SMT組立工場におけるESD損傷を抑制するための一般的な対策

周知のとおり、静電気はまさにモンスターと同じような振る舞いをします。静電気は電子製品の寿命を縮めて信頼性を低下させるだけでなく、最終ユーザーの手元で完全な故障を引き起こす可能性もあり、その結果、自社製品の市場受容性と密接に関わる企業の評判を著しく損なうおそれがあります。ESD（静電気放電）による損傷は、輸送、摩擦、あるいは直接接触によって、大きさを問わずあらゆる単一部品に発生し得るため、電子製品の製造工程のあらゆる段階で、その被害を最小限に抑えなければなりません。そこで本稿では、SMT（表面実装技術）組立工場において、ESDによる損傷を抑制するためによく用いられる対策について紹介します。

ESD損傷検査

静電気の発生を効果的に防止し、ESD の安全性を確保するために、静電防止リストバンド、静電防止靴、イオンファンなどを含む検査用工具および機器は、信頼性基準を満たしているかどうかを定期的に点検する必要があります。

SMT組立工場で通常使用されるESD検査用の工具および設備には、主に次のものが含まれます。

・表面抵抗チェッカー

・メガー

・静電界メーター

・イオンファン

・イオンバランステスター

・非接触式電圧テスター

・リストバンドテスター

・人体総合静的テスター

ESD保護のための装置およびシステムは、QA（品質保証）およびQE（品質工学）の実務的な指導の下で点検されなければならない。一般的に言えば、さまざまな材料や工具の要件に適合するよう、適切なツールと方法を適用する必要がある。例えば、表面が粗い作業服、発泡シート、エアキャップ袋などの柔らかい材料に対して簡易表面抵抗チェッカーを使用する場合、試験電極と材料表面との接触を良好にし、試験を有効なものとするために、4～6kgの圧力を加える必要がある。さらに、被試験材料の表面抵抗を測定するためにメガーを使用する場合、100V DC のメガーを選定しなければならない。

ESD損傷防止

SMT組立工場における静電気対策の継続的な改善は、標準化された規定に依存しています。ESDに関するいかなる問題が明らかになった場合でも、ESDによる損傷を防ぐために、適切な対策を速やかに講じなければなりません。

さまざまなインフラ、設備およびシステムの用途や使用頻度に応じて、点検は週1回、月1回、または四半期ごとに実施しなければならない。各製造エリアにはESD管理者を配置し、点検項目には、環境、設備、計測器、工具、治具、作業者、帯電防止設備、材料などを含めるものとする。点検結果は、ESDに関するこれまでの問題点を踏まえた資料として作成しなければならない。

ESDマネージャーは、ESD防止対策を製造マネージャーおよび帯電防止責任者に報告し、必要に応じて帯電防止対策の実施状況を確認しなければならない。点検の目的は、各製造エリアが静電気を制御するための要求事項に適合していることを確認することである。

EPA（ESD保護区域）マネージャーは、ESD検査をまとめ、不適合なESD対策に関していくつかの結論を出さなければならない。報告書が総責任者に承認されると、それは直接EPAマネージャーに提供される。

各四半期の最後の10日間に、ESDシステムおよびその実施状況について、ESDチーフマネージャーによる包括的なレビューを実施しなければならない。包括的なレビューには、ESDファイルシステム、日次ESD記録、リソース見積り、国際規格、ESD実施の再確認などが含まれなければならない。

EPAの保護対策

EPAの保護対策は、EPAの運用規定、警告標識、機器、静電気防止機器の接地システム、ESDデータ蓄積システム、漏電および静電界の制御、人に対して実施されるESD防止対策、帯電防止材料の管理などの側面から開始すべきである。

SMT組立製造に先立ち、作業場所を点検し、接地線の断線、接触不良、脱落などの問題が発生していないかを確認する必要があります。加えて、作業手順を点検して誤りがないことを確認し、イオンファンが円滑に動作できるかどうかをチェックしなければなりません。いずれかの問題が発見された場合、作業者は直ちに製造マネージャーに報告し、速やかに修理してもらう必要があります。ESD接地が整然としており、規格に適合していることを保証することが必要です。

SMT組立工場におけるESD管理システムの維持は、主として問題やエラーを顕在化させることのできる継続的な点検に依存している。これらの問題やエラーが適切に解決された後、ESD管理システムは再び機能することができる。ESD保護対策は正式な文書の形で公表されなければならず、製造業者、供給業者および協力企業によって明確化されるべきである。さらに、社内および社外において、完全に統合されたESD保護管理規定を確立しなければならない。したがって、ESD保護対策に関わる関連する工程に適切な注目と管理を行い、不適合な事象をタイムリーに是正し、後続のSMT組立製造プロセスにおいて効果的に未然防止できるようにしなければならない。