ESDの対策はなぜ難しいのか？

実際の試験現場では、ESD試験中にNGが発生するとカットアンドトライする方もいらっしゃいますが、この方法では原因の特定が容易ではなく、対策に多くの時間を費やします。さらに問題なのは同じ試験の再現性をとることが難しい点です。こうした状況では設計の妥当性を評価しにくく、試験と対策の繰り返しにより開発期間の長期化やコスト増加を招く要因となります。

ESD対策が難しい理由の一つはESDのエネルギーの伝搬経路が複雑で、誤動作に至る経路の判別が容易ではないためです。
ESDによって発生した電流は導体を伝搬するだけではなく、空間を介して電磁波を放射するため、「伝導」と「放射」の両方の伝搬経路を考慮する必要があります。
このような伝搬経路は机上での予測が難しく、設計段階での対策を困難にします。
試験においては接触放電時の塗装の除去不足やEUT内のボルトの締め付けトルクのばらつき、ESDガンの傾きといった要因も試験結果の再現性に影響を与えるため、対策に時間を要します。

ESD対策は、ESDのエネルギーの伝搬経路が複雑で、誤動作に至る経路の判別が容易ではありません。また、規格に沿った条件で試験を行っても結果が変わり、特に気中放電ではギャップ間の放電に起因する変動要因が問題をさらに複雑化します。その結果、原因特定のための試行錯誤が繰り返され、開発期間の長期化につながる一因になります。これは設計段階で現象を整理できていないことに起因する課題と言えます。

今回はESD対策について原因特定の難しさと再現性確保の難しさの観点からご説明しました。
次回は「第2回：ESD試験ではどのような現象が起きているのか」と題しまして、ESD試験時に発生する放電エネルギーの伝搬や放電ギャップで発生する放電波形の変動の観点について具体的に述べ、ESD試験で発生する現象の理解を深めていきます。

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