JP4361259B2 - Static electricity countermeasure system - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、装置、ライン又は物件(以下、「装置等」という)の静電気障災害を防止するための静電気対策システムに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、自然現象、社会の様々な営み、各種産業等において、静電気による不具合について静電気障害、静電気災害、静電気障災害あるいは静電気災障害と表現することがあるが、本明細書においては、一括して「静電気障災害」(ESDハザード:Electrostatic Discharge Hazard)と称する。
【0003】
最も簡単な例として、帯電体となる物体(以下、単に「帯電体」という)とデバイスだけの系について説明する。ただし、以下の説明では、上記静電気障災害を「静電気障害」と略記することもある。
帯電体の静電気がデバイスに放電された場合、該デバイスに入力する放電エネルギーに相当する放電電圧が、該デバイスの正味の静電気耐性よりも大きいときに、静電気障害が生じることが知られている。ここで、デバイスの「正味の静電気耐性」とは、各メーカが公表しているESD(Electrostatic Discharge)評価試験装置の電圧に対する耐性とは異なり、デバイスへ実際に入力する電圧である。
また、デバイスが受ける放電電圧は、デバイスに静電気障害を発生させる根源となることがあり、デバイスに静電気障害が発生するか否かの指標となる。本明細書では、この放電電圧を「障害発生力」(「障災害発生力」、又は「ESDハザードポテンシャル(Hazard Potential)」)と称する。
【0004】
デバイスが実際に置かれる環境によって静電気障害の発生の仕方は様々である。例えば、デバイスを製造する工場内では、(1)導電性の床材を用いる、(2)作業者が特殊な作業服を着用し、リストストラップを身に付ける、(3)除電装置を設ける等のESDハザード対策を施している。このようなESDハザード対策を効率よく行うためには、デバイスを取り巻く環境静電気の振舞いを正しく認識することが必要である。
【0005】
従来、静電気の源である帯電体に関して、その電位を表面電位測定器等の静電気測定器で測定する方法がとられていた。この方法では、静電気測定器を帯電体に近づけることにより静電界の電位を測定する。この測定された電位は、帯電体が潜在的に有する静電エネルギーに相当する。しかしながら、帯電体が放電により全ての静電エネルギーを放出することは少なく、通常、その一部を放出する。また、帯電体とデバイスが接触していないときには、放出されたエネルギーの一部が、帯電体とデバイスとの間の空気中で消費される。つまり、デバイスが実際に受ける放電エネルギーは、帯電体の静電エネルギーよりも小さく、両者は異なるものである。その結果、従来の静電気測定器では、静電気のESDハザードポテンシャルを測定することができなかった。
これに対し、本出願人は、先に、ESDハザードポテンシャルを再現して測定する静電気放電測定器を考案した(特願2002−297123号)。この測定器は、帯電体の種類が金属でも絶縁物でも、デバイスに実際に入力する電圧を測定することが可能である。
【0006】
一方、デバイスの静電気耐性については、従来、ESD評価試験装置が印加する電圧に対する耐性として求められている。しかし、従来の静電気耐性は、ESD評価試験装置やそのメーカが異なると数値が異なり、実際の静電気放電の破壊力との関係が明らかではない。従って、これを「みかけの静電気耐性」と呼び「正味の静電気耐性」と区別することにする。
正味の静電気耐性は、ESD評価試験装置の伝達関数を考慮して見かけの静電気耐性を正味の耐性に換算するか、下記の非特許文献1に開示された方法でデバイスの損傷電圧を測定すれば、求められる。
【0007】
また、従来、静電気対策用資材や帯電防止資材には様々な評価指標がある。
静電気対策用資材は、導電性材料から構成された床材、履物、リストストラップ等であり、例えば人体が帯びた電荷を地面に漏洩する経路を提供する。このような静電気対策用資材の静電気対策能力は、従来、例えば床材の表面抵抗率、床材の接地間抵抗、靴の接地間抵抗(人体+靴)、人体の接地間抵抗(人体+靴+床)、及び人体帯電電圧を測定し、人体電位の大きさと接地間抵抗で評価されている。
帯電防止資材は、例えば導電性材料やシールド材から構成された布材・包装用資材等であり、帯電防止機能を有する。従来、布材や包装用資材等では、電荷の減衰速度又は半減期により、また、包装用資材では摩擦帯電により、静電気対策能力を評価している。
【0008】
また、除電装置は、バータイプとブロワータイプの2種類に大別される。しかしながら、その除電能力については従来、様々な指標があり、ユーザを混乱させると共に実際の静電気放電にどのくらい効果があるのかが明確に定まっていない。
例えば、バータイプの除電装置の除電能力については、2通りの評価指標がある。1つは、直流高電圧を与えた擬似帯電板に対する除電電流、もう1つは、実際の使用場所での性能を静電気測定器で調べるというものである。
また、ブロワータイプの装置の除電能力については、以下の3通りの評価指標がある。(1)イオン吹き出し口の前面に置かれバイアス電圧が印加された測定電極に流入するイオン流、(2)充電した測定電極の電位の減衰時間、(3)直流で充電した金属電極を金網でシールドし、シールドに流入する電流。
【0009】
上述のように、デバイスに実際に及ぼされる帯電体のESDハザードポテンシャル、デバイスの静電気耐性、静電気対策用資材の静電気対策能力、帯電防止資材の静電気対策能力、及び除電装置の除電能力は、従来、統一的に扱われたことはなく、そのため、装置等に対して適切な静電気対策をシステムとして実施することができなかった。
【0010】
【非特許文献1】
村崎憲雄、萩本安昭,「デバイスのESD耐性評価の数量化」,信学技報,社団法人電子情報通信学会,平成14年3月,SSS2001−33
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる背景に鑑み、装置等の静電気障災害を防止するように静電気対策用資材と帯電防止資材と除電装置とを効率よく配設してなる静電気対策システムを提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明は、静電気対策を施す対象とする装置等に対し、帯電した物体が放電することで生じる静電気障災害を防止する静電気対策システムであって、
前記物体が帯びた電荷を地面に漏洩する経路を構成する静電気対策用資材と、前記装置等の帯電防止機能を有する帯電防止資材と、前記装置等の静電気を除電する除電装置とを配設して構成され、
前記物体が前記装置等に放電したときに該装置等が受ける放電電圧値を、前記物体の障災害発生力と定義し、
前記装置等に静電気障災害が発生したときに前記物体から前記装置等に実際に入力される放電電圧を、前記装置等の正味の静電気耐性と定義し、
静電気対策を施す前の前記静電気対策用資材の上に位置する物体の障災害発生力と前記静電気対策用資材の上に位置する物体の障災害発生力との差を、前記静電気対策用資材の静電気対策能力と定義し、
帯電防止加工をする前の前記帯電防止資材の障災害発生力と帯電防止加工をした後の前記帯電防止資材の障災害発生力との差を、前記帯電防止資材の静電気対策能力と定義し、
除電対象とする物体の障災害発生力と前記除電装置が該物体の静電気を除電した後の該物体の障災害発生力との差を、前記除電装置の除電能力と定義したとき、
前記静電気対策用資材、前記帯電防止資材及び前記除電装置は、前記静電気対策用資材の静電気対策能力、前記帯電防止資材の静電気対策能力及び前記除電装置の除電能力に基づいて、対策を施した後の前記物体の障災害発生力が前記装置等の正味の静電気耐性よりも小さくなるように選択されたものであることを特徴とする。
【0013】
本発明において静電気対策を施す対象とする装置等は、例えば、電子デバイス等の装置のほか、その製造工程・組立工程・検査工程等の生産ライン、繊維・石油・化学・粉体・複写機・航空機等に係る物件を含む。また、帯電体となる物体には人体も含む。
物体の障災害発生力は、物体が帯びた静電気の障災害発生力のことであり、該物体が装置等に放電したときに該装置等が受ける放電電圧値として定義される。
物体の障災害発生力を測定するために使用される測定装置は、例えば、本出願人が特願2002−297123号に開示した静電気放電測定装置である。この装置では、電極から接地極に至る放電経路が、静電気対策を施す対象とする装置等の入力インピーダンスに略一致するように構成されている。
従って、物体をこの装置の電極に接触させて物体から電極に放電させることにより、物体から前記装置等への放電を再現できる。そして、このとき求めた電極の電圧値を、物体の「障災害発生力」とする。
【0014】
静電気対策用資材は、物体が帯びた電荷を地面に漏洩する経路を構成するものであり、例えば床材、靴、リストストラップ等が、これにあたる。
このような静電気対策用資材の静電気対策能力を求めるには、まず、静電気対策を施す前の資材を帯電体となる物体に施したときの該物体の障災害発生力を、上述の静電気放電測定装置により測定する。次に、静電気対策用資材を該物体に施したときの該物体の障災害発生力を、上述の静電気放電測定装置により測定する。このとき、静電気対策用資材が、例えば床材や靴ならば、人体(被測定者)がその上に位置し、リストストラップならば、人体(被測定者)がそれを着用して測定する。そして、対策を施す前・後の差を求め、静電気対策用資材の静電気対策能力とする。
【0015】
帯電防止資材は、装置等の帯電防止機能を有するものであり、例えば、作業服や包装用資材等がこれにあたる。
この帯電防止資材の静電気対策能力を求めるには、まず、帯電防止加工をする前の資材の障災害発生力を、上記静電気放電測定装置により測定する。次に、帯電防止資材を該装置等に施したときの帯電防止資材の障災害発生力を、上述の静電気放電測定装置により測定する。このとき、例えば、作業服ならば人がそれを着用し、包装用資材ならば、それでデバイス等を包装して測定する。そして、資材を帯電防止加工する前後の差を求め、帯電防止資材の静電気対策能力とする。
除電装置の除電能力を求めるには、まず、除電対象とする物体の障災害発生力を、上記静電気放電測定装置により測定する。次に、除電装置が物体の静電気を除電した後の物体の障災害発生力を、上述の静電気放電測定装置により測定する。そして、除電前と除電後の障災害発生力の差を求め、除電装置の除電能力とする。
【0016】
また、装置等の「正味の静電気耐性」は、装置等に静電気障災害が発生したときに物体から当該装置等に実際に入力する放電電圧として定義される。
例えば、デバイスの正味の静電気耐性は、ESD評価試験装置の電圧に対する耐性(見かけの静電気耐性)とは異なり、ESD評価試験装置の伝達関数を考慮して見かけの静電気耐性を正味の耐性に換算するか、或いはデバイスの損傷電圧を測定することにより、求められる。
【0017】
本発明の静電気対策システムでは、静電気対策用資材の静電気対策能力、帯電防止資材の静電気対策能力及び除電装置の除電能力に基づいて、対策を施した後の物体の障災害発生力が装置等の正味の静電気耐性よりも小さくなるように静電気対策用資材、帯電防止資材及び除電装置が選択される。このとき、装置等に静電気障害が発生することがなくなる。
【0018】
また、本発明の静電気対策システムでは、前記静電気対策用資材の静電気対策能力、帯電防止資材の静電気対策能力及び除電装置の除電能力は、前記物体の障災害発生力と同じ物理量で評価され、それらを相互に比較選択することができる。
【0019】
前記静電気対策用資材の静電気対策能力、帯電防止資材の静電気対策能力及び除電装置の除電能力は、従来、抵抗値や電流値など様々な指標で評価されていたが、本発明によれば、静電気対策用資材の静電気対策能力、帯電防止資材の静電気対策能力、及び除電装置の除電能力を、障災害発生力(電圧値)と同じ次元の電圧値として、統一的に考慮することができる。
更に、装置等の正味の静電気耐性、物体の障災害発生力を含めて、システム全体の静電気対策の評価指標を電圧値に統一することができるので、無用な混乱を防ぐことができると共に、静電気対策にかかる費用が見積り易くなる。
【0020】
【発明の実施の形態】
本実施形態にかかる静電気対策システムは、静電気対策を施す対象とする装置等に対して、静電気対策用資材、帯電防止資材、除電装置を適宜配設するものである。ここで、静電気対策用資材とは、物体が帯びた電荷を地面に漏洩する経路を構成するものであり、例えば床材、靴、靴下、リストストラップ等がこれにあたる。また、帯電防止資材は、装置等の帯電防止機能を有するものであり、例えば作業服、包装用資材、作業台上の敷物等がこれにあたる。
【0021】
まず、本実施形態で用いられる障災害発生力(以下、障害発生力と略記することがある)、静電気対策用資材の静電気対策能力、帯電防止資材の静電気対策能力、及び除電装置の除電能力の定義を、以下に説明する。
【0022】
(障害発生力の定義)
物体の障害発生力(ESDハザードポテンシャル)とは、該物体が静電気対策を施す対象とする装置等に放電したときに該装置等が受ける放電電圧値として定義される。そして、この放電電圧値は、後述する静電気放電測定装置により測定されるものとする。また、ここで、物体とは、製造ライン又は組立ライン等において存在するものであり、例えば、人体や製造装置等である。
【0023】
(静電気対策用資材の静電気対策能力の定義)
静電気対策用資材の静電気対策能力は、静電気対策を施す前の資材上の物体の障害発生力と、静電気対策用資材の上に位置する物体の障害発生力との差として定義される。この静電気対策用資材の静電気対策能力を求めるには、まず、所定の条件下で静電気対策を施す前の資材上で、該物体の障害発生力を後述する静電気放電測定装置により測定する。そして、静電気対策用資材上の該物体の障害発生力を、上述の静電気放電測定装置により測定する。このとき、例えば、人体帯電を対象としている場合に、靴下やリストストラップ等が静電気対策用資材であれば、被測定者がそれを着用した状態で測定される。また、上記資材は接地されるものとする。そして、静電気対策を施す前の資材上の被測定者の障害発生力と、静電気対策用資材上の被測定者の障害発生力との差を求める。この差が、静電気対策用資材の静電気対策能力となる。
【0024】
(帯電防止資材の静電気対策能力の定義)
帯電防止資材には、例えば、人体(被測定者)に着用される作業服と、デバイスを載置する敷物又はデバイスを包装する包装材等がある。人体着用型の帯電防止資材の静電気対策能力を求めるには、まず、帯電防止加工をする前の資材の障害発生力を後述の静電気放電測定装置により測定する。次に、例えば被測定者に着用された帯電防止資材の障害発生力を、上述の静電気放電測定装置により測定する。なお、上記資材は接地されるものとする。そして、帯電防止加工をする前の資材の障害発生力と、帯電防止資材の障害発生力との差が、帯電防止資材の静電気対策能力となる。
一方、例えばデバイス用の帯電防止資材の静電気対策能力を求めるには、まず、帯電防止加工をする前の資材でデバイスを包装又は載置し、該資材の障害発生力を後述の静電気放電測定装置により測定する。同様に、デバイスを包装又は載置した帯電防止資材の障害発生力を、上述の静電気放電測定装置により測定する。そして、両者の差が、帯電防止資材の静電気対策能力となる。
【0025】
(除電装置の除電能力の定義)
除電装置の除電能力は、除電対象とする物体の障害発生力と、除電装置により除電された後の該物体の障害発生力との差として定義される。物体の障害発生力を求めるには上記の静電気放電測定装置が用いられる。
【0026】
次に、本実施形態に係る静電気対策システムの具体例として、クリーンルームでデバイスを扱う場合について説明する。
図1は、クリーンルーム内におけるデバイスの組立工程を説明するための説明図である。クリーンルーム1内の作業台2上には、静電気対策を施す対象とするデバイス3が置かれている。デバイス3は、例えば半導体集積回路である。
また、作業台2上には、デバイス3に静電気を放電する帯電体として、例えばデバイス3を組み立てる組立装置4が配設されている。更に別の帯電体として、作業者5が存在するものとする。
【0027】
静電気対策用資材は、例えば、静電気対策用床材8と、静電気対策用靴9と、リストストラップ10とで構成される。また、帯電防止資材は、例えば静電気対策用衣類である作業服11で構成される。なお、ここでは、静電気対策用資材と帯電防止資材は、帯電体である作業者5による静電気の対策として設けられ、除電装置12が、帯電体である組立装置4による静電気の対策として設けられるものとする。
【0028】
以下、本実施形態の静電気対策システムを、(1)デバイスの製造メーカの対応、(2)静電気対策用資材と帯電防止資材の販売業者の対応、(3)除電装置のメーカの対応、(4)現場の静電気対策を行うユーザの対応、(5)現場の静電気対策手順、(6)静電気放電測定装置の構成及び動作、(7)チェッカーの構成及び動作、の各項目に分けて詳述する。
【0029】
(1)デバイスの製造メーカの対応
デバイスの製造メーカは、デバイスの正味の静電気耐性を予め測定しておくものとする。このデバイスの「正味の静電気耐性」とは、ESD評価試験装置の電圧に対する耐性(見かけの静電気耐性)とは異なるものであり、デバイスに静電気障災害が発生したときに帯電体からデバイスに実際に入力する放電電圧として、定義されるものである。正味の静電気耐性は、ESD評価試験装置の伝達関数を考慮して見かけの静電気耐性を正味の耐性に換算するか、或いはデバイスの損傷電圧を測定することによって求められる。デバイスの製造メーカは、求めた正味の静電気耐性値(電圧値)を、デバイスのカタログや仕様書等を通じてユーザに周知する。
【0030】
(2)静電気対策用資材と帯電防止資材の販売業者の対応
販売業者は、静電気対策用資材のメーカから、静電気対策用床材、静電気対策用靴、リストストラップ等を仕入れ、帯電防止資材のメーカから作業服等を仕入れ、各資材の組み合わせによる静電気対策能力を、以下のようにして求めておく。
例えば、販売業者は、後述する静電気放電測定装置を用意しておき、静電気対策を施す対象とするデバイスの入力インピーダンスに応じて静電気放電測定装置の電極を選択する。
まず、被測定者(人体)が、静電気対策加工を施していない靴を履き、静電気対策加工を施していない床面を歩行する。このとき、被測定者が静電気放電測定装置の電極に触れることにより、被測定者の障害発生力V1を測定する。
次に、この人物が、静電気対策用靴9を履いて静電気対策用床材8の上を歩行する。このとき、被測定者が静電気放電測定装置の電極に触れることにより、被測定者の障害発生力V2を測定する。
静電気対策用床材8と静電気対策用靴9との組み合わせによる対策能力は、静電気対策を施す対象とするデバイスに対して、障害発生力の差V1−V2として求められる。同様に、帯電防止靴下、リストストラップ、作業服を着用した場合等の組み合わせによる対策能力も測定することができる。
販売業者は、静電気対策用床材8や静電気対策用靴9等の組合せ、或いはデバイスの種類に応じて、静電気対策用資材と帯電防止資材の対策能力を求め、カタログに載せる。
【0031】
なお、静電気対策用資材のメーカと帯電防止資材のメーカは、個別に静電気放電測定装置を使用して、各資材の対策能力を測定するようにしてもよい。
【0032】
(3)除電装置のメーカの対応
除電装置12のメーカは、後述する静電気放電測定装置を使用して、除電装置12の除電能力を測定する。その方法は、例えば次のようなものである。
まず、サイズ、材質が一定の試験帯電体を、試験電圧(例えば1000V)にチャージしておく。そして、静電気放電測定装置の使用に際しては、静電気対策を施す対象とするデバイスの入力インピーダンスに応じて静電気放電測定装置の電極を選択する。そして、試験帯電体に静電気放電測定装置の電極を接触させて、試験帯電体の障害発生力V3を測定する。
次に、試験帯電体から所定距離(例えば30cm)離れたところから除電装置12を作動させる。そして、一定時間(例えば10秒間)後に除電装置12をオフする。
次に、試験帯電体に静電気放電測定装置の電極を接触させて、試験帯電体の障害発生力V4を測定する。除電装置12の除電能力は、静電気対策を施す対象とするデバイスに対して、障害発生力の差V3−V4として求められる。同様にして、異なるサイズ・材質の試験帯電体やデバイスに応じて除電装置12の除電能力を求め、除電装置メーカのカタログに載せる。
【0033】
(4)現場の静電気対策を行うユーザの対応
ユーザは、大きく分けて対策責任者(設計者)、施行者(管理者)、現場担当者に分類される。
対策責任者(設計者)は、現場(例えば、クリーンルーム1)において、帯電体となる物体の障害発生力が、静電気対策用資材や帯電防止資材の静電気対策能力、除電装置の除電能力によって、デバイスの正味の静電気耐性よりも小さくなるように、静電気対策用資材、帯電防止資材、及び除電装置を選択するように設計する。この条件を満たす資材や装置の組み合わせは無数に存在すると考えられるが、対策責任者は、静電気対策能力や除電能力に基づいて、該物体の障害発生力を1[V]低下させるのに要する費用を算出し、費用対効果や費用対寿命等の評価を行い、適切な資材や装置の組み合わせを選択する。
【0034】
施行者(管理者)は、対策責任者(設計者)により設計されたとおりに現場の作業が実施できるように、現場担当者の作業マニュアルを作成し、現場担当者の作業を監督する。
現場担当者は、作業マニュアルに従って、静電気対策用資材、帯電防止資材、及び除電装置を適宜配設する。例えば、除電装置等を配設する前に、後述の静電気放電測定装置を使用して、現場(クリーンルーム1)に存在している帯電体となる物体の障害発生力を測定する。また、除電装置等を配設した後は、後述のチェッカー41を使用して、設計されたとおりに現場の該物体の障害発生力がデバイスの正味の静電気耐性よりも小さくなっているかどうかを、定期的にチェックする。
【0035】
(5)現場の静電気対策手順
ユーザ(対策責任者)は、例えば、正味の静電気耐性=50[V]のデバイス3について、静電気対策を施すものとする。ユーザ(現場担当者)は、まず、デバイス3の入力インピーダンスに応じて、静電気放電測定装置の電極を選択し、帯電体としての組立装置4及び作業者5の障害発生力を測定する。その結果、例えば、組立装置4の障害発生力の測定値=100[V]、作業者5(人体)の障害発生力の測定値=200[V]であったものとする。
【0036】
ユーザ(対策責任者)は、静電気対策用資材と帯電防止資材による実際の効果が記載されているカタログと、除電装置のカタログとに基づいて、静電気対策用資材、帯電防止資材、及び除電装置を調査する。このとき、ユーザ(対策責任者)は、静電気対策能力や除電能力に基づいて、帯電体となる物体の障害発生力を1[V]低下させるのに要する費用を算出し、費用対効果の評価を行う。そして、ユーザ(対策責任者)は、例えば、人体に対する対策能力=180[V]の静電気対策用床材8と静電気対策用靴9と作業服10の組み合わせを決定し、例えば、除電能力=100[V]の除電装置12を選択するものとする。
【0037】
ユーザ(現場担当者)は、現場(クリーンルーム1)に、静電気対策用床材8を敷き、除電装置12を取り付ける。デバイス3の組立作業を行う作業者5は、選択された作業服10を着用し、静電気対策用靴9を履く。更に、リストストラップ11を着用してもよい。
そして、再び、ユーザ(現場担当者)は、デバイス3の入力インピーダンスに応じて、静電気放電測定装置の電極を選択し、帯電体としての組立装置4と作業者5の障害発生力を測定する。
その結果、例えば、略設計どおりに、組立装置4の障害発生力の測定値=1[V]、作業者5(人体)の障害発生力の測定値=20[V]であったものとする。この値はいずれも、デバイスの正味の静電気耐性=50[V]以下なので、こうしてデバイス3に対して静電気障害が発生しないような静電気対策を施すことができた。
【0038】
(6)静電気放電測定装置の構成及び動作
次に、静電気放電測定装置の構成及び動作を以下に詳述する。
図2は静電気放電測定装置(以下、単に「測定装置」という)13の外観図、図3は測定装置13の回路構成を示す図である。
図2に示すように、測定装置13は、箱形の筐体22の前面部に外部に露出して方向転換可能な、例えば12本の電極23k(k=1〜12)と、筐体22の上面部に外部に露出して固着された表示器24と、筐体22の内部に収納された回路部25とを備える。
【0039】
電極23kの直径Dは、例えば、D=1mm(k=1〜4)、5mm(k=5〜8)、10mm(k=9〜12)の3種類であり、それぞれ4本ずつ設けられている。
表示器24は、帯電体となる物体から電極23が受ける放電電圧(障害発生力)の値を表示する。
尚、筐体22の外面部には、図示しない電源スイッチ等が取付けられている。
【0040】
回路部25は、電極23k及び表示器24に接続されており、図3に示すように、電極23kがそれぞれ接続された12組の放電用回路27k(k=1〜12)と、メータ28と、算出部29と、A/D変換回路30とを備えている。
放電用回路27kは、それぞれ、抵抗体31k(抵抗値R1k)と、抵抗体31kに接続された分圧回路32k(抵抗値R2k)とで構成される。
抵抗体31kは電極23kに接続され、分圧回路32kは接地極33に接続されている。分圧回路32kは、例えば、固定抵抗体から構成される。
【0041】
電極23kから放電用回路27kを経て接地極33に至る12本の経路は、放電経路34k(k=1〜12)を形成している。この放電経路34kのインピーダンスは、静電容量が電極の直径Dで定まり、抵抗が接地間抵抗R、すなわち電極23kと接地極33間の抵抗で定まる。接地間抵抗Rは、例えば、1Ω、100Ω、1MΩ、100MΩの4種類である。
【0042】
放電経路34kの電極直径D及び接地間抵抗Rの具体的な組み合わせは、(D,R)=(1mm,1Ω)、(1mm,100Ω)、(1mm,1MΩ)、(1mm,100MΩ)、(5mm,1Ω)、(5mm,100Ω)、(5mm,1MΩ)、(5mm,100MΩ)、(10mm,1Ω)、(10mm,100Ω)、(10mm,1MΩ)、(10mm,100MΩ)であり、それぞれk=1〜12の場合を示す。
【0043】
メータ28は、放電用回路27kの抵抗体31kと分圧回路32kの中点に、スイッチSW1〜SW12により切替え自在に接続され、分圧回路32k間に生じる電圧値Vak(k=1〜12)を測定する。算出部29は、メータ28の測定値Vakから電極23kに生じる電位Vbk(k=1〜12)を算出する。電位Vbkは、次式(1)で表される。また、回路部25のA/D変換回路30は、算出部29の出力信号をA/D変換して表示器24に表示させる。
【0044】
Vbk=Vak*(R1k+R2k)/R2k・・・・・・・・・・(1)
【0045】
次に、測定装置13の作動を説明する。静電気対策を施す対象とするデバイスの入力インピーダンスの設計値(メーカの公称値)に応じて電極23k(又は放電経路34k)のうちのいずれかを選択しておく。そして、選択した電極を測定装置13の前面に延設し、他の11本の電極を測定装置13の上面に向けて折り曲げておく。以降、選択した電極を代表して電極23と記し、同様に、放電用回路27、分圧回路32、放電経路34、抵抗値R1、R2、電圧値Va、Vbのように添字kを略して、表記する。
【0046】
この測定装置13により、帯電体となる物体からデバイスが受ける障害発生力を測定する際には、まず、図示しない電源スイッチを投入した後、電極23を該物体に対向させた状態で、筐体22を該物体に近づけ、電極23を該物体に接触させる。電極23を該物体に接触させると、該物体から放電経路34に放電される。すなわち、電極23と放電用回路27を介して接地極33に放電され、電極23には、接地極33に対して所定の電位Vbが生じる。
【0047】
電極23を該物体に接触させたときに、メータ28は、分圧回路32間に生じる電圧Vaを測定し、算出部29はメータ28の出力信号を、電極23に生じる電位Vbに換算する。電位Vbは、分圧回路32に生じる電圧Vaと分圧抵抗値R1、R2により前記の式(1)で表される。算出部29の出力信号は、A/D変換回路30によりA/D変換される。更に、その電圧値Vbが表示器24により、該物体によるデバイスに対する障害発生力Vbとして表示される。これにより、該障害発生力Vbが測定される。
【0048】
(7)チェッカーの構成及び動作
次に、チェッカーの構成と作動を詳述する。図4はチェッカー41の外観を示す外観図、図5はチェッカー41の構成を示す構成図である。なお、静電気放電測定装置13と同一の構成には同一の参照番号を付する。
図4に示すように、チェッカー41は、箱形の筐体22の前面部に外部に露出して固着された電極23と、筐体42の内部に収納された回路部45とを備える。回路部45は、電極23に接続されており、図5に示すように、電極23が接続された放電用回路27と、比較回路46と、増幅器47と、報知部48とを備えている。
【0049】
放電用回路27は、抵抗体31(抵抗値R1)と、抵抗体31に接続された分圧回路32(抵抗値R2)とで構成される。抵抗体31は電極23に接続され、分圧回路32は接地極33に接続されている。
【0050】
比較回路46は、放電用回路27の抵抗体31と分圧回路32の中点に接続され、分圧回路32間に生じる電圧値Vaと所定の電圧値VCを比較する。そして、電圧値Vaが所定の電圧値VC以上のときに、信号を出力する。
増幅器47は、例えばバイポーラトランジスタで構成され、比較回路46の出力信号を増幅して、増幅信号を報知部48に供給する。
報知部48は、例えば、圧電体セラミックから成るピエゾブザーから成り、入力信号に応じてブザー音を発する。
【0051】
次に、チェッカー41の作動を説明する。このチェッカー41により、帯電体となる物体の障害発生力がデバイスに静電気障害を引き起こすか否かを弁別する際には、所定の電圧値VCを設定しておく。電圧値VCは、静電気対策を施す対象とするデバイスの製造メーカの公称値により決定され、そのデバイス専属のチェッカー41の製造段階で設定される。
【0052】
まず、図示しない電源スイッチを投入した後に、電極23を帯電体となる物体に対向させた状態で、筐体22を該物体に近づけ、電極23を該物体に接触させる。又は、実際に静電気に曝される環境と同じようにして、デバイスが製造ライン上等で該物体に接近する方向から実際に近づく位置まで接近させる。
【0053】
電極23を該物体に接触又は接近させると、該物体から、電極23と放電用回路27を介して接地極33に放電されるので、電極23には、接地極33に対して所定の電位Vbが生じる。この場合、電極23に生じる電位Vbを分圧した分圧回路32に生じる電圧Vaと、所定の電圧値VC とが、比較回路46により比較される。
【0054】
比較回路46は、電圧値Vaが所定の電圧値VC以上のときに信号を出力する。この出力信号は、増幅器47により増幅されて、報知部48がブザー音を発する。一方、電圧値Vaが所定の電圧値VCよりも小さいときには、報知部48はブザー音を発しない。従って、デバイスに該物体による静電気障害が発生すると弁別した場合にのみ、ブザーを鳴らすことができる。
【0055】
上記実施形態によれば、静電気対策を施す対象とするデバイスに対して、静電気対策を施して、帯電体となる物体の障害発生力をデバイスの正味の静電気耐性よりも小さくするように、適切な静電気対策用資材、帯電防止資材及び除電装置を選択することで静電気対策システムが構成される。これにより、当該デバイスの静電気障害を防止することができる。
【0056】
上記実施形態では、クリーンルーム内のデバイスの静電気障害を防止するための静電気対策を説明したが、本発明は、電子デバイスの静電気対策に限定されるものではなく、例えば、繊維、石油、化学、粉体、複写機、航空機等における静電気障災害を防止するための静電気対策に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 クリーンルーム内のデバイス組立工程を説明するための説明図。
【図2】 静電気放電測定装置の外観図。
【図3】 静電気放電測定装置の構成図。
【図4】 チェッカーの外観図。
【図5】 チェッカーの構成図。
【符号の説明】
1・・・クリーンルーム、2・・・作業台、3・・・デバイス、4・・・組立装置、5・・・作業者、8・・・静電気対策用床材、9・・・静電気対策用靴、10・・・リストストラップ、11・・・作業服、12・・・除電装置、13・・・静電気放電測定装置、22・・・筐体、23・・・電極、24・・・表示器、25,45・・・回路部、27・・・放電用回路、28・・・メータ、29・・・算出部、30・・・A/D変換回路、31・・・抵抗体、32・・・分圧回路、33・・・接地極、34・・・放電経路、41・・・チェッカー、46・・・比較回路、47・・・増幅器、48・・・報知部。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is a device, line or property.(Hereinafter referred to as “devices”)Preventing static electricity disastersforCountermeasure against static electricitysystemAbout.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, malfunctions caused by static electricity in natural phenomena, various social activities, various industries, etc.Electrostatic failure, electrostatic disaster, electrostatic hazard disaster orAlthough it is sometimes expressed as an electrostatic disaster hazard, in this specification, it is collectively referred to as an “electrostatic hazard” (ESD hazard: Electrostatic Discharge Hazard).Call.
[0003]
The simplest example is a system consisting of a charged object (hereinafter simply called “charged body”) and a device.aboutexplain. However,In the following explanationThe above-mentioned electrostatic failure may be abbreviated as “static failure”.
It is known that when a static electricity of a charged body is discharged to a device, an electrostatic failure occurs when a discharge voltage corresponding to the discharge energy input to the device is larger than the net electrostatic resistance of the device. Here, the “net static resistance” of the device is a voltage that is actually input to the device, unlike the resistance against the voltage of an ESD (Electrostatic Discharge) evaluation test apparatus published by each manufacturer.
In addition, the discharge voltage received by the device may be a source of causing electrostatic failure in the device, and is an index as to whether or not electrostatic failure occurs in the device. In the present specification, this discharge voltage is referred to as “failure generating ability” (“disaster generating ability” or “ESD hazard potential”).Call.
[0004]
Depending on the environment in which the device is actually placed, there are various ways in which electrostatic damage can occur.TheFor example, in a factory that manufactures devices, (1) use conductive flooring, (2) workers wear special work clothes, wear wrist straps, (3) install static eliminators, etc. Of ESD hazard countermeasures. In order to efficiently implement such ESD hazard countermeasures, it is necessary to correctly recognize the behavior of environmental static electricity surrounding the device.
[0005]
Conventionally, a method of measuring the potential of a charged body, which is a source of static electricity, with an electrostatic measuring device such as a surface potential measuring device has been used. In this method, the electrostatic field potential is measured by bringing a static electricity meter closer to a charged body. This measured potential corresponds to the electrostatic energy that the charged body potentially has. However, the charged body rarely releases all electrostatic energy due to discharge, and usually a part thereof is released. Further, when the charged body and the device are not in contact, a part of the released energy is consumed in the air between the charged body and the device. That is, the discharge energy actually received by the device is smaller than the electrostatic energy of the charged body, and they are different. As a result, the conventional ESD meter cannot measure the ESD hazard potential of static electricity.
On the other hand, the present applicant has previously devised an electrostatic discharge measuring device that reproduces and measures the ESD hazard potential (Japanese Patent Application No. 2002-297123). This measuring device can measure the voltage actually input to the device regardless of whether the type of the charged body is a metal or an insulator.
[0006]
On the other hand, the electrostatic resistance of a device is conventionally required as the resistance against a voltage applied by an ESD evaluation test apparatus. However, the value of the conventional electrostatic resistance varies depending on the ESD evaluation test apparatus and its manufacturer, and the relationship with the actual destructive force of electrostatic discharge is not clear. Therefore, this is called “apparent static resistance” and is distinguished from “net static resistance”.
Net static resistance is calculated by converting the apparent static resistance into net resistance in consideration of the transfer function of the ESD evaluation test device.belowThis can be obtained by measuring the damage voltage of the device by the method disclosed in Non-Patent Document 1.
[0007]
Conventionally, there are various evaluation indexes for antistatic materials and antistatic materials.
The antistatic material is a flooring material, footwear, a wrist strap, or the like made of a conductive material, and provides a path through which, for example, a human body is charged with electric charges. Conventionally, such antistatic materials have antistatic capabilities such as flooring surface resistivity, flooring ground resistance, shoe grounding resistance (human body + shoes), and human body grounding resistance (human body + shoes). + Floor), and human body charging voltage are measured and evaluated by the magnitude of human body potential and resistance between grounds.
The antistatic material is, for example, a cloth material / packaging material composed of a conductive material or a shield material, and has an antistatic function. Conventionally, electrostatic capacity is evaluated by the decay rate or half-life of electric charge for cloth materials and packaging materials, and by frictional charging for packaging materials.
[0008]
The static eliminator is roughly classified into two types, a bar type and a blower type. However, there have been various indexes for the static elimination capability, and it has not been clearly determined how much it is effective for actual electrostatic discharge as well as confuse the user.
For example, there are two types of evaluation indexes for the static elimination capability of a bar-type static elimination device. One is a static elimination current applied to a pseudo-charged plate to which a DC high voltage is applied, and the other is to check the performance in an actual place of use with an electrostatic meter.
In addition, there are the following three evaluation indexes for the charge removal capability of the blower type device. (1) An ion flow that flows into a measurement electrode that is placed in front of an ion outlet and to which a bias voltage is applied, (2) a potential decay time of a charged measurement electrode, and (3) a metal electrode that is charged with direct current using a wire mesh The current that shields and flows into the shield.
[0009]
As described above, the ESD hazard potential of the charged body actually exerted on the device, the electrostatic resistance of the device, the antistatic capability of the antistatic material, the antistatic capability of the antistatic material, and the static eliminating capability of the static eliminator have conventionally been As a result, the system has not been treated in a unified manner, and therefore it has not been possible to implement an appropriate countermeasure against static electricity on the system as a system.
[0010]
[Non-Patent Document 1]
Norio Murasaki, Yasuaki Enomoto, “Quantification of ESD Resistance Evaluation of Devices”, IEICE Technical Report, The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers, March 2002, SSS 2001-33
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
In view of such a background, the present invention efficiently disposes antistatic materials, antistatic materials, and static eliminators so as to prevent electrostatic troubles such as devices.Static electricity countermeasure systemThe purpose is to provide.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is an electrostatic countermeasure system for preventing an electrostatic failure caused by discharge of a charged object to a device or the like to be subjected to electrostatic countermeasures,
An antistatic material that constitutes a path for leaking electric charges carried by the object to the ground, an antistatic material having an antistatic function such as the device, and a static eliminator that neutralizes static electricity such as the device.Arranged and configured,
Discharge voltage value received by the device when the object is discharged to the deviceIs defined as the ability of the object to cause a disaster.,
The discharge voltage actually input from the object to the device or the like when an electrostatic failure disaster occurs in the device or the like is defined as the net static resistance of the device or the like.,
The difference between the disaster occurrence potential of an object located on the static electricity prevention material and the obstacle disaster occurrence capability of an object located on the static electricity prevention material before taking static electricity countermeasures is calculated., Defined as the antistatic ability of the antistatic material,
The difference between the disaster prevention ability of the antistatic material before the antistatic processing and the disaster occurrence ability of the antistatic material after the antistatic processingIs defined as the antistatic capability of the antistatic material.,
The difference between the disaster occurrence force of the object to be neutralized and the failure occurrence force of the object after the static eliminator has neutralized the static electricity of the objectIs defined as the charge removal capability of the charge removal device,
The antistatic material, the antistatic material and the static eliminator are:For antistatic ability of the antistatic material, antistatic ability of the antistatic material and static elimination ability of the static eliminatorOn the basis of,After the countermeasure is taken,Selected to be less than the net static resistance of the device etc.It is characterized by that.
[0013]
In the present inventionFor example, an electronic device or the like is a target device to be subjected to static electricity countermeasures.In addition to the equipment ofIncludes production lines for manufacturing processes, assembly processes, inspection processes, etc., and properties related to textiles, petroleum, chemicals, powders, copying machines, aircraft, etc. The charged object includes a human body.
The failure occurrence power of an object is the electrostatic failure occurrence force of an object, and is defined as a discharge voltage value received by the device or the like when the object is discharged to the device or the like.
The measuring device used to measure the obstacle power of an object isFor example,This is an electrostatic discharge measuring device disclosed in Japanese Patent Application No. 2002-297123 by the present applicant. In this device, the discharge path from the electrode to the ground electrode is configured to substantially match the input impedance of the device or the like that is to be subjected to static electricity countermeasures.
Therefore, the discharge from the object to the device or the like can be reproduced by bringing the object into contact with the electrode of the apparatus and discharging the object to the electrode. Then, the voltage value of the electrode obtained at this time is set as the “disaster disaster occurrence power” of the object.
[0014]
The static electricity countermeasure material constitutes a path for leaking the electric charge carried by the object to the ground. For example, floor materials, shoes, wrist straps and the like correspond to this.
In order to obtain the antistatic capability of such an antistatic material, first, the above-described electrostatic discharge measurement power of the object when the material before the antistatic measure is applied to the charged object is measured. Measure with the instrument. Next, the failure occurrence ability of the object when the antistatic material is applied to the object is measured by the above-described electrostatic discharge measuring device. At this time,Static electricity prevention materialsFor example, in the case of floor materials and shoes, a human body (measured person) is positioned thereon, and in the case of a wrist strap, the human body (measured person) wears it and measures. Then, the difference between before and after taking countermeasures is obtained and used as the antistatic ability of the antistatic material.
[0015]
The antistatic material has an antistatic function of a device or the like, for example, work clothes, packaging materials, and the like.
In order to obtain the antistatic capability of the antistatic material, first, the failure occurrence ability of the material before the antistatic processing is measured by the electrostatic discharge measuring device. Next, the failure occurrence ability of the antistatic material when the antistatic material is applied to the device or the like is measured by the above-described electrostatic discharge measuring device. At this time, for example, if a person wears work clothes, a person wears it, and if it is a packaging material, the device or the like is wrapped and measured. Then, the difference between before and after the material is subjected to antistatic processing is obtained to determine the antistatic ability of the antistatic material.
In order to obtain the static elimination capability of the static eliminator, first, the failure occurrence ability of the object to be neutralized is measured by the electrostatic discharge measuring device. Next, the failure occurrence ability of the object after the static eliminator has neutralized the static electricity of the object is measured by the above-described electrostatic discharge measuring device. And the difference of the fault disaster generating power before static elimination and after static elimination is calculated | required, and it is set as the static elimination capability of a static elimination apparatus.
[0016]
In addition, “net static resistance” of a device or the like is defined as a discharge voltage that is actually input from an object to the device or the like when an electrostatic failure occurs in the device or the like.
For example, the net static resistance of a device is different from the voltage resistance (apparent static resistance) of an ESD evaluation test apparatus, and the apparent static resistance is converted into a net resistance in consideration of the transfer function of the ESD evaluation test apparatus. Or by measuring the damage voltage of the device.
[0017]
Electrostatic countermeasure system of the present inventionThenBased on the anti-static ability of the anti-static material, the anti-static ability of the anti-static material and the anti-static ability of the static eliminator,The ability of an object to cause a disaster after taking countermeasures is greater than the net static resistance of devices, etc.To be smallerSelection of antistatic materials, antistatic materials and static eliminatorsIs done. At this time, static electricity failure does not occur in the device or the like.
[0018]
Also,In the anti-static system of the present invention, the anti-static material of the anti-static material, the anti-static material of the anti-static material, and the static eliminating device of the static eliminator.SaidEvaluated with the same physical quantities as the ability of an objectIs, They can be selected and compared with each other.
[0019]
The antistatic capability of the antistatic material, the antistatic capability of the antistatic material, and the static elimination capability of the static eliminator have been conventionally evaluated by various indicators such as a resistance value and a current value.In the present inventionAccording to the static electricity countermeasure capacity of static electricity countermeasure materials, static electricity countermeasure capacity of antistatic materials, and static electricity removal capacity of static eliminator as a voltage value of the same dimension as fault disaster occurrence power (voltage value). Can do.
In addition, the evaluation index of static electricity countermeasures for the entire system, including net static resistance of devices, etc.Can be unified to voltage valueTherefore, unnecessary confusion can be prevented and the cost for countermeasures against static electricity can be easily estimated.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Static electricity countermeasures according to this embodimentsystemIn this case, an antistatic material, an antistatic material, and a static eliminator are appropriately provided for a device to be subjected to antistatic measures. Here, the material for preventing static electricity constitutes a path for leaking electric charges carried by an object to the ground, and examples thereof include floor materials, shoes, socks, and wrist straps. Further, the antistatic material has an antistatic function of an apparatus or the like, and examples thereof include work clothes, packaging materials, and rugs on a work table.
[0021]
First, this implementationIn formDisability to be used (hereinafter may be abbreviated as failure occurrence), antistatic ability of antistatic materials, antistatic ability of antistatic materials,as well asThe definition of the charge removal capability of the charge removal device will be described below.
[0022]
(Definition of failure generation ability)
The obstacle generation force (ESD hazard potential) of an object is defined as a discharge voltage value received by the device or the like when the object discharges to a device or the like to be subjected to static electricity countermeasures. And this discharge voltage value shall be measured by the electrostatic discharge measuring device mentioned later. Here, the object is present in a production line or an assembly line, for example, a human body or a production apparatus.
[0023]
(Definition of anti-static ability of anti-static materials)
The static electricity countermeasure capability of the static electricity countermeasure material is defined as the difference between the failure generation force of the object on the material before the static electricity countermeasure is taken and the failure generation force of the object located on the static electricity prevention material. In order to obtain the static electricity countermeasure capability of the static electricity countermeasure material, first, the failure generation force of the object is measured by a static electricity discharge measuring device described later on the material before the static electricity countermeasure is taken under a predetermined condition. Then, the failure generation force of the object on the antistatic material is measured by the above-described electrostatic discharge measuring device. At this time, for example, when human body charging is intended, if socks, wrist straps, etc. are materials for countermeasures against static electricity, the measurement is performed with the subject wearing them. Moreover, the said material shall be earth | grounded. Then, the difference between the failure generation force of the person to be measured on the material before taking countermeasures against static electricity and the failure generation force of the person to be measured on the material for countermeasures against static electricity is obtained. This difference is the antistatic capability of the antistatic material.
[0024]
(Definition of antistatic material's ability to prevent static electricity)
Examples of the antistatic material include work clothes worn by a human body (a person to be measured), a rug on which the device is placed, or a packaging material for packaging the device. In order to obtain the antistatic ability of the antistatic material worn by the human body, first, the failure generating power of the material before the antistatic processing is measured by an electrostatic discharge measuring device described later. Next, for example, the fault generation force of the antistatic material worn by the measurement subject is measured by the above-described electrostatic discharge measuring device. The above materials shall be grounded. The difference between the failure generating ability of the material before the antistatic processing and the failure generating ability of the antistatic material is the antistatic ability of the antistatic material.
On the other hand, for example, in order to obtain the static electricity countermeasure capability of an antistatic material for a device, first, the device is packaged or placed with the material before the antistatic processing, and the failure generation force of the material is measured by an electrostatic discharge measuring device described later. Measure with Similarly, the failure generating ability of the antistatic material in which the device is packaged or placed is measured by the above-described electrostatic discharge measuring apparatus. The difference between the two becomes the antistatic ability of the antistatic material.
[0025]
(Definition of static elimination capability of static elimination device)
The neutralization capability of the static eliminator is defined as the difference between the failure generation force of the object to be neutralized and the failure generation force of the object after being neutralized by the neutralization device. The electrostatic discharge measuring device described above is used to determine the obstacle generation force of an object.
[0026]
next,BookStatic electricity countermeasures according to the embodimentsystem'sAs a specific example, a case where a device is handled in a clean room will be described.
FIG. 1 is an explanatory diagram for explaining an assembly process of a device in a clean room. On a work table 2 in the clean room 1, a device 3 to be subjected to countermeasures against static electricity is placed. The device 3 is, for example, a semiconductor integrated circuit.
On the work table 2, for example, an assembly apparatus 4 for assembling the device 3 is disposed as a charged body that discharges static electricity to the device 3. Further, it is assumed that the
[0027]
The antistatic material includes, for example, an antistatic floor material 8, an antistatic shoe 9, and a
[0028]
Hereafter, countermeasures against static electricity of this embodimentsystem(1) Device manufacturer's response, (2) Static electricity countermeasure material and antistatic material dealer's response, (3) Static eliminator manufacturer's response, (4) On-site static electricity countermeasures Details will be described separately for each of the following items: (5) On-site static electricity countermeasure procedure, (6) Configuration and operation of electrostatic discharge measuring device, and (7) Configuration and operation of checker.
[0029]
(1) Device manufacturer response
The device manufacturer shall measure the net static resistance of the device in advance. The “net static resistance” of this device is different from the voltage resistance (apparent static resistance) of the ESD evaluation test equipment. When an electrostatic failure occurs in the device, it is actually from the charged body to the device. It is defined as an input discharge voltage. The net static resistance is determined by converting the apparent static resistance to the net resistance in consideration of the transfer function of the ESD evaluation test apparatus or by measuring the damage voltage of the device. The manufacturer of the device informs the user of the obtained net static electricity resistance value (voltage value) through the device catalog and specifications.
[0030]
(2) Dealers of antistatic materials and antistatic materials dealers
Distributors purchase anti-static flooring materials, anti-static shoes, wrist straps, etc. from manufacturers of anti-static materials, and work clothes from anti-static materials manufacturers. Find it as follows.
For example, a dealer prepares an electrostatic discharge measuring device to be described later, and selects an electrode of the electrostatic discharge measuring device according to the input impedance of a device to be subjected to static electricity countermeasures.
First, a person to be measured (human body) wears shoes that are not subjected to anti-static processing, and walks on a floor surface that is not subjected to anti-static processing. At this time, when the person to be measured touches the electrode of the electrostatic discharge measuring device, the failure generating force V of the person to be measured is obtained.1Measure.
Next, this person walks on the antistatic floor material 8 while wearing the antistatic shoes 9. At this time, when the person to be measured touches the electrode of the electrostatic discharge measuring device, the failure generating force V of the person to be measured is obtained.2Measure.
The countermeasure capability of the combination of the anti-static flooring 8 and the anti-static shoe 9 is the difference in the failure generating power V against the device to which the electrostatic countermeasure is applied.1-V2As required. Similarly, it is possible to measure the countermeasure ability by a combination of wearing antistatic socks, a wrist strap, and work clothes.
Distributors such as antistatic flooring 8 and antistatic shoes 9Combination orDepending on the type of device, obtain countermeasures for antistatic materials and antistatic materials and place them in the catalog.
[0031]
Note that the manufacturer of materials for countermeasures against static electricity and the manufacturer of materials for preventing static electricity may measure the countermeasure capacity of each material individually using an electrostatic discharge measuring device.
[0032]
(3) Countermeasures for static eliminator manufacturers
The manufacturer of the
First, a test charged body having a constant size and material is charged to a test voltage (for example, 1000 V). When the electrostatic discharge measuring device is used, the electrode of the electrostatic discharge measuring device is selected according to the input impedance of the device to be subjected to static electricity countermeasures. Then, the test charging body is brought into contact with the electrode of the electrostatic discharge measuring device, and the failure generating force V of the test charging body is measured.3Measure.
Next, the
Next, the test charging body is brought into contact with the electrode of the electrostatic discharge measuring device, and the failure generating force V of the test charging body is measured.4Measure. The static elimination capability of the
[0033]
(4) User response for on-site static electricity countermeasures
Users are roughly classified into countermeasure managers (designers), enforcers (administrators), and on-site personnel.
The person responsible for countermeasures (designer) determines that the failure generating power of an object that becomes a charged body at the site (for example, clean room 1) depends on the static electricity countermeasure ability of static electricity prevention materials and antistatic materials, and the static electricity removal ability of the static eliminator. Design to select antistatic material, antistatic material, and static eliminator so as to be smaller than the net static electricity resistance. There are an infinite number of combinations of materials and equipment that satisfy this condition, but the person in charge of countermeasures is required to reduce the failure generating power of the object by 1 [V] based on the static electricity countermeasure ability and the static elimination ability. Is calculated, cost effectiveness and cost life are evaluated, and an appropriate combination of materials and equipment is selected.
[0034]
The enforcer (administrator) creates a work manual for the on-site staff and supervises the work of the on-site staff so that the on-site work can be performed as designed by the countermeasure manager (designer).
The person in charge of the site appropriately arranges antistatic materials, antistatic materials, and static eliminators according to the work manual. For example, before disposing a static eliminator or the like, an electrostatic discharge measuring device to be described later is used to measure the fault generating force of an object that becomes a charged body existing in the field (clean room 1). In addition, after installing the static eliminator and the like, using a
[0035]
(5) On-site static electricity countermeasure procedures
Assume that the user (responsible person for countermeasures) takes measures against static electricity, for example, for the device 3 with net static electricity resistance = 50 [V]. The user (field worker) first selects the electrode of the electrostatic discharge measuring device according to the input impedance of the device 3 and measures the failure generating power of the assembling device 4 and the
[0036]
The user (responsible person for countermeasures) should install the antistatic material, antistatic material, and static eliminator based on the catalog that describes the actual effects of the antistatic material and antistatic material, and the catalog of the static eliminator. investigate. At this time, the user (responsible person) calculates the cost required to reduce the failure generating power of the charged object by 1 [V] based on the static electricity countermeasure capability and the static elimination capability, and evaluates cost effectiveness. I do. Then, the user (the countermeasure manager) determines, for example, a combination of the antistatic floor material 8, the antistatic grounding shoes 9 and the work clothes 10 with the countermeasure capacity of the human body = 180 [V]. It is assumed that the
[0037]
A user (on-site person in charge) lays a flooring 8 for static electricity countermeasures on the site (clean room 1), and attaches the static eliminating
Then, the user (on-site person in charge) again selects the electrode of the electrostatic discharge measuring device according to the input impedance of the device 3, and measures the failure generating force of the assembling apparatus 4 and the
As a result, for example, it is assumed that the measured value of the fault generation force of the assembly apparatus 4 is 1 [V] and the measured value of the fault generation force of the worker 5 (human body) is 20 [V] as substantially designed. . Since all of these values are the net electrostatic resistance of the device = 50 [V] or less, it was possible to take a countermeasure against static electricity so that the device 3 did not cause an electrostatic failure.
[0038]
(6) Configuration and operation of electrostatic discharge measuring device
Next, the configuration and operation of the electrostatic discharge measuring apparatus will be described in detail below.
FIG. 2 shows an electrostatic discharge measuring device (hereinafter simply referred to as “electrostatic discharge measuring device”).Called "measurement equipment") 13 external view, FIG.Show circuit configurationFIG.
FIG.As shown
[0039]
The
A power switch or the like (not shown) is attached to the outer surface of the
[0040]
The
[0041]
[0042]
Discharge
[0043]
The meter 28 includes a discharge circuit 27.kResistor 31kAnd
[0044]
Vbk= Vak* (R1k+ R2k) / R2k(1)
[0045]
Next, the operation of the measuring
[0046]
When measuring the failure generating force received by the device from an object to be charged by the measuring
[0047]
When the
[0048]
(7) Checker configuration and operation
Next, the configuration and operation of the checker will be described in detail. FIG. 4 is an external view showing the external appearance of the
As shown in FIG. 4, the
[0049]
The
[0050]
The
The
The
[0051]
Next, the operation of the
[0052]
First, after turning on a power switch (not shown), the
[0053]
When the
[0054]
The
[0055]
According to the above-described embodiment, appropriate countermeasures are taken for a device to be subjected to static electricity countermeasures, so that the failure generation force of an object serving as a charged body is smaller than the net static electricity resistance of the device. Select materials for static electricity countermeasures, antistatic materials and static eliminatorsConstitutes a static electricity countermeasure system. This, The electrostatic failure of the device can be prevented.
[0056]
In the above embodiment, the static electricity countermeasure for preventing static electricity failure of the device in the clean room has been described.The present inventionThe present invention is not limited to countermeasures against static electricity in electronic devices, and can be used, for example, as countermeasures against static electricity to prevent static electricity disasters in fibers, petroleum, chemicals, powders, copying machines, airplanes, and the like.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram for explaining a device assembly process in a clean room.
FIG. 2 is an external view of an electrostatic discharge measuring apparatus.
FIG. 3 is a configuration diagram of an electrostatic discharge measuring apparatus.
FIG. 4 is an external view of the checker.
FIG. 5 is a block diagram of the checker.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Clean room, 2 ... Work table, 3 ... Device, 4 ... Assembly apparatus, 5 ... Worker, 8 ... Floor material for static electricity measures, 9 ... For static electricity measures Shoes, 10 ... wrist strap, 11 ... work clothes, 12 ... static elimination device, 13 ... electrostatic discharge measuring device, 22 ... housing, 23 ... electrode, 24 ...
Claims (2)
前記物体が帯びた電荷を地面に漏洩する経路を構成する静電気対策用資材と、前記装置等の帯電防止機能を有する帯電防止資材と、前記装置等の静電気を除電する除電装置とを配設して構成され、
前記物体が前記装置等に放電したときに該装置等が受ける放電電圧値を、前記物体の障災害発生力と定義し、
前記装置等に静電気障災害が発生したときに前記物体から前記装置等に実際に入力される放電電圧を、前記装置等の正味の静電気耐性と定義し、
静電気対策を施す前の前記静電気対策用資材の上に位置する物体の障災害発生力と前記静電気対策用資材の上に位置する物体の障災害発生力との差を、前記静電気対策用資材の静電気対策能力と定義し、
帯電防止加工をする前の前記帯電防止資材の障災害発生力と帯電防止加工をした後の前記帯電防止資材の障災害発生力との差を、前記帯電防止資材の静電気対策能力と定義し、
除電対象とする物体の障災害発生力と前記除電装置が該物体の静電気を除電した後の該物体の障災害発生力との差を、前記除電装置の除電能力と定義したとき、
前記静電気対策用資材、前記帯電防止資材及び前記除電装置は、前記静電気対策用資材の静電気対策能力、前記帯電防止資材の静電気対策能力及び前記除電装置の除電能力に基づいて、対策を施した後の前記物体の障災害発生力が前記装置等の正味の静電気耐性よりも小さくなるように選択されたものであることを特徴とする静電気対策システム。An electrostatic countermeasure system for preventing an electrostatic failure caused by discharge of a charged object to an apparatus, line or property (hereinafter referred to as “apparatus”) to be subjected to electrostatic countermeasures,
Arranged and Antistatic materials constituting a path for leakage to ground charges the object is charged, and the antistatic material having an antistatic function of the apparatus or the like, and a static eliminator for neutralizing the static electricity of the apparatus or the like Configured
A discharge voltage value received by the device or the like when the object is discharged to the device or the like is defined as a fault disaster occurrence force of the object ,
The discharge voltage that is actually input from the object to the device or the like when an electrostatic failure disaster occurs in the device or the like is defined as net static resistance of the device or the like ,
The difference between the disabled disaster force of objects located on the Antistatic materials and disability disaster power of the object located on the front of the Antistatic materials subjected to ESD protection, the Antistatic materials It is defined as the anti-static ability,
Define the difference between the anti-static material failure ability before antistatic processing and the anti-static material failure ability after antistatic processing as the anti-static material antistatic ability ,
When defining the difference between the disaster occurrence ability of the object to be neutralized and the failure occurrence ability of the object after the static elimination device neutralizes the static electricity of the object as the static elimination capability of the static elimination device ,
The antistatic material, the antistatic material, and the static eliminator are subjected to countermeasures based on the static electricity countermeasure capability of the antistatic material, the antistatic capability of the antistatic material, and the static elimination capability of the static eliminator. The electrostatic countermeasure system according to claim 1, wherein the object's ability to generate a disaster is selected to be smaller than the net static resistance of the device or the like .
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