第1章 静電界の位置

• 1. 静電気
• 2. 静電界
• 3. 静電現象
• 4. 静電気発生
• 5. 静電気発生と放射線環境
• 6. 放射線環境と半導体ノイズマージン

第2章 静電気

• 1. 静電気発生機構
• 2. 摩擦帯電系列
  • 2.1 摩擦帯電系列
  • 2.2 摩擦帯電系列の新しい用い方
• 3. 緩和時間 (弛緩時間)
  • 3.1 緩和時間
  • 3.2 多緩和系
• 4. 静電気分散性材料
  • 4.1 表面抵抗の表現
  • 4.2 表面抵抗測定法
  • 4.3 静電気分散特性
• 5. 誘電帯電モデル
• 6. 自動車と静電気、ESD
• 7. 情報処理装置と静電気、ESD
• 8. カーボンと静電気、ESD
  • 8.1 炭素の同素体
  • 8.2 炭素の製造法
  • 8.3 遠藤ファイバー
  • 8.4 カーボンの吸湿性とその対策
  • 8.5 カーボンファイバー不織布
• 9. 雷放電とESD
  • 9.1 雷放電
  • 9.2 大気圏空中航空体への落雷
  • 9.3 海上航行船舶への落雷

第3章 EOS/ESD

• 1. EOS
• 2. EOSとESDの関係
• 3. 新しいESD:スパークとZAP、VZAP
• 4. EMP

第4章 間接ESD

• 1. 間接ESDの脅威
  • 1.1 ESD現象について
  • 1.2 システムトラブル
  • 1.3 ESDによる間歇トラブルの実態
  • 1.4 システムの変遷とESDトラブル
• 2. 間接ESD耐性試験
  • 2.1 間接ESD試験の必要性
  • 2.2 放射EMI耐性試験の制約
  • 2.3 間接ESDの威力 (WARP)
  • 2.4 間接ESD試験
  • 2.5 まとめ
  • 2.6 結論

第5章 半導体デバイスのESD故障解析方法

• 1. ESD故障解析の目的
• 2. 故障解析の手順
  • 2.1 故障の確認
  • 2.2 故障原因の推定
  • 2.3 故障箇所の検出
  • 2.4 内部構造解析
  • 2.5 故障メカニズム・原因の推定
• 3. 微小リーク箇所の検出技術
  • 3.1 ジュール熱を利用する方法
  • 3.2 半導体デバイスからの光放出を利用する方法
  • 3.3 電子ビーム誘起電流・光ビーム誘起電流法 (EBIC・OBIC)

第6章 半導体デバイスのESD潜在故障

• 1. 米国における潜在ESD故障研究の概要
• 2. LSI設計動向から見たESD故障と潜在ESD故障
  • 2.1 LSI設計動向から見たESD故障
  • 2.2 VLSI化に伴う浅い接合構造とESD故障
  • 2.3 VLSI多層化構造に伴う新たな故障
  • 2.4 配線の微細化によるESDマイグレーション

第7章 半導体デバイスの主なESD故障モード

• 1. 半導体デバイスの静電気放電 (ESD) による破壊機構
  • 1.1 半導体デバイスのESD破壊の基礎理論とその進展
  • 1.2 ゲート酸化膜破壊の基礎現象
• 2. EOS/ESDによる半導体デバイスの主な故障モードの概要

第8章 半導体デバイスと市場故障部品の分析とESD

• 1. 米国電子工業界の静電気放電 (ESD) 故障
• 2. 市場からの返却半導体デバイスの分析事例
• 3. バイポーラ型ICの静電気破壊とその耐性改善
• 4. MOSデバイスの静電気破壊とその耐性改善
  • 4.1 MOSデバイスのSiO2膜の破壊現象
  • 4.2 SiO2膜へのhot electron
  • 4.3 MOSトランジスタの静電気放電 (ESD) による破壊
  • 4.4 CMOS ICの各新ゲート保護回路例

第9章 半導体デバイスの設計とESD問題

• 1. 半導体デバイスの発展と静電気問題の経過
• 2. 半導体デバイスの微細化設計動向と静電気問題

第10章 ESD対策ソフト

• 1. Static Havoc
• 2. 対策ソフト
• 3. リッチモンドルール
• 4. ESDS表示

第11章 ESD対策ハード

• 1. 除電ブラシ
  • 1.1 除電の原理
  • 1.2 除電ブラシの種類と除電特性
  • 1.3 用途と使用例
• 2. ESDシールドガスケット
  • 2.1 EMIシールドガスケットの種類
  • 2.2 ガスケット使用上の注意
• 3. シャント
  • 3.1 筐体シャント
  • 3.2 基板用シャント
  • 3.3 IC用シャント

第12章 ESD保護運搬具

• 1. 誘電性材料の区分
  • 1.1 非帯電材
  • 1.2 分散材
  • 1.3 誘電材
• 2. 誘電コンテナー (通い箱、運搬箱)
  • 2.1 誘電コンテナーに要求される特性
  • 2.2 誘電コンテナーの種類
• 3. 誘電バック
  • 3.1 タイプⅠバリアー材と誘電バック
  • 3.2 タイプⅡバリアー材と誘電バック
• 4. 誘電チューブ
• 5. 擬シールド
  • 5.1 プソイド
  • 5.2 擬シールド

第13章 ESD対策～建物 (誘電性仕上材料とその選定)

• 1. はじめに
• 2. 床仕上材料
  • 2.1 床仕上材料に求められる導電性能
  • 2.2 導電性床仕上材料 合成樹脂塗床及び長尺塩ビシート
• 3. 壁、天井仕上材料
  • 3.1 壁、天井仕上材料に求められる導電性能
  • 3.2 導電性壁、天井仕上材料
• 4. おわりに

第14章 ESD対策～作業ライン

• 1. 人対策
• 2. リストストラップ
  • 2.1 スーパーストレッチリストストラップ
  • 2.2 金属性ビーズチェーンリストストラップ
  • 2.3 軽量導電プラスチックリストストラップ
  • 2.4 マジックテープリストストラップ
  • 2.5 ダブルリストストラップ (ステンレスバンド)
  • 2.6 ステンレスリストストラップ
• 3. ヒールストラップ
• 4. リストストラップ、ヒールストラップ等のチェッカー類
  • 4.1 システムアナライザー
  • 4.2 リストストラップモニター (GROUND ALERT)
  • 4.3 フットチェッカー

第15章 クリーンルームに於ける静電気対策

• 1. クリーンルーム内の静電気帯電の実態
• 2. クリーンルームにおける静電気障害とその対策の必要性
  • 2.1 微粒子沈着への静電気の影響
  • 2.2 静電気放電による生産障害
• 3. クリーンルームに於ける静電気対策の方法
  • 3.1 接地による静電荷の漏洩
  • 3.2 空気イオンによる静電荷の中和
  • 3.3 その他の方法
• 4. 静電気の計測管理

第16章 ESD対策～気相中和法

• 1. 気体のイオン化とESD
• 2. イオン発生による帯電面の気相中和法メカニズム
• 3. コロナ放電原理とイオン発生
• 4. イオナイザーの実際
  • 4.1 AC (交流電源) 方式
  • 4.2 DCパルス (直流パルス電源) 方式
  • 4.3 DCストレート方式
  • 4.4 電離放射線イオン化方式
• 5. イオンバランサー
• 6. 大気中の電位の測定
• 7. 気相中和法と人体停電対策

第17章 ESDイミュニティ

• 1. ESDイミュニティ
• 2. イミュニティに関する規格
  • 2.1 IEC 801
  • 2.2 CISPR
  • 2.3 ACEC
• 3. ESDイミュニティ試験法
  • 3.1 ESDの型
  • 3.2 放電方式
  • 3.3 放電波形
  • 3.4 ESD試験の厳しさレベル
  • 3.5 ESD試験回路

第18章 静電気測定

• 1. 静電気測定機器
  • 1.1 静電気測定の対象量
  • 1.2 静電気測定機器-古典的
  • 1.3 静電気測定機器-現用
  • 1.4 ファラゲィゲージ
• 2. 静電電圧ディケイ特性測定
  • 2.1 ディケイ
  • 2.2 静電電圧ディケイ特性
  • 2.3 静電気ディケイ特性測定機器の実際
• 3. 静電放電テストシステム
  • 3.1 ESDシミュレーションの変遷
  • 3.2 シミュレーション規格の動向
  • 3.3 静電放電シミュレータの実際

第19章 半導体デバイスの静電気耐性試験方法

• 1. 静電気耐性試験の背景
  • 1.1 静電気耐性試験の目的
  • 1.2 静電気耐性試験の適用範囲
• 2. 静電気耐性試験方法
  • 2.1 試験方法の分類
  • 2.2 人体モデル
  • 2.3 マシンモデル
  • 2.4 デバイス帯電モデル
  • 2.5 電場誘導モデル
• 3. 静電気耐性試験の問題点
  • 3.1 コンデンサー放電法
  • 3.2 デバイス帯電モデル

第20章 IEMP

• 1. IEMPとSGEMP
• 2. 電離放射線とESD
• 3. EMPと静電気
  • 3.1 外部EMPと内部EMP
  • 3.2 EMPの歴史
  • 3.3 核攻撃とEMP
  • 3.4 HNEMP (大気圏外高高度核爆発)
  • 3.5 核爆発と放射線
  • 3.6 SNEMP (地表面核爆発)

第21章 プリント基板実装とESD

• 1. プリント基板上のICへのESD問題
  • 1.1 プリント基板の接続ピンへのテープマスキングの問題
  • 1.2 実装済プリント基板試験時の問題事例
  • 1.3 実装済プリント基板修理時の問題事例
  • 1.4 運搬ボックス内の実装済プリント基板帯電問題
• 2. プリント基板のESD試験

第22章 誤りだらけのESD対策の実際

• 1. リストストラップ
  • 1.1 リストストラップの着用の指示が行き届いているか
  • 1.2 リストストラップが皮膚にうまくフィックスしているか
  • 1.3 リストストラップの皮膚と接続する面が汚れていないか
• 2. フロア-
  • 2.1 床を常に清掃しているか
  • 2.2 静電気帯電防止靴を採用しているか
  • 2.3 まとめ
• 3. 作業台
  • 3.1 作業台の上には適切な材料が使用されているか
  • 3.2 まとめ
• 4. 椅子
  • 4.1 椅子への静電気防止を考慮した事があるか
  • 4.2 まとめ
• 5. 部品収納棚、ケース (部品の保存方法、プラスチック材料の使用)
  • 5.1 部品収納棚を診断しただけで、その工場の静電気防止対策レベルが分かる
  • 5.2 まとめ
  • 5.3 プラスチック材料 (電子機器部品の収納材料) の静電気防止対策は完璧か
• 6. 静電気防止剤
  • 6.1 <静電気防止剤>と<静電気防止材>の違いを理解しているか
  • 6.2 まとめ
• 7. <湿度>と<静電気>
• 8. イオナイザー
  • 8.1 交流電源方式イオナイザー
  • 8.2 直流パルス電源方式イオナイザー
  • 8.3 電極構造とメンテナンス

第23章 TVとESD障害

• 1. TV画面の静電気対策
• 2. 加湿器によるTV障害と対策
  • 2.1 カルキ対策
  • 2.2 回路上の対策
  • 2.3 配線上の対策

第24章 静電気放電によるトラブル例

• 1. まえがき
• 2. 静電気放電トラブルの基本的解析
  • 2.1 放電電磁界の影響について
  • 2.2 静電気放電時のグランドレベルの変動
  • 2.3 ICのノイズ感受性 (Susceptibility)
  • 2.4 静電気放電時の磁界の影響について
  • 2.5 静電気放電に対するImmunity
• 3. トラブル例
  • 3.1 電子交換機の静電気放電障害について
  • 3.2 ECRの静電気放電障害について
  • 3.3 塗料ロボットの場合
  • 3.4 静電気放電対策方法について

第25章 静電気と磁界の交互作用

• 1. 導体表面の電界
• 2. 磁界存在下での電荷の移動

第26章 ESDと国際規格

• 1. まえがき
• 2. IEC pub 801-2 (1984) の主な内容
• 3. IEC pub 801-2概略及び65 (S) 129抜粋
• 4. あとがき

付録 現場からのQ&A

• Q1 静電気を発生させない技術開発は可能か
• Q2 イオンブロアー (アイオンブロアー) で、 (1) もっとオゾンを減少させ、 (2) ブロアーの音を小さくし、 (3) 又、ブロアーなしで作業したい。作業中うるさいし、冬は寒い。
• Q3 リストストラップについて、 (1) 作業現場を離れるとき一々外さなければならないか。 (2) リストストラップ以外で人体放電は出来ないか (作業者がストラップを忘れる時がある) 。
• Q4 静電気対策に誘電マット、エプロン、アームカバー、導電靴を使用しているが、perfectでないという評価を受けている。対策はどうしたら良いか。
• Q5 粘着テープ付ガスケットの取り付けの安定性について。粘着後の経年変化があるのではないか。
• Q6 静電気シールドには銅、鉄、アルミ、その他の中でどれが最も効果的か。
• Q7 ゴムローラーで紙を擦って給紙を行う装置で、ゴムローラーで帯電した静電気はシャフトに伝わるのか。ゴム内部では電子移動は殆どないと聞いているが。
• Q8 某社製静電気ノイズシミュレータを使用して当社開発機種の耐ノイズ性を調査しているが、通常テキストに記載されているが最も一般的な方法で耐ノイズレベルのデータの再現性はどうか。
• Q9 静電気エネルギーは放電させない設計は可能か?機器の小型化により静電気対策に十分なギャップが取れ難くなっているのが現状である。静電気エネルギーをどういう風に逃がすか。プラケースでは逃がすルートがないのか。
• Q10 静電ノイズについて。フィールドでの実ノイズはどの位のレベルを考えたらよいか。
• Q11 1 ESD試験方法の不具合:ESD immunity Testで、放電ケーブルをフラットケーブルと平行した場合でも誤動作してはいけないか。
• 2 ESD試験で:1発目10kV以上でupset、2発目8kVでupset、3発目5kVでupset、それ以降変化なし。なぜこの様な事になるか。
• Q12 貫層的導電性付与に対して否定的な意見のようであるが、現在、この方法について進歩している。将来はどうなるか?
• Q13 静電靴を使用しているときにリストバンドは必要か。
• Q14 1 EMI/ESD用partsの取付用・導電性の高い画面接着又は粘着テープ・取り扱い性のよい導電性接着剤
• 2 ESD/EMI用partsの簡単な取付法
• Q15 移動作業者に対する静電気除去方法は?
• Q16 製造ラインにおける静電気量の簡単な検出方法があるか。
• Q17 静電気対策に対してのコードレス対応について。
• Q18 ピンクポリとコストが同じ位の静電気保護ポリ袋で静電シールドができるか。
• Q19 FG-SG結合は静電気防止に効果があるか。
• Q20 フレームをアースバーで静電対策する際、塗膜はどの様にすればよいか。
• Q21 アイオナイザーを使用したら (アイオンバランサー付きで) 、リストストラップは不用ではないか。何故、この両方共必要なのか。
• Q22 導電床、導電靴を使用した。これで、リストストラップは不用ではないか?
• Q23 半導体組み立て工場で、ベルトコンベアを使用したい。静電気対策済コンベアはあるか。
• Q24 表面抵抗の表現としてΩ/□がある。これはどんな単位か。
• Q25 セントエルモの火とは何か。

• 索引