頼性部門・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・118

5.9.6

品質保証部門・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・119

5.9.6.1

品質管理・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・119

5.9.6.2

受入検査・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・119

5.9.6.3

工程中の検査と試験・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・120

5.9.6.4

故障解析・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・120

5.9.7

製造部門・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・121

5.9.7.1

製造技術（支援）・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・121

5.9.7.2

資材受入管理・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・121

5.9.7.3

資材保管管理・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・121

5.9.7.4

加工・組立・修理・再加工・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・121

5.9.8（装置の）試験・整備部門・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・122

5.9.9

包装・出荷部門・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・122

5.9.10

ESD保護区域外での作業要領・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・122- ⅵ -JERG-0-036A
5.10

教育・訓練・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・126

5.10.1

一般・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・126

5.10.2

教育・訓練コース概要・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・127

5.10.3

教材・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・134

5.11

ハーネス起因ESD・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・135

5.11.1 ハーネス起因ESDの基礎・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・135
5.11.1.1 ハーネス帯電の種類・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・135
5.11.1.1.1 静電気発生・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・135
5.11.1.1.2 接触・分離帯電・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・136
5.11.1.1.3 摩擦帯電・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・137
5.11.1.1.4 誘導帯電と静電シールド・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・137
5.11.1.1.5 分極・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・138
5.11.1.2 ハーネスの静電気放電・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・139
5.11.1.3 ハーネスの特性・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・140
5.11.1.4 産業界のケーブルESD事例・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・142
5.11.2 ハーネス起因ESDの特性・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・143
5.11.2.1 ハーネスの静電容量及びインダクタンス・・・・・・・・・・・・・・・・143
5.11.2.2 ハーネスの帯電及びリーク・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・144
5.11.2.3 ハーネスの放電・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・146
5.11.2.4 ハーネス起因ESDの破壊試験・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・148
5.11.3 ハーネス起因ESDの対策・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・152
5.11.3.1 ハーネスの除電と抑制・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・152
5.11.3.2 ハーネスの放電電流低減・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・153

付録Ⅰ

ESD損傷防止チェックリスト・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ I-1

付録Ⅱ

参考文献・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・Ⅱ -1

付録Ⅲ

測定データ集・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・Ⅲ -1- ⅶ -JERG-0-036A

図5.1-1

静電誘導・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・17

図5.1-2

分極・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・17

図5.1-3 コロナ放電・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 18
図5.1-4 電荷の再分布・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・20
図5.1-5 静電気容量からの電荷漏洩・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・21
図5.1-6 物体を流れる電流・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・22
図5.1-7 平等電界・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 23
図5.1-8 パッシェン電圧・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・23
図5.1-9 静電誘導と放電・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・25
図5.1-10 絶縁導体間の静電気放電・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・25
図5.3-1

HBMとMMの試験回路規定・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・44

図5.3-2

HBMの電流波形規定・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・44

図5.3-3

HBM市販自動試験装置による破壊電圧機差・・・・・・・・・・・・・・・・45

図5.3-4

ESD試験法によるデバイス破壊耐圧の比較・・・・・・・・・・・・・・・・46

図5.3-5

マシンモデル(MM)による破壊電圧とユーザ返却率との関係・・・・・・・・46

図5.3-6デバイス帯電法・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・47

図5.3-7

パッケージ帯電法・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・48

図5.4-1

部品保護回路の例・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・51

図5.4-2

サージ吸収用低電圧ダイオード・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・52

図5.5-1

ESD保護区域内の代表的な設備・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・61

図5.6-1

物体を流れる電流・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・66

図5.6-2

表面抵抗と体積抵抗の分離・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・68

図5.6-3二層構造材料・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・69

図5.6-4

三層構造材料・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・69

図5.6-5減衰測定原理・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・72

図5.6-6減衰測定器の概要・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・73

図5.6-7

静電気シールド用保護袋の構造・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・74

図5.6-8

静電気シールド性能試験方法・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・74

図5.6-9静電容量センサー・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・75

図5.6-10

一般包装材料によるデバイスの摩擦帯電測定装置・・・・・・・・・・・・76

図5.6-11

ICマガジンによるデバイスの摩擦帯電測定・・・・・・・・・・・・・・・77

図5.7-1

人体接地ストラップの例・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・84

図5.7-2

ヒールグランダの例・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・84

図5.7-3導電性床の電気抵抗測定方法・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・88

図5.7-4高絶縁抵抗計による床測定・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・88

図5.7-5

帯電防止床の電気抵抗測定・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・88

図5.7-6

象限電位計・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・92- ⅷ -JERG-0-036A
図5.7-7

回転セクタ型表面電位計・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・93

図5.7-8振動容量型表面電位計・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・93

図5.7-9振動容量電位計の例・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・94

図5.7-10

IC-OPアンプの例・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・95

図5.7-11

ESD保護服の試験の例・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・102

図5.7-12

帯電防止剤の分類・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・107

図5.8-1MIL-STD-1285のESDSシンボル・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・110

図5.8-2

EIA RS-471のESDSシンボル・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・111

図5.8-3

ESDSシンボルの簡略化の例・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・111

図5.8-4

ESDS警告ラベルの例・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・111

図5.8-5MIL-STD-1686AのESDSアイテムの注意表示・・・・・・・・・・・・・・・112

図5.8-6

ESD保護区域の標識の例・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・112

図5.8-7接地点の図案例・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・113

図5.9-1

現場作業でのESDSアイテムの取扱い・・・・・・・・・・・・・・・・・・124

図5.9-2現場作業でのESDSアイテムの取扱い（作業台）・・・・・・・・・・・・・125

図5.11.1.1.2-1 ボーアの原子モデルでの帯電の説明・・・・・・・・・・・・・・・136
図5.11.1.1.2-2 接触、分離による静電気帯電・・・・・・・・・・・・・・・・・・136
図5.11.1.1.4-1 一様な静電場の中に導体球を置く・・・・・・・・・・・・・・・・137
図5.11.1.1.4-2 誘導帯電・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・137
図5.11.1.1.4-3 静電シールド・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・138
図5.11.1.1.4-4 静電シールド（帯電した導体Cが入ってきた場合）・・・・・・・・138
図5.11.1.1.5-1 分極のモデル・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・139
図5.11.1.2-1 静電誘導と放電（ケーブル接続前後）・・・・・・・・・・・・・・・140
図5.11.1.3.1-1 分布定数回路を集中定数回路表現した基本回路・・・・・・・・・・140
図5.11.1.3.1-2 分布定数回路の微小区間の集中定数回路表現・・・・・・・・・・・141
図5.11.1.3.2-1 ケーブルの対地静電容量・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・141
図5.11.2.1.1-1 ハーネスの静電容量の傾向・・・・・・・・・・・・・・・・・・・143
図5.11.2.1.1-2 ハーネスのインダクタンスの傾向・・・・・・・・・・・・・・・・144
図5.11.2.2.1-1 ハーネスの帯電の傾向・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・144
図5.11.2.2.2-1 リーク特性・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・145
図5.11.2.3-1 放電電流波形例（帯電方法：持上げ後引伸ばし）・・・・・・・・・・147
図5.11.2.3-2 最初の放電電流波形の傾向（帯電方法：持上げ後引伸ばし）・・・・・147
図5.11.2.4.1-1 試験コンフィギュレーションに対するESDモデル・・・・・・・・・149
図5.11.2.4.1-2 放電電流波形の測定結果とシミュレーション結果・・・・・・・・・150
図5.11.2.4.2-1 ESD印加装置の波形・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・151
図5.11.2.4.2-2 ケーブルの放電波形例・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・152- ⅸ -JERG-0-036A

表5.1-1

物質の帯電列の例・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・14

表5.1-2絶縁性物質の帯電列の例・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・15

表5.2-1

ESDS部品リスト・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・27

表5.2-2

ESDに敏感な部品の構成素子・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・33

表5.5-1

電流が人体に及ぼす影響・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・58

表5.6-1MIL-HDBK-263A による材料分類・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・78

表5.6-2MIL-B-81705C による材料分類・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・78

表5.6-3

CECC 00 015 による材料分類・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・79

表5.7-1

導電性床仕上げ材の分類・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・86

表5.7-2親水性・親油性原子団の分類・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・107

表5.7-3

帯電防止剤の分類と化学構造式・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・108

表5.11-1

ESDモデルの比較・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・135

表5.11.2.4.1-1 C, L, Rそれぞれの設定・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・149
表5.11.2.4.2-1 ESDの印加装置とその特徴・・・・・・・・・・・・・・・・・・・151- ⅹ -JERG-0-036A

1. 適 用 範 囲

本書は、宇宙航空研究開発機構（以下「JAXA」という）との契約に係わる人工衛星・ロケット等の開発・運用において、静電気放電(ESD:Electrostatic Discharge)に敏感な電子部品及びその組立品・装置の静電気放電による損傷を予防するための手引きとして示すものである。ただし、本書は、部品の製造、及び火工品の取扱いや火工品の静電気による爆発・火災の防止対策については対象としない。
2. 関 連 規 格 等

ANSI/EIA-541

Packaging Material Standards for ESD Sensitive Items.

ASTM D 257

Standard Test Method for D- C Resistance or Conductanceof Insulating Materials.

ASTM D 991

Standard Test Method for Rubber Property - Volume
Resistivity of Electrically Conductive and Antistatic
Products.

CECC 00 015- 1

Protection of Electrostatic Sensitive Devices Parts,
General Requirements.

DOD-STD-100

Engineering Drawing Practices.

EIA RS-471

Symbol and Label for Electrostatic Sensitive Devices.

EIAJ ED-4701

半導体デバイスの環境及び耐久性試験方法 EOS/ESD S3. 1
EOS/ESD Association Ionization Standard FED-STD101

Test Procedures for Packaging Materials. JIS T

8103

静電気帯電防止用安全・作業靴

JIS T 8118

静電気帯電防止作業服

KSC MMA-1985

Standard Test Method for Evaluation Triboelectric
Charge Generation and Decay.

MIL-E-17555

Electronic and Electrical Equipment, Accessories, andProvisioned Items(Repair Parts): Packaging of.

MIL-T-31000

Technical Data Packages, General Specification for.

MIL-M-38510

Microcircuits, General Specification for. MIL-T-47500
Technical Data Packages.

MIL-B-81705

Barrier Materials, Flexible, Electrostatic Protective,- 1 -JERG-0-036A
Heat Sealable.
MIL-W-87893

Workstation, Electrostatic Discharge Control.

MIL-HDBK-263

Electrostatic Discharge Control Handbook for Protectionof Electrical and Electronic Parts, Assemblies andEquipment.

MIL-HDBK-773

Electrostatic Discharge Protective Packaging.

MIL-STD-454

Standard General Requirements for Electronic Equipment.

MIL-STD-750

Semiconductor Devices, Test Methods for.

MIL-STD-883

Test Methods and Procedures for Microelectronics.

MIL-STD-1285

Marking of Electrical and Electronic Parts.

MIL-STD-1521

Technical Reviews and Audits for Systems, Equipment,
and Computer Programs.

MIL-STD-1686

Electrostatic Discharge Control Program for Protectionof Electrical and Electronic Parts, Assemblies andEquipment (Excluding Electrically Initiated Explosive
Devices). (Metric)

MIL-STD-1695

Environments, Working, Minimum Standards for.

MIL-STD-2073-1

DOD Materiel Procedures for Development and Applicationof Packaging Requirements.

MIL-STD-2073-2

Packaging, Requirement Codes.

NFPA99Health Care Facilities

RAC VZAP-9

Electrostatic Discharge Susceptibility Data 1991.

RCJS-0950-1993

静電気に敏感なデバイス及び装置の取扱いに関するガイドラ
イン

RIIS-TR-87-1

静電気安全指針- 2 -JERG-0-036A
3.

定義
本書における用語の定義及び略語を次に示す。

3.1

用語の定義

(1)

ESD
Electrostatic discharge の 略 語 。 互 い に 静 電 位 が 異 な る 物 体 間 で 直 接 の接触によって生じるか、又は静電界によって誘起される静電気電荷の移動。
「静電気放電」ともいう。

(2)

ESDS
ESD sensitive 又 は sensitivity の 略 語 。

電気／電子部品、装置類のESD損 傷 に 対 す る 敏 感 性 （ 損 傷 を 受 け や す い 程 度 ） 。 「 静 電 気 放 電 に 敏 感な 」 又 は 「 E S D 感 受 性 ( E S D susceptibility)」 と も い う 。
(3)

ESDSア イ テ ム (ESDS items)
静電気放電に敏感な部品、組立品及び装置の総称。

(4)

ESDSア イ テ ム の 分 類 (Classification of ESDS item)
ESDSア イ テ ム を 特 定 の 試 験 方 法 に よ る 試 験 電 圧 に 対 す る E S D 感 受 性 に 応 じて分類すること。

(5)

ESD保 護 区 域 (ESD protected area)
ESDSア イ テ ム の 感 受 性 レ ベ ル 以 下 に ESD電 圧 を 制 限 す る た め に 必 要 と さ れる ESD保 護 用 の 材 料 、 用 品 、 手 順 を 備 え た 区 域 。

(6)

ESD保 護 材 料 (ESD protective material)
以 下 に 示 す 能 力 の 内 、 少 な く と も １ つ 以 上 の 特 性 を 有 す る 材 料 。 ESD防 止材料ともいう。
a.

静電気の発生を抑制する。

b.

物質の表面又は体積を通じて静電電荷を安全に拡散させる。

c.

ESDや 静 電 界 か ら し ゃ へ い す る 。
な お 、 本 書 で は 、 ESD保 護 材 料 は 、 表 面 抵 抗 率 と 体 積 抵 抗 率 に よ り 導 電 性

材料と静電気拡散性材料に区分している。
(7)

ESD保 護 包 装 (ESD protective packaging)
ESDSア イ テ ム へ の ESDに よ る 損 傷 を 防 止 す る た め に E S D 保 護 材 料 を 使 用 し た
包装。

(8)

イ オ ナ イ ザ (Ionizer)
電気的による方法又は放射性エネルギー源によって、空気の流れの中に＋と−のイオンを発生する装置（帯電空気分子（イオン）発生装置）。正イオン（負イオン）は、負電荷帯電体（正電荷電帯体）に引き付けられ、その結果 、 電 荷 を 帯 び た 物 質 は 中 和 さ れ る 。 (Air ionizerと も い う 。 ）‑ 3 ‑JERG-0-036A(9) 厳 し さ レ ベ ル (Severity levels)
静電気放電発生器による試験電圧の値を水準値で表したもの。試験方法別に レ ベ ル を 定 め 、 低 電 圧 の レ ベ ル か ら 試 験 し 、 DUT(Device Under Test)が 劣化しない最高電圧のレベル。
(10) 組 立 品 (Assembly)
意 図 し た 機 能 を 果 た す た め に 結 合 さ れ た 複 数 の 部 品 、 サ ブ 組 立 品 (Sub‑assembly) 又 は そ れ ら の 組 合 せ で 、 分 解 ・ 再 組 立 で き る も の 。
(11) 減 衰 時 間 (Decay time)
静電気の電圧が、ピーク電圧値の規定された百分率に減少するのに要する時間。
(12) 自 己 放 電 式 除 電 器 (Static eliminator induction)
自己放電除電器は、通常導電性繊維を織り込んだ布又は導電性プラスチッ
クフィルムを棒状の支持導体で挟んだ器具であり、帯電物体と導電性繊維等間の電位差により、導電性繊維等に発生するコロナ放電によりイオンを発生
し、除電を行う。
(13) 人 体 モ デ ル (Human body model;HBM)
部品（デバイス）を取扱う人体に蓄えられた静電気が部品端子に放電し、部品破壊を起こすことをシミュレーションするモデル。
(14) 静 電 界 (Electrostatic field)
静電荷が帯電した表面と、これと異なる静電位の別の表面との間での電位こう配。異なった静電気電位を有する２つの表面間に存在する電位こう配。
(15) 静 電 気 帯 電 (Electrostatic charge)
電荷が物質に残留している状態。
(16) 静 電 気 放 電 発 生 器 (ESD generator)
静電エネルギー蓄積容量、放電抵抗、放電電極、放電スイッチ及びリター
ンケーブルで構成される静電気放電を模擬する試験器。
(17) 静 電 気 放 電
ESD参 照 。
(18) 接 地 (Ground)
多量の電荷の供給能力又は吸収能力を備えた大地、船舶又は運行体の導体などの物体に接続すること。
(19) 接 地 ス ト ラ ッ プ (Ground strap)
人体の静電電荷を安全に接地放電させ、人体電位と作業表面の電位とが等しくなるようにするもの。リストストラップ、レッグストラップ、アンクル
ストラップなどがある。

‑ 4 ‑

JERG-0-036A(20) 接 触 放 電 試 験 (Contact discharge method)
静 電 気 放 電 発 生 器 の 電 極 を DUTに 接 触 さ せ た ま ま 静 電 気 放 電 発 生 器 内 の ス
イッチを閉じて放電させる試験方法。
(21) 装 置 (Equipment)
組立品の集合体又は部品・サブ組立品・組立品の組合わせの集合体で、通常、さまざまな状態において独立した機能を有する。
(22) ソ フ ト 接 地 (Soft ground)
作 業 員 に 対 し 安 全 な レ ベ ル （ 通 常 5mA)に ま で 電 流 を 制 限 す る の に 充 分 な 大
きさのインピーダンスを通した接地。ソフト接地に必要なインピーダンスは、接地付近で作業員が接触し得る電圧レベルによって異なる。
(23) 体 積 抵 抗 率 (Volume resistivity)
試料に接触している２つの電極に印加される単位厚み当たりの直流電圧と単 位 面 積 当 た り の 電 流 と の 比 。 測 定 単 位 は 、 Ω ･cmが 一 般 的 で あ る 。
(24) 帯 電 防 止 剤 (Antistatic agent)
基材などに練り込むか、局部に塗布することにより、帯電防止性を基材などに付与する化学物質。
(25) 帯 電 防 止 性 (Antistatic property)
摩擦帯電の発生を抑え、帯電電荷を低く抑える材料の性質。材料の電気抵抗とは別の性質である。
(26) デ バ イ ス (Device)
マイクロサーキット、半導体デバイスなどのような機能を持つ単一部品。
(27) 塗 布 型 帯 電 防 止 剤 (Topical antistats)
絶縁性材料の表面に処理し、静電気の発生を抑制する化学物質。（その使用条件が限定されること又は寿命が一般的に短いことから、局部的静電気防止剤と呼ばれることもある。）(28) デ バ イ ス 帯 電 モ デ ル (Charged device model;CDM)
帯電した部品（デバイス）から電荷が短時間に放電することにより起きる
ESD故 障 メ カ ニ ズ ム を シ ミ ュ レ ー ト す る モ デ ル 。
(29) 電 界 誘 導 モ デ ル (Field induced model;FIM)
部品（デバイス）が静電界にさらされることにより発生する放電、及びその後の導体接触により発生する放電をシミュレーションするモデル。
(30) 電 気 的 オ ー バ ス ト レ ス (Electrical over‑stress;EOS)
電気／電子部品類の規定値を越える電気的なストレス。

‑ 5 ‑JERG-0-036A(31) 電 磁 適 合 性 (Electro magnetic compatibility;EMC)
環境や他の機器から発生する電磁気的外乱が存在する環境において、満足に機能できる装置の能力。
(32) ハ ー ド 接 地 (Hard ground)
直接又は低いインピーダンスを通した接地。
(33) 破 局 故 障 (Catastrophic failure)
基本的機能が永久的に作動しなくなる故障。
(34) 表 面 抵 抗 率 (Surface resistivity)
物質表面の直流電圧と電流との比。表面抵抗率は、正方形の対辺となる２つの電極の間の表面抵抗に等しく、正方形の寸法には左右されず、測定単位
は 、 Ω /sqで 表 す の が 一 般 的 で あ る 。
(35) 部 品 (Part)
一個又は数個を結合したもので、通常、破壊することなく分解することができないもの。本書では、部品、コンポーネント及びデバイスは、同義語である。
(36) 摩 擦 帯 電 (Tribo‑electric)
物質の摩擦などの接触により発生する静電気帯電。
(37) マ シ ン モ デ ル (Machine model;MM)
部品（デバイス）近くにある金属筺体などの導体に蓄えられた静電気がその導体と部品端子の接触により放電し、部品破壊を起こすことをシミュレー
ションするモデル。
(38) ミ セ ル コ ロ イ ド (Micelle colloid)
界面活性剤溶液などの一定濃度以上で現れる分子又はイオンの集合体であるミセルで形成されるコロイド系。

‑ 6 ‑JERG-0-036A
3.2

略
ASTM

語
: American Society for Testing and Materials
米国材料試験協会

BPM: Biased Metal Plate Method

金属基板法

CCD

: Charge Coupled Device

電荷結合素子CDM: Charged Device Model

デバイス帯電モデル

CECC: CENELEC Electronic Components Committee
CENELEC 電 子 部 品 委 員 会

CENELEC: Comite Europeen d e Normalisation Electrotechnique （ 仏 語 ）(European Committee for Electrotechnical Standardization)
欧州電気標準化委員会
CMOS: Complementary MOS

相補型ＭＯＳCPM: Charged Package Model

パッケージ帯電モデル

CRT: Cathod Ray Tube

陰極線管（ブラウン管）

DIP: Dual In‑line Package

DOD: Department o f Defense

米国国防省

DUT

: Device Under Test

供試体

EBP

: Earth Bonding Point

接地接続点

EDM

: Electrostatic Voltage Decay Method

静電気電圧減衰法

EIA: Electronic Industries Association

米国電子工業会

EIAJ: Electronic Industries Association of Japan
日本電子機械工業会

EMC: Electromagnetic Compatibility

電磁適合性

EMP

: Electromagnetic Pulse

電磁パルス

EPA

: ESD Protected Area

ESD保護区域

EPROM: Erasable Programmable Read Only Memory（書込み消去ができるＲＯＭ）

EOS: Electrical Overstress

電気的オーバストレス

ESD: Electrostatic Discharge

静電気放電

ESDS

: Electrostatic Discharge Sensitive

静電気放電感受性

EUT: Equipment Under Test

供試体

FET

: Field Effect Transistor

電界効果トランジスタ

FIM: Field Induced Model

電界誘導モデルGND: Ground接地

HBM: Human Body Model

人体帯電モデルHEPA: High Efficiency Particulate Air

HMOS: High Density M O S （ 高 密 度 M O S プ ロ セ ス ： 米 国 イ ン テ ル 社 の 名 称 ）‑ 7 ‑JERG-0-036A
IC: Integrated Circuit

集積回路

IEC

: International Electrotechnical Commission
国際電気標準会議

IFM: Ion Flux Method

イオン流法

ISO

: International Organization for Standardization
国際標準化機構

JFET: Junction Field Effect Transistor

接合型電界効果トランジスタ

JIS: Japanese Industrial Standard

日本工業規格KSC: Kennedy Space Center

ケネディ宇宙センター

LED: Light Emitting Diode

発光ダイオード

LSI: Large Scale Integration

大規模集積回路MM: Machine Model

マシンモデル

MNOS: Metal‑Nitride‑Oxide‑Semiconductor（金属−窒化膜−酸化膜−半導体構造）

MOS: Metal Oxide Semiconductor（金属・酸化膜半導体の構造）

NASA: National Aeronautics and Space Administration
米国航空宇宙局

NEMA: National Electrical Manufacturers Association
米国電機工業会

NFPA: National Fire Protection Association

米国消防協会

NMOS: N‑channel MOS

ＮチャネルＭＯＳPMOS: P‑channel MOS

ＰチャネルＭＯＳPWB: Printed Wiring Board

プリント配線板

QA: Quality Assurance

品質保証

RAC

: Reliability Analysis Center

米国信頼性解析センター

RAM: Random Access Memory

RCJ: Reliability Center for Electronic Components of Japan

ランダムアクセスメモリ

日本電子部品信頼性センター
RF: Radio Frequency

無線周波

RFI

: Radio Frequency Interference

電波干渉

RIIS

: Research Institute of Industrial Safety（労働省）産業安全研究所

ROI: Return on Investiment

投資効率

SAW

: Surface Acoustic Wave(Devices)

表面弾性波（素子）

SCR: Silicon Controlled Rectifier

シリコン制御整流素子

SMD: Surface Mount Device

表面実装部品SOS: Silicon on Suphier（サファイヤ上にシリコンを結晶させた構

造）

‑ 8 ‑

JERG-0-036A

TC: Technical Committee(ISO)

専門委員会（国際標準化機構）

TQM: Total Quality Management

総合的品質管理（全社的品質管理）

TTL: Transistor‑Transistor Logic

トランジスタ論理回路

UV: Ultraviolet

紫外線

VDR

: Voltage‑Dependent Resisitor

電圧依存抵抗VDT: Visual Display Terminal（視覚用の端末）

VLSI: Very Large Scale Integration

超大規模集積回路

VMOS: Vertical Groove MOS（縦型構造のＭＯＳ）

VHSI: Very High Speed Integration

超高速集積回路‑ 9 ‑JERG-0-036A

（

空

白

‑ 10 ‑）

JERG-0-036A
4.

一般事項

4.1

ESD管 理 プ ロ グ ラ ム
ESD管 理 プ ロ グ ラ ム は 、 集 積 回 路 等 の 電 子 部 品 を 使 用 し た 装 置 の 保 守 、 運 用において、とくに冬期等の乾燥した時期に装置の故障が多発し、その原因の多く が ESDに よ る も の で あ っ た こ と に よ り 、 そ の 対 策 の 必 要 性 が 認 識 さ れ 、 シ ス
テムの信頼性を上げ、コストパフォーマンスを上げるために、導入されるようになった。
電子機器の製造工場においては、製造時の歩留まりを上げるため、ある程度の 対 策 は 取 り 入 れ ら れ て い た が 、 そ の 後 、 ど ん な 種 類 の 部 品 が 、 ど の 程 度 ESDに 弱 い か と い う よ う な デ ー タ が 整 備 さ れ 、 ESD保 護 ネ ッ ト ワ ー ク な ど の 設 計 上の 対 策 を 含 め 、 ESD管 理 プ ロ グ ラ ム と し て 認 識 さ れ 、 そ の 対 象 と す る 範 囲 は 拡
がり、効果的な対策方法についても明らかになってきた。
ESD管 理 プ ロ グ ラ ム と は 静 電 気 放 電 （ ESD） の 影 響 を 受 け 易 い 部 品 、 及 び こ れらの部品を組み込んだ組立品／機器の設計、製造、試験、運搬、貯蔵梱包等につ い て 、 そ れ ら を ESDに よ る 損 傷 か ら 保 護 す る た め に 効 果 的 な 体 系 、 体 制 を 設
定 し 、 管 理 す る も の で そ の 要 点 は 4.2項 に 示 さ れ て い る 。

4.2
(1)

ESD管 理 の 要 点
ESD対 策 を 効 果 的 に 実 施 す る た め に は 、 そ の 目 的 、 対 象 作 業 、 対 象 と す るESDSア イ テ ム の 感 受 性 レ ベ ル な ど を 明 確 に し て 、 ESD管 理 プ ロ グ ラ ム を 設 定
し 、 ESDに よ る 障 害 を 防 止 す る 対 策 を と る 。

(2)

ESD管 理 プ ロ グ ラ ム の 内 容 は 、 目 的 と し た そ れ ぞ れ の 作 業 に つ い て 、 予 想
さ れ る ESD障 害 の 発 生 防 止 の た め の 具 体 的 な E S D 対 策 を 、 契 約 別 又 は 作 業 別 の個別仕様書及び手順書に盛り込む。

(3)

ESD管 理 プ ロ グ ラ ム を 実 施 す る た め に は 、 E S D 管 理 プ ロ グ ラ ム 計 画 書 と し て文書化した上で、担当者がそれぞれの作業において、容易にかつ確実に実施できる体制を作る。

(4)

ESD管 理 プ ロ グ ラ ム 計 画 書 で は 、 適 用 範 囲 、 実 施 項 目 、 活 動 計 画 、 ESDSア
イテムの保護要領、実施体制及び責任者、使用工具、保護用材料・装置、訓練計画などを明らかにする。

(5)

ESD管 理 プ ロ グ ラ ム 計 画 書 は 、 下 請 負 業 者 、 供 給 業 者 及 び 専 門 業 者 も 対 象として含め、その要求事項を明確にする。

(6)

ESD管 理 プ ロ グ ラ ム 計 画 は 、 実 際 の 不 具 合 事 例 に 基 づ い て 改 定 し 、 継 続 して維持管理することが重要である。したがって、チェックリストを作成し、適用事業所の審査を定期的に実施する。

‑ 11 ‑

JERG-0-036A
4.3

ESD対 策
効 果 的 な ESD対 策 と し て 、 対 象 と す る 作 業 の 種 類 に は 、 製 品 の 設 計 、 製 造 、検査、試験、包装、輸送、保管、整備、修理などがある。これらの作業に対する E S D 対 策 内 容 と し て 、 一 般 に 、 次 に つ い て ESD管 理 プ ロ グ ラ ム と し て 規 定 し 、
実施する。

(1)

対 象 と す る 作 業 に お け る ESD損 傷 の 不 具 合 事 例 、 故 障 解 析 な ど に よ り 因 果
関 係 を 明 ら か に し 、 試 験 等 に よ り ESDSア イ テ ム の 感 受 性 を 分 類 し 、 分 類 に 応
じ た ESD対 策 の 方 法 を 具 体 的 に 規 定 す る こ と 。 （ 5.2 項 、 5.3 項 参 照 ）(2)

ESD損 傷 の 発 生 が 予 想 さ れ る 部 品 、 装 置 等 に つ い て は 、 事 前 に ESD保 護 ネ ッ
ト ワ ー ク を 組 込 む な ど 、 設 計 段 階 か ら 対 策 を 立 て る こ と 。 （ 5.4 項 参 照 ）(3)

適切に管理された保護区域及び作業ベンチを設定し、そこにおいて作業する こ と 。 （ 5.5 項 参 照 ）(4)

所 要 の ESD対 策 用 材 料 及 び 装 置 を 選 定 し 使 用 す る こ と 。 （ 5.6 項 、 5.7 項
参照）

(5)

ESD対 策 は 、 す べ て 文 書 化 に よ り 実 施 し 、 責 任 者 を 定 め 、 所 要 の 表 示 を 行
う こ と 。 （ 5.8 項 参 照 ）(6)

ESD損 傷 の 発 生 が 予 想 さ れ る 作 業 に つ い て 、 適 切 な 作 業 手 順 、 取 扱 要 領 な
ど を 設 定 し 、 そ れ に 従 っ て 作 業 す る こ と 。 （ 5.9 項 参 照 ）(7)

前項の作業に従事する作業者に対し、適切な要員訓練プログラムを実施し、作 業 者 の 質 を 確 保 す る こ と 。 （ 5.10 項 参 照 ）‑ 12 ‑

JERG-0-036A
5.

詳細事項

5.1

静電気の基礎

5.1.1

静電気の発生電荷の根本は、物質を構成する元素の電子（−電荷）と原子核の＋の電荷によるものである。
ある分子に所属する電子が何等かの原因で他の分子に移動した場合、電子が抜けた物質は原子核の＋電荷が現れ、電子を受取った分子は−電荷が過剰となる。このような状態を「イオン」と呼んでおり、静電気が発生した物質の最小単位である。静電気が発生した物質状態を帯電と呼び、帯電した物質
を帯電体と呼ぶ。
イオン化した物質が空気のようなガス体の場合には、イオン（電荷）が比較的移動しやすいので帯電操作技術に利用されることがある。
大気圧中で起こる通常の静電気現象において、静電気が発生する原因を分類すると次の３つに大別される。
(1) 摩 擦 帯 電 （ 接 触 は く 離 帯 電 、 衝 突 帯 電 を 含 む 。 ）主として絶縁性材料で起こり、最もコントロールしにくい。
(2) 誘 導 帯 電
主として導電性材料で起こり、コントロールできる。
(3)

コロナ帯電（コロナ放電現象に付随して起こる。）
絶縁性、導電性どちらの材料でも起こり、３つの中では最もコントロー
ルしやすい。

5.1.1.1

摩擦帯電
２つの物質を接触させると接触面を通じて電子が移動し、片方の物質
は電子が不足し、もう一方の物質は電子が過剰になる。その後２つの物質を引き離すとき、一部の電子は元の物質に戻るが、戻りきれない
電子を生ずる。すなわち、電子を受取った物質は電子が過剰になり−に帯電し、電子を出した側は電子が不足するので結果的に原子核が持っている＋の電荷が現れてくる。
接触点を著しく増大させたものが摩擦であると考えられる。摩擦が単なる接触と異なる点は、機械的に大きな力が働くため、時には発熱、変形、表面はく離などを伴うこともあり、摩擦帯電現象の元になっている電子（電荷）移動のメカニズムは単純ではない。
摩擦帯電の特徴は、同じ種類の物質を摩擦するとき最も帯電しにくく、同じ物質同士でも摩擦の対称性がくずれてくると帯電するようになる。異なった種類の物質を摩擦するとき、どちらの物質が＋に帯電するか、帯電量が大きいか小さいかについては、物質の組合せによって違ってくる。

‑ 13 ‑

JERG-0-036A
また、同じ組合せであっても表面の平滑度の違い、汚れ、雰囲気湿度などによって微妙に変化する。繰り返し実験を行うにしても、摩擦熱による表面水分の変化などにより表面状態を一定に保つことが難しく、再現性に乏しくばらつきが大きい。このように不確定な要素が多く、摩擦帯電を定量的に取扱うことは非常に困難である。
色々な物質を組合せて摩擦実験を行い帯電極性を調べて極性の順に並べ て 一 覧 表 に し た も の を 「 帯 電 列 」 と い う 。 物 質 の 帯 電 列 の 例 を 表 5.1‑1及び表5.1‑2に示す。この中の任意の２物質を選んで摩擦すると、上位の物質が＋に帯電し、互いに遠くにある物質を組合せた場合に帯電量が大きくなる傾向が強い。帯電列にはいくつかの例があるが、各実験者が全く同一の試料を使っていないこともあり、必ずしも順列が一致していない。

表5.1‑1

物 質 の 帯 電 列 の 例 （ 出 典 ； MIL‑HDBK‑263A）

極 性

物質名

＋

人間の手
ウサギの皮
ガラス
マイカ
人間の頭髪
ナイロン
羊皮
毛皮
鉛
絹
アルミニューム
紙
木綿
鋼
木材
コハク
シーリングワックス
硬質ゴム
ニッケル、銅
金、プラチナ硫黄
アセテート、レーヨン
ポリエステル
セルロイド
オルロン
ポリウレタン
ポリエチレン
ポリプロピレン
ポリ塩化ビニール
ＫＥＩ、ふっ素
シリコン
テフロン

−

‑ 14 ‑

JERG-0-036A
表 5.1‑2絶縁性物質の帯電列の例（ 出 典 ； J.Henniker： Nature， 196

極

性
＋

−

絶縁性物質
石英粉末充填シリコンゴム
溶融ほうけい酸ガラス
窓用ガラス
アニリン・ホルマリン樹脂、酸触媒
ポリホルムアルデヒド
ポリメチルメタクリレート
エチルセルロース
ナイロン１１
ナイロン６６
岩塩
メラミン・ホルマリン樹脂
羊毛
石英
絹
こはく酸ポリエチレングリコール
酢酸セルロース
アジチン酸ポリエチレングリコール
フタール酸ポリジアリル
繊維素スポンジ
木綿
ポリウレタンゴム
スチレンアクリロニトリル共重合
ポリスチレン
ポリイソブチレン
可撓性ウレタンフォーム
ほうけい酸ガラス、磨き面
ポリエチレンテレフタレート
ポリビニルブチラール
フェノール樹脂
エポキシ樹脂ポリ塩化ブタジェン
ニトリルゴム
天然ゴム
ポリアクリロニトリル
硫黄
ポリエチレン
ポリカーボネート
塩素化ポリエステル
ポ リ 塩 化 ビ ニ ル 、 25％DOP
硬質ポリ塩化ビニル
ポリ三重水素化塩化エチレン
ポリ四フッ化エチレン‑ 15 ‑(1962） ）JERG-0-036A

JERG-0-036A

JERG-0-036A
5.1.2
(1)

電界と電位
電気力線
帯電体は、周囲に電気の力が作用する場をつくり、その場を電界又は電場といっている。この電界の様子を仮想線で表現したものが電気力線である。電気力線は、密度が高いほど電界が強いことを表している。

(2)

電界の強さ
電界の中に単位量の電荷を持ち込むとクーロンの法則に従って力を受ける。この力の大きさを電界の強さといい、次の式で表される。

E＝K

Q・ ・ ・ ・ ・ 式 5.1‑1

r２

こ こ に 、 E：

電 界 の 強 さ 〔 N/C＝ V / m 〕

K：

比例定数＝

1
4πε

ε ： 誘 電 率 〔 F/m＝ C/（ V/m） 〕
θ ： 電 荷 〔 C〕
r ： 電 荷 か ら の 距 離 〔 m〕
（受ける力が大きいほど「電界強い」とか「電界が高い」という。）(3)

電位
電 界 の 中 に 持 ち 込 ん だ 単 位 量 の 電 荷 は 、 式 5.1‑1の 力 を 受 け る が 、 こ の力に逆らって距離rだけ電荷を動かすと「仕事」をすることになる。
この仕事量〔J/C〕をボルト〔V〕と名付けており、次の式で表される。

V ＝E・r＝K〔 V 〕 ・ ・ ・ ・ ・ 式 5.1‑2（電界は、力の場になっているので外部に仕事をする能力を持っており、電界内のある位置での外部に仕事ができる量が、その位置の電位である。）‑ 18 ‑

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JERG-0-036A

JERG-0-036A

JERG-0-036A

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5.1.7

静 電 気 放 電 (ESD）
図 5.1‑9に 示 す よ う に 、 絶 縁 さ れ た 導 体 Ａ が 接 地 導 体 Ｂ と の 間 に 微 小 ギ ャップ

gだけ離れて存在している。ここに帯電体Ｃが接近した場合、導体Ａ

は、誘導帯電し、ギャップ間に電位差が生じる（このとき導体Ａ内の正味の電荷量は、±０）。ギャップ間の電位差が絶縁破壊電圧に達したとき放電が起り、誘導電荷の一部が消滅し、放電が消えた後Ａの絶縁は回復する。
Ａは、＋電荷が消滅しているので、−電荷が過剰になっている。この間、帯電体Ｃは電荷の出入りがないので、帯電体Ｃ自体は除電されていない。
Ｃが遠ざかれば導体Ａと接地導体Ｂとの電位差は再度上昇し、ギャップの条件によっては２度目の放電が起る。
図 5.1‑10の よ う に 絶 縁 さ れ た 導 体 が ２ つ 以 上 存 在 し 、 静 電 誘 導 に よ り 電
位 が V１と V２ に な っ た と す る と 、 Ａ １ と Ａ ２ 間 の 電 位 差 Vｇ は 、 Vｇ ＝ V１ − V２ であ る 。 ２ つ の 導 体 間 に 微 小 ギ ャ ッ プ が 形 成 さ れ て い て Vｇがギ ャ ッ プ の 絶 縁 破
壊電圧に達したとき放電が起る。
このように帯電体と接地導体との間に絶縁された導体Ａ（又はＡ１、Ａ
２）が介在し、相互の「動き」が組み合わされると、帯電体の接近→電位上昇→放電発生→放電後の電荷移動など、複雑な電荷の再分布が起る。
静電誘導現象においては、誘導によって生じた電荷の性格に差があることが大きな特長である。すなわち、帯電体に引き寄せられた電荷は拘束性であるため、放電や漏洩・拡散ができない。一方、非拘束性の電荷（静電誘導で現れた電荷の内、帯電体と同極性の電荷）は、逃避性の強い電荷であるから、再分布のために移動する電荷になる。静電気放電が起きるときの電荷も非拘束性電荷である。
また、非拘束性電荷が絶縁体と接していると、電荷が絶縁体内に注入されるので、さらに複雑な静電気現象を生じる可能性がでてくる。例えば、
図5.1‑9、図5.1‑10のギャップ部分が絶縁体で満たされている場合、導体から絶縁体に電荷が注入される。その結果、導体Ａ、Ａ１、Ａ２には正味の電荷が残ることになる。電荷注入後に帯電体が取り除かれたり、外部回路で短絡されたり、接地されることが起った場合、絶縁体の極く薄い層に電界（注入電荷による電界）が形成される。もし、この電界が絶縁耐力を上回ったとしたら絶縁層の一部分が破壊されることになる。

‑ 23 ‑

JERG-0-036A

JERG-0-036A
5.2

ESD感 受 性

部 品 、 組 立 品 及 び 装 置 に 対 す る ESD感 受 性 の 技 術 デ ー タ と し て 、 ESD故 障 の タ
イ プ 、 ESDS部 品 の タ イ プ 、 ESDに 関 連 し た 故 障 メ カ ニ ズ ム 及 び ESDに 対 し て 感 受
性 が あ る 部 品 構 成 素 子 に つ い て 示 し 、 ESDに つ い て 検 討 す る 際 の ガ イ ド ラ イ ン
情報とする。

5.2.1

ESDS部 品 、 組 立 品 及 び 装 置 の 分 類
MIL‑STD‑1686A で は 、 ESDS部 品 、 組 立 品 及 び 装 置 を E S D に 対 す る 感 受 性 に応じて、次の3クラスに分類している。
ク ラ ス 1：ESD電圧

0〜 1,999 V で 損 傷 す る も のク ラ ス 2 ： E S D 電 圧 2,000〜 3,999 V で 損 傷 す る も のク ラ ス 3 ： E S D 電 圧 4,000〜 15,999 V で 損 傷 す る も の（ 備 考 ） こ こ で は 上 記 の 電 圧 が 16,000V 以 上 の も の は 、 静 電 気 放 電 に 対する感受性を考慮しなくてもよいものとして取り扱っている。
MIL‑STD‑1686Aで は 、 ク ラ ス 1 及 び 2 の 部 品 、 組 立 品 及 び 装 置 に 対 し て ESD管理プログラムを要求している。ただし、ミッション上クリティカル又はエッ
センシャルとして契約により指定された場合、クラス3の部品、組立品及び装 置 に 対 し て も 、 ESD管 理 プ ロ グ ラ ム を 適 用 す る こ と を 要 求 し て い る 。
MIL‑STD‑1686A の ク ラ ス 分 け よ り 細 か く 分 類 し て も よ い 。 細 分 化 す る 電 圧
範 囲 は 任 意 に 設 定 で き る が 、 MIL‑STD‑1686A と の 整 合 性 を 確 保 で き る よ う に 、
クラス1、2及び3をさらに細分化することを推奨する。

5.2.1.1

部品の分類
多 く の 部 品 は 、 ESD現 象 が 発 生 し た と き 又 は 静 電 界 に さ ら さ れ た と き 損
傷 を 受 け る 。 ESDS部 品 は 、 電 気 的 接 続 や 接 地 の 有 無 に か か わ ら ず ESD現 象
によって破壊される可能性がある。組立品や装置に組み込まれた場合でも、接地、電源又は信号源に接続する端子を有する部品は、ESDによって損傷を受けることがある。
ESDS部 品 に は 、 表 5.2‑1（MIL‑STD‑1686A appendix B に よ る 。 ） に 示 す
タ イ プ の も の が あ る 。 表 5.2‑1に 示 す E S D 感 受 性 の ク ラ ス 分 け は 、 M I L‑STD‑1686A appendix A の 試 験 に よ る 結 果 に 基 づ い て い る 。

‑ 25 ‑

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な お 、 MIL‑STD‑1686Aで は 、 部 品 の E S D 感 受 性 を 次 の 順 序 で 確 認 す る こ ととしている。
(1)

部品仕様書

(2)

Reliability Analysis Center (RAC) ESD Sensitive Items List
(ESDSIL) の Appendix A の 試 験 デ ー タ に よ る ESD 感 受 性(3)

MIL‑STD‑1686A appendix B （ 表 5.2‑1 参 照 ）(4)

試 験 に よ る 確 認 （ MIL‑STD‑1686A appendix A 参 照 ）

こ れ は 、 既 取 得 ESDSデ ー タ の 活 用 に よ り 、 費 用 の か か る 試 験 の 重 複 を 避
け る こ と を 意 図 し て い る 。 部 品 規 格 で あ る MIL‑M‑38510 と 管 理 規 格 で ある MIL‑STD‑1686A と も に 、 E S D 試 験 と し て MIL‑STD‑883 を 適 用 し 、 同 じに し て い る 。 MIL‑M‑38510 の 認 定 部 品 リ ス ト （ QPL） 又 は Reliability
Analysis Center（ R A C ） E S D Sensitive Items List(ESDSIL)に 載 っ て い る
MIL‑M‑38510 ESD感 受 性 デ ー タ は 、 ESD管 理 プ ロ グ ラ ム を 実 行 す る 上 で 必 要となる集積回路の分類データを提供する。分類化のための試験が費用に対し 効 率 的 で な い 場 合 、 部 品 を MIL‑STD‑1686A appendix B に 従 っ て 分 類 して も よ い 。 MIL‑M‑38510 以 外 の 部 品 に 対 し て 試 験 デ ー タ が 必 要 な 場 合 に は 、
MIL‑STD‑1686A appendix A を 適 用 す る 。 RAC の VZAP‑90 デ ー タ ベ ー ス を
分 類 に 利 用 す る 場 合 に は 、 試 験 回 路 が MIL‑STD‑1686A appendix A に 規 定する試験回路に適合しているか又は契約部門において承認された試験方法に 合 致 し て い る こ と が 必 要 で あ る 。 ESD感 受 性 レ ベ ル が 米 軍 部 品 仕 様 書 で規定されている場合には、それによってクラス分けを行うこともできる。
な お 、 NASDA認 定 部 品 の ESD感 受 性 試 験 デ ー タ は 、 部 品 適 用 デ ー タ シ ー ト（NASDA‑ADS）に記載されている。

5.2.1.2

組立品及び装置の分類
組 立 品 及 び 装 置 の ESD感 受 性 に 対 す る 分 類 は 、 そ れ ら に 組 み 込 ま れ て いる部品のESD感受性に従ったものとなる。通常、組立品及び装置は、それらに組み込まれている部品のうち最も敏感な部品のクラスとして分類される 。 MIL‑STD‑1686A の ESDに 対 す る 保 護 設 計 要 求 を 満 足 す る よ う な 保 護 回路が組立品又は装置に組み込まれている場合には、これらの組立品又は装置は、設計によって達成される電圧保護レベルによって分類される。感受性クラス変更のためには、少なくとも、詳細な回路解析を実施することが必要である。
なお、組立品及び装置に保護回路を組み込んだとしても、強い静電界又は 帯 電 物 と の 直 接 接 触 に よ っ て 誘 起 さ れ る ESDに よ っ て 損 傷 を 受 け や す いので注意を要する。

‑ 26 ‑

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表 5.2‑1

ESDS部 品 リ ス ト(1/3)

ク ラ ス 1 （ 感 受 性 電 圧 ： 0〜1,999 V）
NO

該当する部品のタイプ

1

マ イ ク ロ 波 素 子 （ 周 波 数 で 1 GHz を 超 え る シ ョ ッ ト キ バ リ ア ダ イ オ ード、点接触ダイオード及び他の検波ダイオード）

2

MOS FET

3

SAW（ Surface Acoustic Wave） 素 子

4

JFET（Junction Field Effect Transistor）

5

CCD（ Charged Coupled Device）

6

高 精 度 の 電 圧 レ ギ ュ レ ー ト 用 ダ イ オ ー ド （ 電 圧 レ ギ ュ レ ー ト ＜ 0.5%）

7

オペアンプ

8

フィルム抵抗9IC10

クラス1部品を使用したハイブリッド品

11

VHSIC（ V e r y High Speed IC）

12

SCR（ Silicon Controlled Rectifier） ： IＯ ＜ 0.175 A at 100℃

表5.2‑1

ESDS部 品 リ ス ト(2/3)

ク ラ ス 2 （ 感 受 性 電 圧 ： 2 , 0 0 0 〜 3 , 9 9 9 V）
NO

該当する部品のタイプ

1

MIL‑STD‑1686A appendix A の 試 験 で ク ラ ス 2 と 判 定 さ れ た 素 子 又 は
IC：･ MOS FET･ JFET（Junction Field Effect Transistor）･ オペアンプ･ IC･ VHSIC（ V e r y High Speed IC）

2

高精度のネットワーク抵抗（RZタイプ）

3

クラス2部品を使用したハイブリッド品

4

低 電 力 バ イ ポ ー ラ ト ラ ン ジ ス タ ： PＴ＜ 1 0 0 mW、 IＣ ＜ 1 0 0 mA

‑ 27 ‑

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表5.2‑1

ESDS部 品 リ ス ト(3/3)

ク ラ ス 3 （ 感 受 性 電 圧 ： 4,000〜15,999 V）
NO

該当する部品のタイプ

1

MIL‑STD‑1686A appendix A の 試 験 で ク ラ ス 3 と 判 定 さ れ た 素 子 又 は
IC：･ MOS FET･ JFET（Junction Field Effect Transistor）･ オペアンプ･ IC･ VHSIC（ V e r y High Speed IC）

2

ク ラ ス 1 と ク ラ ス 2 に 含 ま れ な い 他 の 全 て の IC

3

小 信 号 ダ イ オ ー ド ： PＴ＜ 1 W 又 は IＯ ＜ 1 A

4

汎用シリコン整流器

5

SCR(Silicon Controlled Rectifier)： IＯ ＞ 0.175 A

6

低 電 力 バ イ ポ ー ラ ト ラ ン ジ ス タ ： 350 mW ＞ PＴ ＞ 100 mW 、
400 mA ＞ IＣ ＞ 100 mA

7

オ プ ト エ レ ク ト ロ ニ ク ス 素 子 （ LED、 フ ォ ト ト ラ ン ジ ス タ 、
フォトカプラ）

8

チップ抵抗

9

クラス3部品を使用したハイブリッド品

10

圧電素子

5.2.2

ESD故 障 の タ イ プ
ESDは 、 電 子 部 品 の ハ ー ド 故 障 以 外 に 、 間 欠 故 障 又 は ア プ セ ッ ト 故 障 を 引
き 起 こ す こ と が あ る 。 間 欠 故 障 又 は ア プ セ ッ ト 故 障 は 、 LSI記 憶 素 子 の よ う
な部品に発生する。このような故障は、装置が動作しているときに発生し、情報の欠落又は機能の一時的なひずみといった現象としてよく現れる。この場合、はっきりとしたハードウェア故障は発生せず、ESD終了後又はデジタ
ル装置によっては情報の再入力後、正常な動作が再開される。ESDによるア
プセット故障を非常に受けやすい部品としては、状態の切り換えがわずかなエネルギーで済むか、又は高インピーダンスラインでの電圧変化がわずかで済むロジック素子群がある。
ESDに 弱 い 部 品 タ イ プ に は 、 NMOS、 PMOS、 C M O S 、 低 電 力 T T L な ど が あ る 。
高 イ ン ピ ー ダ ン ス 及 び 高 利 得 の リ ニ ア 回 路 と RF増 幅 器 及 び そ の 他 の RF部 品の組み合わせは、装置レベルでも感受性が高い。

‑ 28 ‑

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RFI耐 性 用 の 設 計 に よ っ て ESDの 高 圧 火 花 放 電 に 起 因 す る 損 傷 か ら 部 品 を 保
護 す る こ と が で き る 。 ESDの 高 圧 火 花 放 電 に 対 し 感 受 性 の あ る 部 品 を 装 置 レ
ベ ル で 保 護 す る に は 、 良 好 な RFI/EMC設 計 、 バ ス の バ ッ フ ァ リ ン グ 、 バ ス の適正な接続、バス導体のシールド及び装置キャビネット内部への侵入を回避する静電気しゃへいが必要である。
(1)

アプセット故障
ア プ セ ッ ト 故 障 は 、 装 置 の 近 く の ESD火 花 に よ る 電 気 的 ノ イ ズ で 生 じ ることがある。この電気的ノイズは、伝導又は放射によって装置に混入する。
ESD火 花 の 近 く で は 、 ESD経 路 の イ ン ピ ー ダ ン ス に 応 じ て 、 容 量 性 又 は 誘 導
性 結 合 が 支 配 的 で あ る 。 ESD火 花 か ら 離 れ た 所 で は 、 電 磁 界 結 合 が 存 在 する。
ESDに よ っ て 印 加 さ れ る 電 圧 及 び ／ 又 は 電 流 が 電 子 回 路 の 信 号 レ ベ ル を越える場合、装置の動作にアプセットが生じる。高インピーダンスの回路においては、信号が電圧を基準としているため、容量結合が支配的となり、ESDに よ っ て 印 加 さ れ る 電 圧 が 主 た る 問 題 と な る 。 こ れ に 対 し 、 低 イ ン ピ
ーダンスの回路においては、信号が電流を基準としているため、誘導性結合 が 支 配 的 と な り 、 ESDに よ っ て 印 加 さ れ る 電 流 が 問 題 を 引 き 起 こ す 。
装置に損傷を与える電圧や電流のレベルは、アプセットを引き起こすのに 必 要 な 電 圧 や 電 流 の レ ベ ル の 10〜 100倍 で あ る た め 、 装 置 の 損 傷 は 、ESD火 花 が 直 接 回 路 に 印 加 さ れ る よ う な 伝 導 性 結 合 の 場 合 に 発 生 す る 。 したがって、放射性結合は、通常、アプセットのみを引き起こす。

(2)

ハード故障
アプセット故障が装置作動中に発生するのに対し、ハード（破局:Catastrophic） 故 障 は い つ で も 発 生 し 得 る 。 ハ ー ド ウ ェ ア の E S D 故 障 は 、人 体 又 は 物 体 か ら の 放 電 、 静 電 界 、 高 電 圧 火 花 放 電 な ど の ESDに よ っ て 生
じる電子部品の電気的過負荷に起因するといえる。ESDを多数回受けて破壊 す る よ う な 場 合 も あ る 。 破 壊 寸 前 ま で の 損 傷 を 受 け た ESDS部 品 で は 、 動
作上のストレスが加わることによって劣化が進み最終的に破局故障に至る
こ と が あ る 。 ハ ー ド ウ ェ ア の ESD故 障 の な か に は 、 ア プ セ ッ ト 故 障 と 誤 解
さ れ る よ う な 故 障 が あ る 。 例 え ば 、 ESDに よ っ て SiO２ 誘 電 体 層 を 貫 通 し た
アルミニウムによって短絡異常が生じた後、その短絡経路に流れた大きな電流によってアルミニウムが蒸発し短絡がしゃ断され、作動が正常に戻ることがある。この故障は、装置の作動中に発生した場合、アプセット故障と 混 同 さ れ る こ と が あ る が 、 ESDに よ る 損 傷 は 、 そ の 部 分 の 作 動 寿 命 を 縮める恐れのある潜在的欠陥となる。

‑ 29 ‑

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5.2.3

故障メカニズム
ESD関 連 の 主 な 故 障 メ カ ニ ズ ム と し て は 、 一 般 に 次 の も の が あ げ ら れ る 。
(a)

熱 的 ２ 次 降 伏 (thermal secondary breakdown)(b)

金 属 溶 融 (metallization melt)(c)

絶 縁 膜 破 壊 (dielectric breakdown)(d)ア ー ク 放 電 (Gaseous Arc Discharge)(e)

表 面 破 壊 (surface breakdown)(f)

バ ル ク 破 壊 (bulk breakdown)(a)、 ( b ) 及 び ( f ) の 故 障 メ カ ニ ズ ム は 、 エ ネ ル ギ ー 依 存 性 が あ り 、 ( c)、(d)及 び (e)の 故 障 メ カ ニ ズ ム は 、 電 圧 依 存 性 が あ る 。 上 記 の 故 障 メ カ ニ ズ ム
すべては、マイクロエレクトロニクスデバイスと個別半導体デバイスで起きる も の で あ り 、 (b)及 び (d)が 皮 膜 抵 抗 で 、 (f)が 圧 電 素 子 で 確 認 さ れ て い る 。
こ れ ら の 破 局 故 障 メ カ ニ ズ ム の 他 に 、 未 封 止 チ ッ プ や MOS LSI チ ッ プ で は 、
リ ッ ド と 基 板 間 の パ ッ ケ ー ジ 内 の ア ー ク 放 電 （ 故 障 メ カ ニ ズ ム (d)） の 二 次
影響として一時的な故障が起きている。
(1)

熱的２次降伏
半 導 体 材 料 の 熱 時 定 数 が ESDパ ル ス の 遷 移 時 間 に 比 べ 大 き い た め 、 電 力
消費領域からの熱拡散が少なく温度勾配が大きくなる。接合部温度が局部的材料融点に近づくことにより、次にホットスポットが生じ、溶融により接合部が短絡する。この現象を熱的２次降伏といい、単に２次降伏(Second Breakdown)と も い う 。 バ イ ポ ー ラ （ P‑N） 接 合 に お い て 接 合 部 の溶融が起きるには、接合部での十分な電力消費が必要である。逆バイアス
条件では、印加された電力の大半は接合領域に吸収され、バルク部での消費は最小限に押さえられる。順バイアス条件では、接合部は、低い抵抗を示す。大電流が流れるにもかかわらず、大半の電力は、バルク部で消費される。従って、順バイアス条件では、接合部故障を引き起こすには、逆バ
イアス条件に比べより大きい電力が要求される。大半のトランジスタの場
合、エミッタ・ベース間の接合部は、コレクタ・ベース間の接合部より低い電流値で劣化する。これは、通常、エミッタ・ベース間接合部の面積が回路の他のいずれの接合部より小さいことによる。極性が逆の信号の場合、電圧が接合の降伏電圧を越えるまではごくわずかな電流しか流れない。降伏に達すると、電流が増大し、ホットスポットの発生と電流集中による接合部の過熱が生じる。２次降伏点に達すると、抵抗率の減少によって電流が急速に増大し、接合部を破壊する溶融経路が形成される。この接合部の故障モードは、電力依存性である。

‑ 30 ‑

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(2)

金属溶融
ESDに よ る 過 渡 電 流 に よ り 、 金 属 配 線 又 は ボ ン デ ィ ン グ ワ イ ヤ を 溶 融 させるほどに温度上昇が起きることがある。種々の材料について、面積と電流の持続時間の関数として故障を発生させる電流を計算できる理論的なモデルが存在する。そのモデルは、配線断面積が一定であるという仮定に基づいている。実際には、一定断面積であることは少なく、断面積が小さくなるところで電流が高くなり、ホットスポットが金属配線中に発生することがある。このタイプの故障は、酸化膜の段差部分を横切るところのように金属配線の断面積が小さくなる箇所で発生する。この故障は、接合部に分流が生じるため、低周波より高周波のほうがより高い電力を必要とする。
200〜 5 0 0 M H z 未 満 で は 、 接 合 容 量 は 電 流 を 接 合 部 の 周 囲 に 分 流 し 、 電 流 に
対し依然として高いインピーダンスを示す。

(3)

絶縁膜破壊
絶縁膜にかかる電位差が固有値以上になると、その絶縁膜は破壊する。
この破損は、エネルギーより電圧に依存するものである。パルスエネルギ−によっては、部品の全体又は部分的に劣化が生じることがある。例えば、パルスエネルギーが電極材料を溶断するほど強くない場合には、即破局的部品破壊とはならないが、破壊電圧の低下やリーク電流の増加を起こすことが多い。この場合は、継続使用によって破局的破壊に至る潜在的欠陥を内在することになる。絶縁膜層の破壊電圧は、絶縁膜材のなだれ現象に時間を要するためパルス立ち上がり時間に関係する。

(4)

アーク放電
薄膜電極が近接して配置され、保護膜形成処理されてない部品の場合には、アーク放電によって性能低下が起こり得る。アーク放電状態では、一般に電極間の空間から離れたところで気化と金属移動が生じる。溶融金属
は、電極線に沿って流れるか又は断線し、電極間領域内に流れることはな
い。電極間領域に金属の小球が生じることはあるが、ブリッジを形成するほど多くは発生しない。このため、薄膜電極間が短絡することは考えられて い な い 。 金 属 薄 膜 の 厚 さ が 、 約 4000Å で 電 極 間 距 離 が 3 . 0 μ m の 表 面 弾 性
波 （ SAW） バ ン ド パ ス フ ィ ル タ で 、 ESD に よ る 動 作 低 下 が 発 生 し た こ と がある。
13500Å 程 度 の 厚 膜 金 属 配 線 を 使 用 す る 場 合 は 、 通 常 50μ m の ア ー ク
ギャップで、このアーク放電を起こさせ、入力される高圧スパイクを消費することで内部を保護している。

‑ 31 ‑

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保護膜形成処理の有無にかかわらず、反転に対して敏感な接合や界面を有 す る L S I 及 び メ モ リ IC に お い て は 、 パ ッ ケ ー ジ 内 部 で の ア ー ク 放 電 が正イオンをチップ上に堆積させ、表面反転による不良発生を引き起こす。
このような現象は、特に非導電性リッドの部品に発生することが報告されている。このような現象の特別な場合として、石英のリッドを通した紫外線 に よ り 正 電 荷 を 中 和 す る こ と に よ っ て 故 障 が 回 復 す る UV EPROM が あ る 。
(5)

表面破壊
垂直接合の場合、表面破壊は、表面での接合の空間電荷層が狭まることによって生じる局部的電子なだれ増幅過程として説明される。表面破壊は、形状、ドーピングレベル、格子の不連続性、勾配の乱れなど数々の不確定要素に左右されるため、表面破壊の際、消費される過渡的電力を予測することは困難である。表面破壊の破壊メカニズムによって、接合部の周囲に大きな漏れ電流パスが生じ接合部の動作が無効となる。この効果は、絶縁膜破壊のような最も電圧に敏感な効果と同様、パルスの立ち上がり時間に左右され、通常は熱的故障が発生する前に電圧が表面降伏電圧のしきい値を越えたとき発生する。表面に関連した故障のもう一つのモードは、絶縁膜周辺でのアーク放電である。これは、金属配線間のアーク放電に似ているが、この場合は金属配線と半導体との間で放電が起こる点で異なってい
る。

(6)

バルク破壊
バルク破壊は、接合部領域での局部的な高温により接合部のパラメータが変化することをいう。高温によって金属配線の合金化又は不純物の拡散が生じ、その結果、接合部のパラメータが大幅に変化する。これは、熱的２次降伏の発生により、接合部に抵抗を形成することが多い。

5.2.4

ESDに 敏 感 な 部 品 の 構 成 素 子
ESDに 対 す る 耐 性 は 、 部 品 に よ っ て 異 な る 。 こ れ は 、 部 品 の 設 計 が 異 な ること及び部品に使用される構成素子が異なることに起因する。ESDに対し敏感な構成素子、その構成素子が使用されている部品の種類及び関連する故障
メ カ ニ ズ ム と モ ー ド の 概 要 を 表 5.2‑2に 示 す 。

‑ 32 ‑

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表5.2‑2

ESDに敏感な部品の構成素子

構成素子

部品の種類

故障メカニズム

故障モード

MOS構造

MOSFET（ディスクリート）
MOSIC
交差金属配線のある半導体
ディジタルIC（バイポーラ、MOS）
リニアIC（バイポーラ、MOS）
MOSコンデンサ
ハイブリッドIC
リニアIC

過電圧による絶縁膜破壊

短絡（高リーク）

半導体接合

ダイオード
（PN、PIN、ショットキー）
バイポーラトランジスタ
接合形電界効果トランジスタ
サイリスタ
バイポーラIC（ディジタル、リニア）
入力保護回路（ディスクリートMOSFET、
MOSIC）

過大なエネルギーや熱による２次降伏、マイクロプラズマによるミクロな領域での拡散短絡（ダイオードやトランジス
タの不作動）

フィルム抵抗 ハイブリッドIC
厚膜抵抗
薄膜抵抗
モノシリックIC
薄膜抵抗
封止型皮膜抵抗

シリコンとアルミ間の拡散による電流フィラメン
トの成長（エレクトロマ
イグレーション）

電圧依存型の絶縁破壊による電流パスの生成（厚
膜のみ）

抵抗値変動

エネルギー依存型のジュール熱による微小電流パスの破断（厚膜を除
く）

金属配線

ハイブリッドIC
モノシリックIC
メッシュ形トランジスタ

エネルギー依存型のジュール熱による金属配線の溶断

非導電性リッ
ドのパッシベイテッド電界効果構造

石英やセラミックなどの非導電性 ESDによる表面電荷の蓄材料のパッケージリッドに封止さ 積（絶縁層への電荷注
れたLSIやメモリーIC、入）に起因する界面での特にUVEPROM
反転層の形成やしきい値
電圧の変動

動作劣化

圧電素子

水晶発信器
表面弾性波デバイス

過度の電圧印加時の機械的な力の発生による水晶
の破壊

動作劣化

近接配置電極 パッシベート処理されてない薄膜
電極の集積回路及びSAWデバイス

アーク放電による電極金
属の溶融

動作劣化

‑ 33 ‑

開放JERG-0-036A
表 5.2‑2の ［ 注 記 ］
半 導 体 部 品 や IC等 の サ ー ジ 破 壊 は 静 電 気 が 原 因 と な る も の （ ESD） が 多 い が 、その他に下記に示すように、誘導雷やスイッチ開閉時のサージ、誘導負荷に
よ る 逆 起 電 力 な ど の 電 気 的 オ ー バ ー ス ト レ ス （ EOS） が 原 因 と な る も の が あ る 。

外 来 ｻｰｼﾞ

静電気

ＥＳＤ

誘電雷

（Electrostatic

ACﾗｲﾝｻｰｼﾞ等

Discharge）

サージ破壊

ＥＯＳ
逆起電力
内 部 ｻｰｼﾞ

ｽｲｯﾁ開 閉 ｻｰｼﾞ

（Electrical
Overstress）

電子管内放電等
これらの電気的オーバーストレスによる破壊は、その破壊跡が静電破壊による場合と類似して区別することが難しい場合があるが、一般的には静電破壊に比べて頻度が少なく、又エネルギーが大きい点で異なる。

‑ 34 ‑

JERG-0-036A
5.2.5

MOS構 造MOS構 造 は 、 薄 い 絶 縁 膜 に 分 離 さ れ た 導 体 と 半 導 体 か ら 成 る 。 こ の 構 造 は 、
一 般 的 に は 、 金 属 (Metal)・ 絶 縁 物 (Insulator)・ 半 導 体 (Semiconductor又 はSilicon)の 頭 文 字 を 取 り MISと 呼 ば れ て い る 。 絶 縁 体 と し て 酸 化 物 (Oxide)がよ く 用 い ら れ る た め 、 MOS と 呼 ば れ る こ と が 多 い 。 こ の 構 成 素 子 区 分 に は 、
MNOS（ 金 属 ・ 窒 化 膜 (Nitride)・ 酸 化 膜 ・ 半 導 体 ） な ど の 二 層 絶 縁 膜 構 造 のものも含む。

(1)

部品の種類
MOSICに は 、 NMOS（ N チ ャ ネ ル MOS） 、 PMOS（ P チ ャ ネ ル M O S ） 及 び CMOS
（相補型MOS）がある。メタルゲートとシリコンゲートの２種類のゲート
構 造 が あ り 、 さ ら に S O S （ S i l i c o n on S a p p h i r e : シ リ コ ン オ ン サ フ ァ イア ） の 構 造 の も の が あ る 。 こ の よ う な MOS デ バ イ ス の 耐 性 の 相 違 は 、 酸化膜ゲート又は酸化膜・窒化膜ゲートの絶縁破壊強度と外部端子に接続される入力保護回路に依存する。ゲート絶縁膜の絶縁破壊強度は、その厚さに よ っ て 大 き く 左 右 さ れ る 。 通 常 、 ゲ ー ト 絶 縁 膜 厚 1100Å 、 絶 縁 破 壊 強 度
1 × 1 0 ６ V / c m 〜 1 × 10７ V / c m で あ り 、 8 0 〜 1 0 0 V 破 壊 す る こ と に な る 。 さ ら に 、
溝 の 縁 端 で 高 電 界 の VMOS（ 垂 直 溝 MOS） や ゲ ー ト 絶 縁 膜 の 厚 さ が 薄 い HMOS
（ 高 密 度 M O S ） な ど の 新 し い デ バ イ ス で は 、 破 壊 電 圧 が 更 に 低 く （ 25〜 80
V）なり、入力保護回路の設計に一層の注意が必要となる。
バイポーラリニアICのオペアンプには、モノリシックチップ上にコンデンサを組み込んだものがある。このコンデンサは、MOS構造であり、ESDによる絶縁膜破壊耐性が低い。コンデンサが外部端子と外見上直接接続されていない741などのオペアンプは、コンデンサが外部端子間に直接接続され て い る HA2520よ り 耐 性 が 高 い 。
ハ イ ブ リ ッ ド I C に は 、 E S D の 損 傷 を 受 易 い 絶 縁 膜 を 有 す る MOS構 造 の チ ッ
プ コ ン デ ン サ が 組 み 込 ま れ て い る こ と が あ る 。 し か し 、 ハ イ ブ リ ッ ド ICでは 、 ESD耐 性 が あ る チ ッ プ コ ン デ ン サ を 使 用 で き る の で 、 MOSチ ッ プ コ ン デンサを使用すべきではない。
多 く の モ ノ リ シ ッ ク ICで は 、 絶 縁 物 と し て の フ ィ ー ル ド 酸 化 膜 を 挟 む 形
で活性半導体領域や低抵抗半導体領域と交差する金属配線がある。このよう な 構 造 は 、 寄 生 MOSト ラ ン ジ ス タ ー と 呼 ば れ る こ と が あ る 。 通 常 、 フ ィ− ル ド 酸 化 膜 の 厚 さ は 、 15000Å で あ り 、 破 壊 電 圧 は 、 約 1000Vで あ る が 、拡散のため酸化膜がエッチング除去された後、金属配線形成前に成長した酸 化 膜 の 厚 さ は 、 3000Å 未 満 に な る こ と が あ る 。 こ の 場 合 、 酸 化 膜 の 厚 い
箇所と薄い箇所の境目で金属配線の段部の下部の縁端部で電界集中が起きる た め 100Vで 破 壊 が 生 じ る 可 能 性 が あ る 。 外 部 端 子 が そ の よ う な 金 属 配 線に 直 接 接 続 さ れ て い る と 、 ESDに 対 す る 耐 性 が 低 下 す る 。

‑ 35 ‑

JERG-0-036A(2)

故障メカニズム
MOS構 造 の 酸 化 膜 は 、 そ の 絶 縁 破 壊 電 圧 が ESDで 生 じ る 電 圧 レ ベ ル よ り 低
い場合、ESDによる損傷を受けることになる。酸化膜絶縁体の破壊は、回復可能な半導体の破壊と異なり永久損傷となる。極めて短時間の過電圧印加の場合、結晶格子の損傷が発生し潜在故障となり、その後初期の破壊電圧より低い電圧で電子なだれ現象が発生し、破壊することがある。

(3)

故障モード
絶縁物を貫く穴があき、配線金属がその穴に溶け込むと、低抵抗の短絡が 生 じ る 。 条 件 に よ っ て は 、 例 え ば 4000Å 程 度 の 特 に 薄 い 金 属 配 線 が 存 在する場合や短絡を通るエネルギーが十分大きい場合には、金属が蒸発し、短絡が無くなることがある。ただし、絶縁体には、クレーター状の穴が残る。この場合には、性能低下は生じるが、破局故障とはならない。環境によっては短絡が再び生じたり、性能が劣化し続けるという意見もある。

5.2.6

半導体接合
この構成素子区分には、PN接合、PIN接合及びショットキーバリア接合が含まれる。ESDに対するこれらの接合部の耐性は、形状、寸法、抵抗率、不純物、接合容量、熱インピーダンス、逆方向リーク電流及び逆方向降伏電圧
によって異なる。順バイアス方向で接合部を破壊するためのエネルギーは、
逆バイアス方向の場合に比べ一般に10倍のエネルギーを要する。リーク電流が 1nA未 満 と 低 く 破 壊 電 圧 が 100Vを 超 え る 高 い 接 合 部 の 方 が 、 リ ー ク 電 流 が
1µ A を 超 え 破 壊 電 圧 が 30V程 度 の か な り 小 さ な 接 合 部 に 比 べ 、 か え っ て ESDに弱いといわれている。

(1)

部品の種類
バ イ ポ ー ラ ト ラ ン ジ ス タ の エ ミ ッ タ ・ ベ ー ス 接 合 は 、 ICで も 個 別 ト ラ ン ジ
ス タ で も 、 コ レ ク タ ・ ベ ー ス 接 合 又 は コ レ ク タ ・ エ ミ ッ タ 接 合 よ り も ESDに対 し て 弱 い 。 こ れ は 、 逆 バ イ ア ス で ESDが 生 じ た 時 、 エ ミ ッ タ の 側 壁 の エ ネ
ルギー密度が高くなる寸法及び形状に主な原因がある。コレクタ・ベース接合及びコレクタ・エミッタ接合は、面積が広いため、エミッタ・ベース接合のエネルギー密度ほど高くはならないが、ベース・エミッタ接合に順バイア
スが加わり、エミッタ側壁での電流密度が高くなる。

高 イ ン ピ ー ダ ン ス ゲ ー ト を 有 す る 接 合 形 電 界 効 果 ト ラ ン ジ ス タ （ JFET:･･Junctio
n Field E f f e c t Transistor） は 、 特 に E S D に 対 し て 敏 感 で あ る 。 JFETの ゲ
ー ト ・ ド レ イ ン 間 リ ー ク 電 流 及 び ゲ ー ト ・ ソ ー ス 間 リ ー ク 電 流 は 、 1nA以 下と 極 端 に 低 く 、 降 伏 電 圧 は 、 比 較 的 高 く 50Vを 越 え る 。 し た が っ て 、 ゲ ー ト・ ド レ イ ン 間 及 び ゲ ー ト ・ ソ ー ス 間 は 、 通 常 最 も ESD経 路 に 対 し て 敏 感 で あるといえる。

‑ 36 ‑

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1N5711ダ イ オ ー ド や TTLシ ョ ッ ト キ ー I C な ど の シ ョ ッ ト キ ー バ リ ア 接 合 は 、接合層が非常に薄く、溶け込む金属が存在するため、特にESDに対し敏感である。
ESDに 対 し 敏 感 で あ る と 考 え ら れ て い る 半 導 体 接 合 が 必 ず し も 全 て の ダ イ
オード、トランジスタ及びサイリスタに組み込まれているわけではない。過渡抑制ダイオード、ツェナーダイオード、電力用整流器パワートランジスタ
及 び パ ワ ー サ イ リ ス タ に は 、 ESDに 対 す る 感 受 性 が 鈍 い も の が あ る 。 ESDに 対し感受性がある構成素子としての半導体接合は、ダイオード、トランジスタ
及 び バ イ ポ ー ラ ICだ け で な く 、 寄 生 ダ イ オ ー ド が で き る MOS及 び I C に 組 み 込
まれた入力保護回路にもみられる。入力保護回路は、ESDによる損傷からのIC本体回路の保護が目的であるが、その大きさは、コストと性能との兼ね合
い に よ っ て 制 限 を 受 け る 。 し た が っ て 、 ESDパ ル ス の エ ネ ル ギ ー が 大 き い と
入力保護回路が損傷を受けることがある。
(2)

故障メカニズム
不純物を含むP型又はN型半導体のような外因性半導体の温度係数は正である。つまり、温度上昇と共に抵抗値が増大する。この特性によって、低温では電流集中及びホットスポットが生じにくい。しかし、逆バイアスモードでは、エネルギーが接合部の比較的狭い空乏層領域での比較的大きい電圧降下によって消費される。形状の影響、抵抗の局部的変動及び結晶欠陥により、接合部を通る電流分布は、完全には均一にならない。ESDが生じ、電流が接合部を流れると、空乏層領域の温度が急速に上昇し、外因性半導体が真性半導体と同じ状態となり、抵抗値が急激に減少し熱的２次降伏が生じる。
放電が急速であればあるほど温度上昇分布がより均一になり、接合部を通る 電 流 分 布 も よ り 均 一 に な る 。 こ れ は 、 10ns未 満 の 短 時 間 放 電 の 場 合 、 そ の結果生じるフィラメント状の短絡面積がそれより長時間放電した時に比べ広いことを意味する。このことは、ホットスポットが生じても接合を貫通する
ほどには増大せず、低バイアス電圧では故障までには至らない。しかし、あるバイアス条件で動作を行っているときに、それ以前に形成されたホットス
ポット位置に局部的な高い電流密度が生じ、温度が大幅に上昇することがある 。 そ の 結 果 、 フ ィ ラ メ ン ト 状 の 短 絡 が 継 続 的 に 拡 大 す る か 、 又 は 200℃ を超える温度でのエレクトロマイグレーションによるシリコン及び金属配線が接 合 部 に 広 が る こ と が 起 こ り 得 る 。 低 リ ー ク 電 流 高 降 伏 JFET や シ ョ ッ ト キ− 接 合 で は 、 こ の 故 障 過 程 が 特 に 発 生 し や す い よ う で あ る 。 JFETの 耐 圧 試 験として、接合部を降伏させるものでなく、リーク試験として実施することを要求しているのは、この故障過程が存在するためである。低リーク接合部の場合、接合部の逆方向降伏の際に非常に局部化した電流が生じることがあり得る。ショットキー接合部では、配線金属が接合部のホットスポットを通る移行が発生する。

‑ 37 ‑

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(3)

故障モード

電流フィラメントが半導体接合部に生じ、接合部がショートした状態と同様になる。大きなリーク電流が故障モードとしてみられる。

5.2.7

フィルム抵抗絶 縁 基 板 に 付 着 し て い る 抵 抗 材 料 は 、 ESDに 敏 感 な 構 成 素 子 の フ ィ ル ム 抵
抗の区分に入れている。感受性の程度は、抵抗の素材成分と調製並びに寸法と電力との間の関係によって異なる。

(1)

部品の種類
ハイブリッドICは、薄膜抵抗又は厚膜抵抗を内蔵していることが多い。
精密電圧レギュレータなどのように抵抗値の大幅な変動を許容できないよう な ハ イ ブ リ ッ ド ICは 、 ESDに 対 し 感 受 性 が 高 い と い え る 。 厚 膜 抵 抗 は 、
抵抗素子としての導電性金属の酸化物、電気的性能を改善するための金属添加物並びに支持マトリックス、基板接着及び抵抗率調整のためのガラス
フ リ ッ ト か ら な る 。 こ の よ う な 部 品 は 、 ESDに 対 し 特 に 感 受 性 が 高 い 。 厚膜の場合、抵抗の変化が減少方向であるため、通常のトリミングで所定の抵抗値の許容範囲を越えたときの追加トリミング方法の一つとして放電が考えられていた。厚膜抵抗の変化量は、エネルギーよりも電圧によって大きく左右されることも判明している。
一方、薄膜抵抗では、よりエネルギーに左右されるが、フィルム破壊に至るまでの抵抗変化は、5 % 未満である。ハイブリッドIC以外にモノリシ
ッ ク ICに も ポ リ シ リ コ ン 抵 抗 な ど の 薄 膜 抵 抗 を 入 力 保 護 回 路 と し て 封 入 したものがある。
個 別 フ ィ ル ム 抵 抗 器 も ESDに 対 す る 感 受 性 が あ る 。 炭 素 フ ィ ル ム 抵 抗 、
金 属 酸 化 物 抵 抗 及 び 金 属 フ ィ ル ム 抵 抗 は 、 ESDに 対 す る 感 受 性 が あ り 、 許
容 値 が 狭 い 小 電 力 定 格 の も の が 特 に 問 題 に な る 。 抵 抗 で よ く 発 生 す る ESDの 問 題 と し て は 、 抵 抗 値 許 容 誤 差 0.1%を 要 求 さ れ た 0.05W金 属 フ ィ ル ム 抵
抗 器 RNC50が あ る 。 こ の 部 品 は 、 ポ リ エ チ レ ン の 袋 で 摩 擦 す る だ け で 、 この抵抗値許容誤差の範囲外になる。

‑ 38 ‑

JERG-0-036A(2)

故障メカニズムフ ィ ル ム 抵 抗 の ESD故 障 メ カ ニ ズ ム は 充 分 に 理 解 さ れ て い な い 。 こ の 一
つの理由は、抵抗の素材成分及び調製がメーカー固有のものになっていることがよくあり、知ることができないためである。
厚膜抵抗の故障メカニズムは、直列・並列抵抗及び金属アイランドを絶縁している極小コンデンサのマトリックス内での新しい分岐路の形成としてモデル化されている。高い電界により、ガラスフリット又はその他の絶
縁材料の絶縁破壊を起こすと、金属微粒子が溶融、融着し、導電経路を生成する。このモデルは、絶縁体の破壊を伴っており、電圧依存性である。
ESDに 対 す る 抵 抗 材 料 の 挙 動 は 、 並 列 電 流 路 数 又 は 膜 構 造 の 並 列 電 流 路
間の容量結合数の関数であるかのように見える。材料の中で使用されるガラスの性質は、抵抗素子の分布に影響するため及びそれ自体抵抗素子として 働 く た め 、 極 め て 重 要 で あ る 。 つ ま り 、 ESDに 対 す る 挙 動 は 、 厚 膜 抵 抗器 に よ っ て 大 き く 異 な っ て く る 。 し た が っ て 、 ESDに 対 す る 感 受 性 試 験 は 、
抵抗値許容差が重要な厚膜抵抗器に対してのみ規定すべきである。
薄膜抵抗並びに封止型の金属膜抵抗、金属酸化物抵抗及び炭素膜抵抗の場合、故障メカニズムは主に微小分岐路の破断としてモデル化され、熱的エ ネ ル ギ ー 依 存 性 で あ る 。 こ の メ カ ニ ズ ム で は 、 抵 抗 が 増 加 す る 。 ESD電圧が低い場合、薄膜抵抗及び金属膜タイプ抵抗では負方向への抵抗値の変化が若干生じ、これは、電圧依存性がある。この負方向への抵抗値の変化
は 、 一 般 的 に は 、 大 き く て も 5 % を 超 え る こ と は な く 、 せ い ぜ い 1%未 満であり、ESD電圧が大きくなると正方向に変化する。

(3)

故障モード
SiO２ （ シ リ コ ン 酸 化 膜 ） 基 板 上 に 蒸 着 し た 窒 化 タ ン タ ル な ど の 薄 膜 抵 抗に は 、 人 体 帯 電 モ デ ル で 発 生 す る 5000 V を 超 え る E S D 電 圧 で 抵 抗 が 溶 断するものがある。しかし、ほとんどの故障モードは、抵抗値の変化である。
したがって、抵抗値の大幅な変化に対応できるような回路設計では、この
故 障 が 問 題 と な ら な い こ と が あ る 。 一 般 に 、 ESDの 印 加 後 、 抵 抗 の 安 定 性は 悪 化 し 、 抵 抗 の 不 安 定 さ が ESD耐 圧 レ ベ ル を さ す 。 ESDの 印 加 に よ っ て
抵抗の温度係数が変化することが知られている。
厚膜抵抗の場合、抵抗値の変化は小さくなる方向に生じる。厚膜ペース
ト に よ っ て は 、 抵 抗 値 の 変 化 が 容 易 に 50 % を 超 え る も の が あ る 。 例 外 として、抵抗値が低い場合がある。薄膜、金属膜、金属酸化物及び炭素フィル ム は 、 低 い ESDレ ベ ル で 5%未 満 の 抵 抗 値 の 低 下 が 生 じ る こ と が あ る 。 高
いESDレベルでは、定格電力によっては、10%を超える大きな抵抗増加が生じることがある。

‑ 39 ‑

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5.2.8

金属配線
端 子 間 配 線 経 路 内 に エ ネ ル ギ ー 吸 収 素 子 が な く 、 SiO２ な ど の 基 板 の 上 の 比較 的 幅 の 狭 い 薄 膜 金 属 配 線 は 、 ESDに 対 し 敏 感 で あ る 。 こ の 金 属 配 線 は 、 主にアルミニウム又は金が用いられ、多層のものもある。故障メカニズムは、
ジュール熱による断線である。この種の構成素子は、モノリシックIC、ハイブ リ ッ ド IC並 び に ス イ ッ チ ン グ ト ラ ン ジ ス タ や 高 周 波 ト ラ ン ジ ス タ に み ら れるメッシュ形電極トランジスタ構造によく用いられている。ジュール熱は、
ESD発 生 源 の 接 触 抵 抗 が 非 常 に 小 さ い と き の 短 い 時 定 数 に よ り 大 電 流 が 生 じる場合、及び低抵抗大面積のダイオードの接続によってダイオードの順バイ
アス方向での電圧降下が小さいことにより大電流が生じる場合によく発生する 。 金 属 配 線 材 の 幅 又 は 厚 さ を 大 き く す る と ESDに 対 す る 感 受 性 が 減 少 す る 。
グラシベーション（回路の不活性化、機械的保護のために使う誘導体層）や配 線 材 ・ シ リ コ ン 間 の SiO２ 厚 さ の 減 少 に よ っ て も ESD耐 性 が 向 上 す る 。 こ の故障モードは、断線である。

5.2.9

膜形成で保護された電界効果構造
さ ま ざ ま な N M O S IC 及 び P M O S I C で 、 チ ッ プ の 保 護 膜 形 成 の 表 面 に 局 部
的かつ高密度に集積する正イオンによって故障することが分かってきた。厚絶 縁 膜 寄 生 ト ラ ン ジ ス タ 、 層 間 絶 縁 膜 寄 生 ト ラ ン ジ ス タ 、 EPROMト ラ ン ジ ス
タ 、 汎 用 ト ラ ン ジ ス タ な ど の NMOSで は 、 N + 接 合 間 の フ ィ ー ル ド の 反 転 に よ る
過剰なリーク電流による故障が発生している。フローティングゲート、
EPROM、 デ ィ プ レ ッ シ ョ ン 形 FETな ど の PMOSで は 、 フ ロ ー テ ィ ン グ ゲ ー ト 上 の負電荷がチップの表面の正電荷群によって過剰補償されると故障が発生する。
この場合、その部分はオフになりプログラムに無い誤った指示を出す。この反 転 の 発 生 に 必 要 な 正 電 荷 に よ る 実 効 電 界 は 、 85V/mを 超 え る こ と が 明 ら かになっている。この故障モードが発生したことが記録されている気密パッケ−ジは、不透明なセラミック、透明なサファイア及び透明なほうけい酸塩ガラスを用いた絶縁性リッドのものである。この故障は、チップの上をおおっているリッドの裏側を接地するか、絶縁性リッドが静電気帯電しないように予防措置をとることにより防ぐことができる。

(1)

部品の種類
こ の 故 障 メ カ ニ ズ ム は 、 透 明 な リ ッ ド の NMOSと PMOSの UV EPROM で 最 も
よ く み ら れ る 。 セ ラ ミ ッ ク パ ッ ケ ー ジ の NMOSの S R A M に も こ の E S D 故 障 メ カニズムによる故障が報告されている。試験結果によって否定されない限り、
絶 縁 性 リ ッ ド の LSIは 、 い ず れ も 、 好 ま し く な い フ ィ ー ル ド 反 転 及 び ゲ ー
トしきい値電圧の変化による故障が発生しやすい電界効果構造をもつと考えておいた方がよい。

‑ 40 ‑

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故障メカニズム
この故障メカニズムは、チップ外表面とパッケージングリッド内表面との間の空気間隙で空気が絶縁破壊してチップ上に正イオン群が集積することによる。リッド内表面の帯電は、取扱方法に応じて生じるが、その一つとして缶入りの冷却剤によるパッケージの冷却噴霧がある。リッド外表面に吹き付けられる冷却用噴霧による正電荷の帯電は、缶からの冷却剤の流量に応じて増加する。冷却剤の流量が少なければ帯電が減少し故障は発生
しないが、流量が多いと故障を発生させる量の正電荷が帯電する。パッケ−ジ内の空気間隙にチップからリッドへの局部的なイオンの流れが生じる。
リッド内表面の正電荷は、イオンの流れに乗ってチップ表面に移動し、負電荷をリッドに引き寄せる。この結果、非常に局部的な正イオンの集団がチップ表面に生じる。パッケージ内の条件によっては、この電荷は、空気中の正電荷コロナ放電によって生じる大きなイオンと同じ種類とみなせる。
さ ら に 、 局 部 的 な こ の 正 電 荷 は 、 PMOSデ ィ プ レ ッ シ ョ ン 形 ト ラ ン ジ ス タ
で N+ 拡 散 層 間 で 反 転 層 リ ー ク 路 を 形 成 し 、 ゲ ー ト し き い 値 電 圧 を 変 化 させる。リーク路が形成されゲートしきい値電圧が変化すると、絶縁孤立した回路にも故障が生じることがある。
チップ表面上の正電荷を中和することによって、この故障メカニズムから の 元 の 状 態 に 戻 る こ と が で き る 。 リ ッ ド が 透 明 な UV EPROM で は 、 最 小
4.3eVの 光 子 エ ネ ル ギ ー を 有 す る 2537Å の 紫 外 光 を チ ッ プ に ３ 〜 ５ 秒 間 照
射することによって非破壊的に元の状態に戻る。

(3)

故障モード
この故障モードは、いわゆる動作劣化に入る。動作劣化は、機能故障に
結 び つ く 。 N MOS UV EPROM の 場 合 、 ビ ッ ト 反 転 と し て 現 れ る 。 PMOS UVEPROM で の 故 障 モ ー ド は 、 記 憶 素 子 全 体 で の 単 一 ビ ッ ト 故 障 と し て ラ ン ダ
ム に 発 生 す る 。 NMOSの SRAMで の 故 障 モ ー ド は 、 不 特 定 の ビ ッ ト が
は

0

1

又

の論理状態に固定され、それに隣接する記憶セルがそれと反対の論理状態に固定される故障として現れることが報告されている。

5.2.10 圧 電 素 子
水 晶 発 振 器 ・ SAWデ バ イ ス な ど は 、 ESDに よ っ て 故 障 が 発 生 し 、 特 性 が 劣 化することがある。この部品に内蔵されている圧電素子の電気特性は、過大な駆動電流によって劣化する。さらに高電圧による圧電効果によって、結晶板に機械的応力及び運動が生じ、電圧が過大で機械的応力が結晶の弾性限界を越えて働くと結晶の破壊が起きる。
破 壊 は 、 ニ オ ブ 酸 リ チ ウ ム 製 SAW遅 延 線 で は 小 板 の 持 ち 上 が り と し て 生 じる。そのような破壊が、大量に発生すると、電気的動作特性が変化し、故障に至ることがある。

‑ 41 ‑

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5.2.11 近 接 配 置 電 極
例 え ば 、 13500Å の 厚 膜 金 属 配 線 を 使 用 し 、 入 っ て く る 高 圧 ス パ イ ク 電 圧
か ら 保 護 す る 目 的 で 50μ m ア ー ク ギ ャ ッ プ の 気 体 ア ー ク 放 電 を 使 用 す る こ とができる。しかし、わずかなギャップを隔てて配置した保護膜のない薄膜電極を備えた部品の場合、気体アーク放電は性能低下を引き起こすことがある。
わずかなギャップを隔てて配置された薄膜電極を使用する部品としては、
SAWデ バ イ ス が あ る 。 高 周 波 く し 形 電 極 ト ラ ン ジ ス タ な ど そ の 他 の 部 品 及 び
超 大 規 模 集 積 回 路 （ VLSI） や 超 高 速 集 積 回 路 （ VHSI） な ど 新 技 術 も 金 属 配 線の導体間のアーク放電による故障によって劣化し得る。
アーク放電が、発生すると蒸発及び一般に電極間空間から離れる方向への
金属の動きが生じる。溶融及び溶着が生じると、薄膜金属は電極間空間に移動せず互いに引き付けあい電極導体方向へ流れ、断線に至る。ギャップ領域に微小な金属球が生じることがあるがブリッジを生じるほど大量に発生することはない。
したがって、保護膜のない薄膜金属電極では短絡はあまり問題と考えられて い な い 。 ESD故 障 は 、 4000Å の 厚 さ の 薄 い 金 属 電 極 及 び 3.0μ m の 電 極 間
ギ ャ ッ プ を 有 す る SAWバ ン ド パ ス フ ィ ル タ で 発 生 し て い る 。

‑ 42 ‑

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5.3

ESD破 壊 試 験
電子部品のESD損傷は、MOSデバイス開発当初より大きな問題となってきた。
特に最近では、デバイスの微細化、試験方法の多様化、組立工程の自動化などに よ り ESD破 壊 現 象 も 多 様 化 し て い る 。 こ の よ う な 状 況 に 対 応 し て ESD破 壊 試 験
方 法 も 変 え て ゆ く 必 要 に 迫 ら れ て い る 。 こ こ で は 、 現 在 ま で の ESD破 壊 試 験 方法の変遷、現在検討されている ESD破壊モデルと試験方法について述べる。

5.3.1

ESD破 壊 試 験 規 格 の 現 状
現 在 規 定 さ れ て い る ESD破 壊 試 験 方 法 は 、 い わ ゆ る 人 体 帯 電 モ デ ル （ HBM:
Human Body Model） と マ シ ン モ デ ル （ MM: Machine Model） に よ る ESD破 壊 現
象 を シ ミ ュ レ ー ト す る た め の 試 験 方 法 で あ る 。 試 験 回 路 は 、 図 5.3‑1に 示 す
よ う に 放 電 容 量 CＤ に 電 荷 を 蓄 え 、 放 電 抵 抗 RＤ を 介 し て デ バ イ ス に 放 電 す る 試
験方法であり、コンデンサ放電法と呼ばれている。

(1)

海外規格
MIL規 格 の 試 験 方 法 と し て は 、 MIL‑STD‑883 Method 3015 及 び MIL‑STD‑750 Method 1020 が あ り 、 図 5.3‑1の 試 験 回 路 に お い て 、 放 電 容 量 C Ｄ=
100 pF、 放 電 抵 抗 R Ｄ =1.5kΩ を 採 用 し て い る 。 こ の 試 験 方 法 は 、 HBMに よるESD破壊現象をシミュレートする試験方法である。さらに、供試体（ D U T : Device Under Test） を 0 Ω と し た と き の 電 流 波 形 を 規 定 し て い る（ 図 5.3‑2 参 照 ） 。 か っ て は DUTを 1.5kΩ と し た と き の 電 圧 波 形 を 規 定 していたが、市販自動試験装置が普及し、それらの機差が大きく出ることが確 認 さ れ た （ 図 5.3‑3参 照 ） た め 、 変 更 さ れ て い る 。

(2)

国内規格
国 内 試 験 規 格 と し て は 、 EIAJ規 格 ED‑4701試 験 方 法 C‑111が あ り 、 Ａ 法 、
Ｂ法の２方式による試験方法が規定されている。
a.

Ａ 法 は 、 図 5.3‑1の 試 験 回 路 に お い て 、 放 電 容 量 CＤ=200pF、 放 電 抵 抗
RＤ =0Ω を 採 用 し て い る 。 こ の 試 験 方 法 は 、 マ シ ン モ デ ル （ M M ） と 呼 ば れる ESD破 壊 現 象 を シ ミ ュ レ ー ト す る 試 験 方 法 で あ る 。 EIAJに お い て 、 ED
‑4701の 旧 規 格 で あ る IC‑121方 法 20と し て 1982年 に 制 定 さ れ た も の で 、
国 内 で は こ の 試 験 方 法 が 定 着 し て い る 。 し か し 、 MIL‑HDBK‑263Aに お いて日本からの提案として紹介されてはいるが、放電波形の規定がないた
めにばらつきが大きくなることが指摘されている。国際的には定着する
までには至っていない。現在、放電波形規定が検討されているようである。

b.

Ｂ 法 は 、 1988年 に IC‑121方 法 2 0 に 追 加 さ れ た も の で 、 MIL‑STD‑883と同 じ 人 体 帯 電 モ デ ル （ HBM） に な っ て い る 。

‑ 43 ‑

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5.3.4

組 立 品 及 び 装 置 の ESD試 験 方 法
MIL‑STD‑1686Aで は 、 組 立 品 2 kV、 装 置 4 kV の 設 計 保 護 要 求 が あ る 。
MIL‑STD‑263Aに お い て 、 組 立 品 及 び 装 置 の 設 計 保 護 要 求 の 評 価 と し て は 、 試
験規格として制定されたものはないこと、組立品や装置を試験供試体とする
ことのコストなどを考慮して、回路分析によることを推奨している。試験によ る 場 合 は 、 MIL‑STD‑883 Method 3015 を ベ ー ス に し た 試 験 方 法 を 推 奨 し ている。
国 際 規 格 と し て は 、 EMCシ リ ー ズ の 一 環 と し て IEC Publication 801‑2 が提 案 さ れ て い る 。 1991年 発 行 の Second Edition で は 、 試 験 回 路 と し て 静 電
容 量 CＤ=150pF、 抵 抗 R Ｄ =330Ω を 採 用 し て い る 。 推 奨 試 験 法 で あ る 接 触 放 電法 の 厳 し さ レ ベ ル と し て 、 2 、 4 、 6 、 8 kV 及 び 特 殊 が 設 け ら れ て い る 。

‑ 49 ‑

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5.4

保護ネットワークの設計
本 項 で は 、 主 に ESDS部 品 を 使 用 す る 組 立 品 及 び 装 置 の 保 護 設 計 に つ い て の ガ
イドラインを示す。

5.4.1

部品保護回路ESDS部 品 に お い て 、 ESDに 対 す る 耐 性 向 上 の た め の さ ま ざ ま な 内 蔵 保 護 回路 が 開 発 さ れ て き て い る 。 例 え ば 、 MOSデ バ イ ス の 多 く は 、 電 気 的 性 能 に 悪
影 響 を 与 え る こ と な く 、 ゲ ー ト 酸 化 膜 に か か る ESD電 圧 を 低 く す る よ う な 保
護 回 路 を 内 蔵 し 、 ESDに 対 し 最 大 8 00Vま で 保 護 で き る よ う に な り 、 MIL‑M‑
38510に よ る CMOSの VZAP試 験 電 圧 が 150Vか ら 800Vに 高 め ら れ て い る 。 製 造 工
程、設計思想及び回路の特質によってさまざまな回路が作られており、その例 を 図 5.4‑1に 示 す 。 さ ら に 、 E S D 耐 性 向 上 に 向 か っ て 、 デ バ イ ス 保 護 回 路 の改良が進んでいる。
ESDS部 品 の 保 護 回 路 は 、 最 大 電 圧 及 び 最 小 パ ル ス 幅 に 限 界 が あ り 、 こ の 限界を超えたESDが発生すると、本体回路又は保護回路の障害を受ける恐れがあ る 。 保 護 回 路 が 障 害 を 受 け る と 、 デ バ イ ス の 性 能 が 劣 化 す る か 又 は ESDに対してさらに敏感になり、故障しやすくなる。デバイスが劣化すると、応答特性の変化又は漏洩電流の増加となることが多い。単一パルスではデバイスに 障 害 を 及 ぼ さ な い ESD電 圧 ・ エ ネ ル ギ ー レ ベ ル で も 、 多 数 の ESDが 同 時 に 又は 連 続 し て 印 加 す る と 、 ESDSデ バ イ ス の 性 能 劣 化 又 は 保 護 回 路 の 障 害 が 生 じることもある。この保護回路の障害は、機能上に現れないこともある。
デ バ イ ス の 保 護 回 路 は 、 ESDに 対 す る 感 受 性 を な く す わ け で は な い が 、 鈍
くすることによって、デバイスが障害を受ける危険を小さくする。
なお、デバイスの敏感性は、保護回路の設計や製造業者によって異なるので、デバイスの選定や故障解析の際には考慮する必要がある。

5.4.2

組立品及び装置に対する保護設計要求
MIL‑STD‑1686Aで は 、 ESDS部 品 を 組 み 込 む 場 合 、 組 立 品 に 対 し て は 2kV以 上 、
装 置 に 対 し て は 4kV以 上 の ESDSレ ベ ル と な る よ う に 設 計 す る こ と を 要 求 し ている。
設 計 に 当 た っ て は 、 性 能 要 求 を 満 足 で き 、 か つ ESD耐 性 の 強 い 部 品 を 選 定
す る こ と を ま ず 検 討 す べ き で あ る 。 弱 い ESDS部 品 の 使 用 が 避 け ら れ な い 場 合には、保護設計を行う。保護設計は、組立品及び装置への外部接続点又は経路に関する検討が主体となる。

‑ 50 ‑

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5.4.4

装 置 の ESD保 護 設 計
各々の故障メカニズムに対処するための設計を推奨する。

(1)

直接接触
綿密な保護設計により、直接的な接触の可能性を低減させる。内蔵されたESDS部品と外部との接続部の間に高電圧クランプ回路、フィルタ及びバッ フ ァ を 設 け る こ と 。 接 続 部 に お い て ESDS部 品 の リ ー ド を 外 側 に 設 置 し なければならない場合は、指先が接触しない又は接触しにくいように、内側に引っ込める。

(2)

間接接触
ESDS部 品 に 直 接 的 又 は 間 接 的 に 電 気 的 接 続 し て い る 内 部 の 導 電 部 分 や 回路と外界との間を十分絶縁又は物理的空間を設けることが効果的である。
絶縁対策として、非導電性フィルム又はテープの取付、囲いのすき間やネジ 穴 の シ ー ル 、 及 び ESDS部 品 か ら 放 電 エ ネ ル ギ ー を そ ら す た め の 導 電 性 ガ−ド線やシールドがある。

(3)伝導（ラインノイズ／配線ノイズ）及び放射ノイズ
ロジックスレッシュホールド、シールド、低インピーダンス回路、良好な接地設計、細心の回路レイアウトは、慎重に選定すれば、伝導性及び放射ノイズを少なくする方法となる。特に、導電性の金属バリヤによりその回路を完全に囲い込めれば、放射ノイズから回路をシールドすることができる。しかし、導電性カップリングによって、シールドから回路への二次的アークを誘発する恐れがある。これを防ぐには、シールド自体を回路から離す必要がある。絶縁された囲いでは、カップリングによる回路への放射ノイズを防ぐことはできない。ある種の囲いの設計では、絶縁された囲
い内に金属性シールドを施して放射ノイズを防いでいる。

ほとんどの囲いは、完全にはできず、例えば、穴や空気口やバリヤに通さ れ た ネ ジ の よ う な 導 電 性 ア イ テ ム は 、 ESDノ イ ズ の 透 過 や 回 り 込 み を 許してしまう。これらの穴等は、回路から離して設置すべきである。穴を通るノイズは、一つの大きな穴よりも小さな数個の穴の方が、少なくなる。
他の方法は、穴の深さに対して、その直径を５分の１以下にすることである。これにより、放射ノイズを十分減衰させることができる。

‑ 53 ‑

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プ リ ン ト 配 線 板 の 設 計 は 、 ESDに 対 す る 装 置 の 耐 性 を 改 善 す る 重 要 な 部 分
で あ る 。 プ リ ン ト 配 線 板 の 配 線 は 、 ESDに よ っ て 発 生 し た 電 磁 界 の ア ン テ ナとなる。高インピーダンスデバイスに接続された配線は電界に対してアンテナとなり、低インピーダンス回路のループは磁界のアンテナとなる。これらのアンテナへのカップリングを少なくするため、配線の長さはできるだけ短
くし、ループの面積はできるだけ狭くする。配線が数cm長くなったり、ループ 面 積 が 数 cm２ 広 く な れ ば 、 相 当 の ESDノ イ ズ を 受 け る こ と と な る 。

ほとんどのシステムでの最も大きなアンテナであるケーブルは、放射ノイズにより大電圧や電流の誘導を生じることがわかっている。ただし、ケーブ
ルが、システムから電荷を逃がす低インピーダンスの逃げ道となっていれば、間接的に導電性カップリングを防げる。ケーブル内での最大径の外部導体であるケーブルシールドは、接地径路として使用し、直接金属シャーシに接続するべきである。

ケーブルはできるだけ短くし、ケーブル中の回路ラインはそのリターンラ
インに物理的に接近した配置とする。例えば、リボンケーブルでは、どの信号ラインもそれぞれ隣接して接地ラインを設ける。ループ面積が狭くなればコモンモードカップリングもまた少なくなる。

ケーブルは、よく回路設計で用いられるフィルタとして使用されることがある。ある種のケーブルコネクタは、シャントコンデンサやクランプサプレ
ッサを組込んでいたり、またあるものは誘導性フェライトリードをシリーズに入れているものもある。

ハ ー ド ウ ェ ア に よ る 対 策 と 共 に ソ フ ト ウ ェ ア の 方 で も ESDの 対 応 策 を 講 じておくことが、システムの停止を招くような誤動作の防止に有効である。

(4)

誘導電荷
ESDS部 品 や そ の 入 力 リ ー ド の 周 囲 に は 、 静 電 界 に よ る 誘 導 電 荷 効 果 を 最小にするため、シールドを行う。低インピーダンス回路や他のノイズ減少
法もまた電荷の減少に効果的である。

‑ 54 ‑

JERG-0-036A
5.4.5

過渡電圧抑制器各 種 の 過 渡 電 圧 抑 制 器 （ ト ラ ン ジ ェ ン ト サ プ レ ッ サ ） は 、 ESDパ ル ス の 幅や形状により異なるが、電気回路へ流れ込む電圧やエネルギーを十分下げることができるものであり、組立品レベルの部品の損傷を避けるために使用される。
過渡電圧抑制器には、二つのタイプがあり、市販されている。一つは金属
酸化物バリスタであり、もう一つはシリコンPN接合アバランシェダイオードである。両タイプとも、電圧と電流の非線形特性を利用し、低電圧では電流がごくわずかであるが、クランプ電圧を超えると電流は急激に増加する。どちらも、デバイスの端子にかかるピーク電圧を減少させるため、ソースイン
ピーダンスを通した大きな電圧降下特性を利用している。クランプ電圧は、PN接合の不純物濃度やバリスタの厚さ（境界層の数）に依存する。接合領域
や バ リ ス タ の 容 積 は 、 そ の 電 圧 抑 制 器 が ESDの エ ネ ル ギ ー を ど れ だ け 安 全 に吸収できるかを決定する。これら電圧抑制器の応答時間は、ナノ秒以下が望まれている。この他に、同じような動作をするものに、ガス封入エアギャッ
プ 放 電 管 が あ る が 、 一 般 に 応 答 速 度 が 遅 い の で ESDの 吸 収 に は 使 用 さ れ な い 。
電 圧 抑 制 器 と し て は 、 金 属 酸 化 物 バ リ ス タ 、 シ リ コ ン 電 圧 リ ミ ッ タ 、 RC
ネットワーク及びセレンスタックが知られているが、錫、亜鉛又はビスマスの酸化物の電圧依存性の抵抗も用いられている。過渡電圧抑制器の選定にあたっては、最終的に、印加する電圧レベル、電圧抑制器の応答時間、ピーク
電流、リーク電流、吸収エネルギー、動作温度範囲、耐用寿命、寸法、コスト、保護電圧レベルについて考慮する必要がある。

‑ 55 ‑

JERG-0-036A
5.5
5.5.1

ESD保 護 区 域
一般
ESD保 護 区 域 は 、 静 電 気 電 圧 レ ベ ル を 制 御 又 は そ の 発 生 を 最 小 と す る た めに必要となる工具、材料、用品などにより構成される。保護区域には、製造・整備・修理などの施設内の恒久的な常設区域と、装置のすぐ近くに一時的 に 設 置 す る 臨 時 区 域 と が あ る 。 ESD対 策 と し て は 、 保 護 区 域 内 に お い て
ESD保 護 取 扱 手 順 を 遵 守 す る こ と に よ り 完 全 な も の と な る 。
ESD保 護 区 域 を 考 え る 場 合 、 二 つ の 要 素 に 注 意 す る 必 要 が あ る 。 そ の 第 一は、常に人体の安全（電気的に）を維持することである。これは、保護区域で使用する資材（導電性又は拡散性）とその接地方法が適切かどうかという
こ と で あ る 。 区 域 内 で は 、 以 下 に 説 明 す る よ う に ESDSア イ テ ム の 保 護 の た めに、人体の絶縁が難しくなる。第二の要素は、保護区域の基本的な目的、すな わ ち 保 護 区 域 で 取 扱 わ れ る ESDSア イ テ ム を 適 切 に 保 護 す る こ と で あ る 。 保
護区域の目的は、保護区域内で取扱う部品・組立品の最低電圧感受性レベルを超えるような電位差が発生する可能性をなくすようにすることにある。

5.5.2

ESD保 護 区 域 の 設 計
ESD保 護 区 域 の 設 計 の 複 雑 さ は 、 作 業 工 程 、 配 置 、 環 境 又 は 物 理 的 な 制 約がかかわっていることにある。例えば、野外整備作業での保護区域は、静電気発生材料を除去し、人体リストストラップ、携帯型保護作業用マット、適切な保護カバー又は包装材料を装備した一時的な区域として構成される。製造 工 場 で の 保 護 区 域 で は 、 湿 度 管 理 、 保 護 材 料 と 適 切 な 接 地 を 備 え た ESD保護作業台、局部的にイオナイザを使用すること、ヒールストラップ又は導電性の履物を併用する導電性床を採用することができる。
ESD保 護 区 域 の 設 計 で は 、 取 扱 手 順 と ア イ テ ム の 感 受 性 を 十 分 に 留 意 す る
必要がある。保護区域内での取扱手順は、保護区域がより充実した設備になるにつれてより簡単になる。貧弱な設備の保護区域では、保護の希望レベル
を確実に達成するために、より複雑な取扱手順が必要となる。設備と手順のトレードオフを検討すべきである。
ESD保 護 区 域 は 、 単 純 化 の た め に 設 備 全 体 を 通 じ て 全 て の ESDSア イ テ ム が同じレベルの保護を受けられるように設計する。この画一化にあたっては、
そ の 施 設 で 取 扱 う 全 て の ア イ テ ム の う ち 、 最 も 低 い ESDSレ ベ ル に 対 応 す る 保
護 レ ベ ル を 設 定 す る 。 施 設 内 を ESDSア イ テ ム の 保 護 レ ベ ル に 応 じ た 保 護 区 域に分けることもできる。保護区域の設定当初においては、作業者の訓練、プ
ログラムの履行、監査、経費効率などの点から、施設内を同じレベルの保護
区域と保護手順に設定することを推奨する。

‑ 56 ‑

JERG-0-036A
ESD保 護 材 料 、 E S D 対 策 用 品 な ど は 、 5.6項 及 び 5 . 7 項 に 示 す 。 保 護 区 域 内 で使 用 す る 材 料 の 選 択 と 設 計 は 、 ESD管 理 プ ロ グ ラ ム を 履 行 す る 組 織 の 実 施 業 務と な る 。 5.5〜 5.7項 に 示 す 情 報 は 、 強 制 的 な も の で は な く 、 任 意 の 材 料 、 技術の使用を否定するものではない。ただし、選択する材料又は技術は、技術的に適切で、経済効率がよいものとする。

5.5.3

ESD保 護 区 域 の 要 素
ESD保 護 区 域 は 、 効 果 的 な ESD管 理 の 中 心 と な る も の で あ る 。 保 護 区 域 の 概
念 は 、 ESDS部 品 、 組 立 品 、 装 置 を そ れ ら の 保 護 カ バ ー や 包 装 か ら 外 に 取 り 出
して取扱うことを想定したものである。カバー又は包装により技術的に適切に 保 護 さ れ た ESDS材 料 は 、 保 護 カ バ ー や 包 装 の 特 性 が 完 全 に 維 持 さ れ て い る
限り、特別な取扱いや貯蔵手段を必要としない。保護区域の概念は、次のよ
うな要素により構成される。

(1)

接地

(2)

工具、材料及び用品

(3)

作業手順

5.5.4

接地

5.5.4.1

作業者の安全性
ESD保 護 区 域 を 設 置 す る 場 合 や 作 業 台 を 接 地 す る 場 合 は 、 人 体 へ の 電 気
的 シ ョ ッ ク の 可 能 性 を 軽 減 す る た め に 、 MIL‑STD‑454の 個 別 要 求 １ に 規 定
する安全性要求を考慮すること。

(1)

電気的ショックの強さに関する基準で最も重要な要因は、電圧ではな
く 電 流 で あ る 。 電 流 が 人 体 に 及 ぼ す 影 響 の 一 般 的 な ガ イ ド を 表 5.5‑1に示 す 。 E S D 保 護 区 域 内 で は 、 表 5 . 5 ‑1に 示 す 「 痛 み を 感 じ る ほ ど で は ない」電流に押さえるようにすることが望ましい。
電気的なショックの激しさは、電流を含め、次の三つの要素により決定される。
a. 人 体 を 通 じ て 流 れ る 電 流 の 大 き さ
b. 人 体 を 通 じ て 流 れ る 電 流 経 路
c. 人 体 を 通 じ て 流 れ る 電 流 の 持 続 時 間‑ 57 ‑

JERG-0-036A
表 5.5‑1

電流が人体に及ぼす影響(MIL‑STD‑454Mよ り )電 流 値 (mA)
電撃の程度
AC
25〜 400 Hz

DC

0〜

1

0〜

1〜

4

4〜 15

痛みを感じて驚く。

4〜 21

15〜 80電源によるショックのために手足に反射動作

4

痛みを感じるほどではない。

が生じる。
21〜 4080〜160

筋肉がしびれて動けなくなる。

40〜100160〜300

呼吸困難

100 以 上300 以 上致命的（死にいたる可能性が高い。）(2)

致命的な電流を発生させる電圧は、人体の抵抗値、接触条件、及び人体を流れる電流経路により変化する。人体のどの部分でも大電流が流れるとひどい火傷や出血が生じる。電流経路に心臓や肺のような生命維持上、重要な部分が含まれている場合には、比較的低い電流でも致命的となることがある。電気的な火傷は、通常人体が高電圧回路に接触した際に発生するアーク放電の熱により生じるものである。電気的な火傷は、皮膚や人体の組織を通じて電流が流れた場合にも生じる。4〜21mAの交流電流では、人体が反射動作を生じることがあり、これ自体の危険性は低いものの、他の装置類等へ接触したり、装置に巻き込まれるなどの労働安全上の危険を発生する可能性がある。

(3)

電 撃 シ ョ ッ ク の 主 要 要 因 は 電 流 で あ る が 、 MIL‑STD‑454の 人 体 保 護 要
求としては、管理上の容易さを考慮して、電圧としている。

5.5.4.2

電気を利用する試験機器及び工具類の接地
ESD保 護 区 域 や 接 地 作 業 台 を 設 計 ・ 設 置 す る 場 合 に は 、 電 気 を 利 用 す る
試験機器及び工具類の外部表面やシールド表面が、通常作業で常時共通の接地電位となるようにする。設計にあたっては、接地の不具合及び危険な電圧が存在する可能性を考慮し、対策する。さらに、次のことに注意する。

(1)

携帯用工具類や用品の金属ケースに使用するプラグとコンセントは、
接地端子付きのものとし、プラグをコンセントに差し込むだけで金属ケース等が接地されるようにする。接地端子は、装着時には最初に接触し、脱着時には最後に切り離される構造のものを用いる。

‑ 58 ‑

JERG-0-036A(2)接地が回路の一部となる個所の外部及び内部接続ケーブルには、接地専用ワイヤを組み込み、その両端を他の導線と同じ方法で接続する。同軸ケーブルを除き、電流を逃がすための接地用接続として、シールドのみに依存しない。

(3)

金属又はその他の導電性カバーで覆われた接地作業台上で携帯用工具
や試験機器の金属ケースを使用する場合には、作業台接地ケーブルの保護抵抗をシャントすることがあるために、置き場所に注意する。

(4)

高電圧を使用する場合には、作業者への安全対策の強化手段として、装置に接地不良遮断器を取付けることも有効である。接地不良遮断器は、接地不良が発生した装置からのリーク電流を感知し、リーク電流が危険なレベルに達すると瞬時に回路を遮断するものである。

(5)

人体の接地回路が並列となる場合には、接地に対する人体の等価抵抗が安全なレベルよりも小さくなることがあるので、十分に注意すること。
作業者がリストストラップ、作業台及び床マットを併用した場合、そのような並列回路を生じることがある。

5.5.4.3

作業台の接地作 業 台 表 面 は 、 ESD保 護 材 料 で 被 覆 し 接 地 す る 。 接 地 接 続 は 、 不 注 意 により接続が外れる可能性を最小限にするために、十分な機械的引張強度があるものとする。内部又は表面層の下に、表面層よりも導電性が高い材料を含む場合には、導電性が最も高い部分を接地接続する。
ESD対 策 用 作 業 台 の 規 格 と し て MIL‑W‑87893 が あ り 、 表 面 マ ッ ト の 電 気
抵抗、静電気減衰時間、接地、リストストラップなどについて要求している。リストストラップとその接地コードの接続には、結合型スナップコネ
クタを、また接地コードの他方の端の接続は、緊急時の脱着が容易となる
ようにバナナプラグを使用する。バナナプラグ等のソケット類は、抜け易
いので接地不良を防止するために、使用中、常時接地状態を監視できる警報システムなどを使用することが望ましい。ワニグチクリップは、現場作業等の携帯用を除き使用すべきではない。結合型スナップコネクタは、ESD保 護 材 料 メ ー カ に よ り 指 定 さ れ た も の を 使 用 し 、 専 用 の 取 り 付 け 工 具 を使用して取り付ける。
ESD保 護 区 域 及 び 接 地 作 業 台 の 安 全 性 と 接 地 に 関 し て 考 慮 す べ き 事 項 は 、次のとおりである。

(1)

接地ケーブル及び保護抵抗は、十分な電流容量を有することが望まし
いが、作業台の接地においては電荷を逃すことが目的であるため、通常、
抵 抗 器 は 、 0.5Wで 十 分 で あ る 。

(2)

接地ケーブルの接続は、連続したものであり恒久的なものとする。

‑ 59 ‑

JERG-0-036A(3)

接地抵抗は、接地した作業者が接触するおそれのある最も高い電圧源を想定し、すべての並列回路を考慮した上で、作業者のリーク電流を5mA以 下 に 抑 え る よ う に す る 。 そ の よ う な 電 圧 源 に は 、 電 源 や 試 験 機 器などがある。

(4)

不注意による接地しゃ断の危険性を最小限とするために、接地ケーブ
ルや接続材料は、十分な機械的強度を持つこと。特に電撃による人体の反 射 動 作 に よ っ て 問 題 が 生 じ る 場 所 で は 、 5mA未 満 に 保 護 す る こ と を 推
奨する。

(5)

静電気を拡散させるために使用する作業台、床、マット、接地ストラ
ッ プ 及 び そ の 他 の ESD保 護 区 域 の 接 地 は 、 電 流 制 限 抵 抗 を 通 じ て 大 地 、
電源システム、又はその他のハード接地設備へ接続する。

(6)

リストストラップの接地ワイヤに対して装備した接地接続点は、各作業区域又は作業台に隣接して設置すること。それは作業の妨げとならず、危険性がないように簡単に取り付けられるものであること。

(7)

作業台を接地ケーブルで直列に接続することは、それぞれの抵抗値が加算され、静電気電荷の拡散時間が長くなるために、これらは、互いに直列に接続すべきではない。また、直列に接続すると１個所の接地ケー
ブルの断線が他の作業台の接地ケーブルの断線ともなるので避けるべき
である。

(8)

人体接地ストラップ及び作業台表面等の保護作業台表面からの接地ケ− ブ ル 抵 抗 は 、 そ れ ぞ れ 5.7.6項 及 び 5.7.8項 に 示 す よ う に 取 り 付 け る 。

(9)

人体安全性の点から最小接地抵抗を設定すると同時に、静電気の減衰
時間を考慮した最大接地抵抗を設定する必要がある。減衰時間は、電荷が発生する速度よりも電荷が拡散する速度の方を十分に早くする必要がある。
5.1.4項 の 式 5.1‑3及 び 5.6.4項 を 参 考 と す る こ と 。

(10) 作 業 台 表 面 に ス テ ン レ ス の よ う な 金 属 を 使 用 す る 場 合 に は 、 作 業 者 の
電気的安全性を図るために、注意深い設計と十分な評価が必要である。

5.5.5

工具、材料及び用品
ESD保 護 区 域 で 使 用 す る 工 具 、 材 料 及 び 用 品 は 、 ESD保 護 作 業 表 面 や リ ス ト
ストラップのような簡単なものから、イオナイザ、保護床材料、静電気電圧の連続モニタなどのような複雑な構造のものまである。資材の選択は、保護区域の設計者の実施業務ではあるが、基本的な電荷発生源を保護区域より排除 す る こ と に 心 掛 け る 。 図 5.5‑1に E S D 保 護 区 域 内 の 代 表 的 な 設 備 を 示 す 。
ESD保 護 区 域 は 、 警 告 表 示 に よ り 識 別 す る 。 例 え ば 、 MIL‑STD‑263Aで は 、"ESD

PROTECTED

AREA" と 表 示 す る と し て い る 。

（ 詳 細 は 5.7項 参 照 ）‑ 60 ‑

JERG-0-036A

JERG-0-036A
5.5.6

取扱手順
ESD保 護 区 域 へ の 立 ち 入 り は 、 関 連 す る 教 育 を 受 け た 者 に 限 定 す べ き で ある （ 5.10項 参 照 ） 。 ESDSア イ テ ム の 取 扱 い に 関 す る 一 般 ガ イ ド ラ イ ン 及 び 各
関 連 部 門 の 業 務 例 を 5.9項 に 示 す 。

5.5.7

保護区域の初期及び定期確認
恒久的保護区域の設置時に初期確認を行い、その後定期確認を行う。初期
確認は、保護区域が設計通り施工されていることを保証する。定期確認は、保護区域が継続的に維持されていることをモニタする。

5.5.8

集積回路等製造用クリーンルームにおける静電気対策
電子部品の信頼性と歩留まりの向上を目的として、それらの製品の製造施
設から塵埃を取り除く手段として、クリーンルームが使用されている。
ク リ ー ン ル ー ム は 、 空 調 設 備 に HEPA(High Efficiency Particulate Air)
フィルタと呼ばれる高効率ダスト補集効果のあるフィルタを装備し、これにより外気のちり・ほこりを取り除き、製造施設内部を高清浄化するものである。クリーンルーム内では温湿度管理し、恒温恒湿環境となっている。
電子部品特に半導体電子部品の製造工程では、薬品や熱による基板処理が数多く行われているため、耐薬品性及び耐熱性を有する高分子樹脂（主に、PTFE; Poly‑Tetra‑Fluoro‑Ethylene） や 石 英 容 器 が 常 用 さ れ て い る 。 薬 品 の洗い落としのため、異物やイオンを取除いた純水も使用されている。これらの高分子樹脂・石英・純水は、抵抗値が高く、摩擦・はく離による静電気の発生が顕著である。
物 体 が 静 電 気 に よ り 帯 電 す る と 、 ESDや 静 電 気 に よ る 吸 着 現 象 が 生 じ る ことになる。静電気による微粒子の吸着現象としては、ウエハが帯電した場合、処理中のウエハ表面に微粒子が付着し、パターン欠陥となり、部品の不良原因となる。
クリーンルーム内での静電気の発生及び帯電を制御する方法としては、現在、接地、加湿及びイオナイザが用いられている。

‑ 62 ‑

JERG-0-036A(1)接地
接 地 は 、 導 電 性 又 は 拡 散 性 の ESD保 護 材 料 （ 5 . 6 項 参 照 ） で 構 成 さ れ た 壁
面、間仕切り、床材料及び各種用品の導電性部分に使用し、静電気電荷を大地に拡散させることを目的とする。さらに、作業者の作業服、作業靴を導電化し、人体に発生する静電気の帯電を速やかに大地に拡散する。しかし、接地が有効に機能するためには、接地する材料が導電性材料や静電気
拡散性材料のようにある程度導電性を有したものでなければならず、先に説明したように絶縁材料が比較的多く存在するクリーンルーム環境では必ずしも有効な静電気対策とならないこともある。
導電性材料、拡散性材料とも、材料にある程度の導電性を付与するために使用する導電性エレメント（金属フィラ、導電性カーボン、その他導電性材料）が二次的な汚染を引き起こす可能性も否定できないため、使用を制限される場合も多い。

(2)

加湿
室内の湿度を高めることにより、空気中の水分子を電荷のリーク経路として使用する方法である。静電気抑制の機構上、クリーンルームの全ての材料に対して有効であるが、静電気の拡散を速やかに行うためには、環境を比較的高湿度にする必要がある。半導体製造の前処理工程、例えば、フォトリソグラフィ工程では、レジストのはく離又は結露を防止するために、低湿度に環境を制御する必要があり、加湿による静電気対策を行うことができない。また、作業者の不快感、発汗による汚染、結露による錆の発生やバクテリアの増殖など二次汚染の問題もある。高湿度を維持するためのランニングコストは、一般的には、イオナイザに比較するとかなり大きいといわれている。

(3)

イオナイザ
帯電物が絶縁体や絶縁された導体でも有効であること及び低湿度の環境下でも効果に著しい変化がないことから、接地又は加湿することが実用上不可能な場合に他の静電気対策の補完的な方法として使用する。

‑ 63 ‑

JERG-0-036A

5.6

ESD保 護 材 料 の 特 性 と 試 験

5.6.1

概要
ESD保 護 材 料 と し て は 、 次 に 示 す 代 表 的 な 特 性 が 要 求 さ れ る 。
a.

帯電した人間又は帯電した物体との接触等による直接放電の防止b.

摩擦電気の発生防止c.

静電界からの保護

これらの特性をすべて満たす材料を見つけることは困難である。希望する
目的を満たすためにさまざまな保護材料を組み合わせて使用しなければならな い こ と が あ る 。 ESDSア イ テ ム を 保 護 す る の に 必 要 と さ れ る 材 料 の 性 質 は 、抵抗率、減衰時間、摩擦帯電特性などの要因によるものである。
(1)

摩擦帯電防止ESDを 抑 制 す る 最 善 の 方 法 は 、 静 電 気 電 荷 の 発 生 を 防 ぐ こ と で あ る 。 しかし、静電気の発生そのものを防止することは、難しい。電荷が発生すれば、その電荷の拡散はその材料の抵抗率及び面積により異なる。材料の導電性が高ければ高いほど電荷の拡散が早くなる。

(2)

電荷の拡散
導 電 性 は 、 ESD保 護 材 料 の 重 要 な 特 性 で あ る 。 電 荷 は 、 材 料 全 体 に 分 布
し 接 地 へ 拡 散 す る 。 ESD保 護 材 料 （ 導 電 性 材 料 と 拡 散 性 材 料 の 両 方 ） は 、
この特性を保持している。材料の導電性が高くなると材料の電荷の拡散がより早くなる。

(3)

シールディングア イ テ ム を 静 電 界 又 は ESDに よ る 高 電 圧 ス パ ー ク に よ り 誘 導 さ れ た 電 磁
パ ル ス （ EMP: Electromagnetic Pulse） か ら 完 全 に シ ー ル ド し 、 希 望 の 減
衰レベルを得るためには、アイテムを導電性材料で包囲することが必要と
なる。

(4)

ESD保 護 材 料 測 定 パ ラ メ ー タ
ESD保 護 材 料 の 特 性 評 価 に 使 用 す る 測 定 パ ラ メ ー タ は 、 通 常 、 次 の と お
りである。
a.

体積抵抗率及び表面抵抗率

b.

減衰時間

c.

摩擦帯電特性d.

静電気シールド特性e.

その他‑ 64 ‑

JERG-0-036A
5.6.2
(1)

体積抵抗率及び表面抵抗率
体積抵抗率
体 積 抵 抗 率 ρＶ は 、 バ ル ク 抵 抗 率 と も 呼 ば れ 、 均 質 な 材 料 に 対 す る 定
数であり、次のように誘導される。
電気理論から、ある材料の抵抗 R
面の面積 Sは、電流の流れに対して垂直な断に逆比例し、電流の流れに対し並列な方向の材料の長さ Lに 比 例 す る 。 こ の 時 の 比 例 定 数 は 、 材 料 の 体 積 抵 抗 率 ρＶ と し て 知 ら れている。
LR = ρＶ ・・
S……

式 5.6‑1

体 積 抵 抗 率 ρＶ は 、 さ ま ざ ま な 材 料 に つ い て の デ ー タ が 得 ら れ て お り 、
そ の 単 位 と し て 〔 Ω ‐ cm〕 が よ く 用 い ら れ て い る 。
(2)

表面抵抗率
表 面 抵 抗 率 ρＳ は 、 比 較 的 絶 縁 性 の 高 い 基 材 上 の 薄 い 導 電 層 の 抵 抗 率の 尺 度 と し て 用 い ら れ る 。 ρＳ は 、 正 方 形 の 相 対 す る ２ つ の 辺 の 間 の 表 面
抵抗値で、単位は〔Ω〕となるが、通常の抵抗と区別するために、〔Ω/sq〕 と し て 表 す こ と が 慣 例 的 に 行 わ れ て い る 。 〔 Ω / s q 〕 と い う 値 は 、 測定に使用する正方形の大きさには、無関係である。この抵抗は、材料表面における非常に薄い厚みを通じての平均抵抗を示している。
２つの抵抗率パラメータで、表面抵抗率は、表面導電性材料での抵抗率指標を示す傾向が強く、体積抵抗率は、体積導電性材料での抵抗率指標を示 す も の で あ る 。 表 面 抵 抗 率 ρＳ と 体 積 抵 抗 率 ρＶ の 関 係 は 、 次 式 で表わされる。
ρＶ ＝ T ρＳ……

式 5.6‑2

ここに、T : 表面導電層の厚さ
この関係は、材料が非常に薄い表面導電層の場合には有効であり、薄い拡散層を発見するために、半導体産業で広く使用されている。しかし、これ は 、 E S D 保 護 材 料 で は 、 ρＳ と ρ Ｖ の 関 係 を 適 切 に 示 す も の で は な い 。
表面抵抗率は、絶縁基体上に薄い導電性面を有するラミネート材料の抵抗の測定パラメータとして広く使用されている。このようなラミネート材
料 と し て は 、 吸 湿 性 ESD保 護 用 ポ リ エ チ レ ン 、 ナ イ ロ ン と 天 然 木 綿 の 混 紡 、金属又はカーボンをコートした紙、プラスチック、その他の導電材をコー
ト又はラミネートした絶縁材料がある。これらの材料の導電層の厚さは、
ほ ぼ 一 定 で あ り 、 吸 湿 性 ESD保 護 材 料 の 発 汗 層 も 同 様 で あ る 。

‑ 65 ‑

JERG-0-036A

JERG-0-036A(4)

表面抵抗と体積抵抗の分離
先に説明したように、材料の電気的な抵抗は、体積抵抗と表面抵抗の２つにより構成される。しかし、材料の表面は、材料の内部からのブリードアウト物質、酸化被膜、付着した水蒸気層、汚れなどのさまざまなもので構成されたものと考えられ、どのような材料であれ、基材を構成する物質とは異なったものと考えるべきである。このような考え方を採ると、表面
抵抗とは、基材物質の汚れや水蒸気などへの親和性を示すものといえる。
表面の物性が、２物体間接触時の電荷移動と密接に関係することを考えると 、 ESD対 策 に お け る 表 面 抵 抗 率 の 重 要 性 が さ ら に 認 識 さ れ る で あ ろ う 。
さて、このような表面抵抗の性質上、表面抵抗の値は、比較的高抵抗領域にあると考えられる静電気拡散性材料や絶縁材料では重要な特性となる。
逆に、導電性の高い材料においては、電流の大部分が体積的な電流となる
ので、表面抵抗を測定する意味は薄れることになる（測定できない。）。
表面抵抗と体積抵抗を分離して測定するには、フラットな材料の表裏に
図 5 . 6 ‑ 2 に 示 す よ う に ３ つ の 電 極 を 配 置 し て 行 う (ASTM D 257) 。
体 積 抵 抗 測 定 で は 、 図 5.6‑2(a)の 配 置 に お い て 、 電 圧 V は 、 電 極 H‑L間
及 び H‑G間 に 印 加 す る 。 電 流 計 A に は 、 L に 流 れ 込 ん だ 電 流 だ け が 測 定 さ れ 、G電極に流れ込んだ電流は測定されない。電極Lと電極Gの寸法に対してギャップgが十分に狭ければ、H‑L間の電界はほぼ平等電界となり、測定にかかる材料の面積と電極Lの面積がほぼ一致するので、単位面積当たりの電流（体積電流）が正確に測定される。
表 面 抵 抗 測 定 で は 、 図 5.6‑2(b)に 示 す よ う に 、 リ ン グ 状 電 極 を H 電 極 とする。H電極から材料の内部に入った電流は、G電極に導かれて電源に戻さ
れ、材料表面近傍を流れた電流だけがL電極を通じて測定装置に入る。ここ で G 電 極 と L 電 極 は 同 じ 電 位 で あ る の で 、 材 料 厚 さ に 対 し て ギ ャ ッ プ gを
大 き く す れ ば す る ほ ど 相 対 的 に H‑G間 の 電 界 が 強 く な り 、 材 料 の 内 部 に 入った電流は、Gに流れ込むようになる。つまり、L電極に流入する表面電流の測定値がより正確になる。
抵抗測定の誤差は、主に機械的なもの（先のギャップgによるものや電流測定の誤差）と材料そのものに起因するもの（サンプリング等）がある。
測定データのばらつきは、このような誤差がさまざまに影響して発生することが大きいため、材料の相関を求めるためには極力試験条件を合わせる
ように心掛ける。

‑ 67 ‑

JERG-0-036A

JERG-0-036A

JERG-0-036Ab.

中間層が低抵抗の場合
図5.6‑4(b)の場合、特に加工を加えずに外側から中間層の抵抗を測定する手段はない。何かの方法で外層を取り除くか、外部から特殊電極を差し込む、又は中間層の素材単独でサンプルピースを作成するかの方法が考えられるが、具体的には、中間層の厚さ・強度などを考慮
し、個別に対応すべきである。これらの材料で抵抗率測定を行う場合には、さらに上下層の抵抗値の違いにより測定結果が変化する可能性
もある。

c.

上層抵抗＜下層抵抗の場合
図5.6‑4(b)の電極構成で体積抵抗測定を行うと、測定器の入力端子には、表面の中抵抗層と中間の低抵抗層でショートに近い状態になり接地電位となる。測定電圧は、裏の高絶縁層を通じて電極前面を覆うように印加される。つまり、電源と測定器は、絶縁層で切り離された形となるので測定にならない。表面抵抗測定では、表面中抵抗層と中間低抵抗層の合成体積抵抗電流を測定するので、見掛けの表面抵抗率が得られる。

d.

上層抵抗＞下層抵抗の場合
この場合には、上層材料（高抵抗層）についての表面抵抗・体積抵抗が測定できる。
また、高抵抗層が、金属蒸着層の上に処理された保護膜のように非常に薄い膜であった場合には、測定電圧が高すぎると絶縁破壊が発生
し、中間層の抵抗層と電極間がショートするので、測定できなくなる。
さらに、蒸着層の低い抵抗層には大きな電流が流入することになり、発熱により被膜の溶解が発生し、測定器の入力回路の破損まで引き起こす恐れがあるので十分に注意しなければならない。ただし、測定器の 破 損 は 、 零 チ ェ ッ ク ボ タ ン を ONに し て お け ば 避 け ら れ る 。 ま た 、 通常は高抵抗測定用電極の内部抵抗が高いので、電流が大きくなると出力電圧が急激に低下する。このような状態で測定を行うと、本来高抵抗であるべきものが低抵抗として測定されることもあり得る。特に、極薄の絶縁層を測定する場合には、測定電圧を10V以下に下げることが必要となる。

‑ 70 ‑

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5.6.3.2

導電性物質を練り込んだ材料の抵抗測定
電気的抵抗を下げる手段として、導電性材料を基材に練り込む方法がある。この方法では、一般に基材の絶縁性が高く、練り込む材料の配合率を調節することにより材料の導電経路の量を調節する。一般的には、このよ
うな導電経路は、多かれ少なかれキャパシティブ結合をしていると考えられ、その量により抵抗値が変化すると考えられている。導電材料が比較的多量に含まれている材料は、抵抗性の結合が優先する材料と見ることができ、抵抗測定では比較的安定した結果を得ることができる。一方、導電材料が少ない場合には、キャパシティブ性の結合が優先となり、電極荷重などの測定条件や印加電圧により、抵抗測定で測定値が突然上昇したり、下降したりすることがある。

5.6.4

減衰時間
減 衰 時 間 は 、 ESD保 護 材 料 特 性 を 示 す た め の 抵 抗 率 と は 別 の 測 定 パ ラ メ ータである。減衰時間は、材料の一部に特定の電圧を加え、この電圧に対して
一 定 レ ベ ル ま で 電 圧 が 減 衰 す る 時 間 を 測 定 す る も の で あ る 。 吸 湿 性 の ESD保護材料は、相対湿度により減衰時間が変化する。

(1)

減衰時間測定減 衰 時 間 の 測 定 方 法 と し て は 、 FED‑STD‑101, Test Method No. 4046
"Electrostatic Properties of Material"が あ る 。
ESD対 策 を 行 う 上 で 最 も 基 本 的 な 事 項 は 、 対 象 と す る 物 質 が 摩 擦 、 は く
離、その他の原因によっても静電気帯電しないことである。しかし、実際に は 、 物 質 が 存 在 す れ ば 、 そ の 物 質 が た と え ESD対 策 を 施 さ れ て い た に しろ、ある程度、静電気により帯電することは避けることができない。そこ
で 、 一 般 的 に ESD対 策 を 行 う た め に 、 こ の 静 電 気 の 発 生 を で き る 限 り 小 さく抑え、障害となる静電気現象の継続時間を可能な限り短くするために、発生した静電気を何らかの方法で拡散するような手段を取っている。この拡散性の能力を示す指標の一つとして、一般的には、前項に述べた抵抗率と共に減衰時間が使用されている。

(2)

評価基準
FED‑STD‑101は 、 試 験 方 法 の 規 格 で あ る た め に 基 準 値 が 定 め ら れ て い な
い 。 そ こ で 、 実 際 に 材 料 を 評 価 す る 場 合 に は 、 一 般 的 に は 、 MIL‑B‑81705、
N F P A 9 9 、 A N S I / E I A 5 4 1 、 C E C C 00 0 1 5 な ど の 規 格 に 規 定 さ れ る 基 準 値 が 使用 さ れ る 。 MIL‑B‑81705は 包 装 材 料 の 仕 様 書 、 NFPA 9 9 は 病 院 内 で 使 用 さ れる 着 火 の 危 険 の あ る 材 料 の 取 扱 い 、 ANSI/EIA 541はESDSア イ テ ム の た め の
包 装 標 準 、 CECC 00 015は ESDSア イ テ ム の 取 扱 い 標 準 で あ る 。 こ の 中 で 、
ANSI/EIA 541とCECC 00 015は 、 厳 密 に は こ の 測 定 基 準 を 使 用 し て い な い 。

‑ 71 ‑

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5.6.7

ESD保 護 と し て の 材 料 分 類
抵抗率による分類の他に、帯電性や静電界シールド性によって分類しており 、 規 格 に よ っ て 差 異 が あ る 。 代 表 的 な 規 格 に お け る 分 類 を 表 5.6‑1〜 5 . 6 ‑3に示す。

表5.6‑1

MIL‑HDBK‑263A に よ る 材 料 分 類

導電性材料

表 面 導 電 性 保 護 材 料 は 、 表 面 抵 抗 率 が 10５ Ω ／ sq． 未 満 の材 料 。 体 積 導 電 性 保 護 材 料 は 、 体 積 抵 抗 率 が 10 ４ Ω ‐ c m 未 満
の材料。

拡散性材料

表 面 拡 散 性 保 護 材 料 は 、 表 面 抵 抗 率 が 10５ Ω ／ sq． 以 上
10１２Ω ／ s q ． 未 満 の 材 料 。 体 積 拡 散 性 保 護 材 料 は 、 体 積 抵 抗
率 が 10４ Ω ‐ cm以 上 10１１ Ω ‐ c m 未 満 の 材 料 。

絶縁材料

導電性又は拡散性保護材料として区分されないもの。

帯電防止材料

摩擦帯電による電荷の発生を抑制する性質を持つ材料。
この性質は、抵抗率とは関係しない。

表5.6‑2MIL‑B‑81705C に よ る 材 料 分 類

区分

特性等

タイプⅠ

識 別 名 称 ： EMI/STATIC SHIELD
特性：非透湿性、静電気保護、静電気・電磁シールド
構造：金属ラミネート
備考：マイクロ波素子、電界効果型トランジスタ、薄膜抵抗などの静電気・電磁波からの保護。

タイプⅡ

識 別 名 称 ： STATIC DISSIPATIVE
特性：透明、耐漏水性、静電気保護、静電気拡散
構造：透明（無色又は薄い色）、コンタミの発生防止
備考：透明性を必要とし、オイル・グリスが直接接触しない環境
で使用。

タイプⅢ

識 別 名 称 ： STATIC SHIELD
特性：透明、耐漏水性、静電気保護、静電シールド
構造：透明（無色又は薄い色）
備 考 ： EMIシ ー ル ド 効 果 が タ イ プ Ⅰ （ 25dB min） よ り
弱 い （ 10dB min） 。

‑ 78 ‑

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表5.6‑3

CECC 00 015 に よ る 材 料 分 類

Ⅰ．帯電防止材料：同一又は異種の材料を摩擦・剥離した際の電荷発生を抑制する特性を有するもの。
Ⅱ．抵抗特性による分類

静電気シールド材料

静電気を減衰する能力を保持する材料。
表 面 抵 抗 率 が 10４ Ω ／ sq． 未 満 の 層 を 保 持 す る か 、
又 は 体 積 抵 抗 率 が 材 料 の 厚 み １ m m 当 た り 10 ３ Ω ‐ cm
未満の材料。

静電気導電性材料

表 面 抵 抗 率 が 10３ Ω ／ sq． を 超 え 10６ Ω ／ sq． 未 満 の材 料 で 体 積 導 電 性 材 料 は 、 体 積 抵 抗 率 が 10 ２ Ω ‐ cm
を 超 え 10５ Ω ‐ c m 未 満 の 材 料 。

拡散性材料

表 面 抵 抗 率 が 10５ Ω ／ sq.以 上 で 10１ ２ Ω ／ sq． 未 満 の
材 料 、 又 は 体 積 抵 抗 率 が 1 0 ４ Ω ‐ c m 以 上 で 1 0１ １ Ω ‐cm未満の材料。

絶縁材料

表 面 抵 抗 率 が 10１２Ω ／ s q ． 以 上 の 材 料 、 又 は 体 積 抵
抗 率 が 10１ １ Ω ‐ cm以 上 の 材 料 。

‑ 79 ‑

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5.7

ESD保 護 用 品
効 率 的 な ESD管 理 プ ロ グ ラ ム の 設 定 と 履 行 に お い て 、 E S D 保 護 用 資 材 、 器 材 、機器などの適切な選択、調達及び使用が重要である。更に、調達にあたっては、選択した用品が要求された保護レベルを満足しているか否かを確認すること、及 び 使 用 に あ た っ て は 、 ESD保 護 用 品 が 公 表 さ れ て い る 仕 様 を 満 足 し て い る ことを試験等により確認することが必要である。
静電気発生の抑制と監視用に、さまざまな用品が使用されており、代表例を
次に示す。

5.7.1

ESD保 護 袋
ESD保 護 袋 は 、 一 般 的 に 静 電 気 に 敏 感 な 電 子 部 品 の 包 装 用 に 使 用 さ れ て い
る 。 そ の た め 、 帯 電 防 止 特 性 以 外 の 特 性 も 必 要 と さ れ て い る 。 例 え ば 、 (a)
袋に使用されている物質が内容物を腐食したり、汚染を発生させたりしない
こ と 、 (b) 再 使 用 に も 耐 え ら れ る も の で あ る こ と 、 (c) 長 期 間 の 使 用 で も 、材料に含有する化学物質が変化したり、形が崩れたり、性能劣化したりしな
い こ と 、 (d) 内 容 物 の 確 認 が 袋 を 開 封 せ ず に 行 え る よ う に あ る 程 度 の 透 明 性を持つこと、などがある。更に、防湿性が必要とされることがある。
ESD保 護 袋 は 、 一 般 的 に は 、 次 の ４ つ に 分 類 す る こ と が で き る 。

(1)

導電性プラスチック袋
基材に導電性カーボン等を添加し、その導電性により素材に帯電防止性能を保持させたもの。理論上は、添加する導電性カーボンの量により導電特性を調節することができるが、実際には、導電性カーボンの添加量が多すぎると基材の特性が失われ、少なすぎれば効果がなくなるために、特性に上限と下限がある。一般的には、この帯電防止材料でプラスチックを使用する全ての分野をカバーできると考えられていた時代もあったが、最近では、色がカーボンの黒色のために黒に近い色となるために、包装材料としては、開封せずに内容物の確認が行えないことから、使用が減少している。また、作業台表面や床材料としては、黒色による美観の問題や導電性カーボンの脱落の問題から、単体での使用は避けられ、他の材料とのラミ
ネート製品が増加してきている。

(2)帯電防止剤練り込みプラスチック袋
帯電防止剤を基材に添加したり、表面処理したりしたもので、表面層において電荷の発生を防ぐ。このタイプのほとんどのものは湿度依存性を持
ち、低湿度環境下では当初の帯電防止効果が発揮できないものもある。この材料は、袋やコンテナの他、作業台表面、床材料にも一部使用されている。

‑ 80 ‑

JERG-0-036A(3)

静電気シールドタイプ袋
この型の袋の使用目的は、次の３点である。
a. 内 容 物 と 静 電 気 を 帯 び た 物 体 と の 直 接 放 電 を 防 ぐ
b. 内 容 物 と の 間 に 摩 擦 帯 電 を 発 生 さ せ な い 。
c. 外 部 の 静 電 界 や 放 電 か ら 内 容 物 を 保 護 す る 。
この型の帯電防止袋の大部分は、ラミネート構造を取っている。古くから 使 用 さ れ て い る も の と し て は 、 MIL‑B‑81705タ イ プ Ⅰ が あ る 。

(4)導電性ポリマータイプ袋
ケミカルドーピングや共重合体、電子ビーム処理された材料等がある。
耐久性、腐食、汚染などの他のタイプの袋に見られる欠点はないといわれているが、現在なお開発中であり、価格が高い。

5.7.2

クッション材料
ESD防 止 用 ク ッ シ ョ ン 材 料 は 、 導 電 性 タ イ プ と 帯 電 防 止 タ イ プ が あ り 、 用
途により使い分けている。また、１次／２次包装及び静電気シールド効果を持たせるために、何種類かのフィルムをクッション材料に張り合せたものも
ある。

(1)

導電性フォーム
導電性カーボンを使用した黒色のフォーム材料で、一般には、ポリエチ
レンかウレタン樹脂を使用する。表面導電性のフォーム材料で、スチロー
ル性のものもある。
a.

低密度：一般的なフォームの使用、つまり、物理的な衝撃の緩衝のために使用する。

b.

高 密 度 ： IC等 の リ ー ド を 折 り 曲 げ ず に 保 管 、 輸 送 し 、 シ ャ ン ト 効 果 に
よ り ESDを 防 止 す る も の で あ る 。
過去には、水蒸気の存在下で高密度導電性フォームの塩素イオンと硫黄

イ オ ン に よ り ICリ ー ド が 腐 食 す る こ と が 報 告 さ れ た 。 原 因 は 、 添 加 さ れ た
難燃処理剤及びベーキング時間が不十分であったためである。このタイプの保護材料は、取扱中に導電性カーボンの脱落が起こるために、クリーンルーム等のクリティカルな環境での使用は禁止されている。
(2)

帯電防止クッション材料
帯電防止クッション材料と称されるものは、バブルラップや発泡ポリエ
チレン、ポリスチレンで帯電防止処理されたものである。これらの材料は、ESDSア イ テ ム の 貯 蔵 、 輸 送 、 取 扱 い 中 に ア イ テ ム の 物 理 的 な 保 護 を 完 全 に
行 う た め に 、 MIL‑B‑81705等 の 袋 類 と 合 わ せ て 使 用 さ れ る 。 た だ し 、 こ れらの材料の帯電防止特性は、帯電防止タイプの袋類と同様に環境の相対湿度に依存している。

‑ 81 ‑

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5.7.3

ICマ ガ ジ ン
一般的にDIP型ICの貯蔵／輸送に使用される特殊なICマガジンと呼ばれる包装材料は、次の３種類に分類されている。ICマガジンは、その形状のために 、 次 の ３ 種 類 の ど れ を 使 用 し て も 等 電 位 結 合 と な ら ず 、 完 全 な ESD対 策 を行うことはできない。また、いずれのタイプを使用しても、使用時に発生す
る摩擦帯電によるデバイス損傷の危険性を完全に回避することは難しい。

(1)

金属製
一般には、アルミニウム製のマガジンが代表的なものである。アノーデ
ィック処理されていないアルミニウム製マガジンは、全てのICについて発生電荷量が最小である。しかし、このマガジンは、高導電性であるために、
ESDSア イ テ ム を 取 り 出 す 瞬 間 に マ ガ ジ ン よ り ア イ テ ム の 金 属 リ ー ド 部 に E
SDを 発 生 す る 可 能 性 が あ る 。 そ の た め に 、 作 業 者 が ア ル ミ ニ ウ ム 製 マ ガ ジ
ンを直接取扱う場合には、リストストラップの着用が必須となる。また、
アノーディック処理されたアルミニウム製マガジンの表面は、絶縁体となり上記の問題は発生しにくくなるが、静電気の発生は多くなる。

(2)

導電性カーボン練り込み型
導電性カーボンを練り込んだこのタイプのものは、一般に不透明で内部確認のために、スリット又は透明な窓がついている。このタイプのスティックは、高い導電性を持ってはいるが、摩擦帯電の発生も大きく、その意
味ではデバイスを損傷させる可能性が三つの種類のマガジンの中で一番大
きい。

(3)

静電気拡散型
練り込み型と塗布型のものがあるが、一般には塗布型のものを使用する。
帯電防止処理されて時間の経過していないマガジンは、摩擦帯電の発生が非常に小さい。しかし、時間の経過とともにその効果は、薄れていくのが一 般 的 で あ る 。 そ の た め 、 上 記 (1)と ( 2 ) の タ イ プ は 、 あ る 程 度 再 使 用 で きるのに比べ、このタイプは、ほとんど再使用することはできない。ただし、このタイプは、透明性に優れ価格が非常に安いために一般には広く使用さ
れている。

5.7.4

ICキ ャ リ ヤ テ ー プ
SMDタ イ プ の ICの 包 装 に は 、 キ ャ リ ヤ テ ー プ を 使 用 す る 場 合 が あ る 。 ESDS
アイテムをキャリヤテープを使用して適切に保護するためには、キャリヤテ
ープそのものとカバーテープを帯電防止材料で作成する必要がある。また、
ESDSア イ テ ム を テ ー プ に 貼 り 付 け る た め の 接 着 剤 に は 、 は く 離 時 の 帯 電 が 最
小 と な る も の を 選 択 す る 。 こ の 種 の 包 装 材 料 に は 、 構 造 上 あ ま り 多 く の ESD対策を行うことは難しいので、外装材料を考慮するようにする。

‑ 82 ‑

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5.7.5

トートボックス、コンテナ、トレイなどの容器
ESDSア イ テ ム を 包 装 、 輸 送 、 貯 蔵 す る ト ー ト ボ ッ ク ス 、 コ ン テ ナ 、 ト レ イ
類 は 、 ESD保 護 材 料 の 中 で も 重 要 度 が 高 い 。 こ れ ら は 、 比 較 的 大 き な 静 電 容
量 を 持 つ た め に 、 ESD対 策 を 施 し て い な い 場 合 に は 、 作 業 区 域 で 大 き な 静 電
気発生源となる可能性を持つ。また、非導電性材料製の場合には、そこからの 除 電 が 非 常 に 難 し く な る 。 こ れ ら の 材 料 の ESD対 策 は 、 近 く の 帯 電 物 質 が
内容物に影響を与えない程度の導電性を持ち、帯電した場合に接地時に内容物 へ ESDが 発 生 し な い 程 度 の 絶 縁 性 を 持 つ こ と で あ る 。 そ の 目 的 の た め に 市
場には、さまざまなタイプの製品が出されているが、使用目的に合わせてそれらを選択することが重要となる。
な お 、 導 電 性 カ バ ー 付 き の ESD保 護 用 コ ン テ ナ 等 の ふ た を 外 し て 使 用 す る（ファラデーケージ機能がなくなる。）場合のように、製品設計仕様と異なる使用には特に注意を要する。

5.7.6

作業者の接地ストラップ
ESDSア イ テ ム を 取 扱 う 作 業 者 は 、 皮 膚 に 接 触 す る よ う に 手 首 又 は 足 首 に 接
地 ス ト ラ ッ プ を 着 用 す る 必 要 が あ る （ 図 5.7‑1参 照 ） 。 こ の ス ト ラ ッ プ の 機
能は、作業者の静電気電荷を接地に逃すことにある。作業者用接地ストラップ の 代 わ り に 、 ヒ ー ル グ ラ ン ダ （ 図 5.7.‑2参 照 ） 又 は 導 電 性 靴 （ 規 格 と し ては 、 JIS T 8103 が あ る 。 ） に 、 導 電 性 椅 子 及 び E S D 保 護 床 で 構 成 す る 作 業 者
接地を使用してもよい。
人体接地ストラップは、人体安全性のため、通常、接地間に１ＭΩ程度の抵 抗 を 挿 入 す る 。 接 地 ス ト ラ ッ プ は 、 表 5.5‑1に 示 す 「 痛 み を 感 じ る ほ ど ではない。」程度に電流を制限するために、接地との間に十分な抵抗を組み込む。人体接地ストラップの例には、次のものがある。
a.

カーボン練り込み体積導電性プラスチック接地ストラップb.

体積導電性プラスチック接地ストラップc.

伸縮金属接地ストラップd.

伸縮金属接地ストラップ絶縁外部表面付きe.

導電性ワイヤ又は導電性ケーブルが組込まれた伸縮性布接地ストラップ
これらの接地ストラップは、人体の安全のために、それぞれの接地スト

ラップ自身又は接地コードのどちらかに保護抵抗を組み込む。保護抵抗は、ケーブルのストラップ抵抗をシャントし、ケーブルと接地のショートの可能性を減少させるために、皮膚との接触点の近くに設置する。外部表面が金属又はカーボン練り込みの接地ストラップは、人体の偶発的なハード接地を避けるために、絶縁性の外部表面を追加する。

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5.7.7

保護床

(1)

ESD保 護 床 材 料 は 、 導 電 性 又 は 拡 散 性 の あ る も の で 、 カ ー ペ ッ ト 、 ビ ニールシート、ビニール床タイル、テラゾなどの形状がある。導電性ビニー
ル床には、導電性の接着剤を使用する。

(2)

硬面仕上の床材にワックスをかけると、表面の抵抗が非常に高くなり、静電気の発生を起こしやすくなるので、ワックスの使用は避けること。

(3)

導電性の靴、導電性の靴カバー又はかかとの接地器具を使用して人間の静 電 気 を 導 電 性 床 に 逃 が す 。 こ れ ら は 、 ESD保 護 区 域 で の み 着 用 し 、 汚 染物質がこれらの床との間の導電性を阻害しないように清潔に保つ。

(4)

ESD保 護 区 域 の 作 業 台 に 着 席 し て い る 人 間 は 、 脚 を 床 か ら 作 業 椅 子 に 持
ち上げ、床材の利点が失なわれることがよくある。したがって、接地した導 電 性 作 業 椅 子 を 、 ESD保 護 床 材 と 併 用 す る こ と が 必 要 と な る こ と が 多 い 。

(5)

保 護 床 は 、 表 5.5‑1に 示 す 「 痛 み を 感 じ る ほ ど で は な い 」 程 度 に 電 流 を制限するために、接地との間に十分な抵抗を組み込む。

(6)

塗装又はシールしたコンクリート床及び仕上げ塗りした木の床は、通常、
静 電 気 の 主 な 発 生 源 と な る の で 、 ESD保 護 床 材 料 又 は 床 マ ッ ト で 被 覆 す る
か 、 ESD保 護 用 の 処 理 を 行 う 。 床 材 は 、 床 を 歩 く 作 業 者 に よ っ て 生 じ る 電
荷量を静電界メータによって定期的に測定し試験する。

(7)ある区域では、電気的な安全性のために、保護床の使用を禁止することが あ る 。 こ れ ら の 場 合 に は 、 人 体 接 地 ス ト ラ ッ プ で 、 ESD保 護 要 求 を 達 成
する。

(8)

各床材料に共通した注意点は、次のとおり。
a.

使用する目的により接地抵抗を選択する。人体安全のため、通常、接地間に１ＭΩ程度の抵抗を挿入する。

b.

導電性を持たせるためには、特殊な施工方法や材料が必要になる。したがって、材料メーカの施工方法を工事業者にも理解させ、正しい施工を行う必要がある。

c.

カーボンや金属の粉・繊維で導電性を発揮しているもので、表面層にこれらが露出している場合には、汚染の原因となる可能性がある。

d.

床材料の導電化と合わせて靴の導電化や台車の接地を取るなどの対策も必要となる。

e.

施工後も床表面の洗浄等を行い導電性の維持と電気抵抗値の定期的な測定による管理が必要である。

(9)

ESD保 護 床 は 、 施 工 面 か ら は 、 表 5.7‑1の よ う に 分 類 さ れ る 。

‑ 85 ‑

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表 5.7‑1

1.置 き 敷 き

導電性床仕上げ材の分類

シートタイプ… ゴム、塩ビ、ポリオレフィン

ブロックタイル… ポリオレフィン（タイルカーペット）… 各種繊維

2.張

床

3.塗

タイルカーペット… 各種繊維ビニル床タイル… 硬質塩ビビニル床シート… 軟質塩ビ床

5.7.7.1… エポキシ、ウレタン、アクリル置き敷きタイプ
カーペットタイルも含める場合もあるが一般的には、ESD保護マットやスノコタイプがほとんどである。通常は、施工、移動、除去が容易なので、部分的な対策やレイアウト変更の多い個所に適するが、張床用途ではないので台車走行や荷重のかかる用途には向かないこともある。一般の静電気対策がされていない床材料の上に置き敷きされる場合には、接地を確実に行う必要がある。

5.7.7.2張床タイプ
タイル状やシート状のもので、コンクリート床面等に直接施工され半恒
久的な接着工法が用いられる。ただし、寿命は床上の通行量、荷重、負荷などにより大きく変化するので施工前に十分検討を行う必要がある。

(1)

タイルカーペット
OAル ー ム 、 コ ン ピ ュ ー タ ル ー ム な ど の よ う に 台 車 走 行 性 や 耐 荷 重 性 よりも、美観、歩行性などの人体の要因を重要視する環境で多く使用されている。人体帯電を抑制することが主な目的であるので、通常は帯電防止グレードとして分類する。一部に金属ファイバーを密に混入し、パッキング材料に導電性材料を使用したものもあるが、静電気電荷の拡散は、他の導電性床材料に比較すると十分ではない。したがって、これらをE
SDSア イ テ ム 保 護 や EMCの ノ イ ズ 抑 制 に 使 用 す べ き で は な い と の 考 え も ある。

‑ 86 ‑

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ビニール床タイル
帯電防止／導電性Ｐタイルと呼ばれるもので、硬質ビニール樹脂に導電性材料を混入して作成する。最近のものは、アスベストは使用されてない。硬質材料であるために、台車の走行性、耐荷重性に優れているが、シームレス加工を行わない場合には、接続部にごみ等がたまり設計性能
がでないこともある。さらに、接続部より水が侵入した場合には、床材料の本来の特性も失われることがある。帯電防止剤を使用したタイプのものは、導電性材料を混入したものに比較すると寿命が短い。

(3)

ビニール床シート
長尺ビニールシートと呼ばれ、一般的には軟質ビニールを原料としている。施工性、耐久性に優れているが、耐荷重、耐熱性などでタイル、塗床に劣る場合もある。通常は、シームレス加工を行う。

5.7.7.3

塗床タイプ
従来よりある床用樹脂コーティング材料に導電性フィラーを混入して導電性を持たせた床材料である。平滑なシームレス表面が得られ、耐荷重性、耐薬品性に優れている。材質的には、アクリル、ウレタン、エポキシ樹脂などである。施工方法は、コンクリート下地の上に数層のプライマー塗装を行い表面材料を塗布する。このようにあくまでも現場施工となるために、施工によるバラツキや割れの発生、材質からくる硬さやすべり易さなどの問題もある。最も大きく問題とされるのは、施工上一部の塗り直しや修理が難しい場合があるということがある。

5.7.7.4

床の抵抗測定床関係の電気抵抗測定で、床材料及びマット類の材料については、試験用チャンバーで試験を行えるので他の材料と同じ取り扱いができるが、施工後の床では、抵抗測定で多少注意が必要となる。
NFPA99、 RIIS‑TR‑87な ど に 示 さ れ た 測 定 方 法 の 概 念 図 を 図 5.7‑3に 示 す 。
どちらも材料としての表面抵抗率を厳密に測定しようとするものではなく、
単に、２点間の抵抗値又は接地抵抗値を測定するものである。
これらの測定器としては、携帯用のメガーが用いられる。帯電防止床材
料 で は 、 測 定 抵 抗 が 1x10 ６ 〜 1 0９ Ω 程 度 で あ る か ら 測 定 電 流 が n A 近 く に な り 、
高抵抗部分は、メガーでは正確な測定ができなくなる。そのため高絶縁抵
抗 計 を 使 用 す る こ と に な る が 、 図 5.7‑4に 示 す よ う に 施 工 床 の 接 地 の 関 係
で 測 定 が で き な く な る こ と が あ る の で 十 分 に 注 意 す る 。 図 5.7‑5の 場 合 、
電池駆動の測定器であれば、測定器を完全に絶縁し、測定系全体をシールドすることにより測定が可能となる。しかし、いずれにしても微小電流の測定では、電気的なノイズに対して十分に考慮する必要がでてくる。

‑ 87 ‑

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5.7.8

作業台表面
ESD保 護 作 業 台 表 面 を 使 用 す る 第 一 の 目 的 は 、 作 業 者 が 発 生 す る 静 電 気 や
作 業 台 表 面 上 に 置 か れ る 材 料 の 電 荷 が 、 ESDSア イ テ ム に 有 害 な 影 響 を 与 え る
前 に 、 そ の 静 電 気 電 荷 を 接 地 に 拡 散 さ せ る こ と に あ る 。 つ ま り 、 ESD保 護 作
業台表面は、ある意味では部分的に又は全体的に導電性を持っていなければならないことになる。また、その意味から作業台表面は、できる限り接地する必要がある。
ESDSア イ テ ム 及 び 作 業 者 が 接 触 す る 作 業 台 に は 、 ESDSア イ テ ム を 置 く 範 囲に ESD保 護 作 業 面 を 設 け る 。 作 業 台 の 表 面 は 、 接 地 ケ ー ブ ル で 接 地 す る 。 リ
ストストラップ、作業台表面、導電性床などすべての並列回路を考慮し、作業台表面用接地ケーブルの抵抗は、作業台表面との接続点又はその近くに設け 、 表 5.5‑1に 示 す 「 痛 み を 感 じ る ほ ど で は な い 」 程 度 に 電 流 に 制 限 で き る
よ う な 大 き さ の 抵 抗 値 と す る 。 ESD保 護 作 業 台 表 面 に は 、 さ ま ざ ま な 材 料 のものがある。これらの材料には、導電性又は拡散性のものがあり、作業台上に一時的又は恒久的に設置する。作業台表面で使用される材料の例を次に示す。
a.

ステンレススチールのような金属製材料b.

カーボン練り込みプラスチックc.

表面処理したプラスチック

d.

ラミネート

e.

導電性又は拡散性となるような方法で製造又は構成されたその他の材料

ESD保 護 作 業 台 の 選 択 で は 、 次 の よ う な 点 に 注 意 す る 。
(1)

導電性
電気的な導電性を考慮する必要性は、帯電したコンテナを設置した場合の減衰時間の長さ、及び通電機器の検査での作業者の安全の確保を目的とするものである。つまり、導電性が低すぎると、作業台表面が帯電している 時 間 が 相 対 的 に 長 く な り 、 ESDSア イ テ ム の 取 扱 い 上 問 題 を 引 き 起 こ す 可
能性があり、逆に導電性が高すぎると作業者が感電する可能性を持つことになる。そのため、導電性の高い作業台表面では、リストストラップと同様 に 人 体 安 全 の た め に 、 通 常 、 接 地 間 に 1MΩ 程 度 の 抵 抗 を 挿 入 す る 。
作 業 台 表 面 は 、 次 項 (2) で 説 明 す る よ う な 別 の 目 的 に よ り 、 最 近 で は 層構造を持つ物が多くなり、抵抗の測定は、床の場合で説明したように簡単
ではなくなる。

‑ 89 ‑

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抵抗の測定方法は、５点測定による表面抵抗の測定とリーク抵抗の測定を行うのが一般的である。最近では、この他に表面の２点間の測定や減衰測定も合わせて行っている。測定抵抗による分類は、袋類と同様の抵抗領域で導電性、拡散性の分類を行っている。減衰測定の方法は、袋やシート類と同様にサンプルを切り出して行う他、作業台表面上に置いたコンテナ（静電容量と抵抗が既知）に規定電圧を印加して行う方法、一定面積の作業台材料に規定電圧を印加してサンプルの表面を電圧プローブにより減衰測定を行う方法などがある。
(2)

寿命・耐久性・摩耗強度
作業台表面の寿命に特に影響する要因としては、作業台表面上に乗せる
物体と表面との摩擦・摩耗が考えられる。そこで、そのための試験を行う必要がある。これらの耐摩耗性で最も優れた特性を持つものとしては、ラ
ミネート材料であるといわれている。ただし、帯電防止剤や導電性カーボ
ン粒子を練り込んだ層が外部に露出しているものは、摩擦や摩耗によりそ
れらの材料が抜け落ちたりはがれたりして汚染を発生する可能性がある。

(3)

耐溶剤性
作業台表面は、使用される溶剤等全てに対し耐性がある必要がある。耐溶剤性試験は、通常の方法で行うことができるが、測定指標には一般物性の他に抵抗測定を取入れる必要がある。溶剤による汚染には、一時的に汚染される場合と恒久的に汚染される場合とがある。帯電防止剤練り込み型の材料において、水、アルコールなどによる汚染は一時的なものといえるが、表面の帯電防止層の回復には、１〜２週間程かかる。有機溶剤などで作業表面が浸されてしまった場合には、仮に抵抗特性に変化がなくても耐久性等が著しく劣化するために交換を要する。また、シリコンなどのように表面に吸着してしまう汚染では、塗布型帯電防止剤で表面を処理することで一時的に特性を回復することはできても、完全に元にもどすことは難しい。溶剤汚染は、表面の基材と帯電防止剤との反応にも注意する必要がある。更に、電解質溶液では、導電性材料との間でで起電力が生じるもの
もある。

(4)

表面物理強度こ の 条 件 は 、 通 常 の 作 業 台 表 面 と 変 わ ら な い が 、 作 業 内 容 が ESDSア イ テムなどの取扱いのみであれば、部品の物理的な損傷を防ぐ意味から、表面強度を考慮すべきである。はんだ等の熱処理のある作業区域では、熱に対する考慮も必要とされる。

‑ 90 ‑

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(5)

使いやすさ
作業者の使用時の快適さ、美観等の他は、あまり重要ではないが、作業者が独自に作業台表面を改良したりしないようすべきである（設計特性が、得られなくなる恐れがある。）。

(6)

接地方法
作業台表面は、できる限り個別に接地を行う。設備上の問題などで個別接地が難しい場合には、並列の合成抵抗が許容値を越えないように注意する。リストストラップの接地点を作業台表面に設けてもよいが、接地点は必ず作業台表面材料の最も導電性の良い層に接続する。クリティカルな環
境では、リストストラップモニタ等を使用する関係から、リストストラッ
プの接地点は、作業台表面には設置しない。

(7)

洗浄、保守
汚れ等の洗浄は、作業台表面の保守上、比較的重要な項目である。汚れの原因としては、マーカ、ペイント、マスキングテープの切れ端、シリコ
ンなどさまざまなものがあるが、一般にこれらは絶縁性又は作業台表面より抵抗値が高い。そこで、放置しておくと作業台表面の設計特性が失われることになるので、定期的に洗浄する必要がでてくる。洗浄剤、洗浄方法
等は、使用する作業台表面の材質により異なるので一般的な表現をすることができないが、耐溶剤性の項で考慮した内容を参考にする。

5.7.9

静電気測定器
静電気測定のタイプとしては、電位・静電電圧・静電界の測定及びはく検電がある。広く使用されている測定器としては、電池で駆動する携帯用の静電気測定器がある。静電気測定器は、非接触プローブ又はセンサにより帯電体から生じる静電界の値を示し、帯電体からある補正された距離で静電界の強さ又は静電気電圧の値を示す。静電気測定器によっては、放射線イオナイ
ザの放射線源に似た放射線を使用するものがある。放射線使用の計器は、放射線検出フィルムバッジにベータ線による曇りを生じ、放射線暴露の表示が不正確になることがある。この種の静電気測定器は、放射線源使用の輸送体
上又は放射線源機器が設置された区域内で使用しないことが望ましい。静電気測定器は、人間の運動及び摩擦電気によって生じる静電荷のだいたいの大きさを測定するのにも使用する。
簡単な静電気測定器の基本的な限界は、その応答時間である。大半の計器は、立ち上がりの早い幅の狭いパルスに応答することができない。計器の応答時間より短い時間で発生及び拡散する静電荷を測定するためには、高速記
憶 オ シ ロ ス コ ー プ を 使 用 す る 。 過 渡 的 な ESD電 圧 を 測 定 す る 場 合 、 ア ナ ロ グ
メータより早い応答時間のデジタルメータを使用する。

‑ 91 ‑

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5.7.11 は ん だ ご て 、 は ん だ ポ ッ ト 、 フ ロ ー ソ ル ダ リ ン グ 装 置 な ど
はんだごて、はんだポット、はんだフロー装置は、適切に接地する。はんだ ご て と 接 地 と の 抵 抗 値 は 、 2.0Ω 未 満 と す る 。 加 熱 時 の は ん だ ご て 先 と 接
地 間 の 電 位 差 は 、 2mVＲ Ｍ Ｓ を 越 え な い こ と 。 ESDSア イ テ ム と 接 触 す る そ の 他 の電 源 内 蔵 機 器 も 適 切 に 接 地 す る 。 は ん だ 吸 い 取 り 器 は 、 ESD保 護 用 を 使 用 する。

5.7.12 組 立 、 試 験 及 び 包 装 装 置
ESD管 理 プ ロ グ ラ ム の 設 計 と 履 行 に お い て 、 組 立 、 試 験 、 包 装 の た め の 装
置 を 原 因 と す る ESD損 傷 を 見 落 と し や す い 。 例 え ば 、 電 子 部 品 の 組 立 時 に 用いる真空ピックアップ及びはんだ除去装置は、空気の流れを伴い、摩擦帯電を 発 生 さ せ る こ と が あ る 。 SMDを ピ ッ ク ア ッ プ 、 配 置 及 び は ん だ 付 す る た めに 用 い る 自 動 及 び 半 自 動 の 部 品 実 装 機 は 、 ESDSア イ テ ム を 損 傷 さ せ る 程 度 の
ESD電 圧 の 発 生 源 と な り 得 る 。 そ の 他 、 I C マ ガ ジ ン ・ キ ャ リ ヤ テ ー プ な ど を用いる部品自動供給装置、基板組立品を取扱うロボットアームや治具の動きに よ る も の 、 自 動 試 験 機 、 自 動 包 装 装 置 な ど も 、 ESD電 圧 発 生 源 と な り 得 る 。
半自動・自動・ロボットの組立、試験及び包装装置は、広く多様化しており 、 装 置 や 方 法 に つ い て 分 類 し て ESD損 傷 に 関 す る 定 性 的 な 特 性 を 示 す こ とすら難しく、定量的データとして示すことは不可能に近い。このため、それぞれのユーザは、取扱われる製品の敏感性レベルと使用する個々の自動・半自動・ロボット装置の操作に対して評価すべきである。

5.7.13 真 空 掃 除 機
真 空 掃 除 機 の 使 用 を 必 要 と す る 清 掃 作 業 で は 、 ESDSア イ テ ム を 損 傷 す る 静
電気電圧を発生する危険性が高い。現在では、ノズル先から電源コネクタまで を 電 気 的 に つ な が っ た 接 地 径 路 と す る た め に 、 ESD保 護 材 料 で 作 ら れ た 真
空掃除機を入手することができるようになっている。さらに、ある種のユニ
ットは、ノズルの端に天然の剛毛が組み込まれたものがある。例え真空掃除機が導電性の経路を保持し、静電気電荷を拡散するとしても、使用に際しては注意する必要がある。微粒子を含んだ汚染された空気流により、清掃対象
物に摩擦帯電が発生することがある。そこで、これらを使用する前には、注
意深く製品について技術的な評価を行う必要がある。

‑ 96 ‑

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5.7.14 イ オ ナ イ ザ
ESD対 策 を 行 う 上 で 、 接 地 又 は 加 湿 に よ る 対 策 方 法 が 不 適 当 な 場 合 が あ る 。
接地による除電が可能な帯電物は、導電性材料又は拡散性材料に限られる。
高分子樹脂やガラス、石英などの無機絶縁材料は、接地により静電気の電荷をリークし、除電することは不可能である。また、加湿により空気中の相対湿度を上げ、静電気の電荷を空気中の水分子をリーク経路として除電を行う
方法も広く使用されている。しかし、高湿度環境下では作業者の不快感をまねき、作業効率の低下や結露等による錆やかびの発生にも注意を払う必要がある。また、作業工程によっては、高湿度環境が禁止されているものもある。
このような場合に、イオナイザを使用して帯電物を除電することが静電気対策上有効となる。イオナイザとは、空気分子を電離し、正イオンと負イオンを発生させる装置の総称である。正イオンは、負電荷帯電体に吸着して帯電体の電荷を中和し、負イオンは、正電荷帯電体の電荷を中和し、除電を行う。空気イオンによる静電気電荷の中和減衰効果は、絶縁材料や絶縁された導電体に有効であり、湿度の影響もほとんど受けない。

5.7.14.1 イ オ ナ イ ザ の 種 類
イオナイザは、イオンの発生原理により、放射線型イオナイザ、自己放電型イオナイザ、高電圧印加型イオナイザの３種類に大別される。
(1)

放射線型イオナイザ
放射線の空気電離作用により、空気イオンを発生させる装置である。
放射性崩壊により放出されたα粒子により空気は、正イオンと負イオンが等量のイオンペアとなる。

(2)

自己放電型イオナイザ
導電性針状電極を接地し、尖鋭部を帯電体に接近させ、帯電体の電界が尖鋭部に集中し、高電界による電離作用により、空気をイオン化する装置である。

(3)

高電圧印加イオナイザ
高電圧を先尖電極に印加し、コロナ放電を発生させ空気を電離し、空気イオンを発生させる装置である。装置は、昇圧部、制御部、イオン発生部（発生電極）から構成されている。電極に印加する高電圧電源の違いにより、交流型、直流型、パルス直流型に大別される。

‑ 97 ‑

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5.7.14.2 イ オ ナ イ ザ の 特 性(1)

放射線型イオナイザ
放 射 線 源 と し て 一 般 に は 、 ポ ロ ニ ウ ム 210(２１０P o ) の よ う な 線 量 の 小 さ
な放射性同位体物質を使用している。ポロニウムの放射性崩壊により放射されたα粒子が原子核に衝突し、イオンペアを発生させた空気をイオン化する。このイオンにより静電気の電荷を中和する。線源が小さいた
めにイオンの発生量が少なく、イオンを強制的に搬送する送風が必要となる。イオン発生時の電源が不要であるので、着火の危険性がなく、装置の寸法も小型である。放射能汚染を防止するために、容器及び取扱いについては、関係法令に定める規則を遵守し管理する必要がある。線源の半減期が短いため、短期間でイオンの発生量が低下するので、線源の定期的な交換が必要となる。

(2)

自己放電型イオナイザ
電源部を必要としないため、構造が簡単で取り付けが比較的容易であり、着火源となることが少ない。除電能力は、目的とする帯電体の電位に依存し、低電位では、空気を電離するほどの電解が得られずにイオンが発生しないために、除電できないこともある。

(3)

高電圧印加型イオナイザ
尖鋭電極に昇圧した高電圧を印加し、電極先端の電界強度を増大させ、空気を電離しイオンを発生させる装置である。電極が正極に印加された
場合には、空気分子から電子が電極に流れ、空気は正イオンとなり、負極に印加された場合には、電極から空気分子に電子が流れ、空気は負イオンとなる。電極に印加する高電圧電源の極性を制御する方法として、商 用 周 波 数 50/60Hz を 使 用 し た 方 式 が 、 交 流 型 イ オ ナ イ ザ で あ る 。 交 流
を直流交換し、正負電極に常時印加する方式が、直流イオナイザである。
正負電極への印加を交互に行う方式がパルス直流型と呼ばれる。

5.7.14.3 イ オ ナ イ ザ の 用 途 別 分 類
各印加方式を利用し、用途に応じたイオナイザが市販されている。用途から分類したイオナイザは、次の４種類に大別される。
(1)

ルームイオナイザ
作業室内天井にイオン発生部（発生電極）を配置し、広範囲に空気イオンを供給する装置である。

(2)

層流型イオナイザ
層流型クリーンルームやクリーンベンチに使用される。層流によりイオンを搬送する。

‑ 98 ‑

JERG-0-036A(3)

作業台用イオナイザ
作業台上での静電気対策に使用されるイオナイザであり、卓上型イオ
ンブロワ、つり下げ型イオンブロワ、クリーンベンチ用イオナイザなど
がある。

(4)

イオンガン
圧縮空気を利用し、空気イオンを高速に帯電物に供給する装置である。

5.7.14.4 イ オ ナ イ ザ の 性 能 試 験
各種のイオナイザの性能試験を行う場合には、各々イオナイザの特性を考慮する必要がある。代表的な試験項目としては、次がある。
(1)

減衰時間試験
金 属 板 を 帯 電 さ せ 、 既 知 の 初 期 電 位 か ら 1/10ま で 電 位 が 減 衰 す る 時 間を測定する。電位の減衰は、正負両極にて行い、減衰に要した時間を減衰時間として記録する。

(2)

オフセット電位試験
金属板を一旦接地し、電荷を除去し表面電位計を使用して金属板の電位が 0 V であることを確認の上、空気イオン雰囲気内で金属板の電位を測定する。

(3)

ピーク電位試験
パルス直流型イオナイザの場合には、正負電極の金属板の最大電位を測定し記録する。

これらの試験方法としては、次が提案されている。
(1)

RCJS‑0950‑1993

付 録 A6(2)

EOS/ESD S3.1‑1991

5.7.14.5 イ オ ナ イ ザ の 設 置 に あ た っ て の 留 意 事 項
イオナイザの設置は、製造業者の推奨条件を確認し、評価試験を行った上で決定するのが望ましい。製造業者の仕様には、イオナイザから帯電物までの距離、角度、風速に応じた減衰時間のデータが通常記載されているので、工程に応じ最適な種類のイオナイザを選択する。イオナイザによる
静電気の電荷減衰時間は、帯電電荷量とイオナイザから帯電物への距離により異なり、おおよそ数秒から数分かかり、帯電物の電荷を中和するためには、イオナイザを数分間以上作動させることが必要となる。
帯電物の表面電荷を中和した後、イオナイザの有効範囲外に帯電物が置かれた場合、内部電荷の表面への移動により再帯電現象が生じる可能性があると共に、移動・搬送などにより摩擦帯電が発生し再度帯電することが想定される。工程での静電気再帯電を考慮しイオナイザの設置を決定する。

‑ 99 ‑

JERG-0-036A(1)

イオンバランス
静電気の帯電極性には正負があり、絶縁物の帯電電荷分布は、正負両極の電荷が混在していることが多い。このため、イオナイザからの空気
イオンは、正負イオンが大体等量含まれている必要がある。正負イオンの 量 が 異 な っ た 場 合 に は 、 イ オ ン 化 区 域 に 電 位 が 残 留 し 、 ESDSア イ テ ム
を損傷する可能性がある。そのため、イオナイザを選択する場合には、正負イオンのバランスを調節することができる機能を有する機種を選択すべきである。イオナイザ設置後、適切な測定器によりイオンバランスの 測 定 や 残 留 電 位 の 測 定 を 定 期 的 に 行 い 、 ESDSア イ テ ム の 静 電 気 の 感 受性レベルとの比較を行うことが望ましい。

(2)

人体安全性
高電圧印加型イオナイザでは、高電位による人体への電撃が生じる可能性がある。電撃防止のため、イオナイザの電極は、過電流防止回路とすること。また、高電圧配線を必要とするイオナイザは、関連法令に定める安全基準を満足し設置する必要がある。
オゾンの発生による人体への影響を考慮する。オゾンは強い酸化反応を起こすために、オゾンに敏感な部品又はオゾンと反応する可能性のある材料は、イオナイザから遠ざけること。
放射線型イオナイザの使用は、放射線源による被曝を予防するために、関連法令及び規則を守ること。

5.7.15 ス プ レ ー 、 洗 浄 、 塗 装 装 置
イ オ ン 化 エ ア ー ブ ロ ワ は 、 ESDSア イ テ ム を ス プ レ ー 、 洗 浄 、 塗 装 す る 場
合、作業区域内の静電気電荷を拡散するために使用することもできる。

5.7.16 シ ャ ン ト バ ー 、 ク リ ッ プ 、 導 電 性 フ ォ ー ム
ESDSア イ テ ム の 端 子 は 、 金 属 製 シ ャ ン ト バ ー 、 金 属 ク リ ッ プ 又 は 非 腐 食 性
導電性フォームにより互いに短絡する。十分にシャントとして動作するために は 、 シ ャ ン ト 用 材 料 の 抵 抗 値 は 、 ESDS部 品 の 任 意 の ２ つ の 端 子 間 の イ ン ピ−ダンスのうち最も低いインピーダンスを下回る大きさとする。シャントによ っ て も ア イ テ ム が ESDか ら 保 護 さ れ な い こ と も あ る 。 非 導 電 性 ケ ー ス の ES
D S 部 品 又 は 静 電 界 若 し く は 直 接 ESDに さ ら さ れ る 組 立 品 で は 、 誘 導 電 流 が シ
ャントに流れ障害が発生することがある。金属ケースの部品の場合、シャント は ケ ー ス に も 接 続 す る 必 要 が あ る 。 非 導 電 性 ケ ー ス 部 品 及 び ESDS組 立 品 の場 合 、 ESDSア イ テ ム を シ ャ ン ト 材 料 で 囲 む 。

‑ 100 ‑

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5.7.17 作 業 者 の 衣 服ESDSア イ テ ム を 取 扱 う 作 業 者 は 、 木 綿 の よ う な 非 合 成 繊 維 製 の ESD保 護 用の 作 業 服 を 着 用 す る 。 指 サ ッ ク を 使 用 す る 場 合 、 指 サ ッ ク も ESD保 護 材 料 で構成されていること。保護服は、定期的に（特にクリーニング後）、適切な特性を保持していることを確認する。
現 在 ま で の と こ ろ ESD保 護 専 用 の 作 業 服 は 、 市 場 で ほ と ん ど 販 売 さ れ て い
な い 。 一 般 的 に ESD保 護 服 と 呼 ば れ て い る も の は 、 ク リ ー ン ル ー ム 用 の 無 塵
服等に導電性繊維を適当に混入したものや着火などの危険性を防止するために人体の帯電電位を危険のないレベルに下げるために考案されたものである。
し た が っ て 、 ESDSア イ テ ム を 取 扱 う 環 境 で は 、 問 題 が 発 生 す る こ と が あ り 得る 。 そ こ で 、 ク リ テ ィ カ ル な 環 境 で 使 用 す る ESD保 護 服 等 に つ い て は 、 購 入時及び洗浄時に帯電防止剤でリンスし、規定の特性を確保するようにすべき
である。
(1)

測定方法
ESD保 護 服 の 特 性 を 評 価 す る 方 法 と し て は 、 抵 抗 値 、 摩 擦 電 荷 測 定 、 減
衰測定などが行われているが、現在では減衰特性が一般に採用されてきている。抵抗値は、生地に混入している導電性繊維の割合、単位面積当りの導電性繊維の表面積などが、記述されていればそれなりの評価を行うことができる。摩擦電荷測定は、着用して試験するのが一般的であるが、作業者の個人差や床、靴、測定環境など要因が非常に多いために、測定の再現性ができないことが多い。減衰測定については、生地を切り出して測定する 方 法 （ 例 え ば 、 JIS T 8118） と 、 定 期 的 な 管 理 を 考 慮 し て 衣 服 全 体 に 電
圧 を 印 加 し て 試 験 を 行 う 方 法 （ 例 え ば 、 EOS/ESD Draft Standard No.2、
又 は 図 5.7‑11に 示 す よ う な 方 法 ） と が あ る 。

(2)

生地の種類
一 般 的 に ESD保 護 服 と し て 販 売 さ れ て い る 生 地 は 、 次 の よ う に 分 類 で き
る。
a.

木

綿

b.

ポリエステルc.

木綿／ポリエステル（混紡）d.

不織布（タイベック等）

e.

木綿／ポリエステル／金属繊維

f.

ナイロン

g.

テトロン

上記の生地に導電性繊維を混紡したものもある。

‑ 101 ‑

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(3)

注意事項
木綿は、50％の相対湿度があれば、静電気電荷の発生をある程度抑制することができるが、使用につれ繊維が抜け落ち汚染の原因となることがある。木綿の静電気特性は、湿度依存性が高いためにクリティカルな環境での使用は避ける。
ポリエステル等の化学繊維は、単体では絶縁体で静電気の大きな発生源となる。そこで、通常は導電性カーボン等の導電性繊維を生地に混紡して、
静 電 気 の 発 生 を 抑 制 す る 。 し か し 、 実 際 に は 、 ESDSア イ テ ム の 保 護 を 行 う
ための特性を得ることは難しく、帯電防止剤などで処理を行うことが多い。
不織布のESD保護服の中には、帯電防止剤で処理を行った使い捨てのタイプもある。
導電性繊維には、導電性カーボン、金属繊維、金属系イオン処理繊維などがあるが、洗濯特性や劣化特性は、製造企業によりまちまちであり一般的な表現はできない。導電性繊維の生地への混紡方法は、一般的には格子状、ストライプ状などの方法があるが、つなぎ目の部分での導電経路の確保が重要となる。リストストラップ及びグランドストラップなどの人体接地器具は、皮膚に直接行うのが基本であり、これらの衣服の上より着用してはならない。

5.7.18 試 験 機 器
試験機器は、製造企業の勧告に従って適切に接地する。ESD保護区域内又は ESD保 護 作 業 面 に 試 験 装 置 を 置 く 場 合 に は 、 人 体 の 安 全 性 に つ い て 妥 協 していないことを注意深く評価する必要がある。接地不良しゃ断器を人体保護のために試験機用電源コンセントに内蔵すること。

5.7.19 温 度 チ ャ ン バ
温度チャンバは、静電気電荷の発生を最小又は制御するために、事前の技
術 的 注 意 を 必 要 と す る 。 温 度 チ ャ ン バ に 使 用 さ れ る ESD保 護 材 料 の 耐 熱 性 は 、試験温度範囲以上であること。

‑ 103 ‑

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5.7.20 相 対 湿 度 制 御湿度を帯びた空気では、表面が湿度を保ち表面導電性が増加して帯電しにくくなる。帯電電圧は、相対湿度が低いほど蓄積しやすい。一方、90％程の
湿 度 に な っ て も 帯 電 電 圧 が 発 生 す る こ と も あ る 。 ESD保 護 区 域 で は 、 錆 の 発
生 や は ん だ 付 け に よ る PWBの 層 間 は く 離 な ど の 他 の 要 因 を 考 慮 し な け れ ば 、
湿 度 40〜60 ％ が 望 ま し い 。 高 い 湿 度 を 維 持 で き な い 場 合 に は 、 イ オ ン 化 空
気を静電気拡散のために使用する。
MIL‑STD‑1695は 、 特 に 静 電 気 保 護 の 範 囲 の 相 対 湿 度 管 理 に つ い て 規 定 し て
い る 。 MIL‑STD‑1695で は 、 電 子 部 品 と ハ イ ブ リ ッ ド マ イ ク ロ サ ー キ ッ ト (MIL‑STD‑1695 、 作 業 区 域 5 と 6 ） の 取 扱 い 又 は 製 造 す る 区 域 は 、 3 0 〜 7 0 ％ R H の
湿 度 範 囲 を 指 定 し て い る 。 MIL‑STD‑1695は 、 ア イ テ ム が カ バ ー 又 は 保 護 さ れて い る 場 合 を 除 き 、 取 扱 い と 貯 蔵 区 域 (MIL‑STD‑1695、 作 業 区 域 13) に 対 しても同じレベルの相対湿度管理を要求している。

5.7.21 帯 電 防 止 剤
帯電防止剤は、主として界面活性剤からなる。界面活性剤は、界面作用を改めるために使用する。洗浄用製品は、界面活性剤を「水ぬれ性改善」に使用している。つまり、処理された表面にわたって活性化成分が広がりやすくするものである。静電気管理のための界面活性剤として、塗布型帯電防止剤と内部への練り込み型帯電防止剤とがある。

5.7.21.1 塗 布 型 帯 電 防 止 剤
塗布型帯電防止剤とは、材料の表面に使用した場合に静電気制御機能を材料に与えるものである。塗布型帯電防止剤は、一般にキャリア及び帯電防止剤からなる液体である。キャリアは、帯電防止剤の溶媒として働き、水、アルコール又はその他の適合剤である。帯電防止剤は、キャリアが蒸発した後に材料の上に堆積したまま残る薬品である。ある種の帯電防止剤
は、帯電防止剤で処理した表面を湿らすために、空気中の水分と結合するものである。この帯電防止剤は、吸湿性として分類され、その有効性は相対湿度に依存する。湿度依存性ではない帯電防止剤もある。一般に、帯電防止剤とキャリアの比率を変化させることにより、導電性又は静電気拡散能力を変化させることができる。帯電防止剤は、床・カーペット・天井・
壁 ・ 工 具 ・ 作 業 台 表 面 ・ 部 品 ト レ イ ・ 部 品 運 搬 台 ・ 椅 子 な ど に 、 ESD保 護の程度に応じて、ブラシ・スプレー・ロール・浸漬・モップ・ワイパなど
により塗布処理する。

‑ 104 ‑

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塗布型帯電防止剤は、導電性を増加し、リーク経路の形成による回路の異 常 が 発 生 す る の で 、 電 子 部 品 や PWBに 直 接 使 用 す べ き で は な い 。 塗 布 型の帯電防止剤を使用した作業者は、帯電防止剤の残さにより部品や回路基板の汚染をさけるために、手を十分に洗う。精密な光学機器やミニチュア
ベアリングなどの表面が敏感な物品は、蒸発や濃縮されたものの移転、接触移転、溶媒の移転などにより汚染する恐れがあるので、塗布型帯電防止剤 に 接 触 さ せ た り 、 ESD保 護 材 料 で 包 装 し た り し な い 。 塗 布 型 帯 電 防 止 剤
は、洗浄で取り除かれるので、再塗布する必要がある。
帯電防止剤の効果は、塗布面をポリエチレンなどで摩擦し、発生電荷を静電界計で測定することにより、定期的に点検する。定期的に帯電防止剤
を 塗 布 す る 必 要 の あ る ESD保 護 材 料 を 用 い た 製 品 に は 、 測 定 と 再 塗 布 の 期
日を表示するラベルを貼る。

5.7.21.2 練 り 込 み 型 帯 電 防 止 剤
ESD保 護 区 域 で 使 用 す る と 想 定 さ れ る 製 品 は 、 後 に 塗 布 型 帯 電 防 止 剤 を使用する必要がないように、製品に練り込み型帯電防止剤を用いてものを選 定 す る 。 練 り 込 み 型 帯 電 防 止 剤 を PSや PVCな ど の 熱 可 塑 性 プ ラ ス チ ッ クの製造工程で加えた材料は、恒久的に表面抵抗率が低くなり、静電気拡散性が改善されるものがある。

5.7.21.3 帯 電 防 止 剤 の 選 択
帯 電 防 止 剤 の 選 択 に あ た っ て は 、 ESD保 護 特 性 の 他 に 、 次 の 事 項 を 考 慮
する。
a.

付着性

b.

汚染要因

c.

寿命と摩耗特性d.

減衰特性と調整しやすさ

e.

使い勝手

f.

経済性

g.

抗菌性

h.

クリティカルな使用での導電性i.

人体と環境への危険性がないこと

j.

非腐食性

‑ 105 ‑

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5.7.21.4 帯 電 防 止 剤 の 成 分 に よ る 分 類
一般的な帯電防止剤は、高分子材料に対しての親和性（親油性、疎水性）を持った化学基（親油基）と水に対する親和性（親水性）を持った化
学基（親水基）を同一分子内に保持する化学物質で、一般には界面活性剤といわれるものが主流を占めている。
親油基は、油脂類より誘導されるもので、主に樹脂との相溶性や親和性に関する部分で、親水基は、主に大きな極性を持った水になじみやすい原子 団 で あ る 。 表 5.7‑2に そ の 分 類 を 示 す 。
帯電防止剤は、親油性、親水性のそれぞれの部分が適当なバランスを持つことにより、油溶性のものも水溶性のものも自由に作成することができる。親水基が電離する場合の符合によって帯電防止剤をアニオン性、カチ
オ ン 性 、 非 イ オ ン 性 、 両 性 、 そ の 他 に 分 け ら れ る （ 図 5.7‑12参 照 ） 。 そ の
分 類 に よ る 代 表 的 な 種 類 と 化 学 構 造 式 を 表 5.7‑3に 示 す 。 水 で 解 離 す る 帯
電防止剤は、濃度が臨界ミセル濃度以上になるとイオンが集合して形成するミセルコロイドにおいて帯電防止機能を発揮する。しかし、帯電防止剤
は、材料表面で理想的な単分子膜を形成することは難しく、帯電防止剤があ る 程 度 重 な り ラ ン ダ ム 配 列 を と り 、 親 水 基 が 等 方 性 を と る た め に は 10分
子以上の層が必要であるとする報告もある。イオン性を有する帯電防止剤の作用機構は、その分子が親油性部と親水性部のバランスにより樹脂に対して適度の相溶性を持ち、空気中の水分を吸湿することにより、表面層に形成される水の被膜により帯電防止を行うものである。
(1)

アニオン系帯電防止剤
ア ニ オ ン 系 と し て は 、 表 5.7‑3に 示 す も の が あ る が 、 特 に 高 級 ア ル コールのリン酸エステルやアルキルサルフェート系のものなどは、耐熱性、帯電防止特性に優れている。ただし、樹脂との相溶性は悪く、透明性に劣るため、内部練り込み用に実用化されているものは少ない。一般に、
硫酸エステル化、リン酸エステル化される脂肪属基の炭素数、エステル化の程度、導入される位置などが帯電防止機能に影響を及ぼす。

(2)カチオン系帯電防止剤
カチオン系は、一般に帯電防止効果が大きく第4級アンモニウム塩がよく使用されている。耐熱性はさほどなく、また、有害なものもあり使用上注意が必要な場合もある。

(3)

非イオン系帯電防止剤
樹脂の練り込みに多く使用されるものでポリエチレングリコールのソ
ルビタン型とエーテル型誘導体やジエタノールアミン誘導体などがあり、耐熱性や樹脂との相溶性に優れている。この薬品は、他のタイプの帯電防止剤と併用することも可能である。

‑ 106 ‑

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5.9

取扱手順
ESDSア イ テ ム の 取 扱 い に 関 す る 原 則 的 な 指 針 に つ い て 示 す 。

5.9.1

ESDSア イ テ ム の 取 扱 い に 関 す る 一 般 的 指 針ESDSア イ テ ム を 適 切 に 取 扱 う こ と は 、 ESDに よ る 損 傷 を 回 避 す る 上 で 重 要
な こ と で あ る 。 ESDSア イ テ ム の 取 扱 手 順 を 確 立 の 上 、 実 行 す る こ と が 重 要 であ る 。 詳 細 な 手 順 に つ い て は 、 取 扱 う ESDSア イ テ ム の 感 受 性 、 E S D 保 護 区 域のレベルなどに合わせることが必要である。取扱上の一般的な指針を次に示す。

5.9.1.1(1)

作業員等
ESD保 護 さ れ て な い ESDSア イ テ ム を 取 扱 う 作 業 員 ・ 検 査 員 な ど は 、ESDSア イ テ ム 取 扱 い の 教 育 ・ 訓 練 を 受 け 、 検 定 試 験 に 合 格 し た 者 に 限 定
する。

(2)

ESDSア イ テ ム を 取 扱 う 作 業 員 等 は 、 ESDSア イ テ ム の 近 く で 、 脚 を 拭 う
ことや作業服の着脱など、摩擦による静電気を生じる可能性のある行動
を避ける。

(3)

ESDSア イ テ ム を 取 扱 う 作 業 員 は 、 静 電 気 帯 電 防 止 作 業 服 な ど を 着 用 する 。 通 常 の 合 成 繊 維 服 を 着 衣 し て い る と 、 ESD発 生 の 危 険 性 が 高 い の で 、
不 注 意 に ESDSア イ テ ム に 近 付 く こ と の な い よ う な 作 業 習 慣 の 徹 底 を 図 る 。

(4)

作業員等は、リストストラップ・ヒールグランダ・レッグストラップなどを装着する。作業用の接地ストラップが使用できない場所では、
ESDSア イ テ ム を 保 護 包 装 か ら 取 り 出 す 直 前 に 作 業 員 等 自 身 を 接 地 す る 。

5.9.1.2(1)

設計及び図面ESDSア イ テ ム に 関 す る 図 面 に は 、 ESDSシ ン ボ ル や 警 告 を 表 示 し 、 必 要
な場合は関連する取扱手順を指示する。

(2)製 造 、 加 工 、 組 立 及 び 検 査 の 作 業 指 示 書 で は 、 ESDSア イ テ ム を 識 別 して お く こ と 。 ま た 、 ESD保 護 包 装 さ れ て い な い と き に は 、 そ の 取 扱 い は 、ESD保 護 区 域 内 で か つ 検 定 を 受 け た 作 業 員 に 限 定 す る こ と を 明 示 す る 。

‑ 114 ‑

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5.9.1.3

ESDSア イ テ ム の 取 扱 い 時(1)

ESDSア イ テ ム を ESD保 護 包 装 か ら 取 り 出 す と き 及 び 保 護 包 装 さ れ て い
な い 状 態 で の 取 扱 い は 、 ESD保 護 区 域 内 で 行 う 。

(2)

ESDS保 護 用 の 包 装 ・ 容 器 の 外 に あ る ESDS組 立 品 を 取 扱 う と き は 、 ESD
S部品又は導線部に直接触れないように注意して取扱う。

(3)

ESDSア イ テ ム の 取 り 外 し 又 は 取 り 付 け は 、 装 置 電 源 を 切 っ た 状 態 で 行う。ただし、電力供給状態で取り付け交換ができるように特別に設計されている場合を除く。

(4)

ESDSア イ テ ム が 入 っ た 保 護 包 装 を 開 封 又 は 保 護 容 器 を あ け る と き は 、
開 封 前 に 包 装 を ESD保 護 作 業 台 面 に 置 い て 電 荷 を 中 和 す る 。 そ の か わ りに、接地した作業員が包装又は容器に接触して電荷を除去してもよい。

(5)

試 験 槽 内 で ESDSア イ テ ム の 試 験 を 行 う 場 合 は 、 静 電 気 の 発 生 を 抑 え る
方法で慎重に行うことに特に注意する。

(6)

ESDSア イ テ ム を 手 に 持 っ た ブ ラ シ で 清 掃 す る と き 、 天 然 の 剛 毛 ブ ラ シ
だけを使用し、静電気を拡散させるためにイオン化空気を清掃面に吹き付けながら行う。すべての自動清掃装置は、接地できる場合は接地し、
清 掃 作 業 中 は 、 ESDSア イ テ ム の リ ー ド 線 ど う し 及 び コ ネ ク タ ピ ン ど う しを 互 い に 短 絡 し て お く 。 ESDSア イ テ ム の 清 掃 で 、 溶 剤 等 （ 水 系 洗 浄 剤 、アルコールなど）を使用する場合、他の問題がなければ、導電性の溶剤が好ましい。

5.9.1.4

容器・工具・試験機器など(1)

試 験 機 器 の プ ロ ー ブ は 、 ESDSア イ テ ム に 接 触 さ せ る 直 前 に 接 地 す る 。

(2)

ESD保 護 区 域 で 使 用 す る 電 気 を 使 用 す る 工 具 、 試 験 機 器 、 治 具 な ど は
適 切 な 接 地 を 行 う 。 電 気 的 試 験 機 器 の 接 地 は 、 ESD保 護 作 業 面 を 利 用 するのでなく、接地プラグにつなげる。

(3)

自動化装置を使う場合
a.

ESDSア イ テ ム の 表 面 を バ キ ュ ー ム で ピ ッ ク ア ッ プ す る 場 合 は 、 ピ ッ
クアップの先端に導電性ゴムなどを使用する。

b.

ESDSア イ テ ム 表 面 へ の 摩 擦 は で き る だ け 小 さ く す る 。 装 置 の 機 構 上
避けられない場合は、摩擦面を小さくし、摩擦係数の小さな素材及びイオナイザの使用を検討する。

(4)

ESDS保 護 区 域 内 の CRT表 面 は 、 VDTフ ィ ル タ な ど で 帯 電 防 止 し 、 作 業 中のオン・オフはできるだけ避ける。

(5)

はんだごては、こて先を接地し、低電圧用のものを使用する。

(6)

ESDSア イ テ ム と 接 触 す る 可 能 性 の あ る ピ ン セ ッ ト な ど は 、 ESD保 護 用のものを使用する。

‑ 115 ‑

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5.9.1.5(1)

ESD保 護 区 域 内
ESD保 護 区 域 内 で 使 用 す る 全 て の 容 器 は 、 使 用 前 及 び 使 用 中 に は 直 接
又 は ESD保 護 面 に 接 地 し て お く 。

(2)ESD保 護 区 域 内 で 使 用 す る 作 業 指 示 書 、 試 験 手 順 書 、 図 面 な ど の 書 類を 入 れ る 袋 類 は 、 ESD保 護 材 料 で で き て い る も の を 使 用 す る 。 ま た 、 書
類 な ど の 素 材 は 、 ESD保 護 を 配 慮 す る 。

5.9.1.6

ESD保 護 用 品 の 管 理(1)ESD保 護 服 は 、 定 期 的 に 点 検 す る 。

(2)ESDSア イ テ ム 取 扱 い 時 に 使 用 す る 手 袋 ・ 指 袋 は 、 ESD保 護 対 策 用 の も
のとする。

(3)

ESD保 護 材 料 の 清 掃 に ア セ ト ン 、 ア ル コ ー ル 、 洗 浄 剤 な ど の 溶 剤 を 使
用 す る と き は 注 意 事 項 を 守 る 。 溶 剤 を 使 用 す る と 、 ESD保 護 材 料 （ 特 に 、表面に浸出し空気中の水分と共に発汗層を形成するタイプの帯電防止剤
を 使 用 し て い る ESD保 護 材 料 ） の 効 果 が 弱 ま る こ と が あ る 。

5.9.1.7(1)

輸送・保管
ESDSア イ テ ム を 運 ぶ と き は 、 輸 送 台 、 ホ ル ダ ー 又 は 容 器 を 互 い に 電 気的に接続しておく。

(2)

ESDSア イ テ ム に 対 す る 作 業 を 行 っ て い な い と き に は 、 ESDSア イ テ ム は 、
金属製シャントバーや金属製クリップでの短絡、非腐食性の導電性
フォーム、保護容器又は保護包装による保護を行う。

(3)

ESDSア イ テ ム 又 は そ の 保 管 容 器 は 、 高 電 界 発 生 部 （ C R T な ど ） の 近 くには置かない。

(4)

ESDSア イ テ ム を 実 装 し た 基 板 は 、 直 接 重 ね 合 わ せ な い 。

‑ 116 ‑

JERG-0-036A
5.9.2

ESD対 策 関 連 部 門 と 業 務 分 担
効果的なESD対策プログラムの作成には、事業所内でのさまざまな部門又は機能の協調・協力及びチェックアンドバランスのシステムが必要である。
ESD対 策 の 業 務 分 担 の 例 と し て 、 MIL‑HDBK‑263Aに 示 さ れ た 内 容 を 以 下 に 紹介する。事業所によって組織体制、組織名称などは、さまざまであるが、参考にするとよい。

(1)

関連する部門としては、通常、次の組織がある。
資材調達
設計
信頼性
品質保証
製造
試験・検査・保守
包装・出荷

(2)

機能的な観点から分類すると次の各機能段階でのESD保護対策の実施が考えられる。
設計・製図
検査
試験
製造・組立
整備
包装・表示
搭載
輸送
故障解析

5.9.3

資材調達部門
資材調達部門が実施すべき業務例を次に示す。

(1)

ESDSア イ テ ム の 設 計 及 び 取 扱 い に 係 わ る す べ て の 資 材 に つ い て 、 ESD管理プログラムを反映すること。

(2)

品質管理の観点から下請業者及び供給業者に対してもESD管理プログラ
ムの実行を要求すること。

(3) E S D 保 護 機 器 及 び 材 料 の 供 給 元 の 一 覧 表 を 維 持 す る こ と 。

‑ 117 ‑

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5.9.4

設計部門
設計部門が実施すべき業務例を次に示す。

(1)

ESDSア イ テ ム 及 び そ の 感 受 性 レ ベ ル を 確 認 す る こ と 。

(2)

ESDに 対 し て 強 く か つ 性 能 要 求 を 満 足 す る 部 品 を 選 ぶ こ と 。

(3)

組立品・装置に保護回路を組み込むように設計すること。保護回路は、
組 立 品 の も っ と も 低 い ESD耐 性 レ ベ ル を 対 象 に 設 計 す る こ と 。

(4)

ESDSア イ テ ム を 使 用 す る 組 立 品 が 十 分 に 保 護 さ れ て い る か 否 か を 判 定 するための回路分析を行うこと。

(5)

ESDS部 品 図 、 組 立 図 面 及 び 関 連 技 術 文 書 に ESDS識 別 を す る こ と 。

(6)

装置やキャビネットレベルの図面に、
a.

ESDSア イ テ ム が 内 蔵 さ れ て い る 場 合 に は 、 5.8 項 に 示 す シ ン ボ ル を 図面上に表示すること。

b.

5.8 項 に 示 す シ ン ボ ル 及 び 注 意 書 き を 製 品 に ラ ベ ル 表 示 す る 指 示 を 行
うこと。

(7)

故障解析及び是正措置に対する支援を行うこと。

(8)

ESD管 理 プ ロ グ ラ ム へ の 適 合 性 及 び 設 計 検 討 事 項 を 設 計 審 査 で 説 明 す る
こと。

5.9.5

信頼性部門
信頼性部門が実施すべき業務例を次に示す。

(1)

ESDSア イ テ ム を 識 別 す る た め の 部 品 リ ス ト の 見 直 し を 行 い 、 ESDSレ ベ ル
を 確 認 し 、 設 計 技 術 者 が 使 用 す る た め の ESDS部 品 デ ー タ を 維 持 す る こ と 。

(2)

ESD試 験 を 計 画 す る こ と 。

(3)

ESD関 連 不 具 合 又 は 性 能 劣 化 の 恐 れ に つ い て の 事 前 点 検 及 び 区 分 を 設 計部門と共に実施すること。

(4)

ESD関 連 不 具 合 又 は 性 能 劣 化 の 恐 れ に つ い て の 事 前 点 検 と し て 、 製 造 情報及び現場情報の分析を行うこと。

(5)

潜 在 的 不 具 合 に 結 び つ く ESDよ る 部 品 の 性 能 劣 化 に つ い て の 注 意 を 促 す
こと。

(6)

ESD保 護 の 設 計 要 求 が 十 分 に ハ ー ド ウ ェ ア の 設 計 に 反 映 さ れ て い る こ とを確認すること。

(7)

故 障 解 析 で ESD故 障 モ ー ド が 正 し く 考 慮 さ れ て い る か 否 か を 確 認 す る こと。

‑ 118 ‑

JERG-0-036A
5.9.6

品質保証部門
品質保証部門が実施すべき業務例を次に示す。

5.9.6.1

品質管理(1)

保護区域及び接地作業台の接地要求を確認すること。保護区域及び接地作業台を使用する前にその適合性を認定すること。認定試験手順及びデータを文書化すること。

(2)

ESDSア イ テ ム を 保 護 包 装 か ら 取 り 出 し て 扱 う 場 所 で は 、 作 業 員 用 保 護
衣類が使用されていることを確認すること。更に、すべての必要箇所に作業員の接地が正しく実施されていることを確認すること。

(3)

ESDSア イ テ ム を 扱 う す べ て の 作 業 員 等 が 必 要 な 検 定 を 受 け る た め の 教
育・訓練プログラムを設定し、実行すること。

(4)

ESD保 護 区 域 と E S D 接 地 作 業 台 、 作 業 員 用 接 地 設 備 、 工 具 類 ・ 試 験 機 器の接地並びに取扱手順、包装手順及びラベル表示手順の実施が適切である こ と を 定 期 的 に 監 査 す る こ と 。 ESD対 策 用 資 材 が そ の 効 果 を 維 持 し ていることも監査すること。

(5)

該 当 す る 図 面 、 仕 様 書 及 び 作 業 指 示 書 に ESDシ ン ボ ル 、 注 意 及 び 取 扱
手順が記載されていることを確認すること。

(6)

ESDSア イ テ ム に 該 当 す る ESDマ ー キ ン グ が 設 け ら れ て い る こ と を 調 査
すること。

(7)

該 当 す る 購 入 仕 様 書 に ESD管 理 プ ロ グ ラ ム が 要 求 さ れ て い る こ と を 確認すること。

(8)

下 請 業 者 及 び 供 給 業 者 の ESD管 理 プ ロ グ ラ ム の 監 査 及 び 審 査 を 行 う こと。

5.9.6.2

受入検査(1)

納 入 さ れ る す べ て の ESDSア イ テ ム に 注 意 を 払 う こ と 。

(2)

出 荷 コ ン テ ナ か ら ESDSア イ テ ム を 個 装 の 状 態 で 取 り 出 す こ と 。 契 約 要
求 に 従 っ た ESD保 護 包 装 及 び ラ ベ ル 表 示 で あ る こ と を 検 査 す る こ と 。 検査は、次のように行う。
a.

ESDS表 示 の あ る 包 装
ESDSア イ テ ム の 包 装 に つ い て 、 ESDSラ ベ ル 及 び ESD保 護 包 装 に 関 する契約の要求に適合していることを検査する。

‑ 119 ‑

JERG-0-036Ab.

ESDS表 示 の な い 包 装
供 給 者 は 、 ESDSア イ テ ム を 収 め た 包 装 に 正 し い 表 示 を 設 け る 責 任 が
あ る が 、 ESDS表 示 な し で 引 き 渡 さ れ た ESDSア イ テ ム の 取 扱 い は 、 次 の事項に従って行う。
(a) E S D S 表 示 は な い が 保 護 包 装 に 入 っ て い る ESDSア イ テ ム
包 装 に 正 し い 表 示 を 追 加 し 、 ESDSア イ テ ム と し て 取 扱 う 。 供 給 者に今後の出荷品に正しい表示を設けよう注意する。
(b) E S D S 表 示 も E S D 保 護 包 装 も な い E S D S ア イ テ ム
そ の ESDSア イ テ ム を 欠 陥 品 と し て 返 却 し 、 そ の ESDSア イ テ ム の 再納入を禁止する。

c.

保 護 区 域 内 に お い て 、 個 装 を 開 き 、 ESDSア イ テ ム の 試 験 を 行 う 。

d.

試 験 し た ESDSア イ テ ム を ESD保 護 包 装 材 料 で 再 包 装 し 、 包 装 に 正 しい表示が設けられていることを確認する。

e.

5.9.6.3

保 管 又 は 輸 送 に 対 し て は 、 個 装 を ESD保 護 用 通 い 箱 の 中 に 入 れ る 。

工程中の検査と試験(1)

保護取扱手順が守られていることを確認すること。

(2)

保 護 区 域 内 の 接 地 さ れ た 作 業 台 で の み ESDSア イ テ ム の 個 装 を 開 く こ と 。

(3)

検 査 及 び 試 験 後 、 ESDS組 立 品 を ESD保 護 包 装 材 料 で 再 包 装 し 、 個 装 に正しい表示が設けられていることを確認すること。次の作業台に運ぶ場
合 、 ESDS組 立 品 を 保 護 通 い 箱 又 は ト レ イ の 中 に 置 く こ と 。

5.9.6.4

故障解析
故 障 解 析 用 と し て 受 け 取 っ た す べ て の ESDSア イ テ ム が E S D 保 護 包 装 材 料
で正しく包装されていることを確認すること。そのような物品が正しく包装 さ れ て い な い 場 合 は 、 そ の 物 品 の 送 り 主 に 今 後 故 障 解 析 用 の ESDSア イ テ
ムを保護包装なしで送らないよう通知すること。

‑ 120 ‑

JERG-0-036A
5.9.7

製造部門

5.9.7.1

製造技術（支援）(1)

ESD保 護 区 域 を 設 計 し 、 設 置 す る こ と 。

(2)

品質保証部門と協力して、保護手順及び保護対策を設定、維持すること。

(3)製 造 中 に 発 生 し 得 る ESD関 連 故 障 の 傾 向 、 問 題 と な る 区 域 な ど を 信 頼
性及び品質保証部門と協力して調査すること。

5.9.7.2

資材受入管理ESDSア イ テ ム が 入 っ て い る 包 み を 開 封 し な い こ と 。 保 護 包 装 が 不 透 明 な
た め な ど に よ り ESD保 護 包 装 の 開 封 し な い と 数 量 が 勘 定 で き な い 場 合 に は 、納入数量の確認を受入検査まで延期すること。

5.9.7.3(1)

資材保管管理ESDSア イ テ ム を 、 ESD保 護 用 材 料 で 覆 う か 又 は 包 装 し て 、 保 管 室 区 域に搬出入すること（保護包装なしで保管室において受領されるアイテムについては、信頼性部門に申し入れること。）。

(2)

必 要 の な い 限 り 、 数 量 の 勘 定 、 払 出 し 又 は キ ッ ト 化 の た め に 、 ESDSアイ テ ム の 保 護 包 装 を 開 封 し な い こ と 。 ESDSア イ テ ム の 保 護 包 装 の 開 封 が必要な時には、取扱手順を遵守して、保護区域内で行うこと。その後、
ESDSア イ テ ム を ESD保 護 用 材 料 で 再 包 装 す る こ と 。

(3)

ESDSア イ テ ム が 収 め ら れ 、 保 管 室 か ら 出 さ れ る す べ て の 包 み 及 び キ ッ
トにはESDSシンボル及び注意を表示すること。

(4) キ ッ ト リ ス ト で ESDSア イ テ ム を 識 別 す る こ と 。

5.9.7.4(1)

加工・組立・修理・再加工
保 護 取 扱 手 順 を 遵 守 し 、 ESD保 護 を 必 要 と す る 製 品 は ESD保 護 区 域 の 中で 作 業 す る か 、 又 は こ れ が で き な い 場 合 は 5.9.10項 に 従 っ て 作 業 を 行 う
こと。

(2)

帯電防止性の清掃用液体又は溶剤を使用して清掃すること。
溶剤を空気噴霧する場合には、イオン化空気を使用すること。
スプレーコーティング時は、コーティング材によっては帯電することも考えられるので、予め別のサンプルで帯電状況を確認し、クリティカルな帯電状況の際には、適切な方法により中和して帯電を抑制すること。

(3)

ESDS組 立 作 業 が 完 了 し た な ら ば 、 直 ち に 、 ESD保 護 用 材 料 で 再 包 装 し 、ESDSシ ン ボ ル 及 び 注 意 を 表 示 す る こ と 。

‑ 121 ‑

JERG-0-036A
5.9.8（装置の）試験・整備部門
次に示す手順は、現場における試験にも適用すること。

(1)

ESDSア イ テ ム の 試 験 は 、 可 能 な 限 り ESD保 護 区 域 の 中 で の み 行 う こ と 。

(2)

取扱手順及び次の事項を遵守すること。
a.

ESDSア イ テ ム に 触 れ る 前 に 、 作 業 者 用 グ ラ ン ド ス ト ラ ッ プ を 手 首 に はめ、そのもう一方の端を接地すること。作業者用グランドストラップが使 え な い 場 合 に は 、 ESDSア イ テ ム を 挿 入 し た り 又 は 取 外 し た り す る 前 に 、少しの間接地点に体を触れること。

b.

障 害 の あ る ESDSア イ テ ム を 現 場 で 取 外 し た 時 は 、 直 ち に 、 そ れ を ESD
保護用材料で覆うか又は包装すること。

c.

ESD保 護 包 装 か ら ESDSア イ テ ム を 取 出 し て 、 そ れ を 機 器 に 取 付 け る とき、周辺の部品、コネクタ、電気端子及び回路へ身体を接触させないよ
うにすること。

5.9.9

包装・出荷部門(1)

出 荷 用 と し て 渡 さ れ た 全 て の ESDSア イ テ ム が ESD保 護 包 装 さ れ 、 ま た 適
切な表示がなされていることを確認すること。

(2)

ESDSア イ テ ム を 仮 包 装 か ら 取 り 出 す 場 合 は 、 取 扱 手 順 に 従 っ て ESD保 護
区域内で行うこと。

(3)

ESDSア イ テ ム の 保 護 包 装 は 、 契 約 に 規 定 さ れ た 要 求 事 項 に 従 っ て 行 う こと。

5.9.10 ESD保 護 区 域 外 で の 作 業 要 領
恒久的なESD保護区域が設定されていない現場において、保護されていな
い ESDSア イ テ ム を 取 り 扱 う 作 業 に つ い て の 注 意 事 項 を 次 に 示 す 。 こ の よ う な
現 場 と は 、 装 置 の サ ー ビ ス ・ 保 守 、 装 置 の 設 置 作 業 ・ 検 査 、 ESDSア イ テ ム の出荷・包装・開封などの作業を行う場所が考えられる。
(1)

現 場 で の 作 業 は 、 ESD保 護 用 資 材 、 作 業 者 訓 練 、 E S D S 保 護 管 理 の 責 任 体
制 、 ESD識 別 の ラ ベ ル ・ 表 示 、 ESDSア イ テ ム の 包 装 ・ 開 封 な ど に 関 し 、 原
則 と し て 恒 久 的 な ESD保 護 区 域 と 同 レ ベ ル の 要 求 条 件 を 適 用 す る こ と 。

(2)

必 要 な 場 合 は 、 一 時 的 な ESD保 護 用 の 作 業 台 表 面 、 作 業 床 を 使 用 す る こと。また、作業者と作業台表面、床との等電位接続を行うこと。

(3)

作業台表面とリストストラップは、以下のどちらかに接続すること。
a.

接地接続点

b.

保守・設置中の装置類‑ 122 ‑

JERG-0-036A(4)

保 守 ・ 設 置 し よ う と す る も の 又 は ESDSア イ テ ム が 組 み 込 ま れ て い て 移 動できない装置類に以下の処置を行うこと。
a.

結 合 用 の ESDSア イ テ ム の 接 地 設 備 を 取 り 付 け る 。

b.

接地抵抗が1MΩ以下の抵抗器が組み込まれた専用接地取り付け点を設

ける。
(5)

作 業 者 は 、 ESDSア イ テ ム か ら ESD保 護 区 域 に 特 別 に 要 求 さ れ た 事 項 が 無
効 と な る 位 置 （ 少 な く と も 1m） ま で を 一 時 的 な 保 護 区 域 と す る よ う に 、 作業区域を設定すること。

(6)

現 場 作 業 中 は 、 一 時 的 な 作 業 区 域 の 境 界 上 に ESD保 護 区 域 の 警 告 表 示 を掲示すること。

(7)

一 時 的 な ESD保 護 区 域 内 で 作 業 す る 者 は 、 ESD防 止 用 の 作 業 服 を 着 用 す る
こと。

(8)

一 時 的 な ESD保 護 区 域 で 作 業 者 が 歩 行 又 は 移 動 す る 必 要 が あ る 場 合 は 、そ の 区 域 の 床 は 恒 久 的 な ESD保 護 区 域 の 要 求 事 項 と 同 等 の 対 策 を 施 す こ と 。

(9)

現 場 作 業 で 、 ESDSア イ テ ム を 装 置 か ら 外 し 一 時 的 な 作 業 面 に 置 く 場 合 、一時的な作業面とシステム・作業者が等電位接続されていること。その作
業 面 と 作 業 者 と の 等 電 位 結 合 が 維 持 出 来 な い と き は 、 ESDSア イ テ ム を 保 護
包 装 し て お く こ と 。 （ 図 5.9‑1参 照 ）(10) 作 業 者 は 、 ESDSア イ テ ム を 取 り 扱 う 場 合 、 常 時 等 電 位 結 合 さ れ て い る こと 。 ESDSア イ テ ム を 装 置 か ら 取 り 外 す 場 合 に は 、 直 接 保 護 包 装 に 入 れ る こと 。 交 換 用 の ESDSア イ テ ム は 、 装 置 に 組 み 込 む 直 前 ま で 保 護 包 装 に 入 れ て
お く こ と 。 （ 図 5.9‑2参 照 ）(11) 現 場 作 業 が 、 保 護 さ れ て い な い ESDSア イ テ ム の 取 り 扱 い を 含 む 場 合 に は 、
現 場 作 業 員 は 、 ESD保 護 区 域 を 維 持 ・ 管 理 す る た め に 必 要 な 資 材 、 工 具 類を使用すること。
(12) 現 場 作 業 用 の 一 時 的 な ESD保 護 用 の 作 業 台 表 面 と 床 材 料 は 、 そ れ ぞ れ の要求事項に適合したものとすること。

‑ 123 ‑

JERG-0-036A

JERG-0-036A

JERG-0-036A
5.10

教育・訓練

5.10.1一般E S D に 関 す る 教 育 は 、 ESDSア イ テ ム の 指 定 、 認 定 、 設 計 又 は 取 扱 い を 行 う

す べ て の 関 係 者 に 対 し て 実 施 す る 。 ど の よ う な ESD保 護 区 域 及 び ESDSア イ テ
ム取扱手順であれ、正しい使用法を関係者に教育・訓練することなしに、必要とされる保護を得ることは難しい。
教育・訓練プログラムは、各工場の状況に応じて効果的なものとして導入し た ESD保 護 資 材 ・ 機 器 に 対 応 す る よ う に 作 成 す る 。
教 育 ・ 訓 練 は 、 ESD保 護 資 材 ・ 機 器 に 有 効 に 活 用 で き る よ う に す る こ と 並
び に ESDSア イ テ ム 取 扱 手 順 及 び 接 地 に 関 す る 安 全 上 の 注 意 事 項 の 背 後 に あ る
理念を理解させることを目指して実施する。
教育・訓練は、受講者の知識水準、理解力及び業務内容を考慮して行う。
例えば、静電気の理論に関する講義内容は、受講者の能力及び業務内容に応じ て 決 め る も の で 、 ESDSア イ テ ム を キ ッ ト 化 す る 保 管 室 の 作 業 員 よ り 保 護 回路を設計する技術者の方が、理論を指向した教育が必要である。
教育・訓練の終了認定は、教育コースの各単元に出席し、理解したことが証明された人間に対し文書で行う。
な お 、 ESDに 関 す る 教 育 は 、 納 入 装 置 の 使 用 者 を 対 象 と す る 訓 練 コ ー ス の一 部 に も 組 み 込 む 。 そ の 教 育 に は 、 機 器 内 の ESDSア イ テ ム の 識 別 、 基 本 的 な
ESD理 論 、 ESDSア イ テ ム の 取 扱 に 関 す る 注 意 事 項 、 ESD保 護 包 装 の 必 要 性 ・ 使
用 法 ・ 種 類 、 及 び ESDSア イ テ ム 取 扱 手 順 の 一 部 と し て 接 地 作 業 を 行 う 場 合 における安全への考慮事項などを含める。

‑ 126 ‑

JERG-0-036A
5.10.2

教育・訓練コース概要
教 育 ・ 訓 練 コ ー ス の 具 体 的 な テ ー マ の 例 と し て 、 MIL‑HDBK‑263Aに 記 載 されている項目を次に示す。教育コースは、受講者の従事する業務に応じて、単元の設定、説明の程度などを調整する。

(1)

導入
教育コース概要
用語の定義
歴史的背景
ESD問 題 の 原 因 と 結 果
ESDに 対 す る 認 識 の 水 準
ESDSア イ テ ム
ESDの 関 与 の 識 別 が 容 易 で な い 故 障
ESD対 策 の 効 用
ケ ー ス ヒ ス ト リ ー 1 . ・ ・ ・ ・ E SD問 題 の 原 因 と な る 製 造 工 程ケ ー ス ヒ ス ト リ ー 2 . ・ ・ ・ ・ 不 適 切 な 取 扱 ・ 包 装 に 起 因 す る ESD故 障(2)

静電気及び静電気放電の理論
用語
静電容量
ESDに お い て 問 題 と な る 静 電 容 量 の 種 類
物質の誘電率［例］平行板コンデンサ
物質の絶縁強度コンデンサ内部の蓄積エネルギー［例］コンデンサにおける電荷とエネルギー
最大電荷と最大電圧
電荷の減衰
物質の帯電電荷の緩和時間
人体モデル
人体等価要領人体モデルパラメータの実験的決定
ESDパ ル ス［例］ESDパルスのオシロスコープ写真
ESDパ ル ス の 周 波 数 ス ペ ク ト ル
人体モデル試験回路の検討
静電界‑ 127 ‑

JERG-0-036A
静電界の数学的表現［例］２つの電荷間の静電界
ガウスの法則の適用例
静電界の電界強度
MOSFETデ バ イ ス の 損 傷 に 対 す る 静 電 気 電 圧
静電気シールド［例］絶縁性袋の内部にあるデバイスに生じる誘導電圧
帯電過程
接触帯電
［例］接触帯電による起電
摩擦帯電の発生に影響を及ぼす諸要因
代表的な摩擦帯電列［例］固体の帯電
誘導帯電［例］接触された導電性物体の点電荷による静電誘導
イオンビーム又は電子ビームによる帯電
その他の帯電過程の種類
静電電荷の分布静電気の除電方法［例］電荷の拡散に要する接地抵抗
静電気電圧へのイオン化の効果
空間電荷の中和
静電気電圧への湿度の効果(3)

静電気の発生源
作業環境における主な静電気発生源
一般に見落とされやすい静電気発生源
工場内における典型的な静電気電圧
静電気を発生する製造工程1.・・・ﾌﾟﾘﾝﾄ配線板に関わる工程の作業
静電気を発生する製造工程2.・・・液体が流動する工程
静電気発生源としての人体
作業員の衣服から発生する静電気
静電気発生源としての包装材
静電気発生源に対する湿度の影響‑ 128 ‑

JERG-0-036A(4)

ESDS部 品 及 び ESDS試 験
ESDS部 品ESDSの 分 類
ク ラ ス １ ESDS部 品
ク ラ ス ２ ESDS部 品
ク ラ ス ３ ESDS部 品
ESDに よ り 影 響 を 受 け る 部 品 の 電 気 的 パ ラ メ ー タ と そ の 具 体 例
バイポーラトランジスタのカーブトレーサ波形
JFETのカーブトレーサ波形
GaAsFETの カ ー ブ ト レ ー サ 波 形
取扱作業中におけるバイポーラデバイスの入力特性の進行性劣化
バイポーラオペアンプのカーブトレーサ波形
ショットキーダイオードの逆方向電流曲線
TTLのカーブトレーサ波形
LSTTLの カ ー ブ ト レ ー サ 波 形
ECT RAMの カ ー ブ ト レ ー サ 波 形
部 品 の ESDSに 影 響 を 与 え る パ ラ メ ー タ
ハイブリッド薄膜抵抗・コンデンサの故障
ESDS試 験 に 用 い る 人 体 モ デ ル 等 価 回 路
ESDS試 験 に 用 い る 部 品 の ピ ン 接 続
Ｍ Ｉ Ｌ ‑STD‑883 方 法 3015 試 験
ESDS分 類 試 験
ESDSの 決 定 に 用 い る そ の 他 の モ デ ル
デバイス帯電モデル
誘導帯電モデルマシンモデル
チップ帯電モデル
そ の 他 の ESDS試 験 技 術(5)

ESDが 関 与 す る 故 障 メ カ ニ ズ ム
部品の故障
機器レベルの故障
54L04 TTLゲ ー ト に お け る 熱 的 ブ レ ー ク ダ ウ ン
バ イ ポ ー ラ オ ペ ア ン プ の 入 力 ト ラ ン ジ ス タ の 損 傷 部 の SEM写 真
MOS構 造 に お け る 絶 縁 破 壊
MOSデ バ イ ス の 絶 縁 破 壊 損 傷 部 の SEM写 真
帯 電 し て い る 物 体 の 静 電 界 に よ り 損 傷 し た MOSFETデ バ イ ス の 事 例
現 在 の MOS技 術 に 対 す る ゲ ー ト 酸 化 膜 寸 法 と ブ レ ー ク ダ ウ ン の 関 係‑ 129 ‑

JERG-0-036A
帯 電 後 (1000 V ) 接 地 放 電 し た バ イ ポ ー ラ デ バ イ ス の 損 傷 部 の SME写 真ESDSア イ テ ム に お け る 損 傷 経 路(6)デバイスのESD感受性の決定に用いる分析計算
デ バ イ ス の ESD感 受 性 の 計 算 に 用 い る 故 障 モ デ ル
Wunsch‑Bellモ デ ル
代 表 的 な Wunsch‑Bellモ デ ル 曲 線
ESD感 受 性 の 計 算 に 用 い る Wunsch‑Bellモ デ ル 曲 線 の 妥 当 性
個 別 の デ バ イ ス パ ラ メ ー タ か ら の Wunsch‑Bell定 数 の 算 定
ダ イ オ ー ド 及 び ト ラ ン ジ ス タ に 用 い る Wunsch‑Bell損 傷 定 数 の 数 値 例
Wunsch‑Bellモ デ ル に 基 づ い た EB接 合 の ESD感 受 性 の 計 算
ESD感 受 性 の 計 算 手 順［例］パワートランジスタのESD感受性の計算
CMOS保 護 ダ イ オ ー ド の E S D 感 受 性 の 計 算
金属配線故障モデル
集積回路に用いる経験的故障モデル［ 例 TTL ICの ESD感 受 性 の 計 算
リニアICのESD感受性の計算
MOS ICの ESD感 受 性 の 計 算
数 種 の ESD感 受 性 に 関 す る 計 算 値 と 実 測 試 験 デ ー タ の 関 係
VZAP故 障 電 圧 に 関 す る 人 体 モ デ ル パ ラ メ ー タ の 効 果(7)

ESDS部 品 ・ 組 立 品 の 設 計 保 護
設計の手引き及び基準
バ イ ポ ー ラ 型 及 び MOS型ESDSア イ テ ム に 用 い る 代 表 的 な 保 護 回 路
バイポーラトランジスタ及びリニアICに用いるファントムエミッタ
ダイオードと抵抗／ダイオードの接続
スパークギャップ／ダイオードとツェナーダイオード
MOS I C に 用 い る 保 護 回 路 の 比 較
高 密 度 NMOS ICに 用 い る 保 護 回 路 の 比 較
組 立 品 ／ 機 器 の ESD保 護
プリント配線板の領域区分化、シールド化及び接地
ESD保 護 デ バ イ ス と し て の ト ラ ン ジ ェ ン ト サ プ レ ッ サ(8)

ESD保 護 材 料
体積抵抗率
表面抵抗率
ESD保 護 材 料 の 抵 抗 率 範 囲
減衰時間
静電気発生特性‑ 130 ‑

JERG-0-036A
静電気シールド特性
ESD保 護 材 料 の 特 性 に 用 い る 試 験 方 法
表 面 及 び 体 積 抵 抗 率 の 測 定 法 ・ ・ ・ ・ ASTM D 257
ASTM D 257の 測 定 に 用 い る 試 験 器 材
体 積 抵 抗 率 の 測 定 法 ・ ・ ・ ・ ASTM D 991
減 衰 時 間 の 測 定 法 ・ ・ ・ ・ FED‑STD‑101 方 法 4046
減衰時間の測定に用いる試験器材
摩擦帯電の測定法
静 電 気 シ ー ル ド の 測 定 法 ・ ・ ・ ・ ANSI/EIA‑541‑1988
ESD保 護 材 料 の ESD対 策 に 関 す る 諸 特 性 間 の 関 係
ESD保 護 材 料 の 選 択 に お け る 基 礎 的 考 慮 事 項
作業表面とその見本（対策された作業台）
部品／組立品コンテナとその見本（コンテナ、接地バー／クリップ）
フォーム材とその見本
包装用緩衝材とその見本
袋とその見本その他の柔軟性材料
作業員の衣服グランドストラップとその見本（リストストラップ）
床材及びカーペットとその見本
液状及びスプレー状薬剤
帯電防止剤とその見本（液状タイプ及びスプレータイプ）
ESD保 護 包 装 に 関 す る 考 慮 事 項
ESD保 護 包 装 材 の 比 較
ESD保 護 包 装 と 表 示 ラ ベ ル の 選 択
ESD保 護 材 料 の 特 性 の 耐 環 境 性
帯電防止性袋についての加速エージングの結果
ESD保 護 材 料 の MIL規 格‑ 131 ‑

JERG-0-036A(9)ESD管 理 及 び 試 験 装 置
ESD保 護 工 具 と そ の 見 本
プラシチック製はんだ除去器
高電圧印加型イオナイザの動作原理
イオナイザとその見本（ブロア、バー、ガン、ノズル、グリッド、放射線式イオナイザ）
イオナイザに対する試験方法
バ イ パ ス プ レ ー ト 法 (BPM)
静 電 気 電 圧 減 衰 法 （ EDM）
イ オ ン 流 法 （ IFM）
卓上型イオナイザの比較
静電気メータ／検出器とその見本（静電気レベル警報システム）
ESDシ ミ ュ レ ー シ ョ ン 装 置
市販で有用なESDシミュレータとその見本
ESD保 護 材 料 の 特 性 の 測 定 に 用 い る 試 験 機 器 ・ 装 置 と そ の 見 本（静電気減衰計、抵抗率測定プローブ／メータ、
セ ン サ 付 ESDア ナ ラ イ ザ 、
リストストラップ／接地システムテスター）(10) ESD保 護 区 域 の 設 計 及 び 認 定
基本原理及び経済的考慮事項
ESD保 護 作 業 場 に 対 す る 最 小 限 の 要 求 事 項 及 び 付 加 的 要 求 事 項
ESD保 護 作 業 場 の 基 本 的 設 計 図
ESD保 護 材 料 ／ 装 置 の 選 定
ESD保 護 作 業 場 に お け る 代 表 的 な 諸 問 題
装置に対するESD保護区域の設計
接地と安全に関する考慮事項
作業場の有効性と安全性のチェック手順
ESD保 護 区 域 の 認 定(11) ESD管 理 手 順
ESD管 理 が 関 連 す る 機 能 ／ 部 門
取扱作業上の一般的な事前注意事項
作業、中間及び倉庫レベルでのESD管理維持に関する考慮事項
機器レベルのESD予防的保守手順
ESD保 護 包 装 ／ 表 示 方 法‑ 132 ‑

JERG-0-036A(12) 工 場 に お け る ESD管 理 プ ロ グ ラ ム の 評 価
このハンドブックの指針
ESD管 理 プ ロ グ ラ ム に 関 す る 一 般 的 考 慮 事 項
工 場 内 に お い て ESD管 理 が 関 連 す る 機 能 ／ 部 門
次 の 機 能 ／ 部 門 に お け る ESD管 理 プ ロ グ ラ ム 上 の 責 務
資材調達
資材受入
受入検査
搬出
倉庫及びステージング
設計技術
製造
試験技術
品質保証
信頼性技術
ESD教 育 ・ 訓 練 プ ロ グ ラ ム
ESD管 理 ・ 訓 練 プ ロ グ ラ ム の モ ニ タ
ESD管 理 ・ 訓 練 プ ロ グ ラ ム の 審 査 ／ 評 価 チ ェ ッ ク リ ス ト
作業場と保護区域
包装、表示及び出荷手順及び教育・訓練
そ の 他 ESD管 理 プ ロ グ ラ ム の 要 求 事 項‑ 133 ‑

JERG-0-036A
5.10.3 教 材(1)

教育用ビデオテープ
さまざまな教育用ビデオテープが出版されているが、使用にあたっては、
技術的な正確性及び教育用としての適用性を注意深く吟味する必要がある。

(2)

ESD保 護 材 料 及 び 装 置 の 見 本
受 講 者 に 関 係 が あ る 代 表 的 な ESD保 護 材 料 ・ 機 器 の 見 本 を 教 材 と し て 使用するとよい。一例を以下に示す。
a.

ESDSシ ン ボ ル
EIA RS‑471に 規 定 さ れ て い る シ ン ボ ル
MIL‑STD‑1285に 規 定 さ れ て い る シ ン ボ ルb.

各種ESD保護材料

c.

ESD保 護 工 具 及 び 装 置d.

静電気メータ、抵抗計、メガー(3)

ビジュアルエイド
その他、ビジュアルエイドとして以下のものも教材として使用するとよい。
a.

作業台の接地配線図b.

ESD保 護 工 具 及 び 装 置 の 写 真 及 び 小 冊 子c.

損 傷 し た ESDSア イ テ ム の 顕 微 鏡 写 真‑ 134 ‑

5.11 ハーネス起因ESD
機器組み立て・試験工程におけるハーネスの引き回し・接続によってESD現象(CDE：
Cable Discharge Events)が発生し、それらは一般的にハーネス起因ESDとして報告されている。 (Ref01,02)
ハーネス(機器・スライス間のケーブルおよび試験ハーネス)の被覆は、 作業机、床、衣服、作業面(構体パネル等)などの表面を、ハーネスが接触しながら移動することにより、 容易に摩擦帯電する。またはハーネスが表面から離れることによりハーネス被覆に帯電する。この帯電により、ハーネスの導体が誘導帯電する。帯電したハーネスを機器に差し込むと、コネクタの設計によっては、ハーネスの導体と機器のコネクタピンの1つ以上の間でESDが発生する。ESDによって流れる電流パルスは、ハーネスの長さ、インピーダンス、コネクタのタイプに大きく依存する。ESDにより、インターフェース・デ
バイスを損傷させる可能性がある。 (Ref02)
ESDモデルの特徴について比較した結果を表5.11-1に示す。なお、表中のパルス幅
は、LAN ケーブルを前提としたものであり、ハーネス起因ESDのパルス幅やピーク電流値
はハーネス長や束線数により変わる。CDEは立ち上がり時間が速く、ESD保護回路のターンオンより速い可能性があり注意が必要である。
表5.11-1 ESDモデルの比較 (Ref03)
注)注)CDE: Cable Discharge Event

5.11.1 ハーネス起因ESDの基礎
5.11.1.1 ハーネス帯電の種類
5.11.1.1.1 静電気発生
静電気の発生については、5.1.1項に示す通りである。
大気圧中で起こる通常の静電気現象において、ハーネスの静電気が発生する原因を分類すると次の4つに大別される。
(1) 接触・分離帯電(2) 摩擦帯電(3) 誘導帯電と静電シールド(4) 分極- 135 -

5.11.1.1.2 接触・分離帯電
物体が他の物体と接触すると静電気は必ず発生する。その物体が金属で、かつ接地されていれば静電気はすぐに除去されるが、そうでなければ帯電する。接触による静電気の発生メカニズムを図5.11.1.1.2-1 ボーアの原子モデルで説明する。
原子にはマイナス電荷の電子が軌道上に存在し、原子核にはプラス電荷の陽子が電子数と同じだけ存在して、電気的には中性を保っている。原子には、電子を受け取りやすい（電子親和力が大きい）原子と、電子を放出しやすい（イオン化傾向の大きい）原子が存在する。両者が接近することで電子の移動が起きる。その結果、電子を受け取った原子はマイナスに帯電して、電子を放出した原子はプラスに帯電する。このような電子の移動が接触した物体同士の界面で起きている。
図5.11.1.1.2-2に、物体同士が接触、分離することで静電気が帯電する過程を示す。まず物体Aと物体Bが接触することで電子の移動が起きる。物体が離れるときには、電荷の戻りや気中放電によって電荷の一部は消滅する。最終的に残った電荷によって静電気帯電する。(Ref04)

図5.11.1.1.2-1 ボーアの原子モデルでの帯電の説明

図5.11.1.1.2-2 接触、分離による静電気帯電- 136 -

5.11.1.1.3 摩擦帯電
2つの異なった物体が互いに接近し接触すると、一方は正極性に、他方は負極性に帯電し、表面が分離されると静電気として認識される。接触によって発生する電荷の量は接触面を擦り合わせると多くの場合増加する。この帯電様式を摩擦帯電という。
摩擦によって接触している表面の変形が起こらない場合、摩擦を繰り返すたびに毎回同程度の面積Soが擦りあうが、その時に擦りあわされた面積の内ある割合
で、その前の擦りあわせまでに少なくとも1度は擦られた面積Sが存在する。この
割合、すなわちS/Soは摩擦回数が増加するにしたがって増加し、多数回の摩擦後にはS=Soになる。摩擦可能な面が1度摩擦されると、この状態で電荷の増加はほとんど起こらなくなる。(Ref05) 摩擦帯電現象の詳細は、5.1.1.1 摩擦帯電を参照のこと。
5.11.1.1.4 誘導帯電と静電シールド
導体を電界中に置くと、導体内の伝導電子は電場に引かれて一方の側に動き、その結果導体の表面には図5.11.1.1.4-1のように正負の電荷が生じる。このように静電界中に置かれた導体の表面に電荷が現れる現象を静電誘導という。また、この時に誘導される電荷を誘導電荷という。(Ref06, Ref07)

図5.11.1.1.4-1 一様な静電場の中に導体球を置く
正に帯電した絶縁体Aからの電場内に、導体Bを置いた時、導体B内の負の電荷がその電場により導体B内でA側に向かって移動し、BのAに面した表面は負に帯電し、反対側の面は正に帯電する。（図5.11.1.1.4-2に示すように、導体Bが帯電する。）(Ref08)

図5.11.1.1.4-2 誘導帯電- 137 -

導体を用いて空間をかこみ，外部の電界をさえぎることを静電シールド(静電遮蔽)という。図5.11.1.1.4-3に示すように、シールド物（導体A）の内側に電場は侵入せず、導体Bは誘導帯電しない。

E
導体 A

+

導体
B

-

+

図5.11.1.1.4-3 静電シールド
また、正に帯電した導体Cが入ってきたときに、シールド物(導体A)で導体Bをかこむと、導体Aは誘導帯電するが、対象の導体Bはシールド効果で誘導帯電しない。(図5.11.1.1.4-4参照)
なお、シールド物(導体A)を設置する際のハンドリング時に導体Aが帯電してしまうと、導体Bは誘導帯電するので注意が必要である。従い、シールド物(導体A)
はGNDに接地するなど、ニュートラルな状態を維持することが重要である。

E
導体 C

導体 A

+

+

導体
B

+
+

-

+

図5.11.1.1.4-4 静電シールド（帯電した導体Cが入ってきた場合）
誘導帯電は帯電物が導体以外の絶縁体でも起きるので注意が必要である。ケーブルやハーネスの場合、被覆が絶縁体で心線が導体であり、被覆が分離・摩擦帯
電した時に、副次的に心線が誘導帯電する。
5.11.1.1.5 分極
帯電体を絶縁体に近づけると、図 5.11.1.1.5-1 のように絶縁体内部で電気双極子が帯電体の方に向かって整列し分極という状態になる。電気双極子は微小距離を隔てた正負電荷の一対である。実体は原子であったり、分子であったり、イ- 138 -

オン結晶であったりするが、そのもの自体は電気的に中性でかつ絶縁体のため電子の授受はない。つまり電荷の出入りが無いため、接地を外して帯電体を遠ざけても分離している状態から元に戻るだけとなる。(Ref04)

図 5.11.1.1.5-1 分極のモデル
5.11.1.2 ハーネスの静電気放電
静電気放電や放電原理は5.1.7項と同様であり、ここではハーネス接続時の静電
気放電について説明する。
図5.11.1.2-1に示すように、絶縁被覆で覆われた導体A(ケーブルの心線)が接地
導体B(機器側コネクタ)と離れて存在している。ここで絶縁体C(ケーブルの被覆)が帯電した場合、導体Aは、誘導帯電し、接地導体Bとの間に電位差が生じる（このとき導体A内の正味の電荷量は、±0） 。ギャップ間の電位差が絶縁破壊電圧に達した
とき放電が起こる。Aは、－電荷が消滅しているので、+電荷が過剰になっている。
この間、帯電体Cは電荷の出入りがないので、帯電体C自体は除電されていない。

- 139 -

浮いた導体(心線)
A
絶縁体(電線被覆)

- - +

表面電位
=0

C

- +
微小
ギャップ

+ 表面電位
=V
+ -

- -

- +

+ -

- +

+

表面電位
~0

-

放電

B

(a)ケーブル接続前(b)ケーブル接続作業中(C)ケーブル接続完了

図5.11.1.2-1 静電誘導と放電（ケーブル接続前後）
5.11.1.3 ハーネスの特性(1)回路
ケーブルの伝送線路の長さが波長に近くなるか波長より長くなると、伝送線路上の任意の地点の電圧や電流を求めるときに、分布定数回路で考える必要がある。電圧及び電流は、時間(t)と回路上の位置(x)の変数で表現される。分布定数
回路を集中定数回路表現した基本回路を図 5.11.1.3.1-1 に、分布定数回路の微小区間の集中定数回路表現を図 5.11.1.3.1-2 に示す。電圧と電流の式は以下となる。(Ref09, Ref10)
∂

∂

𝜕

𝜕

・電圧：− ∂𝑥 𝑣(𝑥, 𝑡) = 𝑟𝑖(𝑥, 𝑡) + 𝑙 ∂𝑡 𝑖(𝑥, 𝑡)・電流：− 𝜕𝑥 𝑖(𝑥, 𝑡) = 𝑔𝑣(𝑥, 𝑡) + 𝑐 𝜕𝑡 𝑣(𝑥, 𝑡)

微小区間Δx における R, L, C, G
・抵抗 R=rΔx・インダクタンス L=lΔx
・キャパシタンス C=cΔx
・コンダクタンス G=gΔx

図 5.11.1.3.1-1 分布定数回路を集中定数回路表現した基本回路- 140 -

図 5.11.1.3.1-2 分布定数回路の微小区間の集中定数回路表現帯電したケーブルを接続した時、ケーブル心線に誘導帯電した電荷が放電する。この時、ケーブル心線の電荷は高速に移動し、寄生インダクタンスや寄生キャパシタンスの効果によって線路上には場所により異なる電位が発生する。したがって、放電時のケーブル端の電流は、ケーブルを分布定数回路として扱うこと
で、表すことができる。ケーブルを集中定数回路として扱う場合、微小区間に分けずに寄生インダクタンスや寄生キャパシタンスを考えるため、単純な LCR 回路の放電電流となる。
分布定数回路の性質を以下に示す。
・ケーブルには寄生成分がある。
・放電時、ケーブル上の電圧は場所により異なる。
・伝送線路上の信号伝達に遅延が生じる。
(2)対地静電容量
ケーブルの対地静電容量は、ケーブル心線と大地との間の静電容量を指す。なお、シールド線が接地されている場合、静電容量は、ケーブルの心線とシールド線との間に生じる静電容量となる。ケーブルがグラウンドから高い位置にあると、対地容量によってケーブルの静電容量が小さくなり、同じ帯電電荷量でも、ケーブルの電位は高くなる。
線電荷量 q(C/m)のときの電界[V/m]= q/(2π*ε*r)

グランドからの高さを b と考えると対地静電容量が小さくなるため、ケーブルの静電容量が小さくなる。

図 5.11.1.3.2-1 ケーブルの対地静電容量 (Ref11)- 141 -

5.11.1.4 産業界のケーブル ESD 事例
事例1：テープケーブルの端ピン接続しているLSI故障 (Ref12)
事例名称

テープケーブルの端ピンに接続しているLSIが静電気による放電で破損
した。

事例概要

テープケーブルの端ピンに接続しているLSIに、破損事故が多発した。
組立作業時にテープケーブルをコネクタに挿入する際、テープケーブルの表面（テフロン）に帯電した静電気が、信号線に0.2KV～2KVの電圧を誘起してすぐに放電したため、LSIを破壊してしまった。対策として、
イオンブロワーで除電しながらの組立作業方法に変更した。

状況

テープケーブルの端ピンに接続しているLSIに、破損事故が多発した。

原因

組立作業時にテープケーブルをコネクタに挿入する際、テープケーブルの表面（テフロン）に帯電した静電気が、信号線に0.2KV～2KVの電圧を誘起してすぐに放電したためである。

対策

イオンブロワーで除電しながらの組立作業方法に変更した。

事例2：LANケーブル布設時の静電気帯電問題 (Ref13)
事例名称

LANケーブル布設時の静電気帯電問題

事例概要

展示会場で布設中のLANケーブルをスイッチングHUBに接続したとき故障が発生した。
念のため、未接続LANケーブルのRJ45プラグのピンに低電圧用の検電ドライバーで触れてみたところ“両端が接続されていない状態なのに帯電
していた。

状況

LANケーブルの使用が個人ユースから産業・業務用に多く使用されることで、LANケーブルの接続本数が多くなりトラブル発生件数が目立ってきたこと、そして、LANケーブルの 布設距離が長くなってきたことから
LANケーブルの静電容量（C:キャパシタンス）が大きくなり、それに比例して静電気帯電による放電エネルギーも大きく、ESDでネットワーク
機器を損傷する危険性が高くなってきた。

原因☆自然に帯電新しくLANケーブルを購入したときの包装の多くが、アルミ蒸着された導電性の袋などで帯電防止されている通り、LANケーブルは未使用の状態でも静電気帯電する。これは、摩擦による静電気の発生のほか、ケーブルが置かれている場所において周囲からの高電圧源や高周波機器からの誘導などによる帯電と考えられる。
☆他の帯電体に接触して帯電
既に帯電しているポリ容器や樹脂製の袋からの取り出し、作業机や椅- 142 -

子・工具類のケーブルやホース・梱包のパッキンやシートなどとの接触のほか、稼働中の 複写・印刷機械やコンベヤなど、普段あまり静電気
帯電を意識していない物体に瞬時でも接近や接触することでLANケーブ
ルに静電気帯電が発生する。
対策

静電気除去ツールにLANケーブルを接続し、1MΩの抵抗を介しアース端子に接続し、LANケーブルの心線とシース（外装）が接する面間の電位を下げる。

5.11.2 ハーネス起因 ESD の特性
5.11.2.1 ハーネスの静電容量及びインダクタンス(1) ハーネスの静電容量
ハーネスの静電容量は、被覆が同じでも、電線の状態、長さ、束線数、グランドからの高さによって異なる。ハーネスの静電容量の傾向を図5.11.2.1.1-1に示す。

小さい

静電容量

大きい

電線の
状態

巻取
(とぐろ)

展開
(まっすぐ)

電線の
長さ

短い

長い

電線の
束数

少ない

多い

グランドからの高さ

高い

グランドと同位置

図5.11.2.1.1-1 ハーネスの静電容量の傾向
なお、電線の種類(UTP, STP, ストレート)による、ハーネス静電容量の傾向については、測定ばらつきが大きく、明確に表すことは難しい。ばらつきの原因として以下が挙げられる。
・電線を束ねているため、電線同士の重なり状態がハーネス引き回しのたびに変わる。特に、巻取状態の時は、電線同士の重なり状態の変化が顕著となる。
・ハーネスと静電マット(GND に接地)の間の接触状態がハーネス引き回しのたびに変わる。
このため、測定したハーネスの静電容量を、放電特性等の評価や解析に利用する場
合、ハーネスの引き回し作業ごとにハーネスの静電容量が変わる（つまり、かなりばらつく）ことを考慮する必要がある。

- 143 -

(2) ハーネスのインダクタンス
ハーネスのインダクタンスは、電線の状態や長さによって異なるが、束線数、電線の被覆、グランドからの高さに大きな差異はない。ハーネスのインダクタンスの傾向を図5.11.2.1.1-2に示す。
小さい

インダクタンス(*1)

大きい

電線の
状態

展開
(まっすぐ)

巻取
(とぐろ)

電線の
長さ

短い

長い

電線の
束数

大きな
差異無し

電線の
被覆(*2)

大きな差異無し(*1)電線1本を測定(*2)PVCとETFEの比較

図5.11.2.1.1-2 ハーネスのインダクタンスの傾向
このため、測定したハーネスのインダクタンスを、放電特性等の評価や解析に利用する場合、ハーネスの引き回し方により（巻取状態の有無により）インダクタンス
が変わることを考慮する必要がある。
5.11.2.2 ハーネスの帯電及びリーク(1)ハーネスの帯電
ハーネスの帯電は、電線の種類、長さ、束線数、及び被覆の種類によって異なる。また、帯電方法によっても異なる。ハーネスの帯電の傾向を図5.11.2.2.1-1に示す。なお、電線の被覆による帯電傾向は、被覆と静電マット等の接触する材
料の組み合わせ（表5.1-1 帯電列表参照）で異なるため、使用する施設や状況により確認が必要である。
帯電方法：帯電ガン

電線の
種類
電線の
長さ
電線の
束線数
電線の
被覆

少ない

帯電電荷量

多い

STPでシールド
未接地

UTP

ストレート

短い

長い

少ない

多い

XETFE

PVC

図5.11.2.2.1-1 ハーネスの帯電の傾向（1/2）- 144 -

帯電方法：持上げ
少ない
電線の
種類
電線の
長さ
電線の
束線数
電線の
被覆

UTP

帯電方法：持上げ後引伸ばし
帯電電荷量
STPでシールド
未接地

多い

長い

少ない

多い

注1

電線の
種類

ストレート

短い

PVC

少ない

電線の
長さ
電線の
束線数
電線の
被覆

XETFE

帯電電荷量

多い

有意差無し
(ストレート, STP, UTP)
短い

長い

少ない

多い

PVC

注1

XETFE

注1) 静電マット上にハーネスがあるときの結果である。帯電電荷量の大小は、被覆と静電マット等の接触する材料の組み合わせにより、変わる

図5.11.2.2.1-1 ハーネスの帯電の傾向（2/2）(2) 帯電したハーネスのリーク
ハーネス被覆に帯電した電荷のリークは、空気中へのリークと設置場所(静電マ
ットや床等)へのリークが考えられる。被覆の種類(PVC、XETFE)によるリーク特性を図5.11.2.2.2-1に示す。XETFE被覆は静電マット上でリーク特性が高い。
低い
空気中

ほぼ無し
(PVC,XETFE)

静電マッ
ト上

PVC

電荷リーク

高い

XETFE

図5.11.2.2.2-1 リーク特性(3)ハーネスの帯電とリークのまとめ
図5.11.2.2.1-1及び図5.11.2.2.2-1に示す傾向をもとに、ハーネスの帯電とリーク特性について整理した結果を以下に示す。
・ハーネスの束線数を少なく、長さを短くすると、帯電電荷量が少なくなる。
・ハーネスを静電マットから持上げた時に大きく帯電(付図3-3参照)する。電線被覆と被覆に接触する材料の帯電列が近い組み合わせを選定すると、帯電電荷量が少なくなる。
・帯電したハーネス被覆は、空気中で放置しても電荷リークがほとんど見込めない場合がある。XETFEのようにハーネスの被覆によって、静電マット上にハーネスを寝かせることで電荷リークする場合がある。
ハーネスの帯電の取得データ
ハーネスの帯電電荷量と表面電位を測定した際の測定コンフィギュレーショ
- 145 -

ンを付図1-2(持上げ時)及び付図3-1に、帯電電荷量の帯電方法を付表3-1 (①帯
電ガンを用いた方法、②持上げ時、③ハーネス引伸ばし時)に示す。
また、ハーネス表面電位の測定結果を付図3-3に示す。
5.11.2.3 ハーネスの放電
ハーネス起因 ESD の放電電流波形は、電線の種類、長さ、束線数、及び被覆の種類によって異なる。静電マット上にあるハーネスを持上げ、ハーネスを静電マット
上に引伸ばしした後の放電電流波形例を図 5.11.2.3-1 に示す。図 5.11.2.3-1 に示す最初の放電電流パルス形状の電流ピーク及びパルス幅に着目したときの放電電流
波形の傾向を図 5.11.2.3-2 に示す。
放電電流波形形状は、少なくとも、以下により変わることに注意が必要である。
・ハーネスの状態(巻取状態か引伸ばし状態等)
・ハーネスの設置状態(空中か静電マット上か等)
・帯電方法(帯電ガンか持上げ/引伸ばし等)
上記状態で放電波形形状が変わる理由として、ハーネスの状態が変化した場合、ハーネス・グランド間の設置状態やハーネスの重なり状態が変わり、5.11.1.3(1)に示す分布定数回路の C や L が変わることが挙げられる。また、帯電方法(帯電ガンか持上げ/引伸ばし等)が変わった場合は、帯電状況(例, ハーネス被覆表面に一様に帯電しているか部分的な帯電か等)や、帯電部位(ハーネス被覆表面のみか他部
位もあるか等)が変わることが挙げられる。
また、ハーネスの大半が巻取状態のまま接続したときの放電波形形状は、巻き線状態によるコイルの効果(自己インダクタンスの効果)が現れる。(付図 4-7 参照)- 146 -

Current [A]MeasureSimulation

電流ピーク
パルス幅

Simulation: 集中定数回路で実施
Time [s]Current [A]MeasureSimulation

Time [s]図 5.11.2.3-1 放電電流波形例（帯電方法：持上げ後引伸ばし）

低い
電線の
長さ
電線の
束線数
電線の
被覆
電線の
高さ
コネクタ
の形状

電流ピーク

高い

短い

長い

少ない

多い

PVC

注 1)

低い
電線の
長さ
電線の
束線数
電線の
被覆

XETFE

有意差無し
丸形(9pin)μDsub(9pin)

Dsub(9pin)

電線の
高さ
コネクタ
の形状

パルス幅

高い

短い

長い

少ない

多い
有意差無し
(PVC, XETFE)
有意差無し
有意差無し

(丸形(9pin), μDsub(9pin), Dsub(9pin))

注1) 被覆と静電マット等の接触する材料の組み合わせにより、帯電電荷量の大小が変わり、電流ピーク値の関係が変わる

図 5.11.2.3-2 最初の放電電流波形の傾向（帯電方法：持上げ後引伸ばし）- 147 -

ハーネス起因 ESD の放電波形の取得データ
ハーネス引伸ばし後にコネクタ接続した時(負荷抵抗=50Ω)の放電状況を測定した際の測定コンフィギュレーションを付図4-1に、各条件で確認／測定した結果(放電波形)を付図4-2～付図4-7及び付表4-2～付表4-6に示す。また、ハーネス(巻取状態)を持上げた時の放電波形も取得した。測定コンフィギュレーショ
ンを付図4-6に、測定結果(放電波形)を付図4-7に示す。
付図4-2、付表4-2 ハーネス束線数/長さの影響(引伸ばし状態)
付図4-3、付表4-3 ハーネス被覆の影響(引伸ばし状態)
付図4-4、付表4-4 ハーネス高さの影響(引伸ばし状態)
付図4-5、付表4-5 コネクタタイプの影響(引伸ばし状態)
付図4-7、付表4-6 ハーネスを持上げた時の影響(巻取状態)
本測定において、ハーネスコネクタ接続時に放電電流が数百mA以上発生したこと、及び目視にて、ハーネスコネクタを接続する前（ピンが接触する前)に放電しており気中で火花放電が発生していること・持続放電には至っていないことを確認している。
5.11.2.4 ハーネス起因ESDの破壊試験(1)ハーネス起因ESDモデル
試験コンフィギュレーションと、ハーネスを引伸ばした時の等価回路(ESDモデル)を図5.11.2.4.1-1に示す。ハーネスの等価回路は、ハーネス先端部（高さ80cm）と残りのハーネス全体（床面設置部）のそれぞれに分け、静電容量(C), イ
ンダクタンス(L), 抵抗(R)でモデル化している。C, L, Rそれぞれの設定を表
5.11.2.4.1-1に示す。
ハーネス全体ハーネス先端(固定値)- 148 -

固定（麻）紐

帯電方法：巻取状態から引伸ばす

長さ 50cm

正面図

高さ80cm（基準）150cm、40cm

図5.11.2.4.1-1 試験コンフィギュレーションに対するESDモデル
表5.11.2.4.1-1 C, L, Rそれぞれの設定
C

L

R

ハーネス先端測定値

測定値

200Ω(火花抵抗値)

残りのハーネス全体

測定値

測定値

0.1Ω

なお、残りのハーネス全体を引伸ばした状態の場合、C, L回路部は分布定数回路でモデル化できる。ハーネス全体部（床面設置部）の等価回路は、ハーネスを引伸ばした時、分布定数回路を使用したモデルの方が、測定した放電電流波形(第1放電
電流波形がパルス状)に一致する。
・分布定数回路を使用したシミュレーション結果（図5.11.2.4.1-2）・集中定数回路を使用したシミュレーション結果（図5.11.2.3-1）
ハーネス全体部が巻取状態の時、5.11.2.3項に示すように、放電波形形状は、巻き線状態によるコイルの効果(自己インダクタンスの効果)が現れ(付図4-7参照)、
放電電流の立上り速度が速くなる等異なるため、ハーネス全体の状態を考慮することが重要となる。
本モデルを使用するにあたっての注意事項を以下に示す。
・ハーネス持上げ後引伸ばした時の帯電電荷量のばらつきが大きく、測定した放電電流波形のピーク電流値もばらつきが大きくなる。（帯電電荷量のばらつ
き：付図3-2, 放電電流ピーク値のばらつき：付図4-2～付図4-5参照）
・帯電電荷量のばらつき要因は、以下が考えられる。
・摩擦や分離帯電した個所にばらつきがある。
・手でハーネスを持つ箇所(帯電に影響)が1か所である。
・上記のようにハーネス取扱いのばらつきにより、ハーネス上で帯電した個所や帯電量が一様でなく、帯電分布が出来る。
- 149 -

Current [A]MeasureSimulation (3 Circuits)
Simulation (6 Circuits)Time [s]Current [A]MeasureSimulation (3 Circuits)
Simulation (6 Circuits)Time [s]図5.11.2.4.1-2 放電電流波形の測定結果とシミュレーション結果
シミュレーション結果と実測した放電波形を比較した結果、実測した放電波形と同等の結果であることを確認した（付録Ⅲ （5）ハーネス起因ESDモデルによるシ
ミュレーション結果と測定結果参照）。
(2)ハーネス起因ESD印加装置
現在利用可能なESD印加装置は、ESDガンとTLP(Transmission Line Pulse)のみであり、それぞれの放電電流波形（規定の負荷（ターゲット）に対してパルス電圧を印加した時の波形）を図5.11.2.4.2-1に示す。また、負荷(50Ω)に対し放電させた時のESDガンとハーネス起因ESDの放電電流波形を図5.11.2.4.2-2に示す。図- 150 -

5.11.2.4.2-2に示す測定結果から、ESDガンによる放電とハーネス起因ESDの間の差異は以下である。
・放電の立上がり：大きな差異はない。

・初期パルスの期間：ハーネスESDの方が長い。なお、ハーネスESDの場合、パルス期間はハーネス長に依存する。

・全体波形：ESDガンの方が数百nsまでの間、放電電流が流れ続けている。

なお、ハーネスESDの場合、ハーネス長が長

いと初期パルス期間が長くなるため、放電電流が流れる時間も長くなる。
現在利用可能なESD印加装置の特徴は表5.11.2.4.2-1に示す通りであり、どちらの装置を利用してESDの影響評価をするにしても、使用する側がその違いを理解した上でESD印加装置の選定や評価検討を行うことが必要となる。
表5.11.2.4.2-1 ESDの印加装置とその特徴
ESD装置

特徴

ESDガン

TLP 装置と比べ連続波形として生成可能である。CRユニットの変
更にて、各ESDモデルに対応できる点がメリットである。

TLP 注)HBMに似せた矩形波を、ESD保護素子に印加して保護素子の特性を取得する試験装置である。なお、立上り速度の速い緩急ある波形
を連続的に生成することが難しい。

注)TLP：Transmission Line Pulse
放電波形(*)Transmission Line Pulse

図5.11.2.4.2-1 ESD印加装置の波形- 151 -

拡大したグラフ

注)Charged Wire：ケーブル長 1mの単線, ケーブルの高さ 5cm, 1kV

図5.11.2.4.2-2 ケーブルの放電波形例
5.11.3 ハーネス起因ESDの対策
5.11.3.1 ハーネスの除電と抑制(1) 除電5.11.1項にハーネスの帯電メカニズムを示した通り、一般的にハーネスは被覆(絶縁体であることが多い)と心線(導体)で構成されているので、 ハーネス帯電はハーネス被覆が帯電することで心線が静電誘導し、心線が帯電する。このため、ハーネス被覆の除電と心線の除電が重要となる。ハーネス被覆の除電方法及び心線の除電方法の代表は、以下である。なお、以下はあくまで代表例であり、以下方法に限定しない。
a. ハーネス被覆の除電方法
・被覆に直接接触：静電マット等
・被覆に非接触：イオナイザ
b. 心線の除電方法＞
・ハーネス心線の接地
注意点：被覆と心線両方を除電するのが肝要である。片方の除電では対策が半減する。特に被覆の除電をせずに、心線だけ除電した場合は、除電された極性と反対の帯電分が残るので、もう一度放電するリスクは残る。
(2) 抑制
ハーネス被覆の帯電は、5.11.1項にハーネスの帯電メカニズムを示した通り、被覆の分離帯電や摩擦帯電を引き金とした、被覆と心線との間の誘電帯電の抑制が重要となる。また、5.11.2.2(3)に示すハーネスの帯電とリーク特性をもとに、帯電- 152 -

抑制することが重要となる。
ハーネス帯電の抑制方法の代表は、以下である。なお、以下はあくまで代表例であり、以下方法に限定しない。
・電線の選定：電線被覆とハーネスの設置場所の材料(静電マットや導電床等)間の接触/分離帯電量が少ない組合せ(帯電列が近い組合せ)となるよう電線被覆を選定する。

・ハーネス設計：束線数を少なくする。ハーネス長を短くする。

・ハーネス引伸ばし：電線被覆に帯電した電荷をリークさせることが、ハー作業

ネス心線の帯電抑制に効果がある。なお、被覆によっては、空気中に放置しても電荷リークが見込めない場
合がある。

・シールド設計：シールド線の使用。シールド化した外部ジャケットや編組線の着用。

5.11.3.2 ハーネスの放電電流低減
ハーネスの放電(5.11.2.3項)特性は次の通り整理できる。次の特性を考慮し、ハーネスの放電電流を低減させ、接続する機器の損傷防止につなげることが重要である。
・最初の放電電流パルス形状のパルス幅（静電マット上に引伸ばした時(図5.11.2.3-1参照)）
・ハーネスの束線数：多くなるとパルス幅が長くなる
・ハーネス長：長くなるとパルス幅が長くなる
・帯電電荷量：帯電量でパルス幅はほとんど変わらない
・最初の放電電流パルス形状の電流ピーク（静電マット上に引伸ばした時(図5.11.2.3-1参照)）
・ハーネスの束線数：多くなると電流ピークが高くなる
・ハーネス長：長くなると電流ピークが高くなる
・帯電電荷量：多くなると電流ピークが高くなる
・放電電流波形形状
・ハーネスの状態(巻取状態か引伸ばし状態等)
・ハーネスの設置状態(空中か静電マット上か等)
・帯電方法(帯電ガンか持上げ/引伸ばし等)- 153 -

Reference
Ref01：平成30年度 基板・モジュール静電気対策検討委員会調査報告書, 一般財団法人 日本電子部品信頼性センター
Ref02：Electrostatic Discharge (ESD) Technology Roadmap, Electrostatic Discharge
Association, Published October 2020
Ref03：System Level ESD Part III: Review of IEC 61000-4-2 ESD Testing and Impact
on System-Efficient ESD Design (SEED)
Ref04：事務で扱う静電気対策の理論と実践（日本興業）
Ref05：帯電現象と材料表面, 表面技術, vol.56, no.8, pp.436-436, 2005
Ref06：電磁気学I（岩波書店）
Ref07：工学の基礎 電気磁気学（裳華房）
Ref08：静電気対策マニュアル（オ―ム社）
Ref09：電気磁気測定の基礎 第3版（昭晃堂）
Ref10：電気回路（数理工学社）
Ref11：https://as76.net/saku/saku_c.php
Ref12：https://www.shippai.org/fkd/cf/CA0000519.html, 特定非営利活動法人 失敗学会
Ref13：http://asahimusen-p.com/idoutoseidenki.html, 有限会社旭無線パーツセンター- 154 -

JERG-0-036A

付録Ｉ

ESD損傷防止チェックリスト

この付録は、MIL‑HDBK‑263Aのチェックリストを紹介するものであり、参考として示す。広
範囲に渡り網羅されており、初期のチェックに有用と思われる。審査としてのチェックリス
トとしては、ESD管理プログラムを反映したものとする必要がある。

ページ

10.1

管理

･･････････････････････････････････

10.2

教育・訓練

10.3

エンジニアリング

10.4

資材調達

10.5

資材受入地区

10.6････････････････････････････

I‑1

I‑6

･･････････････････････

I‑9･･････････････････････････････

I‑11･･････････････････････････

I‑13

保管地区

･･････････････････････････････

I‑16

10.7

作業地区

･･････････････････････････････

I‑19

10.8

搬出地区

･･････････････････････････････

I‑22

10.9

工場内及び工場間の移動････････････････

I‑25･･････････････････････････

I‑27･･････････････････････････････

I‑33

10.10 ESDS保護区域

10.11 品質機能

‑ Ｉ‑1 ‑

JERG-0-036A
10.1

管理

10.1.1

ESDポリシーがあるか？

はい／いいえポリシーの文書No.
(1)

個別区域に適用する複数の文書又は全てのプログラムを包含する全体的な計画となっているか？

はい／いいえ(2)

対象とする製品に対応できるようにしているか？

(3)

TQMの一部として、履行のための責任分担を明確にしているか？ はい／いいえ(4)

履行のために権限を与えているか？

はい／いいえ(5)

監査を行なうことになっているか？

はい／いいえ(6)

点検と試験の記録を整理保管するようにしているか？

はい／いいえ(7)

試験用の標準フォームが示されているか？

はい／いいえ(8)

全てのESDSアイテムが、同じレベルの保護を受けられるよ
はい／いいえうにしているか？
(9)

MIL‑STD‑1686の要求を反映しているか？

(10)

ESDSアイテムを、組立品に組み込んだ後でも保護することが個別契約要求に適合させるためにポリシーを修正した文書があ
るか？

(1)

10.1.3

はい／いいえその文書は、MIL‑STD‑1686に適合しているか？

はい／いいえESDS部品の供給業者が、MIL‑STD‑1686に従って、適切に保護包装、マーキング・ラベル表示するように、購入仕様書に記述があるか？

(1)

はい／いいえもし、そのような包装、マーキング・ラベルを供給業者が履行しなかった場合、その製品を不合格とするか？

10.1.4

はい／いいえはい／いいえ示されているか？

10.1.2

はい／いいえはい／いいえ

部品の供給業者・納入業者・製造業者が適切にESD保護を行っていることを確認するために、各業者の施設での現地監査を行っているか？

はい／いいえ(1) これらの監査を行う人間は、ESD監査のための適切な教育・訓練
及び認定を受けているか？

はい／いいえ(2) これらの監査結果は、業者の認定又は認定取消の根拠記録として十分な内容が含まれているか？

10.1.5

はい／いいえ

ESD保護用の材料・用品について、有効な製品リス
トを維持することが、組織のポリシーの一部となっているか？

‑ Ｉ‑2 ‑

はい／いいえJERG-0-036A
10.1.6

ESD保護用の材料・用品は、それらが仕様書等通りの性能であることを確認する受入検査に合格しているか？

10.1.7

ESD保護袋、トートボックス、トレイは再使用しているか？

はい／いいえはい／いいえ(1)

それらを再使用する前に、試験を行っているか？

はい／いいえ(2)

再使用の前に洗浄しているか？

はい／いいえ10.1.8

ESD保護手順が遵守され、必要な是正措置が行われていることを確認する責任者を定めているか？

はい／いいえ(1)

問題・疑問に対処するためのESD委員会があるか？

はい／いいえ(2)

この委員会は、上級の管理者の支援を受けているか？

はい／いいえ(3)

問題に遭遇した場合、ESDの問題を解決する担当者又は相談窓口担当者はいるか？

(4)

10.1.9はい／いいえ問題が解決した場合、このような組織に報告するフィード
バック計画はあるか？

はい／いいえ監査を要求しているか？

はい／いいえ(1)

規則としてか？

はい／いいえ(2)

自主的な改善活動としてか？

はい／いいえ(3)

QAグループによる内部監査を行っているか？

はい／いいえ10.1.10 ESD保護区域は認定を受けているか？
(1)

これらの区域にESD教育・訓練を受けていない者が入室することに対して対策をたてているか？

(2)

はい／いいえ

保護区域を点検する管理責任者を設置しているか？

10.1.11 部品をESD感受性に応じて分類しているか？
(1)

はい／いいえはい／いいえ部品のESD感受性を確認するために、分類試験を行っているか？

はい／いいえ(2)

MIL‑STD‑883 Method 3015 と等価のHBMを使用しているか？

(3)

使用している全ての電子部品タイプのサンプルに分類試験を行っているか？

(4)

はい／いいえQAグループによりこれらの区域は、定期的に再認定されて
いるか？

(3)

はい／いいえはい／いいえはい／いいえ部品のESD感受性を確認するために、VZAPデータベースのようなデータベースを利用しているか？

‑ Ｉ‑3 ‑

はい／いいえJERG-0-036A(5)

ESDSアイテムを識別するために有効な資料等について、
ESDSアイテムを取扱う者に教えているか？

はい／いいえ10.1.12 ESD保護包装されて受領される全てのものが、ESDSアイテムとして取り扱われているか？

はい／いいえ10.1.13 ESD保護区域内では、個人的な衛生用品の使用、飲食、
喫煙、一般的なプラスチックの使用を禁じているか？

10.1.14 ESDSアイテムを取扱う区域の湿度を制御しているか？

はい／いいえはい／いいえ(1)

湿度レベルをモニタしているか？

はい／いいえ(2)

日々の湿度レベルを示す記録を保持しているか？

はい／いいえ(3)

維持されるべき最低レベルが決められているか？

はい／いいえ(4)

そのレベルが維持されていない場合、どのようにしたらよいのかを説明した手順書はあるか？

はい／いいえ10.1.15 ESD教育・訓練計画はあるか？

はい／いいえ(1)

計画に、従業員の周期的な教育・訓練が用意されているか？

(2)

教育を受ける従業員を誰が決めているか？
a.

上級管理者？

はい／いいえb.

プログラム責任者？

はい／いいえc.

ESDコーディネータ？

はい／いいえd.

直接の上司？

はい／いいえe.

その他

はい／いいえ(3)

再教育・訓練は、次の場合に要求されているか：a.

職種変更のとき？

はい／いいえb.

半年ごと又はその他の定期間隔で？
定期間隔

(4)

はい／いいえはい／いいえESDSアイテムの指定、資材調達、設計、組立、試験、検査、再加工、設置、整備を行う全ての作業者に教育を行っているか？

はい／いいえ10.1.16 ESD保護区域内の適切な清掃手順を特別に教育・訓練された清掃作業者はいるか？
(1)

はい／いいえ

ESD保護床には特別なワックスを使用することを理解してい
るか？

(2)

はい／いいえごみ箱やライナーなどはESD保護材料で作られているか？

‑ Ｉ‑4 ‑

はい／いいえJERG-0-036A
10.1.17 損傷を受けた部品といえども、それ以上の劣化を防ぎ、故障解析を難しくしないように、良品と同じ手順で取り扱うようにしているか？

はい／いいえ(1)

故障解析設備が利用できるか？

はい／いいえ(2)

故障解析としての別のアプローチがあるか？

はい／いいえ10.1.18 ESD損傷を避けるための設計基準と保護回路が実用に供されているか？

はい／いいえ‑ Ｉ‑5 ‑

JERG-0-036A
10.2

教育・訓練

10.2.1

教育・訓練計画はあるか？

計画書番号

(1)

ESDに関する教育・訓練を関係者全員が受講しているか？

(2)

教育・訓練コースの所要時間はどれくらいか？

(3)

教育・訓練の実施はどれくらいの頻度で計画されているか？

(4)

教育・訓練受講者を決定するのは、

はい／いいえはい／いいえa.

監督者か？

はい／いいえb.

プロジェクト管理者か？

はい／いいえc.

品質保証部門か？

はい／いいえ

d.

上記以外

(5)

試験の形式は複数設定しているか？
a.

口頭形式の種類は、b.

筆記形式の種類は、(6)

はい／いいえ教育・訓練の記録は、維持管理されており、検査時に確認
可能か？

はい／いいえESDSアイテムを取り扱わない間接的な人間に対する教育・訓(7)

練コースは用意されているか？

はい／いいえ(8)

反復教育・訓練を実施しているか？

はい／いいえ(9)

反復教育・訓練の所要時間及び実施頻度はどれくらいか？

はい／いいえ(10) ESDSアイテムに関わる次の業務担当者に対して教育・訓練を実施しているか？

はい／いいえa.

規格作成業務？

はい／いいえb.

資材調達業務？

はい／いいえc.

設計業務？

はい／いいえd.

組立業務？

はい／いいえe.

試験業務？

はい／いいえf.

検査業務？

はい／いいえg.

包装業務？

はい／いいえh.

補修業務？

はい／いいえi.

据付業務？

はい／いいえj.

保守業務？

はい／いいえk.

フィールドサービス業務？

はい／いいえl.

ESDSアイテムを取扱う従業員の監督及び管理業務？

はい／いいえ‑ Ｉ‑6 ‑

JERG-0-036A
10.2.2

教育・訓練コースの講師はだれか？

(1)

10.2.3

講師が教育・訓練を受講したのはどのようなところか？

教育・訓練修了者に認定証を発行しているか？

はい／いいえ(1)

認定証に有効期限が記載されているか？

はい／いいえ(2)

ESD関連の不適切な行為をする人間に対して、補充教育・訓練を要求しているか？

はい／いいえ教育・訓練の中で次の事項に言及しているか？

10.2.4(1)

全体的な方針？

はい／いいえ(2)

局所的な方針？

はい／いいえ(3)

理論？

はい／いいえ(4)

取扱時の予防措置？

はい／いいえ(5)

包装時の考慮事項？

はい／いいえ(6)

作業者の安全？

はい／いいえ(7)

契約の要求事項？

はい／いいえ(8)

TQM？

はい／いいえ10.2.5

ESD保護区域の入室者全員が、教育・訓練を受けているか？

10.2.6

保護包装の内外部に関わらず、ESDS部品を取扱う人間は、教育・訓練を受けているか？

はい／いいえ10.2.7

受講者の業務内容に応じた教育・訓練を実施しているか？

10.2.8

教育内容に、静電気拡散性及び導電性についての用語解説があるか？

10.2.9はい／いいえはい／いいえはい／いいえ教育内容に、ESDSアイテムかどうかが分かる資料が示されているか？

はい／いいえ(1)

はい／いいえ上記資料の利用の手引きについて説明しているか？

10.2.10 教育内容に、部品のラベル、表示及び包装が不適切な場合における処置の仕方があるか？

はい／いいえ10.2.11 教育内容に、識別表示がないが、ESDSアイテムに該当する恐れがある場合の手順があるか？

はい／いいえ‑ Ｉ‑7 ‑

JERG-0-036A
10.2.12 教育内容に、ESD保護区域における衛生用品・一般プラスチッ
ク類等の私物の持込み及び飲食・喫煙を禁止する理由があるか？

はい／いいえ10.2.13 教育・訓練プログラムのなかに、ESD対策用衣類及び履物について示されているか？

はい／いいえ10.2.14 教育内容に、ESD保護回路の動作及び機能についての説明はあるか？

はい／いいえ10.2.15 教育内容に、次の場合、どのように処置すべきか、又は誰（どの部署）に問い合わせるかの説明はあるか？
(1)

所定手順では対応しきれない問題が発生した場合

はい／いいえ(2)

所定手順のなかに誤りがある場合

はい／いいえ10.2.16 イオナイザの動作及び静電気電荷除去原理についての説明はあるか？

はい／いいえ10.2.17 特別な予防処置が施されていない限り、噴霧スプレー（例えば、回路冷却剤のようなもの）のESDSアイテムに対する使用又はESD保護区域内での使用が禁止されている理由に関する説明はあるか？

はい／いいえ10.2.18 包装、図面、部品及び組立品上のESD警告表示及びシンボ
ルに対する認識の増進を、教育のなかで図っているか？

はい／いいえ10.2.19 教育内容に、承認されているESD警告表示及び警告文についての説明はあるか？

はい／いいえ10.2.20 ESD保護区域の清掃作業者に対して、適切な手順に関する
特別な教育・訓練を実施しているか？
(1)

ESD対策用床材には専用ワックスを使用しなければならないことを心得ているか？

(2)

はい／いいえはい／いいえ

ESD保護区域におけるごみ箱及びライナーとしてはESD対策用のものだけを使用しなければならないことを心得ているか？

はい／いいえ10.2.21 教育・訓練課程について公式に監査が行われているか？
(1)

実施頻度はどれくらいか？

‑ Ｉ‑8 ‑

はい／いいえJERG-0-036A
10.3

エンジニアリング10.3.1

エンジニアリングに関わる全ての人間が、ESD教育・訓練を受けているか？

はい／いいえ設計で使用する全ての電子部品が、次のいずれかの区分に分類さ10.3.2

れているか？

はい／いいえ(1)

クラス１：

0〜 1 999 V(2)

クラス２： 2 000〜 3 999 V(3)

クラス３： 4 000〜15 999 V

10.3.3

ESD設計ガイドラインがあるか？

はい／いいえ10.3.4

ESDに最も耐性のある部品を設計のために選択しているか？

はい／いいえ10.3.5

ESDSアイテムへのESD損傷を防ぐために最も低い回路レベルの設計で保護回路を組み込んでいるか？

10.3.6保護回路の適正を確認するために回路分析を行っているか？

(1)

保護回路の有効性を試験で証明しているか？

はい／いいえはい／いいえはい／いいえESDSアイテムを含む全ての図 (DOD‑STD‑100 402.16.8 項 参照)

10.3.7が、ESDSアイテム識別があり、適用するESD注意手順について指示
し、次についての敏感なピン又は端子を識別しているか？
(1)

部品？

はい／いいえ(2)

プリント配線板？

はい／いいえ(3)

モジュール？

はい／いいえ(4)

サブ組立品？

はい／いいえ(5)

組立品？

はい／いいえ(6)引き出し？

はい／いいえ(7)

外部コネクタ？

はい／いいえ(8)

装置？

はい／いいえ10.3.8(1)

図面にESDSマーキングの位置を示してあるか？

はい／いいえそれらは、アイテムに近づこうとする者が気づきやすいようになっているか？

はい／いいえ‑ Ｉ‑9 ‑

JERG-0-036A
10.3.9

設計エンジニアは、故障解析と是正措置を支援しているか？

はい／いいえ10.3.10 ESD設計概念とESD要求への適合性が、全ての設計審査の対象とはい／いいえなっているか？

10.3.11 承認されたESDS注意書きとシンボルは、MIL‑STD‑1686と同等のものであるか？

はい／いいえ10.3.12 監査で次のことを確認しているか？
手順、指示、ポリシーなどは；

(1)

(2)

a.

最新か？

はい／いいえb.

適切か？

はい／いいえc.

使用されているか？

はい／いいえ作業者訓練が十分かどうか、取扱い操作中の監査で評価しているか？

はい／いいえ(3)

技術的なESD障害予防テクニックが適切か？

はい／いいえ(4)

ESD障害予防作業者の行動が、適切に実施されているか？

はい／いいえ‑ Ｉ‑10 ‑JERG-0-036A
10.4

資材調達

10.4.1

資材受入地区でのESD損傷予防要求は、次により定められている。

(1)

手順書番号？

(2)

指示書番号？

(3)

その他の文書番号？

(4)

これらの文書の置き場所を全員が知っているか？

はい／いいえESDSアイテムを調達する全ての関係者が、ESD教育・訓練を

10.4.2受けているか？

はい／いいえ調達契約文書にESD管理を要求するための標準ESD要求書は10.4.3あるか？

はい／いいえ下請業者が有効なESD管理プログラムを設立したことを確認する

10.4.4

ために、下請業者に対する事前監査と定期監査を行っているか？
(1)

ESDSアイテムの供給業者に対してもESD管理プログラムを設定していること監査しているか？

(2)

はい／いいえはい／いいえ適切なESD管理プログラムを持っている下請業者及び供給業者のリストが監査結果を反映しているか？

はい／いいえ認定供給業者に適切なESD管理プログラムの設定を要求している

10.4.5か？

はい／いいえ調達される全てのESDSアイテムは、購入注文書にESD管理プログ

10.4.6

ラム要求条項が含まれるようにするために、資材調達担当者が分かるように、エンジニアリングによって識別表示されているか？
(1)

アイテムは、クラス１、クラス２又はクラス３のどれに該当するか区分されているか？

10.4.7

はい／いいえ調達ESDSアイテムの調達書類に、ESD管理プログラムが要求されているか？

10.4.8

はい／いいえはい／いいえESDSアイテムがESD管理のもとに製造、取扱い、包装されていることを保証することを下請業者、供給業者、専門業者に要求しているか？

はい／いいえ‑ Ｉ‑11 ‑JERG-0-036A
10.4.9供給業者や下請業者が是正措置プログラムにおけるフィード
バックを履行させるようにしているか？

はい／いいえ10.4.10 社内における製品不具合報告書の配布先に資材調達部門が含まれているか？

はい／いいえ10.4.11 監査で次のことを確認しているか？
(1)

(2)

手順書、指示書、方針書などは、
a.

最新か？

はい／いいえb.

適切か？

はい／いいえc.

使用されているか？

はい／いいえ作業者訓練が十分かどうか、取扱作業に立会って監査しているか？

はい／いいえ(3)

技術的なESD損傷防止手法が適切か？

はい／いいえ(4)

ESD損傷防止のための作業者の行動が適切に行われているか？

はい／いいえ‑ Ｉ‑12 ‑JERG-0-036A
10.5

資材受入地区

10.5.1

資材受入地区での損傷防止要求は、次により定められている。

(1)

手順書番号？

(2)

指示書番号？

(3)

その他の文書番号？

(4)

これらの文書の置き場所が知られいるか？

はい／いいえESDSアイテムを識別するため、特有のマーキングを使用して10.5.2いるか？

はい／いいえ(1)もしそうでなければ、他の方法で識別できるか？

はい／いいえ(2)

ESDSアイテムのマスターリストはあるか？

はい／いいえ(3)

リストの最新版をこの職場で受取っているか？

はい／いいえ

部品の包装を解かずに、輸送書類だけでESD感受性がある部品

10.5.3であることが分かるか？
(1)

10.5.4

はい／いいえ内装及び外装としての輸送容器にESD注意ラベルが貼付けられていることを点検しているか？

はい／いいえ次の場合にどうするかを示す手順書はあるか？

はい／いいえ(1)

不適当な包装がなされたESDSアイテムをどのように取扱うか？

(2)

不適当なラベルが貼られたESDSアイテムをどのように取扱うか？はい／いいえ(3)

作業の交替時及び中断時、ESDSアイテムをどのように処置すれ

10.5.5

はい／いいえばよいか？

はい／いいえESDS部品は、保護容器の中に収納されているか？

はい／いいえ(1)

保護容器内の充てん材や詰め物は、静電気拡散性又は導電性か？はい／いいえ(2)

これらの材料が要求を満たしていることを確認するため、そのサンプル検査を行っているか？

10.5.6

はい／いいえ

ESD保護包装された物品を受取ったとき、それがESDアイテムでないことが確認されるまで、ESDSアイテムとして取扱ってるか？

10.5.7

はい／いいえESDSアイテムの保護包装が輸送時のESD保護として適切なものかどうかを点検しているか？

はい／いいえ‑ Ｉ‑13 ‑JERG-0-036A
10.5.8

受取った部品にESDSとしてのマーキングがなくても、その部品がESDS部品と思われる場合、その感受性を確認するための手順はあるか？

はい／いいえこの地区の中では、ESDS部品は保護包装の中に入ったままか？

10.5.9(1)

保護が外されるのはESD保護区域か？

はい／いいえはい／いいえ10.5.10 検査又は試験のためにESDSアイテムが保護包装から取出されている場合、この区域から持ち出す前にESD保護材料で再度包装をはい／いいえ行っているか？

10.5.11 この地区内にESD保護区域はあるか？

はい／いいえ10.5.12 保護区域では次の使用が要求されているか？
(1)

導電性の運搬台車？

はい／いいえ(2)

帯電防止作業服？

はい／いいえ(3)

導電性の靴？

はい／いいえ(4)

イオナイザ？

はい／いいえ(5)

導電性の床？

はい／いいえ(6)

静電気検知器及びモニタ？

はい／いいえ(7)

ヒール又はレグストラップ？

はい／いいえ(8)

リストストラップ？

はい／いいえ(9)導電性の椅子又はシートカバー？

はい／いいえ(10)

帯電防止ＩＣマガジン？

はい／いいえ(11)

作業台用カバー？

はい／いいえ(12)

静電気発生防止工具？

はい／いいえ(13)

ESD保護袋？

はい／いいえ(14)

ESD注意ラベル及び掲示？

はい／いいえ(15)

帯電防止フォーム？

はい／いいえ(16)

帯電防止バブルラップ？

はい／いいえ(17)

帯電防止のトートボックス又はトレイ？

はい／いいえ10.5.13 ESD保護区域内では、飲食、喫煙、私用の衛生用品や一般プラスチックの使用を禁止しているか？

‑ Ｉ‑14 ‑はい／いいえJERG-0-036A
10.5.14 ESD保護区域の相対湿度を、規定値内に制御しているか？

はい／いいえ(1)

定期的にモニタしているか？

はい／いいえ(2)

その点検記録はあるか？

はい／いいえ(3)

維持しなければならない最小レベルはあるか？

はい／いいえ(4)

適確なレベルを維持できない場合、是正処置手順はあるか？

はい／いいえ10.5.15 ESD不具合を報告するシステムはあるか？

はい／いいえ(1)

この報告書の受取りを指名されている人はいるか？

はい／いいえ(2)

発見不具合及び是正処置の記録はあるか？

はい／いいえ10.5.16 監査で次のことを確認しているか？
(1)

(2)

手順書、指示書、方針書などは、
a.

最新か？

はい／いいえb.

適切か？

はい／いいえc.

使用されているか？

はい／いいえ作業者訓練が十分かどうか、取扱作業に立会って監査しているか？

はい／いいえ(3)

技術的なESD損傷防止手法が適切か？

はい／いいえ(4)

ESD損傷防止のための作業者の行動が適切に行われているか？

はい／いいえ‑ Ｉ‑15 ‑JERG-0-036A
10.6

保管地区

10.6.1

保管に対するESD損傷防止要求が次により定められている。

(1)

手順書番号？

(2)

指示書番号？

(3)

その他の文書番号？

(4)

これらの文書の置き場所が知られいるか？

10.6.2

はい／いいえESDS部品がこの地区に入荷する際、適切な保護材料で包装さ
はい／いいえれているか？

10.6.3

ESDSアイテムを識別するため、特有のマーキングを使用しているか？

はい／いいえ(1)

ESDSアイテムのマスターリストはあるか？

はい／いいえ(2)

リストの最新版をこの職場で受取っているか？

はい／いいえ10.6.4次の場合にどうするかを示す手順書はあるか？

はい／いいえ(1)

不適当な包装がなされたESDSアイテムをどのように取扱うか？

(2)

不適当なラベルが貼られたESDSアイテムをどのように取扱うか？はい／いいえ(3)

作業の交替時及び中断時、ESDSアイテムをどのように処置すればよいか？

はい／いいえはい／いいえESDSアイテムは書類を調べることなしに、すばやく識別できる

10.6.5ようになっているか？
(1)

はい／いいえESDSアイテムの表示は、保護包装を開封しなくても分かるよ
うになっているか？

はい／いいえ10.6.6 ESD不具合を報告するシステムはあるか？

はい／いいえ(1)

この報告書の受取りを指名されている人はいるか？

はい／いいえ(2)

発見不具合及び是正処置の記録はあるか？

はい／いいえ10.6.7

この作業地区にESD保護区域があるか？

‑ Ｉ‑16 ‑はい／いいえJERG-0-036A
10.6.8

保護区域では次の使用が要求されているか？

(1)

導電性の運搬台車？

はい／いいえ(2)

帯電防止作業服？

はい／いいえ(3)

導電性の靴？

はい／いいえ(4)

イオナイザ？

はい／いいえ(5)

導電性の床？

はい／いいえ(6)

静電気検知器及びモニタ？

はい／いいえ(7)

ヒール又はレグストラップ？

はい／いいえ(8)

リストストラップ？

はい／いいえ(9)導電性の椅子又はシートカバー？

はい／いいえ(10)

帯電防止ＩＣマガジン？

(11)

作業台用カバー？

はい／いいえ(12)

ESD保護袋？

はい／いいえ(13)

ESD注意ラベル及び掲示？

はい／いいえ(14)

帯電防止バブルラップ？

はい／いいえ(15)

帯電防止のトートボックス又はトレイ？

はい／いいえ(16)

その他

はい／いいえ10.6.9 ESD保護区域内では、飲食、喫煙、私用の衛生用品や一般プラスチックの使用を禁止しているか？

はい／いいえ10.6.10 ESDSアイテムは、直接取扱う必要があるときを除き、ESD保護
カバーや包装の中に収納しているか？

はい／いいえ(1)

はい／いいえ作業区域を移動する部品には、ESD保護包装があるか？

10.6.11 この地区から搬出するESDSアイテムは、適切なESD注意を表示
した荷造りとしているか？
(1)

はい／いいえ分割して搬出される場合でも、保護カバーや保護包装の中に収納しているか？

(2)

はい／いいえESDSアイテムは、ESD保護区域内でのみキット化しているか？

10.6.12 ESD保護区域の相対湿度を、規定値内に制御しているか？

はい／いいえはい／いいえ(1)

定期的にモニタしているか？

はい／いいえ(2)

その点検記録はあるか？

はい／いいえ(3)

維持しなければならない最小レベルはあるか？

はい／いいえ(4)

適確なレベルを維持できない場合、是正処置手順はあるか？

はい／いいえ‑ Ｉ‑17 ‑JERG-0-036A
10.6.13 監査で次のことを確認しているか？
手順書、指示書、方針書などは、

(1)

(2)

a.

最新か？

はい／いいえb.

適切か？

はい／いいえc.

使用されているか？

はい／いいえ作業者訓練が十分かどうか、取扱作業に立会って監査しているか？

はい／いいえ(3)

技術的なESD損傷防止手法が適切か？

はい／いいえ(4)

ESD損傷防止のための作業者の行動が適切に行われているか？

はい／いいえ‑ Ｉ‑18 ‑JERG-0-036A
10.7

作業地区（受入れ、受入検査、保管、組立、試験、修理、品質検査、据付け、チェックアウト、故障解析）

10.7.1

この地区にESD作業手順書があるか？

はい／いいえ

手順書番号(1)

作業者が作業手順書の所在と入手方法を知っているか？

はい／いいえ(2)

ESD保護コンテナの内に書類が入れられているか？

はい／いいえ(3)

作業指示書は、各工程に該当するESD作業手順書を引用して
いるか？

(4)

はい／いいえ各作業の交替時や休憩時にESDSアイテムをどう処置すべ
きか明確になっているか？

はい／いいえ10.7.2

この地区内にESD保護区域があるか？

はい／いいえ10.7.3

保護区域では次の使用が要求されているか？

(1)

導電性の運搬台車？

はい／いいえ(2)

帯電防止作業服？

はい／いいえ(3)

導電性の靴？

はい／いいえ(4)

イオナイザ？

はい／いいえ(5)

導電性の床？

はい／いいえ(6)

静電気検知器及びモニタ？

はい／いいえ(7)

ヒール又はレグストラップ？

はい／いいえ(8)

リストストラップ？

はい／いいえ(9)導電性の椅子又はシートカバー？

はい／いいえ(10)

帯電防止ＩＣマガジン？

はい／いいえ(11)

作業台用カバー？

はい／いいえ(12)

静電気発生防止工具？

はい／いいえ(13)

ESD保護袋？

はい／いいえ(14)

ESD注意ラベル及び掲示？

はい／いいえ(15)

帯電防止フォーム？

はい／いいえ(16)

帯電防止バブルラップ？

はい／いいえ(17)

帯電防止のトートボックス又はトレイ？

はい／いいえ(18)

帯電防止はんだ吸取り？

はい／いいえ(19)

はんだこて先の接地？

はい／いいえ10.7.4(1)

ESD保護はんだ吸取りを使用しているか？
静電気の発生がないことを確認しているか？

‑ Ｉ‑19 ‑はい／いいえはい／いいえJERG-0-036A
10.7.5工具の把手に絶縁材が使用されているか？

はい／いいえ(1)

すべての工具は金属性又は導電性か？

はい／いいえ(2)

はんだごての先端は接地されているか？

はい／いいえESDSアイテムのクリーニングに使用するブラシは、天然繊維

10.7.6

すなわち合成繊維でないものか？

はい／いいえ10.7.7 ESD保護区域内では、飲食、喫煙、私用の衛生用品や一般プラスチックの使用を禁止しているか？

10.7.8

ESD保護区域の相対湿度を、規定値内に制御しているか？

はい／いいえはい／いいえ(1)

定期的にモニタしているか？

はい／いいえ(2)

その点検記録はあるか？

はい／いいえ(3)

維持しなければならない最小レベルはあるか？

はい／いいえ(4)

適確なレベルを維持できない場合、是正処置手順はあるか？

はい／いいえ10.7.9

ESD保護区域に立入る人は、ESD対策の教育・訓練を受けて
いるか？

(1)

はい／いいえ教育・訓練を受けていない人がESDS保護区域に立入るこ
はい／いいえとを制限しているか？

10.7.10 ESD不具合を報告するシステムはあるか？

はい／いいえ(1)

この報告書の受取りを指名されている人はいるか？

はい／いいえ(2)

発見不具合及び是正処置の記録はあるか？

はい／いいえ10.7.11 この区域内の電気装置は、操作盤をハード接地しているか？
(1)

これらの操作盤は、ESD保護作業面から絶縁されているか？

はい／いいえはい／いいえ10.7.12 静電気を除去するためにこの区域でイオナイザが使用されているか？
(1)

はい／いいえイオナイザに装備されているエアーガンとヒートガンは、
イオンバランスが良好に保たれており、逆帯電はないか？

はい／いいえ10.7.13 ESDSアイテムは、この区域で受取るときに適切にカバー又は包装されているか？

はい／いいえ‑ Ｉ‑20 ‑JERG-0-036A
10.7.14 ESDSアイテムは、直接取扱うとき以外は、保護カバー又は包装
はい／いいえされているか？
(1)

ESDSアイテムは、作業待ちの間、ESD保護用のキャビネット
又はふた付の箱に収納しているか？

(2)

ESDS回路基板の上に識別記号がついているか？

(3)

ESDSアイテムは、組立又は試験完了後ESD保護材料の中に入れられているか？

(4)

はい／いいえはい／いいえはい／いいえ露出したコネクタ、ピン、端子、テストピンなどは、全工程を通じ、ESDの発生から保護されているか？

はい／いいえ不良品のそれ以上の品質低下を防ぐために良品と同じ保護が(5)施されているか？

はい／いいえ10.7.15 監査で次のことを確認しているか？
手順書、指示書、方針書などは、

(1)

(2)

a.

最新か？

はい／いいえb.

適切か？

はい／いいえc.

使用されているか？

はい／いいえ作業者訓練が十分かどうか、取扱作業に立会って監査しているか？

はい／いいえ(3)

技術的なESD損傷防止手法が適切か？

はい／いいえ(4)

ESD損傷防止のための作業者の行動が適切に行われているか？

はい／いいえ‑ Ｉ‑21 ‑JERG-0-036A
10.8

搬出地区

10.8.1ESDSアイテムの取扱いに関するこの地区の手順書は準備されているか？

はい／いいえ手順書の番号は？
(1)

取扱手順書の保管場所が知られており、利用できるようになっているか？

はい／いいえ(2)

文書類はESD保護容器に入れているか？

(3)

各工程で必要となるESD取扱手順は全ての作業指示書にはい／いいえ指示されているか？
(4)

手順書には、ESD保護包装に関する要求は明記されているか？

(5)

手順書には、適切な保護包装・識別がなされていない部品を受け入れる時の作業要領についての指示があるか？

(6)

はい／いいえはい／いいえ手順書では、休憩・交替時のESDSアイテムの処置が示されているか？

10.8.2

はい／いいえはい／いいえESDSアイテムは、直接取扱うときを除き、保護包装等で保護されているか？

(1)

はい／いいえ出荷前に、全てのESDSアイテムは適切なESD保護包装及び適切な表示がなされているか？

(2)

部品類を仕分けする時にはESD保護区域で作業しているか？

(3)

露出したコネクタ、ピン、端子、テストポイントなどは全工程を通してESDから保護されているか？

(4)

はい／いいえはい／いいえ不良品に対しては、それを更に劣化させないため良品と同等のESD保護対策を施しているか？

10.8.3

はい／いいえはい／いいえ内装・外装として使用する出荷用コンテナの外側には、規定の警告表示がなされているか？

10.8.4

はい／いいえ包装は、次の対して防護しているか？

(1)

摩擦帯電の発生？

はい／いいえ(2)

瞬時放電？

はい／いいえ(3)

静電界？

はい／いいえ(4)

出荷工程で導電性のコンテナは使用されているか？

はい／いいえ(5)導電性コンテナ内部に使用される詰め物等は、ESD保護材料でできているか？

はい／いいえ‑ Ｉ‑22 ‑JERG-0-036A
10.8.5(1)

この作業地区にはESD保護区域が設定されているか？

はい／いいえ

ESD保護区域に立ち入る人間はESD対策の教育・訓練を受けているか？

はい／いいえ(2)

外来者のためのリストストラップはすぐに用意できるか？

(3)

ESD保護区域では、飲食、喫煙、私用の衛生用品及び一般プラ
スチックの使用を禁止しているか？

はい／いいえはい／いいえ10.8.6 作業区域では次の使用が要求されているか？
(1)

導電性の運搬台車

はい／いいえ(2)

帯電防止作業服？

はい／いいえ(3)

導電性の靴？

はい／いいえ(4)

イオナイザ？

はい／いいえ(5)

導電性の床？

はい／いいえ(6)

静電気検知器及びモニタ？

はい／いいえ(7)

ヒール又はレグストラップ？

はい／いいえ(8)

リストストラップ？

はい／いいえ(9)導電性の椅子又はシートカバー？

はい／いいえ(10)

帯電防止ＩＣマガジン？

はい／いいえ(11)

作業台用カバー？

はい／いいえ(12)

静電気発生防止工具？

はい／いいえ(13)

ESD保護袋？

はい／いいえ(14)

ESD注意ラベル及び掲示？

はい／いいえ(15)

帯電防止フォーム？

はい／いいえ(16)

帯電防止バブルラップ？

はい／いいえ(17)

帯電防止のトートボックス又はトレイ？

はい／いいえ(18)

その他

10.8.7 ESD保護区域の相対湿度を、規定値内に制御しているか？

はい／いいえ(1)

定期的にモニタしているか？

はい／いいえ(2)

その点検記録はあるか？

はい／いいえ(3)

維持しなければならない最小レベルはあるか？

はい／いいえ(4)

適確なレベルを維持できない場合、是正処置手順はあるか？

はい／いいえ10.8.8 ESD不具合を報告するシステムはあるか？

はい／いいえ(1)

この報告書の受取りを指名されている人はいるか？

はい／いいえ(2)

発見不具合及び是正処置の記録はあるか？

はい／いいえ‑ Ｉ‑23 ‑JERG-0-036A
10.8.9 監査で次のことを確認しているか？
手順書、指示書、方針書などは、

(1)

(2)

a.

最新か？

はい／いいえb.

適切か？

はい／いいえc.

使用されているか？

はい／いいえ作業者訓練が十分かどうか、取扱作業に立会って監査しているか？

はい／いいえ(3)

技術的なESD損傷防止手法が適切か？

はい／いいえ(4)

ESD損傷防止のための作業者の行動が適切に行われているか？

はい／いいえ‑ Ｉ‑24 ‑JERG-0-036A
10.9

工場内及び工場間の移動

10.9.1ESDSアイテムを移動するときの取扱いについて示した文書はあるか？

はい／いいえ(1)

工場から工場への移動？

はい／いいえ(2)

その文書には、工場内移動と工場間移動の相違について示され
ているか？

(3)

はい／いいえESD対策のための包装方法及びラベルの貼り方について説明されているか？

(4)

はい／いいえ交替／休憩時のESDSアイテムの処置についての説明はあるか？

10.9.2

はい／いいえ次のESDSアイテムが工場内の同一建物内又は建物間を輸送されるとき、保護カバーか保護包装がされるか？

はい／いいえ(1)

個別部品？

はい／いいえ(2)

プリント配線板？

はい／いいえ(3)

モジュール？

はい／いいえ(4)サブアセンブリ？

はい／いいえ(5)

アセンブリ？

はい／いいえ(6)

完成装置？

はい／いいえ10.9.3

ESDSアイテムに施すべき保護についての指示に責任をもつ部
署はあるか？

(1)

はい／いいえ露出したコネクタ、ピン、端子、テストポイントなどはESDから保護されているか？

(2)

はい／いいえ不良品に対しては、それを更に劣化させないため良品と同等のESD保護対策を施しているか？

はい／いいえ(3)

常時ESDSアイテムは保護包装等で保護されているか？

(4)

ESDSアイテム用のコンテナには、コンテナを開けなくてもはい／いいえESDSアイテムが入っていることが分かるように、ESDSシン
ボル貼付と警告表示が十分になされているか？

10.9.4ESDSアイテムは、それらが移動される前に、適切な表示と保護包装が施されているか？

10.9.5

はい／いいえはい／いいえ

ESD保護材料の使用可否のチェックに関する責任を持つ部署はあるか？

はい／いいえ‑ Ｉ‑25 ‑JERG-0-036A
10.9.6 保護区域では次の使用が要求されているか？
(1)

導電性の運搬台車

はい／いいえ(2)

帯電防止作業服？

はい／いいえ(3)

導電性の靴？

はい／いいえ(4)

イオナイザ？

はい／いいえ(5)

導電性の床？

はい／いいえ(6)

ヒール又はレグストラップ？

はい／いいえ(7)

リストストラップ？

はい／いいえ(8)導電性の椅子又はシートカバー？

はい／いいえ(9)

帯電防止ＩＣマガジン？

はい／いいえ(10)

ESD保護袋？

はい／いいえ(11)

ESD注意ラベル及び掲示？

はい／いいえ(12)

帯電防止フォーム？

はい／いいえ(13)

帯電防止バブルラップ？

はい／いいえ(14)

帯電防止のトートボックス又はトレイ？

はい／いいえ10.9.7 ESD不具合を報告するシステムはあるか？

はい／いいえ(1)

この報告書の受取りを指名されている人はいるか？

はい／いいえ(2)

発見不具合及び是正処置の記録はあるか？

はい／いいえ10.9.8 監査で次のことを確認しているか？
手順書、指示書、方針書などは、

(1)

(2)

a.

最新か？

はい／いいえb.

適切か？

はい／いいえc.

使用されているか？

はい／いいえ作業者訓練が十分かどうか、取扱作業に立会って監査しているか？

はい／いいえ(3)

技術的なESD損傷防止手法が適切か？

はい／いいえ(4)

ESD損傷防止のための作業者の行動が適切に行われているか？

はい／いいえ‑ Ｉ‑26 ‑JERG-0-036A
10.10

ESDS保護区域

10.10.1

ESDS保護区域のコンフィギュレーション管理の文書はあるか？

はい／いいえ

文書番号？
(1)

保護区域の構成品の性能チェックの実施に関する記録を規定されているか？

(2)

はい／いいえ保護区域は、認定されるべきであることが明記されているか？

(3)

はい／いいえ

保護区域には警告を表示することが明記されて
いるか？

(4)

はい／いいえ

保護区域に立ち入る人間は、最低限のESDに対する認識についての訓練を受ける必要のあることが明記されて
いるか？

(5)

10.10.2

はい／いいえ休憩／交替時のESDSアイテムの処置について説明されているか？

はい／いいえESD損傷防止は、次のESD管理を通して、実施されているか？

はい／いいえ(1)

ESD保護材料・用品の選定、適用についての検討？

はい／いいえ(2)

ESD保護区域の認定？

はい／いいえ(3)

その他？

10.10.3

ESD保護材料の選定に際して、次の保護特性を考慮しているか？

(1)

摩擦帯電の発生に対する保護特性？

はい／いいえ(2)

静電界に対する保護特性？

はい／いいえ(3)

直接放電に対する保護特性？

はい／いいえ10.10.4

ESD保護区域の相対湿度を、規定値内に制御しているか？

はい／いいえ(1)

定期的にモニタしているか？

はい／いいえ(2)

その点検記録はあるか？

はい／いいえ(3)

維持しなければならない最小レベルはあるか？

はい／いいえ(4)

適確なレベルを維持できない場合、是正処置手順はあるか？

はい／いいえ‑ Ｉ‑27 ‑JERG-0-036A
10.10.5

次の作業地区にはESD保護区域が設定されているか？

(1)

資材受入れ？

はい／いいえ(2)

受入検査？

はい／いいえ(3)

保管？

はい／いいえ(4)組立？

はい／いいえ(5)

ウェーブソルダリング？

はい／いいえ(6)

製造？

はい／いいえ(7)

試験？

はい／いいえ(8)

修理？

はい／いいえ(9)

品質検査？

はい／いいえ(10)

包装？

はい／いいえ(11)

据付け？

はい／いいえ

(12)

故障解析？

はい／いいえ(13)

その他

10.10.6

保護区域では次の使用が要求されているか？

(1)

導電性の運搬台車？

はい／いいえ(2)

帯電防止作業服？

はい／いいえ(3)

導電性の靴？

はい／いいえ(4)

イオナイザ？

はい／いいえ(5)

導電性の床？

はい／いいえ(6)

静電気検知器及びモニタ？

はい／いいえ(7)

ヒール又はレグストラップ？

はい／いいえ(8)

リストストラップ？

はい／いいえ(9)導電性の椅子又はシートカバー？

はい／いいえ(10)

帯電防止ＩＣマガジン？

はい／いいえ(11)

作業台用カバー？

はい／いいえ(12)

静電気発生防止工具？

はい／いいえ(13)

ESD保護袋？

はい／いいえ(14)

接地した保管用キャビネット又はふた付き箱？

はい／いいえ(15)

ESD注意ラベル及び掲示？

はい／いいえ(16)

帯電防止フォーム？

はい／いいえ(17)

帯電防止バブルラップ？

はい／いいえ(18)

帯電防止のトートボックス又はトレイ？

はい／いいえ(19)

こて先を接地したはんだこて？

はい／いいえ(20)

静電気を発生しないはんだ吸取り？

はい／いいえ(21)

空気ホースやスプレー器用イオナイザ？

はい／いいえ(22)

その他‑ Ｉ‑28 ‑JERG-0-036A
10.10.7

ESDSアイテムの運搬に運搬車を使用する場合、ESD保護材料でできたものを使用しているか？

はい／いいえ(1)

運搬車は、ESDSアイテムを出し入れする前に接地しているか？ はい／いいえ(2)

良好な接地を得るために、接地端子を頻繁に点検しているか？ はい／いいえ(3)

電荷の発生の有無を確認するために、運搬車の表面を頻繁に10.10.8

点検しているか？

はい／いいえ

ESD保護服の着用を要求しているか？

はい／いいえ(1)

電荷の発生の有無を確認するために、衣類を点検しているか？ はい／いいえ(2)

衣類のクリーニングを定期的に実施しているか？

(3)

クリーニングの方法は？

(4)

クリーニング及び点検の記録を維持管理しているか？

はい／いいえはい／いいえ導電性作業靴、ヒールストラップ又はレッグストラップの使用

10.10.9を要求しているか？
(1)

はい／いいえ電荷の発生の有無を確認するために、それらの点検を行っているか？

はい／いいえ(2)

汚れたときに交換又はクリーニングしているか？

はい／いいえ(3)

クリーニング後のテストは実施しているか？

はい／いいえ10.10.10 使用せざるを得ない材料からの電荷の発生を最小とするためにイオナイザを使用しているか？

はい／いいえ(1)

保護区域でのイオンブロワによる空気の流れはスムースか？

はい／いいえ(2)

放射線タイプを使用する場合は、製造者のリコールプログラム
によっているか？

(3)(4)

はい／いいえ電気型イオナイザの場合は、次の要求について点検する。
a.

少なくとも６か月毎にオゾンレベルを点検しているか？

b.

正負イオンがバランスよく出ていることを点検しているか？ はい／いいえc.

電磁干渉に対して感受性の高い作業で使用しているか？

はい／いいえイオナイザを空気ホースやスプレー器に使用しているか？

はい／いいえ‑ Ｉ‑29 ‑はい／いいえJERG-0-036A
10.10.11 ESD保護区域の床は、ESD保護材料でカバーされているか？

はい／いいえ(1)

床の状態の維持には特別の要求があるか？

はい／いいえ(2)

保護床にはワックスをかけてはならないことは理解されはい／いいえているか？
(3)

製造者の仕様に合致していることを保証するため、床の抵抗測定は実施しているか？

(4)

はい／いいえ

それらの点検記録は維持保管しているか？

はい／いいえ10.10.12 この保護区域には静電気検知器は配置されているか？

はい／いいえ(1)

それは連続モニタができるタイプか？

はい／いいえ(2)

スポットチェックタイプか？

はい／いいえ(3)

それは50Vの静電界の検知感度を持っているか？

はい／いいえ10.10.13 リストストラップには絶縁された外カバーがあるか？
(1)

はい／いいえリストストラップの両端は、作業員の行動の自由を妨げない
ように、スイベルコネクタになっているか？

はい／いいえ(2)

一端は容易に外れるコネクタになっているか？

はい／いいえ(3)

短絡防止用の抵抗が、コードの中に入っているか？

はい／いいえ(4)

リストストラップは、使用にあたって毎日点検しているか？

はい／いいえ(5)

それらの点検記録は維持保管しているか？

はい／いいえ(6)

故障したリストストラップは調査しているか？

はい／いいえ(7)

外来者のための余分なリストストラップを用意しているか？

はい／いいえ10.10.14 ESD保護用の椅子又はシートカバーを使っているか？

はい／いいえ(1)

それらをテストしたか？

はい／いいえ(2)

良好な接地を保証するために接地端子を点検しているか？

はい／いいえ(3)

それらはESD保護材料でできているか？

はい／いいえ10.10.15 作業台上面は、静電気保護材料でできているか？
(1)

短絡回路にならないように接地コードの中に抵抗が入っているか？

はい／いいえ(2)

作業台上面は定期的に清掃しているか？

(3)

電荷が発生しないことや電荷を拡散することを確認するた
めに、作業台上面を点検しているか？

(4)

はい／いいえ

それらの点検記録は維持保管しているか？

‑ Ｉ‑30 ‑はい／いいえはい／いいえはい／いいえJERG-0-036A
10.10.16 ESD保護区域で使用する全ての手持ち工具は、静電気を発生しない材料でできているか？

はい／いいえ(1)

はい／いいえ電荷を発生しないことを確認するために試験しているか？

10.10.17 ESD保護区域で使用するはんだごては、先端が接地されたものか？

はい／いいえ(1)

毎週チェックしているか？

はい／いいえ(2)電荷の発生のないことを確認するために試験しているか？

はい／いいえ10.10.18 ESD損傷防止用品及び材料は、(1)

仕様書によって購入しているか？

はい／いいえ(2)

適切な受入検査によって確認されているか？

はい／いいえ10.10.19 要求されたESD損傷防止用品及び材料は、認定された専門業者
又は購買リストから選定しているか？

はい／いいえ10.10.20 ESD対策の教育・訓練を受けていない人間は、ESD保護区域に立
ち入ることを禁止しているか？

はい／いいえ10.10.21 ESD関連のルールが遵守され、不具合の是正処置が完了したことを確認するための責任者はいるか？
(1)

その責任者は、ESD保護区域への立入禁止を命令する権限を持っているか？

(2)

はい／いいえはい／いいえその責任者は、ESD保護方針や手順に従わない場合、ESD保護区域での作業を中止させることができるか？ はい／いいえ(3)

その責任者は、ESDの問題を解決するために、区域管理者を通さずに上位の管理レベルに直接報告することができるか？

10.10.22 ESD保護用のゴミ箱は使用されているか？
(1)

はい／いいえはい／いいえそのゴミ箱の内敷きは静電気を発生しないものでできているか？

はい／いいえ10.10.23 ESD保護区域は、袋類、シャントバー、ヒールストラップ、
ラップ類、ラベル類等のESD保護材料の消耗品を補給しているか？

‑ Ｉ‑31 ‑はい／いいえJERG-0-036A
10.10.24 袋類、箱、リストストラップなどESD保護材料の交換を決定す
るのはだれか？
(1)

区域管理者？

はい／いいえ(2)

品質保証部門検査員？

はい／いいえ(3)

ESDのモニタ員？

はい／いいえ(4)

エンジニア？

はい／いいえ(5)

その他

10.10.25 ESD保護用品、材料が予想通りの機能を持っていることを確認するために、受入検査を実施しているか？

はい／いいえ(1)

この作業の責任者はいるか？

はい／いいえ(2)

受入れに際しての基準は確立しているか？

はい／いいえ(3)

これらの点検記録は管理されているか？

はい／いいえ10.10.26 監査で次のことを確認しているか？
(1)

(2)

手順書、指示書、方針書などは、
a.

最新か？

はい／いいえb.

適切か？

はい／いいえc.

使用されているか？

はい／いいえ作業者訓練が十分かどうか、取扱作業に立会って監査しているか？

はい／いいえ(3)

技術的なESD損傷防止手法が適切か？

はい／いいえ(4)

ESD損傷防止のための作業者の行動が適切に行われているか？

はい／いいえ‑ Ｉ‑32 ‑JERG-0-036A
10.11

品質機能

10.11.1

検査員と品質管理担当者は、ESD教育・訓練を受けているか？

10.11.2

ESDSアイテムを取扱う又は試験する全ての検査地区をESD保護区域であるとみなしているか？

10.11.3

はい／いいえはい／いいえESD注意手順を品質管理担当部門に配布し、品質保証マニュ
アルに記述してあるか？

はい／いいえ10.11.4

品質管理担当者が、ESD保護作業区域を認定しているか？

10.11.5

品質管理担当者が、図面、文書、組立品、装置のESDマーキン
グ及び注意書きの適正さを審査しているか？

10.11.6

はい／いいえはい／いいえ品質管理担当者は、ESD管理が契約と購入注文書にあることを確認するために、調達仕様書を審査する責任を持つか？

10.11.7

はい／いいえ品質管理担当者は、ESD管理実施状況の事前審査を次に対して確認しているか？

(1)

契約者？

はい／いいえ(2)

下請業者？

はい／いいえ(3)

供給業者？

はい／いいえ10.11.8

品質管理担当者は、社内のESD保護作業区域を監査しているか？

(1)

10.11.9

これらの監査の記録は利用できるか？

はい／いいえはい／いいえ信頼性のあるESD管理プログラムが維持されていることを確認するために、品質管理担当者は、次を定期的に監査しているか？

(1)

契約者？

はい／いいえ(2)

下請業者？

はい／いいえ(3)

供給業者？

はい／いいえ10.11.10 品質管理担当者は、適切なESD注意方法が含まれていることを確認するために図面や手順を審査しているか？

はい／いいえ10.11.11 品質管理担当者は、ESD故障がデータバンクに納められ、原因、傾向、是正処置のデータが保持されていることを確認しているか？ はい／いいえ‑ Ｉ‑33 ‑JERG-0-036A

付 録 II

20.1

参考文献

一般
参考文献を次に示す。目録は、発表年代順としているが、シリーズ化されているものについてはまとめている。本文２項に示されているものについては、省略している。

20.2
(1)

目録
"Electrical Overstress/Electrostatic Discharge Symposium
Proceedings" (1979‑1983 /Yearly), Reliability Analysis Center(2)"Electrical Overstress/Electrostatic Discharge Symposium
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(3)

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中 村 恒 久 ･ 二 澤 正 行 , " 静 電 気 シ ー ル ド バ ッ グ の 評 価 （ 第 二 報 ） ",プ ラ ス チ ッ ク ス エ ー ジ (4.1992)(35)

R‑3‑ES‑01, " 平 成 ３ 年 度 静 電 気 放 電 (ESD)対 策 調 査 研 究 報 告 書 " (3.1992),日本電子部品信頼性センター‑ II‑3 ‑付録III
測定データ集（1）ハーネスの静電容量（2）ハーネスのインダクタンス（3）ハーネスの帯電（帯電電荷量と表面電位）（4）ハーネス起因ESDの放電波形（5）ハーネス起因ESDモデルによるシミュレーション結果と測定結果- III-1 -（1）ハーネスの静電容量測定コンフィギュレーション

固定
（麻）紐

帯電方法：巻取状態から引伸ばす

正面図

高さ
80cm（基準）150cm、40cm

付図1-1 巻取状態時の測定コンフィギュレーション
巻取状態のハーネ
スを約5cm持上げ
る

巻取状態
のハーネス
静電
マット

ハーネスを引伸ばす
静電マット

付図1-2 ハーネス持上げ時及び引伸ばし時のコンフィギュレーション

測定結果
付表1-1 測定サンプル
電線の種類

コネクタ

被覆 (注1)

束線数

長さ

ストレート

Dsub(9pin)

PVC

8本

10m

備考

20m
37本

10m

XETFE

8本

10m

Spec55電線

STP(注2)μDsub(9pin)

XETFE

8本

10m

Spec55電線, 4pair

UTP(注3)Dsub(9pin)

XETFE

8本

10m

Spec55電線, 4pair

注1)PVC: polyvinyl chloride(ポリ塩化ビニル), XETFE: Cross linked Ethylene Tetra Fluoro Ethylen
注2) Shielded Twisted Pair

注3) Unshielded Twisted Pair

- III-2 -付表1-2 測定結果（電線の種類）
被覆 XETFE(注 1)
電線の状態

巻取

展開

巻取(注 2)

ストレート

217.2pF

259 pF81.5 pF

STP

169.2 pF

334.2 pF

102.6 pF

UTP

118.1 pF

223.3 pF

101.1 pF

注1)束線数8本, 電線長10m

付表1-4 測定結果（電線の束数）

被覆 PVC(注 1)
10m

ストレート

188.8 pF

ストレート

367.8 pF

シールド未接地

注2) 5cm持上げ

付表1-3 測定結果（電線の長さ）

電線の長さ

備考

被覆 PVC(注 1)
20m

備考

電線の束数

8本

37 本

備考

461 pF 巻取状態

ストレート

188.8 pF

274.3 pF

巻取状態

812.4 pF 展開状態

ストレート

367.8 pF

458 pF展開状態

注1)束線数8本

注1)電線長10m

付表1-5 測定結果（電線の床からの高さ）
被覆 PVC(注 1)
床からの高さ(注 2)

40cm

80cm

150cm

備考

ストレート

197.5 pF

188.8 pF

133.2 pF

巻取状態

注1)束線数8本, 電線長10m注2)付図1-1の「高さ」を指す- III-3 -（2）ハーネスのインダクタンス
測定コンフィギュレーション

静電マット
付図2-1 引伸ばし時のコンフィギュレーション

測定結果●ケーブル状態：ストレート（長さ 10m）

●ケーブル状態：巻取（長さ 10m）

被覆

インダクタンス(μH)

被覆

インダクタンス(μH)

PVC

13.9

PVC

33.1

XETFE

13.4

注)巻取の直径：200mm

巻取の直径- III-4 -（3）ハーネスの帯電（帯電電荷量と表面電位）
帯電方法

ハーネスの帯電電荷量と表面電位について、付表3-1にまとめたように①帯電ガンを用いた方法、②持上げ時、③ハーネス引伸ばし時それぞれについて測定した。持上げ時の測定コン
フィギュレーションを付図1-1に、巻取状態の測定コンフィギュレーションを付図3-1にそれぞれ示す。なお、各帯電測定前には、ハーネス被覆及び心線の除電を実施した。

付表3-1 帯電方法
帯電方法
帯電ガン

内容

備考

帯電ガン(-1kV)を用い、巻取状態のハーネ
スに一様に帯電させる。

持上げ時の帯電

静電マット上にある巻取状態のハーネスをコンフィギュレー

持上げたときの帯電を指す。

ションは付図1-2

ハーネス引伸ばし持上げたハーネスを静電マット上に引伸ばコンフィギュレー

時の帯電したときの帯電を指す。

ションは付図1-2注)帯電試験前に、ハーネス被覆及び心線の除電を実施

測定コンフィギュレーション

表面電
位測定

固定
（麻）紐
固定紐

帯電方法：巻取状態から引伸ばす

正面図

高さ
80cm（基準）150cm、40cm

注) ハーネス巻取状態の図を示す。ハーネスの持上げ状態及び引伸ばし状態は付図1-2に示す。

付図3-1 電荷量及び表面電位測定時のコンフィギュレーション- III-5 -測定結果
ハーネスの帯電電荷量測定結果を付図3-2に示す。各コンフィギュレーションの差異による帯電電荷量の比較結果は次のとおりである。
(1)束線数（8本/37本）の差異：束線数が多いほど帯電電荷量が多い(2)ハーネス形状の違い(Straight/STP/UTP)：帯電方法により、帯電電荷量の傾向が異なる
・ハーネス持上げ帯電：若干の差だが、帯電電荷量の関係は「UTP<STP<ストレート」
・ハーネス持上げ後引伸ばしによる帯電：帯電電荷量に有意な差はない
・帯電ガンによる帯電：若干の差だが、帯電電荷量の関係は「STP< UTP<ストレート」(3)ハーネスの種類の違い（PVC/XETFE）：帯電方法により、帯電電荷量の傾向が異なる
・ハーネス持上げ帯電：帯電電荷量の関係は「PVC<XETFE」
・ハーネス持上げ後引伸ばしによる帯電：帯電電荷量の関係は「PVC<XETFE」
なお、XETFEの方が帯電電荷量のばらつきが大きい
・帯電ガンによる帯電：帯電電荷量の関係は「XETFE<PVC」

ハーネスの表面電位測定推移を付図3-3に示す。付図3-3より確認できた事項を以下に示す。
(1)表面電位：PVC,XETFE共に、ハーネス持上げ時に表面電位が高くなる(2)電荷のリーク：空気中と静電マット上でリーク傾向が異なる。
・空気中：PVC,XETFE共に、表面電位の変化はほぼ見られない。つまり、電荷リークはほぼ見られない。
・静電マット上：PVCは、表面電位が若干減衰している。ただし、表面電位がマイナスの状態を維持している。XETFEは、表面電位が即減衰し、極性がプラスに変化した。
(3)PVCとXETFEの差：PVCは、静電マット上から持上げたときの表面電位が低く、帯電電
荷量は小さいが、静電マット上にハーネス引伸ばして設置しても、大きな減衰効果はない。XETFEは、静電マット上から持上げたときの表面電位がPVCと比較して高く、帯電電荷量は大きいが、静電マット上にハーネス引伸ばして設置したときに大きな減衰効果がある。

- III-6 -

200
100
0
-200
-300

電荷量 [nC]

電荷量[nC]

-100

-400

□：帯電ガンでハーネ
ス被覆を帯電

-500
-600

-700
-800
-1.4 -1.2-1-0.8 -0.6 -0.4 -0.2

ハーネスの表面電位[kV]

0

0.2

0.4

120
〇： ハーネス引伸
90
ばし時の帯電60
30△：持上げ時
0
の帯電
-30
-60
-90
-120
-0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0
0.2

ハーネスの表面電位[kV]Harness

Insulation

Numberof wires

Connector

LengthHeightRed

Straight

PVC

8

Dsub 9

10m

80cm

Green

Straight

PVC

37

Dsub 37

10m

80cm

Blue

Straight

XETFE

8

Dsub 910m

80cm

Purple

STP

XETFE

8

Dsub 910m

80cm

Light Blue

UTP

XETFE

8

Dsub 910m

80cm

付図3-2 帯電電荷量の測定結果

付図3-3 ハーネス表面電位の測定結果(1/2)- III-7 -付図3-3 ハーネス表面電位の測定結果(2/2)- III-8 -（4）ハーネス起因 ESD の放電波形
ハーネスコネクタ接続時(負荷抵抗=50Ω)の放電状況を測定した際の測定コンフィギュレーションを付図4-1に、各条件で確認／測定した結果(放電波形)を付図4-2～付図4-7及び付
表4-2～付表4-6に示す。
本測定において、ハーネス接続時に放電電流が数百mA以上発生したこと、及び目視にて、ハーネスを接続する前（ピンが接触する前)に放電しており気中で火花放電が発生していること・持続放電には至っていないことを確認している。

表面電

固定紐

位測定

固定
（麻）紐

電流波
形測定

帯電方法：巻取状態から引伸ばす(負荷抵抗=50Ω)
正面図

高さ80cm（基準）150cm、40cm

付図4-1放電電流測定時のコンフィギュレーション (負荷抵抗=50Ω)
測定結果

摩擦、ストレート/PVC D-sub9pin、信号1、長さ10m、高さ80cm
摩擦、ストレート/PVC D-sub37pin、信号1、長さ10m、高さ80cm
摩擦、ストレート/PVC D-sub9pin 、信号2、長さ10m、高さ80cm
摩擦、ストレート/PVC D-sub9pin 、信号1、長さ20m、高さ80cm
摩擦、ストレート/PVC D-sub9pin 、信号1、長さ10m、高さ80cm、速度500mm/min

注）D-sub9pin は、ストレートケーブルで 1～8pin へピン挿入、9pin は空きであるため
束線数は 8 本となる

付図4-2放電波形（ハーネス束線数/長さの影響）

付表4-2 ハーネス束線数/長さの影響
パラメータ
電流ピーク

パルス幅

影響

考察

束線：37本＞８本

帯電電荷量の差異が、電流ピーク値に影響しハーネス長：20m＞10mている。

束線：37本＞８本

電線束線数の差異が、静電容量に現れ、パルハーネス長：20m＞10m

ス幅に影響している。

- III-9 -付図4-3 放電波形（ハーネス被覆の影響）

付表4-3 ハーネス被覆の影響
パラメータ
電流ピーク

影響
被覆：PVC < XETFE考察
帯電電荷量の差異が、電流ピーク値に影響し
ている。

パルス幅

被覆：PVC ≒ XETFE

電線被覆による静電容量の差異は、影響していない。
(付録(1)ハーネスの静電容量

参照：

PVC:367.8pF, XETFE:259.0pF)

摩擦、ストレート/PVC D-sub9pin、信号1、長さ10m、高さ80cm
摩擦、ストレート/PVC D-sub9pin、信号1、長さ10m、高さ40cm
摩擦、ストレート/PVC D-sub9pin、信号1、長さ10m、高さ150cm

付図4-4 放電波形（ハーネス高さの影響）- III-10 -付表4-4 ハーネス高さの影響
パラメータ
電流ピーク

影響

考察

高さ：有意差なし

高さが高くなると電位が高くなるため、火花放電する時の電界が高くなるが、バラツキの範囲内で、有意な差は無い。

パルス幅

高さ：有意差なし

同上

摩擦、ストレート/PVC D-sub9pin、信号1、長さ10m、高さ80cm
摩擦、ストレート/PVC microD-sub9pin、信号1、長さ10m、高さ80cm
摩擦、ストレート/PVC 丸形コネクタ、信号1、長さ10m、高さ80cm

付図4-5 放電波形（コネクタタイプの影響）

付表4-5 コネクタタイプの影響
パラメータ
電流ピーク

影響

検討考察

丸形≒μDsub <Dsub

帯電電荷量の差異が、電流ピーク値に影響し
ている

パルス幅

有意差なし

コネクタによる影響なし

また、ハーネス(巻取状態)を持上げた時の放電波形も取得した。測定コンフィギュレーショ
ンを付図4-6に、測定結果(放電波形)を付図4-7及び付表4-6に示す。なお、使用したハーネ
スは、「ストレート(8本)/PVC/10m」である。
固定
紐

巻取状態
のまま

50cm
高さ:80cm

高さ:5cmまで持上げる

付図4-6 ハーネス(巻取状態)持上げた状態で放電電流測定した時のコンフィギュレーショ
ン (負荷抵抗=50Ω)- III-11 -付図4-7 放電波形（ハーネスを持上げた時の影響）- III-12 -付表4-6 ハーネスを持上げた時の影響
パラメータ

影響

考察

帯電電荷量

持上げ時の方が引伸

持上げ、引伸ばし共に、電線被覆表面については接触(付図2-2)

ばし時より若干帯電/分離による帯電となる。引伸ばし時の帯電電荷量の電荷量が少ない

方が若干多い理由に、接触/剥離する面積が関係していると考えられる。(5.11.1.1.3 摩擦帯電 参照)

電流ピーク

持上げ時の方が引伸

上記帯電電荷量の差異と放電電流波形の差異(持上げ時

ばし時より若干小さ

はパルス状ではない)が電流ピーク値の差異の理由と考

い

えられる。
なお、電流ピークまでの立上り速度は、数nsで300mAであり、引伸ばし時(数nsで-100mA)よりも速
い。

パルス幅

パルス状ではない。

巻き線状態によるコイルの効果(自己インダクタンスのまた、放電電流がプ効果)が現れたと考えられる。

ラスになるまでの時
間は30ns~40nsであり、引伸ばし時の半分以下の時間となった。

（5）ハーネス起因ESDモデルによるシミュレーション結果と測定結果
モデル

付図5-1 ハーネス起因ESDモデル（20mのXETFEハーネスの例）- III-13 -Current [A]シミュレーション結果と測定結果

MeasureSimulation (3 Circuits)
Simulation (6 Circuits)Time [s]Current [A]MeasureSimulation (3 Circuits)
Simulation (6 Circuits)Time [s]付図5-2 放電電流波形の測定結果とシミュレーション結果（20mのXETFEハーネスの例）

放電電流波形の測定結果とシミュレーション結果の比較を行い、全体波形形状、初期放電拡大波形形状及び放電電流のモデル化の観点から確認できた事項を次に示す。

(1)全体波形；
・最初に発生した負のパルス長, パルス高さ, パルス形状が同等
・次に発生した正のパルス長, パルス高さ, パルス形状が同等
・約1μsまでの放電波形が同等(2)初期放電拡大波形；
・立上り速度がモデルより実測の方が速い
・パルス形状になるまでの全体波形形状は同等(3)放電電流のモデル化；
シミュレーション結果と実測した放電波形を比較した結果、モデルの CL 回路を６Circuits にしたときのシミュレーション結果のほうが 3Circuits より実測に近い波形であることを確認した。

- III-14 -