半導体の静電破壊について

現在、半導体部品を基板に組込んでいます。
その中に静電耐圧±150Vの部品がありますが、今その部品のESD破壊が多発し困っております。
一応、静電対策には気を使っているつもりですが（リストバンド、導電性マット、帯電防止工具、除電器を使用しています）状況が変わりません。半田コテのリーク電圧も確認しています。
しかし、その破壊されている部品は1個ずつ導電性袋に入って納入されてくるのですが、わけあってその部品はモールドケースに収まっています。
モールドケースにはABS＋PC（材料名？）と記載されています。
部品にはリード(端子)があり、導電性スポンジが挿してあるのですが、モールドケースに接触しています。
帯電量を測定する機器で、導電性袋から取り出す際に多いときで1kV以上となっています。
部品メーカーはリードに導電性スポンジをつけているので問題ないと言っていますが、本当に大丈夫なのでしょうか？
取り出すときには除電器で帯電を中和させているので問題ないと思いますが、輸送中などの振動で収容袋内でモールドケースが摩擦により帯電したとき部品にダメージを与えないでしょうか？
何が原因か分からず困っています。

No.1 ベストアンサー 回答者： angkor_h 回答日時： 2008/10/08 22:49

部品の包装は当然それを考慮しており、その包装から取り出すまでは、発送側の責任、というのが一般的ですので、包装に関しては心配ないでしょう。

包装したままでも落として衝撃を加えた、或いは、受け取り後詰め替えた場合などは受け取り側責任となるのは当然ですが。

>静電対策には気を使っているつもりですが
「±150V以下」とはかなり小さな値です。一般的な対策では満足できる値ではないので、その部品には「取り扱い方」(取出しから組み込みまでの事例)が表示されていると思いますが、どうでしょうか。

>帯電量を測定する機器で、導電性袋から取り出す際に多いときで1kV以上となっています。
これは全然静電対策がなされていないのと同等ではありませんか?
導電性袋が本当に「導電性」ならば、取り出した「手」の帯電が移動したと考えざるを得ません。

>取り出すときには除電器で帯電を中和させているので問題ないと思いますが、
前記から見ると、除電器で中和させる直前には「既に1kV帯電で壊れた」という推測もできますね。
取り出す前に「霧吹きでシュッ」が効果的かもしれませんね(組み込み完了まで湿気を保ち、その後自然乾燥できる範囲)。
…携帯水没ではすぐさま電池を外し、きれいな水であれば、乾燥すれば元に戻るものです。

もう一つの注意点は、基板に組み込んだ後、当該ピンが浮くような回路になっていると、組み込み後～搬送～検査までの過程での静電破壊の危険性はあります。こういう場合は、搬送に於ける静電対策や、当該ピンを動作に影響の無い高抵抗で接地側接続、という回路設計上の配慮が必要です(常識です)。

多発しているのであれば、どの時点まで生きていてどの時点で壊れているのかを判別しやすく、それも、解決の早道かと思います。

No.3 回答者： info22 回答日時： 2008/10/08 23:43

幾ら、静電気対策の機材や装備をそろえても、静電気や静電気破壊の正しい知識がなければ、半導体は一瞬にして静電気破壊してしまいます。

私は、長年、CMOSやN-MOSやMOS-FET,CMOS-OPampを秋葉原の通販で購入し、電子回路やCPU回路などを半田付けやラッピングなどで組みあげてきましたが、１つもICを壊した事はありません。
しかも、質問者さんより、もっと粗末な装備や機材しか持っていません。
導電性モールドケースやプラスチックケースに導電塗料を吹き付けたレールケースやアルミレールケースに収めて納入されたり、導電マットに挿入してアルミホイールにくるまれたりして納入されます。ICパッケージも金属缶封入、プラスチックパッケージタイプ、セラミック封入タイプなど様々です。
私は使う静電対策は、机（テーブル）の上にアルミ板を置き、アルミホイールとわに口クリップ、セラミック半田土手（アース付）、あとは、発泡スチロールにアルミホイールを2重に撒いたICを差して置くところ、後は通販から送ってきたIC収納用の導電性スポンジなどでICを保管しているだけです。

しかし、ICを移動する時は静電気を徹底的に逃がし、移動元と移動先を同電位にしてから、移動して取り付けます。基板に取り付ける場合も、アルミ板の上に、導電性スポンジを置き、その上に基板をおいて、基板（の配線や電極）の電位をアルミ板と同電位にし、手もアルミ板に触れます。ICを梱包している導電性のある所や保管している導電スポンジやICを差したアルミホイールなどは一旦アルミ板の上において（あるいはわに口クリップで接続して）移動元、移動先、そして工具（ピンセットやニッパーなどの工具）もアルミ板の上において、作業する人間のアルミ板にふれてから、ICを手またはピンセットでピンにできるだけ触れないようにして、プリント基板に装着し、半田こてもセラミックタイプでアースをとって使い半田付けします。
要は、ICのPIN間に静電気が加わらないように扱う事、一言に尽きます。
また、基板を組み立ててからも、ICピン間には使用伝ある以上の電圧がかからないように、浮いた電極が無いようにプルアップやプルダウン抵抗や直接電源やアースに接続し、電源電極間にも必ず導電があるように設計しておきます（抵抗やバイポーラICなどでアースラインに接続された状態にしておく＝静電気がたまらないように設計しておく。）。

幾ら、静電対策をしても、ICのピン間に一瞬でも静電気の高電圧がかかれば瞬時に壊れます。特にIC移動時、導電マットから取り出したICのピンが手や洋服などに触れた瞬間、移動元と同電位にしてない、基板やソケットに差し込んだ瞬間に静電破壊します。静電対策していない半田ごてや、糸半田で、浮いたICピンに触れた瞬間や作業中にも静電気で壊れる事があります。半田ごてはアース付セラミック半田ごて（できれば直流電源ならなお良い）を使います。

どんな静電対策しても、ICのピン間に1瞬でも静電気が加わればICが静電破壊で壊れます。

No.2 回答者： kuro804 回答日時： 2008/10/08 23:27

とても気になりましたので最初に一言。

静電気の損傷が生じる場合、早急に対策する必要があります。
静電気の損傷は検査では発見できず、数日後、数ヶ月後、数年後に損傷が進み障害が表面化する場合が多々あります。しかも全数の半導体がこの静電気の損傷を大なり小なり受けている可能性があり、このような行程を経た製品はたとえ全数検査を行っても、まともな会社では引き取りません。

このあたりの認識がおありでしょうか、往々にして検査すれば良いという
間違った認識がありますが、このような問題は本質的な問題として取り扱う必要があります。

納入の梱包問題は上記の認識が相手側にもあるかの確認で解決が付くでしょう。納品時点で帯電の確認と不良品が生じれば、全数破棄の上、相手側責任で梱包の改善と再納入が行えるでしょう。

具体的対策については　ＡＮｏ１様に賛同します。

半導体の帯電量１KVを計測されても、なお原因が分からないと言われている理由が分かりませんので、
静電防止の半導体梱包は既存の技術です。メーカーからレール一本分の半導体を注文すれば静電対策済みの梱包状態の物を入手出来ます。これの帯電量を計られれば納得がいくでしょう？

環境としては
帯電防止の床（ゴムマット等）と靴が抜けていますね！