ESDガンの垂直結合板への間接放電に対する発生電磁界のばらつきとその低減

摘要

人体ESDを模擬したIEC耐性試験法（IEC61000-4-2）では，静電気試験器（ESDガン）の垂直結合板（VCP）への間接放電法として，供試機器（EUT）に対してVCPを0.1m離して平行に設置し，VCPのエッジ部中央にESDガンを接触・放電する試験法を定めているが，EUTの基準位置が明確に指定されていないために，同じEUTであっても試験者で試験結果が異なるといった問題が生じている．本稿では，EUTの代わりに磁界プロープとダイポールアンテナを用いて，これらの配置位置を変えた際の発生電磁界による誘導電圧を測定し，波形のピークとエネルギー量のばらつきを求めた．その結果，ESDガンを標準的な配置位置に固定してもEUTの設置位置で発生電磁界による誘導波形のピーク値と波形エネルギー量はばらつき，例えばVCPの中央位置に対してガンの近端寄りでは磁界によるピーク（波形エネルギー量）は1.6倍（2.1倍），電界では1.9倍（4.4倍）程度にばらつくのに対して，ESDガンをVCPの背面からエッジ部に対して直角に配置し，EUTをVCP中央付近からESDガンの反対側に設置した場合には，ピーク値や波形エネルギー量のばらつきは最低でも半減し，特にEUTのガンから離れた場所では設置位置による試験結果の影響を受けにくいことが確認できた．%International Electrotechnical Commission (IEC) prescribes immunity tests (IEC61000-4-2) of electronic equipment against electrostatic discharge (ESDs), and specifies indirect discharges of an ESD-gun onto vertical coupling plane (VCP) in the vicinity of equipment under test (EUT) for simulating personal discharges to conductive materials being adjacent to the EUT. According to IEC 61000-4-2 2001-04, the VCP shall be placed at a distance of 0.1m from the EUT, and the indirect discharges of an ESD-gun should be conducted to the centre of a vertical edge of the VCP, while the reference arrangement of EUT is not specifically determined. In the present study, by using a magnetic field probe and a dipole antenna in lieu of EUT, we measured their induced voltages for indirect discharges of an ESD gun onto a VCP, and investigated the variability in peaks and waveform energies with respect to the positions of the probe and antenna. As a result, we found that there are some differences in the peaks and waveform energies of the induced voltages even if the ESD-gun was fixed at a specified position, while indirect discharges onto a vertical edge from the back side of a VCP are very likely to reduce the above-mentioned variability by 50% at least.