静電気のアースと設備のアース

質問

ロジックＩＣの実装された基板を生産しています。
作業台や人体の静電気対策を行っていますが、
静電気によって時々ＩＣが壊れる場合があります。

静電気用のアースと設備用のアースは別々に接地されています。
しかし、この２つのアース間をテスターで測定しても
抵抗値が無限大（数Ｍオーム以上）でした。

この２つのアースが正しく接地されていれば、２つのアース間の
抵抗値は数百オーム以下になるはずだと思いますが、
なぜそうならないのか、教えていただけませんか。
および、この状態でも問題ないですか。

回答No.4

info22

No2です。どちらかのアースが浮いているのだと思います。
＞1つの接地抵抗値が１００オーム以下であれば、２つでもせいぜい１ｋオーム以下になるのではないかと思い、テスターでの測定をしましたが、無限大を示し、今回の質問をさせていただきました。
通常AC電源のコンセントの電極の一方が大地に接地されているはずですから、その接地されている側（コンセントの長い方の穴の電極）と静電気用アース、設備用アース間の電圧波形（誘導波形）をオシロスコープで観察してみてください。浮いている方のアースの方にAC100の誘導雑音波形が大きく出ます。
それが分かれば浮いている方のアースが特定されますから、浮いているほうのアースが本当に接地されているか入念に調べてみてください。接続されているはずのどこかがつながっていなかったりしていると思います。

お礼

回答ありがとうございました。および返事が遅くなりすみませんでした。
ところで確認ですが、テスターでも２つのアース間の抵抗値をチェック出来るのでしょうか。
もしテスターでも測定できるとすると、どちらかのアースが本当に浮いているのかも知れません。
オシロスコープで見てみます（今見れないので、確認し次第報告します）。
なお、地中の湿り具合の変化で接地抵抗が日によって変化するのでしょうか。
たとえ変化しても、無限大の抵抗値じゃ、接地の意味がないですよね。

回答No.3

angkor_h

設備用アースは作業室に引き込んでないのですか?
通常は、設備アースに作業用アースを、直接ぶっとい線材で直接接続します。なので、テスタで計ったら、ゼロオームが普通です。何百オームもあったら、接続失敗です。
多分、大地接地極が別なのでは？
設備用接地と作業用接地を接続したら危険、と言うならば、それは接地設計の失敗です。

設備アースと言っているものは、建物や電源、重電気設備、重機械設備などのアースで、大地に接続されていると思います。
作業用アースは、人体帯電や、冶具の漏電などを、取り扱い物品(精密電子商品等)を通さずに、直接接地線に逃さなければ意味がありません。
漏電の場合は、電源接地に逃さなければ、接地の意味がありません。
漏電の逃げ道に接続しろという意味です。逃げ道の無い接地では、漏電電流は、その周辺を迷走するばかりで、その経路(電子回路)を破壊します。

電子回路は微弱な静電気でも壊れますので、ゼロオーム接地(テスタのような低電圧測定でゼロオーム)で無いと意味がありません。

作業衣も、導電性繊維織り込みが普通で、これも接地への接続が必要です。

おまけ;
大地接地抵抗の問題ではなく、作業室内接地の問題でしょう。要は、、静電気や漏電が、取り扱い製品内部を通らないようにすればよいだけの話です。
大地接地抵抗は雷対策上の問題で、雷被害(設備の破損、人体への影響)回避が目的です。
漏電対策は、要は、人体や設備を通らずに電源帰線に戻す経路の確保です。

お礼

回答ありがとうございました。および返事が遅くなりすみませんでした。
静電気用アースと設備用アースの接地極を別々にしています。
某社のアドバイスで別々にしました。
接地抵抗計による各々の接地抵抗の実測値（約１年前）は数オーム（１０オーム以下）でした。
静電気用のアースには床の静電マット，作業台用の静電マット，リストストラップを接続しています。
（人体の保護のために１Ｍオームの抵抗は入っています）
設備用のアースには治具の筐体を接続しています。
１００Ｖ電源はアース端子付のコンセントを使っています。
つまり、接地極が別々になっていても各々の接地抵抗値が低くければ、静電気の対策としては問題ないと思っています。
しかし、２つのアース間の抵抗値が大きいということは２つの基準が異なることになってしまう恐れがあります。
今回テスターで測定しましたが、２つのアース間の抵抗値が無限大を示しました。
この原因が測定方法にあるのか、接地の方法にあるのか、地中の抵抗値が大きくても当たり前なのか、このあたりがよく分かりません。

回答No.2

info22

絶縁物の摩擦で静電気が発生します。特に湿度が低い時に静電気が発生し易いですね。
1)静電気が発生しない作業環境を作る。
2)静電気が貯まらない環境を作る。
1)は作業室全体を同電位にする（導電シールドする）。湿度コントロールをする。作業衣服は導電性のものを着用し、人間も接地導電腕輪で接地、靴も導電靴底のものを履く、作業台や床も導電性マットを敷き部屋の電位にしておく。作業機器の筐体を一点アースをする。
ICやIC基盤の梱包導電性包装材が作業用導電マット机と接触させた上で開封しする。
2）は核設備や導電梱包剤や作業台や床の導電マットや人間が部屋の導電シールドにアースされた状態に保つ。
アースは決して大地のアースでなくても良いですね。部屋のアースを大地のアースに接続する場合は一点アースで接続することですね。

部屋全体を同電位にでき無いときは、それに近い作業環境を作ることですね。
作業室に人やICなどが入ってくる時はその部屋のアースと同電位にしてから、ICや基盤を取り出して扱うべきです。
静電気は数百キロオーム以下でICのピン間が保護剤に接触状態が保たれていれば静電気が貯まることはありません。静電気による電流は小さいので高圧が発生しない限りICは壊れません。大体1000V以上の静電気がたまるとICのピン間に接続されたICのパターン配線間の短絡破壊が増加し始めます。乾燥した日には合繊繊維の摩擦で数万ボルトの静電気がすぐたまります。この電圧ではICのピンの端子に触れた瞬間にどんなICでも絶縁破壊が発生します。なお導電マットの直流抵抗がどの位か測って見られるといいでしょう。結構大きいですよ。銅やアルミや鉄などの筐体やシールド材の直流抵抗は極めて小さいですよ。部屋全体は抵抗の小さなシールド材で被い銅電位にして、その上直流抵抗のある程度大きな導電マットなどを敷いてその上で作業すれば静電気防止とショート事故などの両方が防止できます。

補足

静電気対策環境の詳細なアドバイスありがとうございました。
室内の環境面はほぼ対応出来ていると思います。
および静電気用のアースと設備用のアースの各々の接地抵抗値にも問題ありませんでした。
しかし、この状態でも静電気で破壊されるので、２つのアース間に抵抗値を持っていた場合、何か悪さをするのではないかと思い、テスターで２つのアース間の抵抗値を測定してみようと思いました。
1つの接地抵抗値が１００オーム以下であれば、２つでもせいぜい１ｋオーム以下になるのではないかと思い、テスターでの測定をしましたが、無限大を示し、今回の質問をさせていただきました。

回答No.1

nrb

テスターの抵抗値を計る電圧が直流だっからです

大地、特に接地電極が埋設される表層付近の土壌は腐食有機物の混入などのため、電解質的な性質を持ち、直流電流を流すと成極作用のため、電流が流れにくくなり大きな誤差を生じるからである。

　交流で測定しないといけませんので測定方法が間違ってます

　および、この状態でも問題ないですか。

　問題あるかどうかは、正しい測定方法で計ってないので判りません
　接地抵抗計で測って下さい

お礼

回答ありがとうございました。土壌の性質まで考えていませんでした。

補足

追加質問です。
測定電圧が直流のために無限大を示したのなら、静電気も直流電圧だと思いますので、静電気に対する接地抵抗値も事実上 数Ｍオームになってしまうのでしょうか。