静電気放電:それは何ですか、どのように発生し、どのように解決しますか?

2021 年 2 月 23 日

静電気放電 (ESD) は、帯電した 2 つの物体間で電気サージを引き起こす現象です。これは、プリント回路基板 (PCB) で頻繁に直面する問題の 1 つです。また、電気的不足、PCB 故障などの原因にもなります。静電気放電によって引き起こされる特定の問題は、電気システムの故障、感電などにつながる可能性があります。したがって、静電気放電の問題に取り組むことが不可欠です。しかし、ESD とは何か、その原因は何か、そして問題を解決する方法を知ることも重要です。この投稿では、静電放電の概念とその原因と解決策を紹介します。

静電放電 (ESD) の概要

静電気放電 (ESD) は、帯電した 2 つの要素が近接している間に急激に電荷が急増する現象です。 PCB のような電気的または電子的なセットアップでは、静電誘導が蓄積すると静電気が増加し、突然の ESD が発生します。静電誘導は、電荷の異なる 2 つの要素が直接接触または接近すると、それらの間の誘電体が破壊されて発生します。

ESD は、稲妻のマイクロ バージョンとして表示されます。それは、2 つの異なる電荷 (1 つは負に帯電し、もう 1 つは正に帯電) の要素間のスパークとして現れ、プリント回路基板 (PCB) 全体または統合された電気または電子回路を破壊するのに十分な損傷の可能性を運びます。

PCB または電気的または電子的に統合されたセットアップでは、ESD は次の理由により引き起こされることがよくあります。

• 電子機器のトラブルシューティング中に静電リスト ストラップや保護具を使用しないと、ESD が発生する可能性があります。
• 電子回路の電気通路の近くにプラスチック、発泡スチロールなどの合成材料が存在する
• 電気的にアクティブな機器で強制空気循環を使用すると、静電気が蓄積し、最終的に ESD が発生する可能性があります。

PCB は、ESD による潜在的または壊滅的な損傷を受ける可能性があり、PCB の部分的または完全な機能不全/故障につながる可能性があります。 PCB または電子統合セットアップでは、ESD による損傷の可能性が高いため、ESD を防止することが不可欠です。

ESD に対するいくつかの予防策または解決策について説明しましょう。

PCB における ESD の防止策/解決策

静電気のない PCB を入念に設計するか、ESD 防止 PCB 製造および使用プロセスを採用することにより、PCB を ESD から防ぐことができます。両方の予防方法について、いくつかのガイドラインについて説明しましょう。

• PCB 設計の ESD 防止ガイドライン:

  次のヒントは、PCB 設計における ESD の蓄積を防ぐのに役立ちます。

  • 寄生インダクタンスを減らすには、電線の長さを短くすることが重要です。寄生インダクタンスが大きいと、保護回路が適切に機能しなくなり、ESD が発生します。ラインの長さと寄生インダクタンスを減らすことは、最終的に ESD の防止につながります。

  • 2 つの連続する電子部品の間に適切な間隔/空隙を設ける必要があります。このエア ギャップの間隔により、2 つのコンポーネント間の直流電圧の相互作用が防止されます。 PCB の高電圧動作の場合、2 つのコンポーネント間に適切な絶縁が必要になる場合があります。

  • PCB のエッジは ESD の蓄積を非常に受けやすいため、IC トラックが PCB エッジの近くを通ってはなりません。

  • 金属コネクタに絶縁パッドを使用すると、PCB の ESD を防ぐのに役立ちます。

• プロセス別 ESD 防止ガイドライン:

  次の手順に従って、PCB の製造および使用中に ESD を防止できます。

  • PCB の製造中は、静電気のない、または ESD 防止環境を形成することが不可欠です。これには、製造テーブルの ESD 保護が含まれる場合があります。作業台は、ESD フリー マットと適切なアースで保護する必要があります。 NFPA-77 によると、ESD 防止環境を作成するための慣行には、帯電防止接地マット、高抵抗リスト バンドなどの使用が含まれます。

  • 静電気耐性のあるパッケージ素材と塗料を使用することで、ESD の発生を防ぐことができます。

PCB の静電放電 (ESD) の概念が理解された今、Creative Hi-技術。同社は、迅速な製造サービスとともに、PCB の高品質で安全な設計を提供しています。同社は、ISO 9001:2015、IPC-WHMA-A-610、および IPC-CC-830B の認証を受けています。また、最適な品質と性能を確保するために、IPC-A-610-D および ANSI/J-STD-001 準拠の PCB アセンブリ サービスも提供しています。

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