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PC組立時や内蔵HDDなどの電子部品取扱時の静電気対策(その2)

PC組立時や内蔵HDDなどの電子部品取扱時の静電気対策で書いた内容の続きです。





■ 金属にも静電気が溜まる場合があります

チェッカーが無い限りは、静電気が溜まっているという事が目で見るだけでは分かりませんが、ビニール袋同士が引っ付き合うなどの現象を見て静電気が溜まっているんだなぁという事が実感できると思います。
その他にも冬場ドアノブに触ろうとしてパチッっとなったりして、静電気を実感できる場合もあると思います。

ビニール袋などだと静電気が溜まりやすいという事が分かると思いますが、紙や金属と言ったものにも静電気は溜まります。
違いとしては、静電気が溜まりやすいか溜まりにくいかの違いのみです。
その為、静電気対策は、アースを取って静電気が溜まる前に地面(アース)に静電気を逃がしてやるという方法を取る事になります。

そして、金属に静電気が溜まるという状況は、絶縁体で金属を包んだり、絶縁体の上に金属を置いたりすると、金属に静電気が溜まるという状況が発生する可能性があります。

例えば、 プチプチに金属を包む」 や 「ビニールシートの上に金属を置く」 などをすると、金属に静電気が溜まる可能性があります。(この状況なら一般的にも十分あると思います)

そして、PCパーツなどを買うと、 「金属物に触れて静電気を逃がしてから作業して下さい」 と店員さんから案内がある場合もあると思いますが、床にビニールシートを敷いて、その上にメタルラックを置くという風にしていた場合、そのメタルラックに触れても静電気が上手く逃げない可能性もあると思います。

また、郵送などする為にプチプチに包んだりする場合があると思いますが、プチプチなどに包むと、導電タイプの静電気対策用の袋に静電気が溜まる場合があります。
この導電タイプの静電気対策用の袋に、静電気が溜まった状態で、袋の中の電子部品を袋から取り出してしまうと、取り出した時に電子部品が静電気で壊してしまう恐れがあります。

この静電気が導電タイプの静電気対策用の袋に溜まっていて、電子部品を袋から取り出す時に、静電気で電子部品を壊してしまうのを防ぐには、一旦、導電タイプの静電気対策用の袋に溜まった静電気を逃がしてから袋の中の電子部品を取り出してやる必要があります。

例えば、下で紹介している静電気対策用の導電マットにアースを取り、袋に電子部品が入ったまま、導電マットの上に置くと、導電タイプの静電気対策用の袋に溜まった静電気が逃げ、安全に電子部品を袋から取り出せるようになります。

ただ、PC組立時や内蔵HDDなどの電子部品取扱時の静電気対策で書いたアースバンドをして、導電タイプの静電気対策用の袋に入れたまま電子部品を持てば、袋に溜まった静電気が人体を通して逃げるハズなので、私はそうしています。





■ 電子部品を静電気で壊した場合は、ちゃんと調べればわかります

仮にマザーボードなどを静電気で壊した(静電破壊)場合、何が起きているかという事を書きますと、電子部品の内部にある細い配線を静電気の電圧で焼き切るという事が発生します。
また、 パチッ」 という音がしなくても、静電破壊は発生します。

そして、静電気で電子部品を壊した場合、静電気の電圧で、配線を焼き切っているので、チップを開けて内部を顕微鏡などで見れば焼き切れている痕跡も見て取る事が出来ます。(マザーボードなどを静電気で壊した場合、保証期限内でも有償修理になります)

過去に、静電気で壊しても分からないので、静電気対策をしなくても大丈夫なんて事を言われるPCショップもありましたが、静電気で壊しているか分からないという事はありません。


また、静電気が電子部品に流れても、その場では大丈夫という場合があります。
この静電気が電子部品に流れても大丈夫だった場合、静電気が流れる事で電子部品の内部にある細い配線が焼き切れる寸前でかろうじて配線が繋がっている為に、見た目には問題無いという状態です。

配線が焼き切れる寸前でも、正常に動くなら問題無いんじゃないかと思う方もいらっしゃると思います。

ただ、電子部品の細い配線が焼き切れる寸前のような状態になると、稼働時の電圧への耐久性が無くなり、その細い焼き切れる寸前の配線が1ヶ月や半年経過後に突然切れて、壊れると言った事が発生します。

静電気が流れたかどうかは、その場では分からないので、可能性の問題にはなりますが、こう言った静電気で電子部品を壊す可能性を減らす為には、静電気対策が必要です。





■ 静電気対策用の導電マットについて

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私は、このエンジニアの静電気対策用の導電マット(ZCM-06)をCPUクーラーの取り付けの時などに使っています。

このような導電マットを静電気対策として利用する場合は、必ずアースを取る必要があります。

それは、こう言った導電性のものは、人体に静電気が帯電していた場合に、マットに触れるとマットを伝って上に乗っているマザーボードなどの電子部品を静電気で壊す場合があるからです。(PC組立時や内蔵HDDなどの電子部品取扱時の静電気対策で書いた通り、導電マットのようなクッション性は無いですが、導電タイプの静電対策用の袋もアースを取れば導電マットと同じ効果が得られます)

ただ、こう言った導電マットは、ビニールシートやプチプチなどの絶縁体を敷いた上に導電マットを敷くなどしなければ、通常はアースを取らなくても少しずつ静電気は逃げていきます。
ただ、このアースを取らなくても静電気が逃げている状態になっているかは、チェッカーが無ければ知ることが出来ないのでアースを取った方が安全です。

また、導電マットにアースを取らないという状態は、接地抵抗が高いという状態になり、静電気が逃げ難いという状態になります。(アースを取る事で接地抵抗が最適な数値になるようになっているハズです)

導電マットだけでも静電気が逃げていくならアース接続は必要無いんじゃないかと考える方も居るかもしれません。
でも、よく考えてみてください。PCを組み立てたり、電子工作で半田付けをしたりする場合、手や腕を動かして作業をします。
手や腕を動かすと言う事は、服同士が擦れ合ったりして静電気が発生するという事です。

静電気が発生すると言う事は、静電気が入ってくるという事なので、導電マットを介して静電気が逃げていくだけの状況だったのが、作業を始めると発生した静電気が入ってくるという状況も発生する可能性があります。
つまり、導電マットから逃げる静電気の量を上回って静電気が入ってくれば静電気が溜まり、最終的にマザーボードなどの電子部品を静電気で壊す危険性が高まります。



わかりにくい場合は、このような蛇口付きのタンクで水を静電気に置き換えて想像して下さい。

タンクに溜まった水を蛇口から出すだけの場合は、水は減っていきます。
ただ、蛇口から出る量以上の水をタンク内に供給すれば水は溜まっていき、最終的にはタンクから水が溢れ出る事になります。

接地抵抗の高い状態は、こんな風に静電気が溜まる可能性があり、その為、導電マットを使って静電気対策をする場合は、アースを取り静電気が溜まる前に静電気を逃がす必要があります。

また、導電マットは、半永久的に使えるのでは無く、表面がボロボロになったり、汚れてきたりすると、表面に付いたゴミや汚れの影響で接地抵抗が高いという状態になる事があります。

こう言った場合は、掃除をすれば、設置抵抗値が元に戻る場合もありましたし、そうで無い場合もありました。
ただ、そう言った事を調べる機材を買うお金で、導電マットを買ってお釣りが来るので、 「表面が汚れていくら掃除しても汚れが取れない」 や 「表面がボロボロになってきた」 などがあれば、導電マットを交換すると言うのが手っ取り早いと思います。



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上のエンジニアの静電気対策用の導電マット(ZCM-06)には、このアース線を使います。
1Ωの抵抗が入っているのは、同じエンジニアのアースバンドにも対応している為、間違ってコンセントに繋いだ時の感電防止用に1Ωの抵抗が入っているのだと思います。(危ないので、わざとコンセントに繋ぐ等はしないで下さい

理論上は、アース線の被覆を剥き、出てきた銅線をアルミテープでも使って導電マットに貼り付けておけば、導電マットの接地(アース接続)は可能ですが、取り外す時にテープの糊が残ったりするので、私は素直に、このアース線を買いました。(通常の緑色の被服を被ったアース線を使い、接地する場合、銅線を広げて、導電マットの裏側に貼れば、殆ど膨らみません)

また、エンジニアの静電気対策用の導電マットとしてZCM-05というA4サイズより少し大きめの導電マットも売られていますが、PCの組み立てには、A3サイズより少し大きめのZCM-06の方が良いだろうと考え、ZCM-06を買いました。

また、カットして小さくする方向でサイズ変更も出来ますが、私はカットせずに普段使う机の上にZCM-06を常時敷いています。(マットに触れるので、冬場、静電気でパチッとなる事がありません)





■ ここまでのまとめ
マザーボードなどを静電気で壊さない為には、人体やマザーボードなどのデバイス、工具などの電位差を同じにしなければなりません。
仮に静電気がかなり帯電していた状態だったとしても電位差が無ければ静電破壊は理論上は引き起こしません。
電位差があれば静電気は電圧の低い方へ瞬時に移動する事になり、その静電気が通り抜ける通り道に静電気対策が必要なチップなどがあれば、内部の細い配線を焼き切ってしまい静電破壊を引き起こします。

ですが、静電気がかなり帯電した状態で、電位差が無いように静電気を溜めるよりも、導電性マットにアースの取るや人の方もアースバンドをしてできる限り静電気を逃がしてやる方が簡単です。

その為、導電性マットにアースを取るや人がアースバンドをするという事が静電対策には重要になってきます。
2016/11/15修正



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スマホなどのモバイルなどでも見られている方へ

このブログは、Windows10で23インチ画面のデスクトップパソコン(自作)を使用し、作成・確認をしています。
また、今の所、パソコンでこのブログを見られている方の方が多いようなので、パソコンで見る事を想定してブログの作成をしています。

その為、スマホなどを使って見ると見辛いかな?と思う表示になってしまう記事が一部あります。
見辛くなってしまい、すみません。<(_ _)>

この記事へのコメント

BINGE
2017年09月12日 07:00
以前、電子工作を行っていましたが、このホームページにあるように、体の静電気で、高いICが一発アウトになってしまいました。
関連記事
93.工事中の看板について←過去の回想の4番目
↑ http://binge3.web.fc2.com/bun/93.html


BINGE/binge2.web.fc2.com
2017年09月12日 21:02
BINGEさん、コメントありがとう御座います。

私は、結構気にして静電気対策をする方だと思いますが、ある程度の静電気対策はした方が良いと思います。

また、一見静電気対策が必要そうなパーツが基盤に取り付けされているのに、静電気対策が必要無いという場合もあったりします。

ただ、電化製品を分解し、基盤を見ただけで静電気対策が必要かどうかがわかるわけでは無いので、そう言った事をする時は、必ず静電気対策はするようにしています。