静電気破壊（ESD）を防ぐ工場監査のチェックリスト

2026年1月18日

現代の電子機器製造において、静電気破壊（ESD：Electrostatic Discharge）は、製品の信頼性を揺るがす目に見えない最大の敵です。

スマートフォンの高性能化や車載デバイスの普及、さらには半導体の微細化が限界まで進んでいる現在、わずか数ボルトの静電気でも回路が破壊されるリスクがあります。

製造現場の管理者は、不良率の低下や歩留まりの改善に日々頭を悩ませていますが、その原因がESDであることに気づかない、あるいは対策が不十分であるケースは少なくありません。

この記事を読めば、工場監査でチェックすべきポイントが網羅的に理解でき、国際標準に基づいた堅牢な静電気対策を自社に導入するための指針が得られます。

静電気破壊（ESD）の定義と重要性

静電気破壊とは、物体に蓄えられた電荷が、異なる電位を持つ別の物体に接触、あるいは接近した際に急激に移動する現象（静電気放電）によって、電子部品の絶縁膜が貫通したり、回路が溶断したりすることを指します。

なぜ製造現場でESD対策がこれほどまでに重要視されるのでしょうか。

その理由は主に3つあります。

半導体の微細化による脆弱性の向上近年のチップ製造技術では、回路の線幅が数ナノメートル単位まで細くなっています。これにより、かつては問題にならなかった微弱な静電気でも、過電圧による熱破壊を引き起こしやすくなっています。
潜在的な欠陥（レイテント・ディフェクト） ESDの恐ろしい点は、部品がその場で完全に壊れる「ハードエラー」だけでなく、一部の機能だけが損なわれ、出荷後の使用中に故障する「潜在的欠陥」を引き起こすことです。これは市場に出た後の重大なクレームやリコールに直結し、企業のブランド価値を大きく損なう要因となります。
自動化設備による電荷の蓄積皮肉なことに、生産効率を上げるための自動化設備や高速搬送ラインは、摩擦や剥離によって静電気が発生しやすい環境を作り出します。ロボットのハンド部分や搬送ベルトなど、至る所にリスクが潜んでいます。

ESD発生と破壊の具体的な仕組み

工場監査を行う前に、まず静電気がどのように発生し、どのように部品を壊すのかというメカニズムを詳細に理解しておく必要があります。

これを理解することで、形式的なチェックではない、実効性のある監査が可能になります。

静電気が発生する3つの主な要因

摩擦帯電 2つの物質がこすれ合うことで、電子が一方から他方へ移動し、一方がプラス、もう一方がマイナスに帯電する現象です。作業員が歩く際の靴と床の摩擦、プラスチック容器内での部品の揺れなどがこれに該当します。
剥離帯電密着していた2つの物質が引き離される際に発生します。粘着テープを剥がす時や、トレイから部品を取り出す時、基板から保護フィルムを剥がす時に非常に高い電圧が発生します。
誘導帯電帯電した物体（例えば帯電した作業服）が未帯電の部品に近づくと、部品内の電荷が偏り、接地した瞬間に放電が起こる現象です。直接触れなくても破壊が起こり得るという点が重要です。

ESD破壊モデル（HBMとCDM）

ESDの破壊を理解するために、業界では主に2つのモデルが使われます。

・HBM（Human Body Model：人体モデル）人が帯電した状態でデバイスに触れた時の放電をシミュレートしたものです。作業員がリストストラップを着用していない場合、このモデルによる破壊が多発します。

・CDM（Charged Device Model：デバイス帯電モデル）デバイス自体が摩擦や誘導によって帯電し、そのデバイスが金属製の工具や設備に接触した際に急激に放電するモデルです。自動機の中での破壊は、多くの場合このモデルに起因します。

静電気対策（ESD）工場監査の具体的ステップ

工場監査を効果的に進めるためには、5つのステップに分けて評価を行うのが効率的です。

以下に詳細なチェックリストを含めた流れを解説します。

ステップ1：EPA（静電気対策区域）の境界設定と表示

EPA（Electrostatic Protected Area）は、静電気対策が施された特別な区画です。

この区域内では、全ての導電性物体と作業員が接地され、静電気の発生が最小限に抑えられていなければなりません。

・境界線の明示：床面に黄色や黒のラインでEPAの範囲が明確に示されているか。

・看板の設置：入り口に「ESD注意」の標識があり、未対策の人間が不用意に入れないようになっているか。

・持ち込み制限：ビニール袋、プラスチック製の文房具、一般的な梱包材など、静電気を発生させやすい「絶縁物」の持ち込みが禁止されているか。

ステップ2：接地（グラウンディング）システムの確認

最も基本的で重要な対策は、電気を逃がす経路を確保することです。

・統合接地：作業台、棚、設備、床が共通の接地ポイントに接続されているか。

・接地抵抗値：各ポイントの接地抵抗が1.0×10^9オーム未満（規格により異なるが一般的にこの数値）であることを、テスターで実測しているか。

・リストストラップ：作業員が適切に着用し、定期的に導通チェックを行っているか。また、その記録が残されているか。

ステップ3：床材と履物の管理

作業員が移動する際、床と靴の間で発生する静電気を逃がす仕組みが必要です。

・導電靴の着用：EPA内では全員が導電靴、またはヒールストラップを着用しているか。

・床の導電性：床材自体が導電性を持っており、定期的に表面抵抗が測定されているか。

・清掃管理：床に絶縁性のワックスが塗られていないか。埃や汚れは抵抗値を上げるため、適切な清掃が行われているか。

ステップ4：作業台とツール（什器）の最適化

部品が直接触れる場所の管理を徹底します。

・ESDマット：作業台の上にESD対策用のマットが敷かれ、確実に接地されているか。

・はんだごて：はんだごての先が接地されており、漏れ電圧が管理値以下か。

・電動ドライバー：静電気対策済みのハウジングを使用しているか。

・椅子：作業用の椅子も導電性素材であり、チェーンや導電キャスターを通じて接地されているか。

ステップ5：イオナイザーの運用とメンテナンス

接地だけでは防げない「絶縁物」の帯電を中和するためにイオナイザー（除電器）を使用します。

・設置場所：除電が必要なエリア（フィルム剥離工程や自動搬送路）に適切に設置されているか。

・イオンバランス：イオナイザーから出るプラスとマイナスのイオンのバランスが崩れていないか。定期的な校正が行われているか。

・風量と距離：除電対象物に対して適切な距離と風量で設置されているか。

よくある質問（FAQ）

Q1：湿度が40%以上あれば、静電気対策は不要ですか？

A1：いいえ。湿度が上がれば静電気は発生しにくくなりますが、ゼロにはなりません。

また、剥離帯電などは湿度に関係なく高電圧が発生するため、湿度管理はあくまで補助的な対策と考え、接地やイオナイザーとの併用が必須です。

Q2：リストストラップをつけていれば、椅子や靴は普通のものでも良いですか？

A2：よくありません。

作業員が立ち上がった瞬間や移動する際、リストストラップのコードが外れたり届かなかったりする場面があります。多重の防御策（防護の層）を重ねることが、ESD対策の鉄則です。

Q3：市販の静電気防止スプレーは工場で使えますか？

A3：一時的な効果はありますが、工場監査では推奨されません。

スプレーの成分が製品に付着して汚染（コンタミネーション）の原因になったり、効果が短時間で消失したりするためです。恒久的な対策として、導電性素材の採用やイオナイザーの使用を優先してください。

Q4：テスターでの測定頻度はどのくらいが適切ですか？

A4：リストストラップや靴は、毎作業開始前の測定が推奨されます。

作業台や床、棚などは、月に一度、あるいは半年に一度の定期監査での測定が一般的ですが、最新のスマート工場では常時監視への移行が進んでいます。

まとめ

静電気破壊（ESD）を防ぐための工場監査は、単なるルール遵守の確認ではなく、製品の品質と企業の信頼を守るための最前線の活動です。

重要なポイントを振り返ります。

・EPA（対策区域）の明確化：境界を定め、絶縁物を持ち込まない。

・確実な接地：人、物、設備をすべて同じ電位に繋ぐ。

・適切な資材選定：床、靴、マット、椅子すべてに導電性を持たせる。

・イオナイザーの活用：接地できない場所はイオンで中和する。

・継続的な教育と測定：形骸化させず、データに基づいた管理を行う。

最新のIoT技術を取り入れることで、かつては困難だった「静電気の可視化」が可能になっています。

まずは自社の現場で、どこに「静電気の逃げ道」がないかを確認することから始めてみてください。

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