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静電気対策の森

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静電気の電圧

帯電した静電気はどれくらいの電圧があるのでしょうか。一般的に人体に感じるほどの電撃があれば、3,000V(3kV)以上はあると言われています。【表1】
低湿度環境では少し体を動かすだけで数千~数万V(数kV~数十kV)の非常に高い電圧の静電気が発生してしまいます。【表2】
たとえば冬場に車から降りるときに、服とシートのこすれにより静電気が発生し車(金属部)に触れたときに電撃を感じるというように静電気は日常的に発生しています。

【表1】人体帯電と放電時の電撃の強さの関係 (JNIOSH-TR-No.42(2007)より)

(注)人体の静電容量:約100pF
人体の
帯電電圧(V)
電撃の強さ 備 考
1,000 全く感じない  
2,000 指の外側に感じるが痛まない かすかな放電音発生
3,000 針で刺された感じを受け、チクリと痛む  
4,000 針で深く刺された感じを受け、指が痛む 放電の発光を見る
5,000 手のひらから前腕まで痛む 指先から放電発光が延びる
10,000 手全体に痛みと電気が流れた感じを受ける  
12,000 手全体を強打された感じを受ける  

【表2】静電気発生の例

MIL-HDBK-263より
静電気発生源 帯電電圧(V)
相対湿度
10〜20%
相対湿度
65〜90%
じゅうたん上を歩く人 35,000 1,500
ビニール床上を歩く人 12,000 250
ベンチで作業する人 6,000 100
ビニールの覆い 7,000 600
ベンチから取り上げたポリパック 20,000 1,200
ポリウレタンフォームを詰めたイス 18,000 1,500

電子デバイスが破壊されてしまう電圧はどの程度かというと、1,000V(1kV)の電圧には耐えられないものも多く、中には100V(0.1kV)未満で破壊されてしまうものも増えています。【表3】
これらはすべて人体に痛みを感じないレベルの放電のため自覚のないままデバイスを破壊してしまうことになります。

【表3】デバイスの破壊電圧

半導体の種類 代表的なHBM敏感性(V)
パワーMOSFETS 100〜
CMOS 250〜
リニアMOS 800〜
VLSI 1,000〜

人間は静電気を発生させやすく常に静電気の帯電をゼロにすることは非常に難しいため、特に注意が必要です。

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