帯電人体の接触放電による電流計算モデル

摘要

静電気放電(ESD: Electrostatic discharge)のイミュニティ試験(IEC61000-4-2)では，帯電した人体からのESDを模擬したESDガンが用いられる．この種のガンは，人体容量とした集中型コンデンサの蓄積電荷を皮膚抵抗とした集中抵抗を通して放電することで帯電人体からの放電を模擬しているが，実際の帯電人体からの放電は体表面の分布電荷が指先などから火花放電を介して放出されるため，ESDガンのそれとは状況が大きく異なる．筆者らのグループでは先に，帯電人体からの放電電流の発生機構解明を目的として，金属棒を握った帯電人体からの放電電流を測定し，この場合の波形を計算するための簡易な等価回路を提案，電流波形は人体インピーダンスと時不変抵抗とした放電抵抗から概ね計算できることを示した．本文では，帯電人体からの接触放電には火花に続くアーク放電が存在することを指摘し，この場合の火花抵抗則を導入した電流計算モデルを示す．