ESDガンを用いた静電気放電試験時のプリント配線板上パターンギヤップ間での破壊発生現象に関する基礎検討

摘要

筆者らはこれまで，ESDガンを用いて，静電気放電(ESD： Electrostatic discharge)サージ電圧に対するプリント 配線板(PWB ： Printed wiring board)上パターンギャップ間のフラッシオーバ電圧(F0V)を検討している.一方，FOが発生するタイミングや，実際にギャップ間に印加されている波形形状の検討は十分でなかった.これは，ギャップ間に発生する電圧を測定することが困難なため，実験的な検討ができていないためである.そこで筆者らは，ギャップ間に印加される電圧を，FDTD法(Finite-difference time-domain method)を用いて検討を開始した.他方，ESDガンからの放電電流波形は，50Ωの校正ターゲットで測定できる.この波形を見ると，およそ200nsのパルス波形であることがわかっている.ESDガンを用いたESDサージ電圧に対するPWB上パターンギヤップ間でのFO現象のさらなる理解や，電子機器のESD耐性評価の観点から，どのような時間領域でFOが発生しているかを調べることは重要である.本論文では，ESDサージ電圧に対するPWB上パターンギヤップ間でのFO発生のタイミングT_(FO)を調べるため，FO時の放射電磁波や発光の計測信号に基づき検討した.その結果，T_(FO)はFOが発生する最低の電圧値付近では数10~数100μsになることや，ESDガンの充電電圧V_cを増加させると低下し，200ns以下になることが示された.%We have investigated the flashover voltages (FOVs) between foil conductors on printed wiring board (PWB) by electrostatic discharge (ESD) induced voltage with an ESD-gun. we have investigated the applied voltage waveform between electrodes on PWB by FD-TD (Finite-difference time-domain) method. On the other hand, the discharge current waveform of an ESD-gun can be measured with a calibration target. This waveform has duration of 200 ns. In order to understand the FO phenomenon and evaluate the immunity of electronic devices against ESDs, it is important to investigate whether the FO has occurred within 200 ns or more. In this paper, we investigated the timing of FO occurring between electrodes on PWB by ESDs based on electromagnetic wave and/or flashing caution signal due to FO. As a result, it was found that, T_(FO) showed the values from several 10 μs to several 100 μs in the vicinity of lower limit of FOV. T_(FO) was decreased with increasing applied voltage V_c.