業界では静電放電（ESD）と呼ばれ、これまでよりもはるかに問題が大きくなっていますが、ESDが製品を損傷する可能性を低くするのに役立つポリシーと手順のかなり最近の採用により多少緩和されています。
とにかく、エレクトロニクス産業への影響は、多くの産業全体よりも大きくなっています。また、研究の大きなトピックであり、非常に複雑なので、いくつかの点に触れます。興味のある方は、このテーマ専用の無料のソース、資料、およびWebサイトが多数あります。多くの人が自分のキャリアをこの分野に捧げています。ESDによって損傷した製品は、エレクトロニクスに関わるすべての企業に非常に現実的かつ非常に大きな影響を与えます。メーカー、デザイナー、消費者のいずれであっても、業界で取り扱われる多くのことと同様に、そのコストは当社に引き渡されます。
ESDアソシエーションごと：
「エレクトロニクスの時代は、静電気と静電気放電に関連する新しい問題をもたらしました。また、電子デバイスの高速化と小型化に伴い、ESDに対する感度が向上しました。今日、ESDは今日のエレクトロニクス環境のほぼすべての面で生産性と製品の信頼性に影響を与えています。業界の専門家は、静的による範囲[最大] 33％による製品の平均損失を推定しています。他の人は、電子産業へのESD損傷の実際のコストが毎年数十億ドルに達すると見積もっています。
デバイスとその機能サイズ（特定の技術で製造可能な最小コンポーネントサイズ）が連続的に小さくなると、ESDによる損傷を受けやすくなります。一般に電子機器の製造に使用される材料の機械的強度は、サイズが小さくなると低下します。また、「マクロ」スケールオブジェクトのように、通常熱質量と呼ばれる急速な温度変化に耐える材料の能力も低下します。2003年頃、最小のフィーチャサイズは180 nmの範囲でした-現在、10 nmに近づいています。
20年前に無害だったESDイベントは、現代の電子機器を破壊する可能性があります。トランジスタでは、ゲート材料が非常に頻繁に犠牲になりますが、他の電流を流す要素は気化または溶解する可能性があり、ICのピンにはんだ付けします（最近ではボールグリッドアレイ（BGA）のような技術的に表面実装がはるかに一般的です） PCBは融解する可能性があり、シリコン自体には、高熱によって変化する可能性があるいくつかの重要な特性（特にその誘電値）があります。全体をとると、回路を半導体から常時導体に変更できます。通常は、チップの電源を入れると火花と悪臭がします。
より小さい機能サイズは、ほとんどのメトリックの観点からほぼ完全に肯定的です-サポート可能な動作/クロック速度、電力消費、（密結合）発熱などのようなものですが、さもなければささいな量と考えられるものからの損傷に対する感度フィーチャーサイズが小さくなると、エネルギーも大きくなります。
今日、ESD保護は多くの電子機器に組み込まれていますが、集積回路に5000億個のトランジスタがある場合、100％の確実性で静電気放電がどのような経路を取るかを決定することは扱いにくい問題ではありません。
人体は、100〜250ピコファラッドの静電容量を持つようにモデル化されることがあります（人体モデル ; HBM）。そのモデルでは、電圧は（ソースに応じて）25 kVに達する可能性があります（3 kVにすぎないという主張もあります）。より大きな数値を使用すると、人は約150ミリジュールのエネルギー「電荷」を持ちます。完全に「充電された」人は通常それを知らず、利用可能な最初の接地経路（多くの場合は電子機器）を数秒で放電します。これらの数字は、その人が追加料金を支払うことができる服を着ていないことを前提としていることに注意してください。これは通常そうです。
ESDリスクとエネルギーレベルを計算するためのさまざまなモデルがあり、場合によっては互いに矛盾しているように見えるため、非常に迅速に混乱を招きます。他のものよりも明確な情報源を見つけることができないので、多くの標準とモデルに関するこの素晴らしい議論にリンクします。
それを計算するために使用される特定の方法に関係なく、それは多くのエネルギーのように聞こえませんし、確かにそうではありません-しかし、それは現代のトランジスタを破壊するのに十分以上です。状況として、1ジュールのエネルギーは、Wikipediaによれば、地球の表面から垂直に1メートルの中型のトマト（100 g）を持ち上げるのに必要なエネルギーに相当します。
これは、人間のみのESDイベントの「最悪」のケース側にあります。このイベントでは、人間が電荷を運んで、影響を受けやすいデバイスに放電します。人が非常に不十分に接地されている場合、比較的低い電荷量から高い電圧が発生します。損傷の程度と大きさの重要な要因は、実際には電荷や電圧ではなく、電流です。この文脈では、電子デバイスの接地経路の抵抗がどれだけ低いかを考えることができます。
電子機器の周囲で作業する人は、通常、常にリストストラップや接地ストラップを足につけて接地されています。これらは地面への「ショート」ではありません-抵抗は、作業員が避雷針にならないようにサイズが調整されています（簡単に感電します）-リストバンドは通常1 Mohmの範囲ですが、それでも蓄積されたエネルギーを素早く放電できます。容量性および絶縁性のアイテムは、他の電荷生成または保存材料とともに、ポリスチレン、プチプチ、プラスチックカップなどの作業エリアから隔離されています。
人体自体が「内部的に」電荷を運ばないデバイスにESD損傷をもたらす可能性のある他の材料や状況は文字通り無数にあります（正と負の相対的な電荷の違いから）レベルの例としては、ウールのセーターと靴下を着用してカーペットの上を歩いてから、金属の物体に触れることです。これにより、体自体が蓄えるよりもはるかに多くのエネルギーが生成されます。
最新の電子機器に損傷を与えるのに必要なエネルギーがどれだけ少ないかに関する最後のポイント：10 nmのトランジスタフィーチャサイズ（まだ一般的ではないが、今後2〜3年以内）のゲート厚は6 nm未満です。それらは「単層」、つまり原子の単一層と呼ばれます。
非常に複雑な領域であり、ESDイベントがデバイスに与えるダメージの量は、放電速度（充電と接地間の抵抗の大きさ）、数などの膨大な数の変数のために予測が困難ですデバイス、湿度、周囲温度などを介して接地する経路の数。これらの変数はすべて、衝撃をモデル化するさまざまな方程式にプラグインできますが、実際の損傷を予測するのにはまだそれほど正確ではありませんが、イベントからの「可能性のある」損傷のフレーミングには優れています。
多くの場合-これは非常に業界固有です（医療や航空宇宙を考えてください）、ESDイベントを誘発する壊滅的な障害は、製造とテストを気付かずに通過するが、非常に小さな欠陥を作成するESDイベントよりもはるかに良い結果ですおそらく、既存の未検出の潜在的な欠陥をわずかに悪化させます。両方のシナリオで、追加の「マイナー」ESDイベントまたは通常の使用のいずれかのために時間が経つにつれて悪化し、最終的にデバイスの壊滅的で早期の故障（別名乳児死亡率）をもたらします信頼性モデル（メンテナンス/交換スケジュールの基礎）によって予測されない人為的に短縮された時間枠。この危険のため、そして恐ろしい状況を考えるのは簡単です-ペースメーカーのマイクロプロセッサー、
現在、電子機器の製造に携わっていない、または電子機器の製造についてあまり知らない消費者からは、ほとんど問題に思えないかもしれません。コンポーネントには物理的にアクセスできず、より便利なアースへの経路が利用できます（たとえば、コンピューターのシャーシがアースに接続されている-ESDを放電しても、ケース内のCPUをほぼ確実に損傷せず、代わりに電源と壁の電源）、または合理的な電流搬送経路が不可能です-多くの携帯電話は、非導電性の外部を持ち、充電時に接地経路のみを持ちます。
記録のために、私は3か月ごとにESDトレーニングをしなければならないので、私はただ続けて行くことができました。しかし、あなたの質問に答えるにはこれで十分だと思います。私はこれのすべてが正確であると信じていますが、好奇心を完全に破壊していなければ、現象をよく理解するために直接読むことを強くお勧めします。
人々が直観に反すると思うことの1つは、電子機器が頻繁に保管されて出荷されるのを目にするバッグ-帯電防止バッグ-も導電性であるということです。帯電防止とは、材料が他の材料との相互作用から意味のある電荷を収集しないことを意味しますが、ESDの世界では、可能な限り、すべてが同じ「接地」電圧基準を持つことが同様に重要であるため、作業面（ESDマット）、ESDバッグおよびその他の材料はすべて、通常、共通のグラウンドに接続されます（単にそれらの間に絶縁材料がないことによって）、またはより明確にすべての作業台、労働者の手首のコネクタ間のグラウンドへの低抵抗経路を配線することによってバンド、床、およびいくつかの機器。ここには安全上の問題があります-高い爆発物や電子機器を回避する場合、リストバンドは、1MΩの抵抗ではなく、直接接地されている場合があります。非常に高い電圧で作業する場合は、自分で接地しないでください。
シスコからのESDのコストに関する別の引用-少し保守的かもしれませんが、通常、シスコの現場での故障による付随的な損害は人命の損失をもたらさず、その結果、桁違いに100倍になります：
ESDで損傷したコンポーネントに関連するコストを見ると驚くべきことです。障害に関連するコストは、損傷がいつ発見されたかによって異なります。損傷が見つかった場合、推定される：
- 組み立て中のコストは、組み立ておよび人件費の1倍です。
- テスト中のコストは、アセンブリと人件費の10倍です。
- 顧客サイトでは、コストは組み立ておよび人件費の100倍です。