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      • 発行日 2023年2月20日
      • 最終変更日 2023年12月6日
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    ESD保護ガイド

    この記事では、ESD保護方法、ESD制御製品、取り扱い手順、FAQを紹介しています。

    ESD保護は、繊細な電子部品やアセンブリを扱う際に、考慮するひつようのある極めて重要な事項です。ESDとは、静電気放電のことで、蓄積された静電気が突然放出されることを指します。この一般的な現象は、保護されていない場合、電子部品を損傷する可能性があります。静電気対策には、さまざまな製品や技術があります。

    ESD 対策に包括的に取り組むには、さまざまな重要な要素があります。通常のワークフローに静電気防止 製品をいくつか加えるだけでは十分ではありません。適切な ESD 対策とは、ツールや衣服、作業環境、スタッフのトレーニング、ユーザーの行動などを正しく組み合わ せて効果的に展開することです。

    本記事は、 ESD 対策製品や技術を紹介しています。ESD 保護とは何か、また、敏感な部品への静電気による損傷のリスクを最小限に抑えるためにどのような方法があるのかを理解することを目的としています。また、ESD を意識した電子機器の取り扱いに関する、より広範な問題についての一般的な質問にもお答えします。

    この記事を読めば、ESD 保護が実際に何を意味するのか理解できるようになります。また、効果的な静電気対策のために使用されるさまざまな方法や製品、さらにESD管理取扱手順を改善するために必要なトレーニングの種類についてもご理解いただけると思います。

    ESD

    ESD保護とは?

    ESD 保護とは、静電気放電による潜在的な損傷から、繊細な電子機器や部品を保護するためのプロセスです。電子機器や回路、その他のハイテク製品に直接物理的に接触する場所では、ESD事象の潜在的な影響に注意する必要があります。

    つまり、ESDは、電気機器への小さな落雷のようなものです。放出されるエネルギーの量や、関係するアセンブリの感度によっては、ESDの発生がまったく関係ない場合もあります。しかし、信頼性や性能劣化、個々の部品への小さな潜在的損傷、溶融や焼損、あるいはシステム全体の壊滅的な故障など、さまざまな問題を引き起こす可能性もあります。

    ESD 保護の基本には、さまざまな側面があります。以下はその例です。

    • ESD対策製品
    • 環境要因
    • ESD安全服・作業服
    • ESD保護トレーニング、部品取扱技術
    すべてのESD対応製品を見る

    静電気放電の原因とは?

    ESD は、静電気の帯電レベルが異なる 2 つの表面、物品、または物体が十分に接近して接触する ことにより発生します。一方がプラスに帯電し、他方がマイナスに帯電している場合、通常は摩擦によって徐々に電荷が蓄積され、これらの電荷を運ぶ陽子と電子は、接触点で急速に交換することによって互いのバランスをとろうとします。

    小さなスケールでは、ドアノブや手すりなどに触れてちょっとした衝撃を受けると、このようなことが起こります。もっと大きなスケールでは、雷や稲妻を見たときにも、この現象が起こっています。ESDは、かなり低い電荷でも敏感な電気部品に干渉したり、回復不能な損傷を与えるだけでなく、十分な高濃度では大気中のガスに引火する火花を発生させることもあります。

    静電気防止シンボルマーク

    ESDの影響を受けやすい電子部品、デバイス、その他の製品には、通常それを示すラベルが貼られています。この種の製品や回路を取り扱う際には、1つの静電気防止シンボルだけでなく、3つの主要なESD関連シンボルを認識することが必要です。

    ESD Susceptibility Symbol

    ESD感受性シンボル

    製品パッケージや職場で最もよく目にするシンボルです。明るい黄色やオレンジ色で強調されていることが多く、線が引かれた三角形の中に手が伸びている様子が描かれています。このマークは、デバイスやアセンブリがESDによって損傷を受ける可能性があることを示し、取り扱いには注意が必要で、適切なESD管理対策が必要であることを示しています。

    ESD Protective Symbol

    ESD保護シンボル

    このマークは一見すると感受性マークと似ていますが、その違いは重要です。この場合、三角形の中に伸びている手には切り込みがなく、代わりに画像の周囲と上部に泡や弧が描かれています。これは、その製品がESD保護製品であることを示すもので、ESDのリスクを低減するために設計された静電気放電制御機能を少なくとも1つは備えていることを意味します。

    ESD Common Point Ground Symbol

    ESDコモンポイントグラウンドシンボル

    この記号は、共通点接地の場所を示しています。言い換えれば、すでに適切にアースされている装置で、蓄積された静電気を無害に放電するために使用することができるものです。ESDの影響を受けやすい部品を扱う人は、接触する前にこの接地点に安全に接続することができ、ESD事象のリスクを最小限に抑えることができるはずです。

    ESD Protection Methods Diagram

    ESD保護方法

    ESD保護の方法には、制御製品、静電気放電防止、および適切な ESD接地方法などの承認された技術の組み合わせが含まれます。

    この図は、ESDに配慮した職場の基本的な構造を示しています。

    • A- 静電気防止マット
    • B- グランドケーブル
    • C- アース用プラグ
    • D- ESDループ
    • E- ESDリストバンド

    ESD-Safeとは?

    ESD制御がある環境では他の環境よりもはるかに重要です。大まかに言えば、ESD safeとは、静電気放電のリスクを最小限に抑えるために、あらゆる実用的な対策が講じられていることを意味します。

    ESD対策製品

    今日では膨大な種類のESD制御製品およびESD保護具がオンラインで販売されています。その中でも、静電気防止バッグやESDリストバンドなど、比較的基本的なアイテムが広く使われており、人気があります。

    静電気の蓄積や放電のリスクを最小限に抑えることの重要性によっては、何十もの関連製品を含む、より大規模なESD制御システムを構築する必要があります。

    以下に、代表的なESD対策製品をご紹介します。

    ESDアースクランプ

    ESD接地クランプ

    ESDアースクランプは、放電現象の影響を受けやすい機器を直接大地に接続するために使用されます。この方法で適切にアースされると、ESDによる損傷の危険性が大幅に軽減されます。

    このクランプは通常、金属製のクリップまたは静電クランプをコードの長さに取り付けたもので、多くの場合きつく巻かれ、使用中に伸びるように設計されています。もう一方の端は接地装置で、直接大地に接続するように設計されています。クランプは、作業中の電気部品に取り付けます。このように大地に接続することで、潜在的な電荷を安全に分散させ、突然のアーク放電や短絡によるESD事象を引き起こす危険性を回避できます。

    接地クランプは通常、クランプの顎の開口部の大きさと、接続するコードの長さまたはゲージによって価格が異なります。

    ESDアースクランプ

    Particle Removal Roller

    微粒子除去ローラー

    微粒子除去ローラーは、粘着ローラーやESDコンタクトローラークリーナーとしても知られ、ESD制御やクリーンルーム環境で広く使用されています。

    PCBやその他の電気回路のクリーニングに最適で、静電気を帯びる可能性のあるブラッシングや拭き取り動作をさせることなく、埃や繊維を効果的に除去します。

    微粒子除去ローラー

    Anti-Static Wrist Straps

    静電気防止用リストストラップ

    静電気防止用リストストラップまたはバンド(しばしばESDリストストラップと呼ばれます)は、静電気接地クランプとほぼ同様に機能しますが、作業中の電気機器ではなく、ユーザーをアースに接続する点が異なります。

    その効果はほぼ同様で、装着者の動作によって蓄積された潜在的な静電気に最も抵抗の少ない経路を提供します。これにより、静電気が安全にアースへ放電され、作業者から触れている部品へアーク放電する危険性を最小限に抑えることができます。

    静電気防止用リストストラップ

    Ionisers

    イオナイザー

    イオナイザーは、静電気防止クリーンルームでよく使用されるろ過・再循環装置の一種です。敏感な電気機器の周囲にプラスとマイナスのイオンを発生させ、空気中の余分な微粒子や汚染物質を除去することで、有害なESD事象の可能性を低減するのに役立ちます。空気中の粒子や機器の表面に付着した粒子は、摩擦を引き起こし、静電気レベルの上昇を招きます。

    イオナイザーは、これらの粒子が電気の存在下で反対の極性のイオンに引き寄せられるという原理で動作し、静電気の蓄積がESD事象を引き起こす前にそれらを中和するのに役立ちます。イオナイザーは、部屋全体に設置するタイプと、特定の部品に集中的に作用させる小型の精密イオナイザーの両方が販売されています。

    イオナイザー

    Ionisation Accessories

    イオン化用アクセサリー

    イオナイザーと一緒に使用するアクセサリーで、交換用フィルターカートリッジ、電源アダプター、取り付けブラケット、フィードバックセンサーなどの便利な付属品が含まれています。

    Anti-Static Bags

    静電気防止バッグ

    静電気防止袋は、静電気の影響を受けやすい電子機器を保管するために使用されます。マザーボードやグラフィックカードなどのコンポーネント、あるいはPCBを含むデバイスを購入すると、多くの場合、静電気防止袋に入った状態で届きます。

    静電気防止袋には、金属加工品とPET製の2種類があります。メタライズド・バッグは通常銀色で、導電性の金属フレームと誘電性のプラスチック層が組み合わされています。これは、基本的の原理と同様に、バッグの外表面でESDを放散させます。

    PET製のものは通常ピンク色で、散逸性コーティングによって自身の静電気の蓄積を防きます。しかし、金属製の帯電防止袋のような導電性はなく、外部のESD事象から内容物を保護することはできません。

    静電気防止バッグ

    ESD Shoes

    ESDシューズ

    ESD対応シューズと静電気防止シューズは、同じ意味で使われることが多い用語ですが、技術的には若干の定義の違いがあります。どちらも、着用者が動き回ることによって生じる静電気の蓄積を最小限に抑え、潜在的な電荷を素早く地面に伝導させる効果があります。

    しかし、ESD対応シューズは、基本的な静電気対策シューズよりもさらに低い抵抗値で動作するため、ESD制御やクリーンルーム用途など、より厳しい基準をクリアしています。どちらのタイプでも、ESDシューストラップなどの追加アクセサリーを使用することが可能で、アースすることができます。

    ESDシューズ

    ESD Grounding Kits

    ESDアースキット

    ESDアースキットは、用途や使用環境に応じてさまざまなアイテムを組み合わせて使用することができます。中には、遠隔地での作業に便利なオールインワンソリューションとして、ESD安全フィールドキットに特化して設計・包装されたものもあります。

    キットの種類によっては、手首用のアースストラップやバンドが同梱されているものもあります。 キットに含まれるのは接着用つま先・かかとストラップ、接地用プラグとアダプター、ESD接地用コードとクランプなどです。

    ESDアースキット

    ESD Mat Kit

    ESDマットキット

    ESD安全マットは、静電気制御接地マットとも呼ばれます。ESD保護マットキットは通常、1枚以上の帯電防止フロアマットで構成され、多くの場合、ESD安全ゴムまたは同様の材料で作られています。

    マットは、ESD保護領域(EPA)を明確に区分し、その中ですべての敏感なデバイスや表面、人体を同じ電位に保ち、放電現象のリスクを低減させます。マットは、適切な場所であれば、床面および作業面の両方で使用できます。

    ESDマットキット

    ESD Test Equipment

    ESD試験装置

    ESD試験器は、特定の表面、個人、機器の静電気放電のレベルを測定します。デスクトップ用と手首に装着するタイプがあり、電源またはバッテリで動作します。

    様々なタイプのセンサや検出モジュールを用いて表面抵抗を監視することにより、オペレータはESD事象の可能性が許容できる安全レベル内に収まっていることを確認できます。ESD連続モニタまたはコンスタントモニタは、グランドループ全体の整合性を常時確保するために使用されるデバイスです。

    ESD試験装置

    ESD Gloves

    ESDグローブ

    電子機器用帯電防止手袋は、一般にESD安全手袋と呼ばれ、クリーンルームや静電気管理状況の大部分において着用が義務付けられています。この手袋を使用することで、PCB、マザーボード、バックプレーンなどのアイテムやコンポーネントなど敏感なコンポーネントに対する突然の静電気放電を防ぎ、より安全に取り扱うことができます。

    一般的に静電気散乱性ポリエステルなどの素材で作られており、グリップ力を向上させるだけでなく、皮膚の天然油分から電子機器やデバイスを保護するのに役立ちます。手袋よりも目立ちにくいのは、ラテックス製のフィンガーコットで、同様の保護を提供しますが、手のひらと手の甲はカバーしないため、手の自由度が改善されます。

    ESDグローブ

    ESD Safe Tools

    ESD対応工具

    ESD 安全ツールは、通常の手持ち工具と同様に複数の異なる機能を使えるように設計された、幅広い種類の手持ち装置や機器です。ESD制御を強化するために、帯電防止グリップやアースコードの内蔵などの機能を備えて製造される製品が多く特にESD安全プローブは、電子機器や回路を扱う際に必要とされるものです。

    ESD対応工具

    ESD Packaging Boxes

    静電気対策用ボックス

    ハイテクな職場では、ESDに対応した容器や箱が広く見受けられます。ESD包装箱や静電気防止用プラスチック容器は、配送や保管のどちらにも使用でき、一般的にポリプロピレンで作られています。これは、静電気の蓄積や放電から常に保護する導電性プラスチック材料です。

    ニーズに応じて、積み重ねられるモデルや壁掛けラックに直接取り付けられるモデルを選ぶとよいでしょう。ブランドによっては、キャリングハンドル、インターロック式の蓋、コンパートメントの仕切り、簡単にラベルを貼れるインデックスカードなど、便利な機能を追加している場合もあります。

    静電気対策用ボックス

    ESDに関する注意事項と正しい取り扱い方法

    業界や製品によって、ESD コンプライアンス、ESD トレーニング、認証に対する要件や基準は様々です。ESD 予防策や適切な取り扱い方法に関するベストプラクティスを定義する場合、どの程度まで独自の アプローチを採用する必要があるかは、業界や職場で一般的な要求や基準によって異なります。

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