J. Inst. Electrostat. Jpn.

静電気学会誌，34, 1 (2010) 37-43

人体からの静電気放電に及ぼす接地電極形状の影響(III)
吉 原宏*，吉 田 孝 博*，増 井 典 明*, 1(2009 年 8 月 3 日受付；2010 年 1 月 29 日受理)

Effect of the Shape of Grounded Electrode on the Electrostatic Discharge
from Charged Human Body (Part III)
Hiroshi YOSHIHARA,* Takahiro YOSHIDA * and Noriaki MASUI*, 1(Received August 3, 2009；Accepted January 29, 2010)

In recent years, electrostatic discharge (ESD) causes serious damages to semiconductor devices and electronicequipments. It is necessary to explain the characteristics of ESD in order to examine the cause of ESD troubles. In
actual situation of ESD from a charged human body, the grounded metals have various shapes and the body potential
takes various values. Therefore, in this study, we research the effects of the body potential and shape of the groundedelectrode on the waveforms of discharge current, the gap length of discharge inception, and the number of discharge
channel. The body potential is from ±2kV to ±8kV. A rod electrode and hemisphere electrodes made of brass are usedas the grounded electrodes. The radius of curvature of the grounded electrodes is from 2.5 mm to 20 mm. A plateelectrode is also used. The appearance rate of the waveform of discharge current with multiple peaks and a single
channel increases, when the body potential rises, and in addition, it increases, when the radius of curvature of theelectrode closes to that of finger tip (15 mm). Waveforms of discharge current with multiple channels show the higher
amplitude impulse associated with the wavefront than those with a single channel. ESD with multiple channels is notappeared when the discharge current has three peaks.

1.

はじめに近年，半導体デバイスや電子機器等の微細化が進むにつれて，静電気による誤動作，破壊などの静電気障害が頻繁に発生し，問題になっている．
その原因の 1 つに，帯電した人体からの静電気放電(ESD：Electrostatic discharge)があり，放電電流による半導体デバイスの破壊や，その放電に伴い発生する放射電磁ノイズによる誤動作の要因になっている.しかし，帯電した人体からの放電現象については，未だ解明には至っていない 1,2)．
一方，半導体デバイスおよび電子機器の静電気耐性を評価する方法の一つとして，国際標準規格 IEC-61000-4-2 で定められる ESD に対する機器のイミュニティを評価する試験法がある 3)．この試験法は，人体からの静電気放電を，静電容

図 1 ESD 試験器の電流波形（IEC61000-4-2）
Fig. 1 Current waveform from ESD generator.
(IEC61000-4-2)

量 150 pF のコンデンサの充電電荷を 330 Ω の抵抗を介したの違いや，放電対象となる接地金属の形状による放電特性の放電で模擬したものであり，放電電流波形を図 1 のように定変化は考慮されていない．

義している．しかしながら，人体電位や極性による波形形状そのため，現実の ESD に即した試験方法の確立や，ESD 障害へのより確実な対応を検討するためには，帯電した人体か

キーワード：ESD， HBM，放電電流，放電電荷量，放電開始
ギャップ長，IEC61000-4-2* 東京理科大学工学部電気工学科(102-0073 東京都千代田区九段北 1-14-6)
Department of Electrical Engineering, Tokyo University ofScience, 1-14-6, Kudan-kita, Chiyoda-ku, Tokyo 102-0073,
Japan1
masui@ee.kagu.tus.ac.jp

らの放電現象の解明が不可欠である．
当研究室のこれまでの研究において，同一の被験者であっても指先からの放電電流は，人体電位と極性および接地金属電極の形状によって異なった特性を示すことが明らかになっている 4)．前報 5)では曲率半径が 0.18-2.5 mm の接地電極を用いて，曲率半径が小さい場合の放電特性について調査し，

38

静電気学会誌

第 34 巻

第 1 号（2010）

接地電極の曲率半径，人体電位および極性が，放電電流波形および放電路特性に及ぼす影響を検討した．本報告では, 曲率半径が 2.5-20 mm の半球電極および平板電極を用いて,曲率半径の大きい場合について，前報と同様の検討を行った．
2.

装置および実験方法

2.1 放電電流波形および放電ギャップ長の測定
図 2 に測定装置の概略を示す．被験者の指先は，テフロン棒と緩衝材によって固定する．接地金属板上に縦横 1 m 角で厚さ 1 mm のテフロン板 2 枚を重ねて敷き，その上に 70 cm
角で厚さ 5 mm のテフロン板とアクリル板を 1 枚ずつ重ねた
厚さ計 12 mm の絶縁板の上に裸足で立った被験者を，5 GΩ

図 2 測定装置の概略
Fig. 2 Schematic view of apparatus for experiment.の抵抗を介して±2，±4，±6 および±8kV に充電し，指先に接地金属電極を 0.4 mm/s の速さで近づけ放電させる．
今回の測定に用いた接地金属電極は，先端の曲率半径が 2.5mm の真鍮棒電極，曲率半径 5，10，15，20 mm の真鍮半球電極および半径 50 mm の円盤形の真鍮平板電極である．
火花放電発生と同時に，電流プローブ 2 で検出するトリガ信号を用いて，放電開始ギャップ長を計測しているカウンタの読みを止め，微動台とモータを接続しているクラッチを切る．なお，指先と電極が接触したときのギャップ長をゼロ位置とする調整を毎回行った．

図3

放電電流波形は，電流プローブ 1（Tektronix CT-1，帯域 1

皮膚抵抗の測定法

Fig. 3 Measurement system of skin resistance.

GHz）を用いて，オシロスコープ（Tektronix TDS5104，帯域1 GHz，サンプル速度 5 GS/s）で観測した．放電は，各人体電位および各接地金属電極において 20 回ずつ測定を行った．
今回の測定は，被験者の指先の曲率半径が約 15 mm，指先の平均皮膚抵抗は 1.11 MΩ，人体の静電容量が 188 pF である
1 名の被験者（20 代男性）で行った．また，全ての測定は，相対湿度 40±3％，温度 23±2℃，大気圧 1,010±10 hPa に測定暗室を調整し行った．
人体の皮膚抵抗は，図 3 に示すように，間隔 10 mm で配置した直径 3 mm，絶縁板からの高さ 20 mm の導体棒に，指先

図 4 人体静電容量を測定するための等価回路
Fig. 4 Equivalent circuit for measuring capacity of humanbody.

（第一関節より先の部分）を 500 gw の力で 10 秒間押しつけたときの導体棒間の抵抗値を皮膚抵抗とした．

2.2 放電路の撮影

図 4 に人体静電容量の測定装置の等価回路を示す．既知の指先および放電ギャップ間に現れる放電路の形態と放電

基準容量 C０と人体を直列に接続し，電圧 V０をかける．V０は電流波形との関係を検討するために，ディジタル一眼レフカ

C０と人体の静電容量Ｃｈの値に反比例して分圧される．このメラ（PENTAX, ＊ist D）にイメージインテンシファイア（浜ときの人体の電位をＶｈとする．人体と並列に，人体から電松ホトニクス ナイトビュア C3100）を取り付け放電形態の位計に至るまでのケーブル等の浮遊容量Ｃe が挿入されてい撮影を行った．

るので，次式(1)により人体の静電容量Ｃｈを求める．

Ch Co Vo Vh 1 Ce3.
(1)

結果

3.1 代表的な放電電流波形
接地金属電極に曲率半径 10 mm の半球電極を用いて，人体電位を±2-±8kV に変化させたときの平均的かつ特徴的な放1-0.50.8-0.4

Current [A]Current[A]

Current[A]
Current [A]

人体からの静電気放電に及ぼす接地電極形状の影響(III)（吉原 宏ら）

A

0.6

0.40.2-0.3

A-0.2-0.1

0-0.2
-200

00200

400

600

800

1000

0.1-200

1200

0200

Time[ns][ns]
Time(a) +2kV

Current[A]
Current [A]Current[A]
Current [A]

0.6

1200

0.40.2

C

800

1000

1200

800

1000

1200800

1000

1200-0.6

B-0.4-0.2

00200

400

600

800

1000

0.2-200

12000200

Time[ns][ns]
Time400

600

Time [ns][ns]Time(b) -4kV(b) +4kV2-2

1.6-1.6

Current[A]
Current [A]Current [A][A]Current

1000-0.8

01.2

D0.8

0.4

0-1.2C-0.8-0.4

00200

400

600

800

1000

0.4-200

1200

0200

Time[ns]
[ns]
Time

400

600

Time[ns][ns]
Time(c) -6kV(c) +6kV
2.5-2.5

2-2

ECurrent[A]
Current [A]Current [A]Current[A]800(a) -2kV

B

1.5

10.5

0-0.5-200

600-10.8-0.4-200

400Time [ns]
[ns]
Time

1-0.2-200

39

E-1.5-1-0.5

00200

400

600

800

1000

12000.5-2000200400600

Time[ns][ns]
TimeTime[ns][ns]Time(d) +8kV(d) -8kV

図 5 放電電流波形 (正放電)Fig. 5 Waveforms of discharge current.
(Positive discharge)

図 6 放電電流波形 (負放電)
Fig. 6 Waveforms of discharge current.
(Negative discharge)

電電流波形を，正放電に関しては図 5 に，負放電に関しては鋭いピークの後に 2 つ目のピークを持つ 2 ピーク波形が現れ

図 6 に示す．なお，今回は人体電位が正の場合の放電を正放る．同じ 2 ピーク波形でも，最初のピークが 2 つ目のピーク

電，逆に負の場合を負放電と定義する．

より大きい波形 B と，逆に最初のピークよりも 2 つ目のピー

正放電では，人体電位が低い+2kV のとき，図 5(a)のようにクの方が大きい波形 C が現れる．+6kV では図 5(c)のように 3最初に鋭く立ち上がる 1 つのピークのみを持った 1 ピーク波つのピークを持つ 3 ピーク波形（波形 D）が現れる．+8kV形（波形 A）が現れ，+4kV になると図 5(b)のように最初のでは最初のピークが緩やかに立ち上がった後に図 5(d)のよう

40

静電気学会誌

第 34 巻

第 1 号（2010）

た．同様に， -4kV では図 6(b)のような波形 B が，-6kV では
図 6(c)のような波形 C が現れ，+4kV の波形形状と同様の形状であった．-8kV では+8kV と同じく図 6(d)のような波形 Eとなった．また，負放電では正放電の波形 D のような 3 つの1001008060402002.5

体電位および接地電極の曲率半径ごとの出現率を示す．以下，平板電極については曲率半径をPlateと示した．
人体電位+2kVでは，曲率半径に関係なく全て波形Aであった．しかし，+4kVになると波形Aは現れなくなり，波形Bの101520Plate8060402002.58060402005101520Plate

Radiuscurvature ［mm］
Radiusof ofcurvature［mm］

1520Plate

1008060402002.55101520Plate

Radius of curvature ［mm］
Radiusof curvature ［mm］(c) +6kV

出現率が最も高くなる．接地電極と指先の曲率半径(15 mm)

10(b) +4kV

100

2.55

Radiuscurvature ［mm］
Radiusof ofcurvature［mm］(a) +2kV
Appearance rate of waveform[%]
Appearance
ratetype[%]

図7に，図5に示した正放電における放電電流波形A-Eの人

5

Radiuscurvature ［mm］
Radiusof ofcurvature［mm］

ピークを持つ波形は現れなかった．
3.2 放電電流波形の出現率

Appearance rate of waveform[%]
Appearance
ratetype[%]

正放電の+2kV と同じく 1 つのピークを持った波形 A が現れ

Appearance rate of waveform[%]
Appearance
ratetype[%]

負放電では，人体電位が -2kV のときは，図 6(a)のように，

Appearance rate of waveform[%]
Appearance
ratetype[%]に 2 つ目のピークが現れる波形 E となっている．

(d) +8kVの違いが大きくなるほど波形Bの出現率が高くなり，接地電

図 7 放電電流波形の出現率 (正放電)

極の曲率半径が指先の曲率半径に近いほど波形Cの出現率がFig. 7 Appearance rate of 5 kinds of waveform of discharge
current. (Positive discharge)高くなる傾向を示す．+6kVでは，曲率半径15 mmに近いほど率が高くなる傾向を示す．
図 8 に，図 6 に示した負放電における放電電流波形 A-E の人体電位および接地電極の曲率半径ごとの出現率を示す．人
体電位-2kV では，波形 A の出現率が最も高いが，+2kV と異8060402002.5る傾向を示す．-8kV では+8kV と同様に，曲率半径 15 mm に近い曲率半径で波形 E の出現率が高くなり，逆に離れるほど波形 C の出現率が高くなる傾向を示す．
以上の結果から，正放電，負放電ともに，人体電位が低く，接地電極と指先の曲率半径の違いが大きいほど，最初のピークのみが大きく，鋭く立ち上がる1ピーク波形の出現率が高くなることがわかる．そして，接地電極の曲率半径が指先のAppearance rate of waveform[%]
Appearance
ratetype[%]

出現率が高くなり，逆に離れるほど波形 B の出現率が高くな

101520PlateRadiuscurvature ［mm］
Radiusof ofcurvature［mm］

なり指先の曲率半径に近い曲率半径ほど波形Bが多く出現した．-4kV，-6kV ともに曲率半径 15 mm に近いほど波形 C の5(a) -2kV

100

Appearance
ratetype[%]Appearance rate of waveform[%]

波形Eの出現率が高くなり，逆に離れるほど波形C，Dの出現

1001008060402002.55101520Plate

Radius of curvature ［mm］
Radiusof curvature ［mm］

Appearance rate of waveform[%]
Appearance
ratetype[%]高くなる傾向を示す．+8kVでは，曲率半径15 mmに近いほどAppearance rate of waveform[%]
Appearance
ratetype[%]

波形Dの出現率が高くなり，逆に離れるほど波形Cの出現率が(b) -4kV

1008060402002.55101520Plate

Radiuscurvature ［mm］
Radiusof ofcurvature［mm］

8060402002.55101520Plate

Radius of curvature ［mm］
Radiusof curvature ［mm］(c) -6kV(d) -8kV

図 8 放電電流波形の出現率 (負放電)
Fig. 8 Appearance rate of 5 kinds of waveform of discharge
current. (Negative discharge)

曲率半径に近づき，なおかつ人体電位が高くなるとともに，2ピーク波形が出現し，続いて正放電の場合のみ3ピーク波形

極間の単数路放電および複数路放電の一例を示す．また，図が出現する．最終的には，正放電，負放電ともに最初のピー10(a)に曲率半径 10 mm の接地電極を用いたときの，各人体電クが緩やかに立ち上がり，次のピークが現れる波形Eの出現位における単数路放電と複数路放電の出現率を示す．人体電率が高くなる．

位が±2kV の場合，全ての放電が複数路放電となり，その放3.3 接地電極形状と放電形態の関係
6)

電路数は 4 本以上と多く出現する場合も観測された．人体電すでに報告したように ，指先と接地電極との間で発生す位を高くし，±4kV になると，単数路放電が現れ，複数路放る ESD の放電形態には，放電路が 1 本観測される単数路放電

電の放電路数も 2-3 本程度の場合がほとんどである．±6kVと，複数本観測される複数路放電がある．
図 9 に，±4kV における，指先と曲率半径 10 mm の接地電では複数路放電に比べ単数路放電の出現率が高くなる． ±8kVになると単数路放電のみが出現する．

人体からの静電気放電に及ぼす接地電極形状の影響(III)（吉原 宏ら）

1mm

GroundedElectrode

Finger tip

1mm100806040200+2+4+6+8Chargedpotential
potential ［kV］ ［kV］
ChargedAppearance
ratechannel[%]
Appearance rate of discharge[%]

Finger tipAppearance
ratechannel[%]
Appearance rate of discharge[%]

GroundedElectrode

41100806040200-2

Positive discharge
複数路放電
単数路放電
Single discharge channel
Multiple discharge channel(a) +4 kV

単数路放電

1mm

1008060402002.5

複数路放電

ともに，接地電極の曲率半径が指先の曲率半径 (15 mm)に近いほど単数路放電の出現率が高く，逆に離れているほど複数路放電の出現率が高い．
図10(c)に，各放電電流波形における単数路放電と複数路放電の出現率を示す．なお，図10(c)は，本研究における全ての測定結果を用いて算出した．正放電，負放電ともに，波形Aの場合は全て複数路放電となり，波形Bにおいても複数路放電の出現率は80%以上であった．しかし，波形Cの複数路出現率は30%を下回った．正放電の波形DおよびE，負放電の波形Eでは全て単数路放電であった．

Appearance
ratechannel[%]
Appearance rate of discharge[%]

図 9 放電路写真
Fig. 9 Photographs of discharge channel.

電および複数路放電の出現率の関係を示す．正放電，負放電

101520Plate

1008060402002.55101520

Plate

Radiusofofcurvature［mm］
Radiuscurvatue ［mm］

Negative discharge(b) 2 種類の放電路の出現率と接地電極の曲率半径（人体電位：±4 kV）(b) Appearance rate of two types discharge channel for thechange in radius of curvature of grounded electrode.
(Body potential: ±4 kV)Single discharge channel
Multiple discharge channel(b) -4 kV

図 10(b)に ±4kV における接地電極の曲率半径と単数路放5Radius of curvatue ［mm］
Radiusof curvature ［mm］
Positive discharge

Appearance
Appearance rate of discharge
ratechannel[%][%]

Finger tip

Appearance rate ofdischarge channel
[%]

1mm

GroundedElectrode-8

Negative discharge

100806040200ABCDE

Appearance
Appearance rate of discharge
ratechannel[%][%]

Finger tip-6(a) 2 種類の放電路の出現率と人体電位（接地電極の曲率半径：10 mm）(a) Appearance rate of two types discharge channel for thechange in body potential.
(Radius of curvature of grounded electrode: 10 mm)

Appearance
ratechannel[%]
Appearance rate of discharge[%]

GroundedElectrode-4

Chargedpotential
potential ［kV］ ［kV］
Charged

100
80
6040
200ABCD

Waveform type ［kV］

Waveform typetype
Waveform

Positive discharge

Negative discharge

Waveform typeE(c) 2 種類の放電路の出現率と放電電流波形(c) Appearance rate of two types discharge channel forthe change in waveform of discharge current.
図 10 複数路放電と単数路放電の出現率
Fig. 10 Appearance rate of single discharge channel andmultiple discharge channels.

3.4 接地電極形状と放電開始ギャップ長の関係
図 11 に，人体電位および接地電極の曲率半径と平均放電開始ギャップ長の関係を示す．正放電では，波形 A のみ出現ギャップ長が最も短く，次いで波形 C，波形 D，波形 E の順で長くなることが分かる．

する+2kV の場合，平均放電開始ギャップ長は接地電極の変3.5 接地電極形状と初期放電率の関係化に対しほぼ一定の値を示した．接地電極の曲率半径により

表2に，人体電位および各放電電流波形形状における平均波形形状が変化する正放電の+4kV 以上および負放電では，初期放電率を示す．接地電極を指先へ接近させる静電気放電

接地電極と指先の曲率半径が近くなるほど，放電開始ギャッ

では，最初の火花放電の後に，さらにギャップ間が近づくと,プ長は長くなる．

次の火花放電が起きるが，我々は最初の火花放電のみを対象

表 1 に，+6kV および-6kV の場合の，各放電電流波形形状として測定を行っている．初期放電率は，図5，6で例示した放における平均放電開始ギャップ長を示す．波形 B の放電開始

電電流波形から求めた放電電荷量を人体の帯電電量で除した

42

静電気学会誌

第 34 巻値を百分率で表した値である7)．表2より，初期放電率は人体

2.5

Gap[mm]Gaplength
length [mm]第 1 号（2010）+8kV

電位が高いほど高くなる傾向がある．人体電位±2kV では初2期放電率は20%を下回り，-2kVの場合には，波形Aの方が波+6kV

1.5形Bに比べ2-3%程度さらに低い値となった．±4kV 以上にな+4kV

1ると初期放電率は45%を超え，±8kV になると65%程度になる．また，人体電位が高く，指先と接地電極の曲率半径が近0.5いほど多く出現する波形Eが最も初期放電率が高く，次いで+2kV0051015波形Dが高い．なお，2つのピークをもつ波形Bおよび波形CＰｌａｔｅ2520の比較では，第1ピークがより高く鋭い波形Bの方が，波形C

Radiusof ofcurvature［mm］
Radiuscurvatue ［mm］に比べて初期放電率が3-5%程度高くなった．

(a) Positive discharge

Gaplength[mm]Gaplength [mm]2.5-8kV

4.

2考察

4.1 放電開始ギャップ長-6kV

1.51

我々はすでに，高圧側の電極が導電性ペーストを塗付した指先や 15 mm の金属半球電極であると，接地電極の曲率半径-4kVを 2.5-20 mm の半球電極および平板の範囲で変化させた場合

0.5でも，放電開始ギャップ長は大きく変化せず複数路放電も出-2kV
005101520現しないことを報告している 5)．しかし，人体の指先からの

Ｐｌａｔｅ
25

Radiuscurvatue ［mm］
Radiusofofcurvature［mm］

放電では，接地電極の曲率半径が 2.5-20 mm の半球電極およ(b) Negative discharge

び平板電極において，曲率半径によって放電開始ギャップ長

図 11 接地電極曲率半径と平均放電開始ギャップ長の関係
Fig. 11 Relationship between average gap length of discharge
inception and the radius of curvature of grounded electrode.

が変化し，複数路放電も出現するなど，金属間放電とは異なる特性が現れた．なお，今回の実験ではコロナ放電は発生しなかった．
この結果について，我々は以下のように推測している．電表 1 放電電流波形と平均放電開始ギャップ長の関係
Table 1 Relationship between waveforms of discharge
current and average gap length of discharge inception.

極の曲率半径が指先と異なってくると，ギャップ間はみかけ上，不平等電界となるが，一方の電極が指先の場合，指先のWaveformsof discharge
current

Average gap length ofdischarge inception ［mm］

皮膚抵抗が高いため電荷が移動し難く，導体どうしのような+ 6kV- 6kV

突電離を起こすのに必要な電界を得ることができない．さらA××に，不平等電界では，衝突電離に必要な電界領域が狭くなる

B

1.102

1.093

ことも一因と考えられる．その一例として，人指し指よりもC

1.543

1.615

曲率半径の小さい小指からの放電では，接地電極の曲率半径D

1.721×が同じであるにもかかわらず，人指し指のときよりも放電開E

1.991

1.839

始ギャップ長が短くなるという結果が得られている．

電界の集中が起こらないため，ギャップが短くならないと衝表 2 放電電流波形と初期放電率の関係
Table 2 Relationship between waveforms of discharge current and average initial discharge ratio.
Waveformsof discharge
current+2kV-2kV+4kV-4kV+6kV-6kV+8kV-8kV

A

16.1

16.9××××××

B×

19.1

49.9

51.2

59.9

63.1

61.8

64.8C××

46.1

48.3

56.7

60.3

58.2

61.2

D××

53.2

×

62.4×

64.9×

E××××

67.7

66.5

68.6

67.1

Average initial discharge ratio [%]人体からの静電気放電に及ぼす接地電極形状の影響(III)（吉原 宏ら）

43

また，ギャップ間隔が狭くなると，指先表面の電界が強め低いのは，前項でも論じたように放電開始ギャップ長が短くられ，指先表面の凹凸部分や汗腺等の比較的電荷が集中しや放電開始電界強度が高いため，1 ピーク目で充電電荷量の大すい部分に複数路放電が発生するものと考えられる．

半が流れ，ギャップ間電圧が低下した結果，残留電荷の割合

ここで， ±4kV と ±6kV を例にとり，人体電位を放電開始が大きくなるためと考えられる．

ギャップ長で除して，みかけの放電開始電界強度と放電電流波形形状との関係を調査すると，50kV/cm 付近で波形 B，5.

40kV/cm 付近で波形 C，35kV/cm 付近で波形 D，30kV/cm 付

人体の帯電電位および接地電極の形状が，人体からの放電近で波形 E となった．また，45kV/cm 以上のときに複数路放電流波形に大きな影響を及ぼすことを確認した．本研究で得電が出現した．この傾向は，金属間放電において，放電開始られた結果をまとめると以下のようになる．

電界強度が高いほど最初のピーク電流値が高く鋭くなり，そ(1) 正放電および負放電ともに，人体電位が高く，接地電極の放電電流波形形状は放電開始電界強度に依存するというの曲率半径が指先に近いほど，複数のピークを持つ波形

8）

まとめ

過去の報告と一致する ．したがって，指先からの静電気放が出現する．この場合には，放電開始ギャップ長が長く電においても，放電開始電界強度が高いほど最初のピーク電なる傾向がある．

流値が高く鋭くなり，放電電流波形の形状も放電開始電界強(2) 正放電および負放電ともに，人体電位が低く，接地電極度に依存するものと考えられる．の曲率半径が指先と異なるほど複数路放電が出現する．

4.2 放電電流波形のピーク数

この場合，1つ目のピークが高く鋭い放電電流波形が出

放電電流波形に複数ピークが現れる現象は以下のように現する．

考えられる．人体は高抵抗により電源から切り離されている(3) 人体電位が高く，接地電極の曲率半径と指先が近い場合ので，放電により電荷が放出されると，皮膚抵抗による電圧に頻出する波形形状では，初期放電率が高くなる．

降下でギャップ間電圧が低下し，これに伴い放電電流が低下(4) 人体電位が等しい同じ2ピーク波形の場合，単数路放電する．そして放電電流が低下すると再びギャップ間電圧が増よりも複数路放電の方が，放電電荷量が大きく，1ピー

9)

加し，2 番目以降のピークが現れる ．1 ピーク波形は±2kV

ク目の立ち上がりが高く鋭い放電電流波形となる．のような低電位のときに出現する．このように人体電位が低(5) 人体電位が ±2kVでは，初期放電率が20%以下と低くなく充電電荷量が少ないときには，放電開始電界強度が比較的る．

高いため発生する大きな 1 ピーク目で充電電荷量の大半が流れ，ギャップ間電圧が低下してしまい，以降のピークを出現させることができない．逆に，人体電位が高いと，放電開始ギャップ長が長く放電開始電界強度が比較的低くなるため，最初のピーク電流値が小さい．低い放電開始電界強度と多く残留する人体の充電電荷によりギャップ間電圧の低下と増加を繰り返し，複数ピークを発生させる．
複数路放電は，単数路放電に比べ放電開始ギャップ長が短く，なおかつ人体電位が低いときに出現しやすいため，波形
A の 1 ピーク波形や波形 B のような 1 ピーク目の高い 2 ピー
ク波形になる．
4.3 初期放電率
2 ピーク波形である波形 B，C においては，複数路放電の出現しやすい波形 B の方が，ほぼ単数路放電となる波形 C に比べ初期放電率が高い．これは，複数路の方が単数路に比べ，一度に流せる電流が大きくなるためであると考えられる．
人体電位が ±2kV のときの初期放電率が 20%以下と極めて

参考文献
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