JP3593149B2

JP3593149B2 - 静電気放電防止マット

Info

Publication number: JP3593149B2
Application number: JP17197694A
Authority: JP
Inventors: 芳男小池
Original assignee: Achilles Corp
Current assignee: Achilles Corp
Priority date: 1994-06-30
Filing date: 1994-06-30
Publication date: 2004-11-24
Anticipated expiration: 2019-11-24
Also published as: JPH0817589A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、リストストラップの取り付け位置を変更でき、かつ製造が容易な静電気放電防止マットに関し、特に、作業員が半導体デバイスや半導体デバイスが搭載された回路を取り扱う際の静電気放電（以下、「ＥＳＤ」と言う）現象を有効に防止し、かつ使用に際しての安全性に優れた上記マットに関する。
【０００２】
【技術背景】
ＩＣ，ＬＳＩ，薄膜抵抗等の半導体デバイスを扱う環境下において、各種作業を行う者が帯電すると、（イ）作業員と上記半導体デバイス等との間の放電による該デバイスの破壊や損傷、（ロ）可燃性物質の着火による火災や人身事故の発生、（ハ）人体への塵埃等の付着による塵埃を嫌う製品等への異物混入、（ニ）周辺電子機器の誤動作等、種々の好ましくない事態が生ずる。このため、特に半導体デバイスを直接手で扱う作業を行う場合には、フロア上やワークベンチ上にＥＳＤ防止マットが敷かれることが多い。
また、作業の際に人が直接アースされると、感電事故や回路故障の原因になる。このため、上記ＥＳＤ防止マットではアース電位となる導体（金属）部分は人に触れないように設けられる。
【０００３】
図７に示すように、従来、この種のマット５は導電層５１の表裏面を帯電防止層５２，５３で被覆したもので、該マット５の表面には導電層５１と導通するアースコード部材６（同図では、コード６１，端子部６２からなる）を装着するためのマットアース端子５４、および後述するリストストラップ７（同図では、リストバンド７１，コード７２，端子部７３からなる）を装着するためのリストストラップ接続用端子５５が設けられている。また、マット５の表面には全体の３分の１程度の大きさを占めるポケット５６が設けられており、マット５およびポケット５６の開口部の端縁は縁取りテープ（通常、バイアステープ）５７により縁取りがなされている。通常、該縁取りテープ５７は絶縁性糸５８によりマット本体と縫着されている。
【０００４】
作業者は、コード（被覆リード線）７２が引き出されたリストバンド７１を手首に巻き付けて作業を行う。前述したように、このコード７２の先端の端子部７３（端子自体は該端子部の下部に存在するため図示はしていない）は、マット５表面のリストストラップ接続用端子５５と接続される。
【０００５】
リストバンド７１の皮膚に接触する側の面は導電性材からなり、人体と上記導電層５１とはコード７２，端子部７３，リストストラップ接続用端子５５を介して電気接続される。通常、人体と導電層５１との間には、安全等を考慮して抵抗（たとえば、１ＭΩ程度）が介在される。また、上記マットアース端子５４は、アースコード部材６（同図では、コード６１，端子部６２のみが図示されている）を介してアースされる。このようにして、作業員は、リストストラップ，ＥＳＤ防止マット、アースコード部材を介してアースされ、ＥＳＤの防止が図られる。
【０００６】
図７においては、上記マットアース端子５４およびリストストラップ接続用端子５５は金属ホック状をなしている。たとえば、リストストラップ接続用端子５５を例に取ると、該端子５５は図８に示すように、ホゾ５５ａ，スパイク付きリング５５ｂおよびゲンコ５５ｃから構成されるもので、マット５の表面側にスパイク付きリング５５ｂとゲンコ５５ｃを配置し、裏面側からホゾ５５ａを孔５５ｄに貫通させ、ホゾ５５ａの先端を開くことで端子５５がマットに一体化される。また、該端子５５は、リング５５ｂのスパイクを介して導電層５１と電気接続される。
【０００７】
なお、アースコード部材６やリストストラップ７の使用に際して、端子部６２や７３に設けられた端子が表面に露出していると、前述したように感電事故や回路故障を誘発することになる。このため、該端子部６２，７３は端子部の下部に位置し、絶縁体によりカバーされている。
【０００８】
また、通常、マット５の複数箇所にリストストラップ接続用端子５５を設けると、使用しない端子がマット表面に露出することなる。リストストラップ接続用端子５５を複数箇所に設けることもできるが、前述したように、該端子５５は複雑な構成をしており取付けも煩雑であり、しかも、使用されない端子は安全等の観点からカバーする必要がある。したがって、リストストラップ接続用端子５５は、ＥＳＤ防止マットの１箇所にのみ設けられる。
【０００９】
ところで、たとえば、作業姿勢を変更したい場合や、右利きの作業者が左利きの作業者に作業を引き継いだ場合等においては、リストストラップ７とＥＳＤ防止マット５との接続位置の変更の必要が生ずることがある。
【００１０】
しかし、上述したように図７の従来のＥＳＤ防止マット５では、リストストラップ接続用端子５５が１箇所であるため、上記要請に応えることはできず、接続端子５５が適宜の位置にくるようにマット５を動かすか、または現状のままで作業を行うかせさるを得ず、作業能率の低下を招来していた。また、マットアース端子５４に加えてリストストラップ接続用端子５５を複雑な部材（ホゾ５５ａ，スパイク付きリング５５ｂおよびゲンコ５５ｃ）により構成しなければならないと言った不都合もあった。
【００１１】
【発明の目的】
本発明の目的の１つは、上記のような問題を解決するために提案されたものであって、リストストラップのマットへの取り付け位置を自在に変更でき、しかもＥＳＤ防止機能を確保でき，安全性にも優れたＥＳＤ防止マットを提供することにある。また、本発明の他の目的は、上記の目的に加え、製造が簡単で、かつ低コストのＥＳＤ防止マットを提供することにもある。
【００１２】
【発明の概要】
本発明のＥＳＤ防止マットは、導電層の表面が帯電防止層により、裏面が帯電防止層または絶縁層により被覆されてなるマット本体の前記導電層が、リストストラップを介して人体と電気接続され、かつアースされるものであり、前記マット本体の端縁において、導電性縫着糸がマットの下面のみに露出し、マット内部で前記導電層に電気接続するように縫着がなされたことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明のＥＳＤ防止マットは、導電層の表面が帯電防止層により、裏面が帯電防止層または絶縁層により被覆されてなるマット本体の端縁が、縁取りテープにより縁取りされ、前記導電層が、リストストラップを介して人体と電気接続され、かつアースされるものであって、前記縁取りテープが、該テープの下側において、導電性糸により前記マット本体の端縁に縫着され、かつ前記導電性縫着糸がマットの下面のみに露出し、マット内部で前記導電層に電気接続してなることを特徴とする。
【００１４】
さらに、本発明のＥＳＤ防止マットは、絶縁性縫着糸を表糸とし前記導電性縫着糸を裏糸とする縫着糸の組み合わせにより、前記マット本体端縁の縫着がなされ、かつ裏糸がマットの下面にのみ露出してなることを特徴とする。
【００１５】
なお、本発明のＥＳＤ防止マットは、通常、下面側挟持部材と上面側挟持部材とによりマット端縁を挟持するクリップを有するリストストラップを付属品として持つ。前記クリップは前記下面側挟持部材の前記マットに接触する側の面に、露出した前記導電性縫着糸に電気接触し、かつ前記リストストラップのコード導線と電気接続する導体部が形成されたものであり、一般に用いられているワニ口クリップ等を使用することもできる。クリップはマットに装着した際に、表面側に導体部が露出しないものが好ましい。
【００１６】
本発明のＥＳＤ防止マットの導電層の表面は帯電防止層により被覆されており、裏面は帯電防止層または絶縁層により被覆されている。マットの表面は、通常、１０^６〜１０^９Ω／□程度とされている。
導電層としては、１０^２〜１０^４Ω（二探針法）程度のものが好ましく用いられ、例えばカーボンや金属等の導電性フィラーを練り混んだ合成樹脂、金属繊維や硫化銅被覆繊維や導電性ポリマー被覆繊維等の導電性繊維からなる不織布、織布、編布等が使用できる。特に導電性繊維はマットの補強材となり好ましく、中でもポリピロール等の導電性ポリマーを被覆した繊維は、その導電性のコントロールが容易であり好ましい。
【００１７】
帯電防止層としては、ゴムや合成樹脂からなり、マットの表面抵抗値が１０^６〜１０^９Ω／□程度となるものが好ましく用いられる。例えばポリ塩化ビニル、導電性可塑剤等からなる導電性合成樹脂組成物をシート状に形成したものが使用される。マットの表面抵抗値は導電層の抵抗値によって帯電防止層自体の表面抵抗値より小さくなるが、帯電防止層としても１０^６〜１０^９Ω／□程度が好ましい。
また、絶縁層としては、帯電防止性、導電性を付与していないゴムや合成樹脂が用いられ、これら各層は通常の手段にて積層一体化される。
【００１８】
本発明では、マット端縁の下面に露出する縫着糸（裏糸）は導電性のものでなければならない。一方、マット端縁の上面に露出する縫着糸（表糸）は絶縁性であることが重要である。
裏糸はマット内部で、導電層と電気接続する必要がある（上述のように、マットの表面側に露出しないことが好ましい）。裏糸と表糸の交叉部がマット内部に生じるようにミシンの調節を行い、環縫いや平縫い等の適宜の縫着方法を採用することにより、導電性縫着糸がマットの下面のみに露出する（すなわち、表面に露出しない）ように、マットの縁取り（後述するように、端縁の折り曲げ、あるいはテープによる縁取り）を行うことができる。
【００１９】
導電性縫着糸としては、導電性を有するものであれば金属繊維や硫化銅被覆繊維等からなる糸も用いられるが、縫着作業性、導電性等の点でポリピロール等の導電性ポリマーで被覆した合成繊維からなる糸が好ましい。導電性は、上記導電層と同程度のものが好ましい。また、絶縁性縫着糸としては、積極的に導電化されていない一般的な糸が用いられる。
これら縫着糸は、その太さとして５〜５０番程度のものが好ましく用いられるが、表裏の太さを異ならせても良い。裏糸の導電性縫着糸を太くすれば効果的である。また表裏糸を細い導電性繊維糸として縫い目の帯電防止層に埋もれるようにすることもできる。
【００２０】
本発明において、マット本体の端縁は、折り返しにより縁取りすることもできるし、また縁取りテープを縫着することもできる。
端縁を折り返しにより縁取りする場合には、１回あるいは少なくとも２回のミシンがけを行うことで、導電性縫着糸が下面にのみ露出し、かつ該導電性縫着糸が導電層と電気接続させることもできる。たとえば、マット本体の端縁を下側に折り曲げて縫着する場合においては、まず、導電性糸を上糸および下糸として、マット端縁に沿って縫条を形成する。次に、マット本体の端縁を上記縫条がマット下面に位置するように下側に（１回または２回以上）折り曲げ、上記縫条に重ならないように、絶縁性縫着糸により折り曲げ部分を縫着する。
【００２１】
端縁に縁取りテープを取りつける場合も、１回あるいは少なくとも２回のミシンがけで縫着することができる。例えば、まず、導電性糸を上糸および下糸として、マット本体の端縁下面に縁取りテープの下面側のみを縫着する。次に、縁取りテープをマット本体の端縁を包み込むように折り返し、マット本体の上面に表れている上記導電性糸を覆い隠すようにして、絶縁性縫着糸により、縁取りテープの上面側を縫着する。
縁取りテープとしては、絶縁性、あるいは帯電防止層と同程度の帯電防止性を有する合成樹脂シート、不織布、織布等が用いられる。
【００２２】
本発明においては、アース端子を図７に示したマットと同様、特別に設けることもできるが、必ず設けなくてならないものではなく、リストストラップに設けられるクリップと同様のクリップを有するアースコードを用いることができる。この場合、マット本体の導電層は、アース用のクリップ，アースコードを介して、室内の壁面等に設けられたアース端子に接続される。また、たとえば本発明のマットをフロア上で使用する場合において、フロアが接地されているときには、マットの導電層はマット端縁の下側に露出した裏糸（導電性糸）を介して接地されるので、必ずしもアースコードを使用しなくともよい。
【００２３】
精密電子機器等のサービスマンが電子回路の保守や修理を行う場合に、たとえばフロア上に本発明のＥＳＤ防止マットを敷いて作業を行う。この作業に先立って、導電層と導通しているマットのアース端子をアースコードを介して、室内の壁面等に設けられたアース端子に接続する。また、リストストラップの一方端のリストバンドを手首に装着し、リストストラップの他端のクリップをマットの端部に挟着する。
【００２４】
本発明のＥＳＤ防止マットに用いられるクリップは、マット端部を挟持することで、マット端縁の下面に形成された導電性糸との電気接触ができ、かつ容易には離脱しない機械接続ができるものである必要がある。本発明で好ましく使用されるリストクリップは、スプリングにより下面側挟持部材と上面側挟持部材とがマットの端縁を挟持できる構造をなしている。
そして、下面側挟持部材のマット下面の導電性裏糸との接触部は、金属エッジ等の凹凸が形成されている。この凹凸は、マットとの機械接続を強固にするための作用をもなす。
【００２５】
上面側挟持部材は、通常、下面側挟持部材と同じであるが、絶縁材料により構成することができる。この場合、マットとの機械接続を強固にするために、接触面に凹凸を設けることができる。
【００２６】
クリップを構成する部品（たとえば、ヒンジのピンやスプリング）として金属を使用する場合、好適には、該金属は露出しないように絶縁性材により被覆される。
【００２７】
【実施例】
図１は本発明のＥＳＤマットの一実施例を示す説明図である。同図のＥＳＤマット１は、マット本体１１が、導電層（導電性シート）１１０の両面に帯電防止層（低導電率シート）１１１，１１２が積層された３層構造をなし、表面には全体の３分の１程度の大きさを占めるポケット１１３が設けられている。このポケット１１３は上記帯電防止層と同様の低導電率素材からなる。また、マット本体１１の端縁およびポケット１１３の開口部の端縁は、縁取りテープ１１４，１１５による縁取りがなされている。
【００２８】
また、マット本体１１上には、図８に示した従来のマットアース端子と同様の端子４が形成されており、該端子には同じく図８に示した従来のアース端子と同様の金属ホック状の端子を有するコード５（壁面等に設けられたアース端子に接続される）が接続される。図１には、マットの付属品であるリストストラップ２（リストバンド２０，コード２１およびクリップ２２からなる）が示されている。リストバンド２０およびコード２１は図７に示した従来のものと同様である。また、上記クリップ２２の構成については後述する（図６（Ａ），（Ｂ）参照）。
【００２９】
図２は上記マット本体の端縁の縁取りテープ１１４（バイアステープ）の縫着状態を示す図である。図２では表糸（絶縁性縫着糸）Ａを上糸とし、裏糸（導電性縫着糸）Ｂを下糸として、縁取りテープ１をマット本体に１回の縫着により取り付けた場合を示している。本実施例では、図２に示すように、裏糸Ｂはマット１の裏面からマット１内部に達しているが、マット１の表面には達しないような縫着がなされている。これにより、裏糸Ｂはマット表面に露出することなく導電層１１０と電気接続することができる。この構成のマット１では、リストストラップ２を取り付けるホック状の端子を設ける必要がないので、マットの製造工程が簡略化される。
【００３０】
図３（Ａ），（Ｂ）は、図２とは異なる態様によるテープの縁取り状態を示すもので、２回の縫着工程により縫着を行う。まず、図３（Ａ）に示すように導電性縫着糸Ｂを上糸および下糸として、マット本体１１の端縁下面にテープ１１４の下側部分を縫着する（１回目の縫着工程）。この縫着により、導電層１１０と裏糸Ｂとの電気接続が確保される。つぎに、図３（Ｂ）に示すように絶縁性縫着糸Ａを上糸および下糸として、テープを折り返してマット本体１の上面に表れている導電性縫着糸Ｂの縫目を被覆して縫着する（２回目の縫着工程）。このような２回の縫着工程により、裏糸（導電性縫着糸）Ｂは導電層と電気接続しないし、またマットの表面に露出することもない。
【００３１】
図４は縁取りテープ１１４を使用しないマット１の端縁の構造を示す図である。同図に示す実施例では、マット本体１の端部は２重に折り曲げられ、該折り曲げ部が、表糸（絶縁性縫着糸）Ａを上糸とし、裏糸（導電性縫着糸）Ｂを下糸とする縫着がなされている。この場合には、図２に示した場合と同様、裏糸Ｂはマット１の裏面からマット内部に達しているが、マットの表面には達しないような縫着がなされている。これにより、裏糸Ｂはマット表面に露出することなく導電層１１０と電気接続することができる。
【００３２】
図５（Ａ），（Ｂ）は、図４とは異なる態様によるマット端縁の縫着構造を示すもので、２回の縫着工程により縫着を行う。まず、図（Ａ）に示すように導電性縫着糸Ｂを上糸および下糸として、マットの端縁を１重に折り曲げて縫着する（１回目の縫着工程）。つぎに、図５（Ｂ）に示すように絶縁性縫着糸Ｂを上糸および下糸として、端縁を更に折り曲げ（すなわち、２重に折り曲げ）、導電性縫着糸Ｂが下側となるように縫着する（２回目の縫着工程）。この場合も、図３（Ａ），（Ｂ）により説明したと同様、２回の縫着工程により、裏糸（導電性縫着糸）Ｂはマットの表面に露出することなく導電層１１０と電気接続することができる。
【００３３】
図６（Ａ），（Ｂ）は、ＥＳＤ防止マットの付属品として使用されるリストストラップ２のクリップ２２を示す斜視図および分解図であり、該クリップ２２は、絶縁体により被覆された金属製の上面側，下面側挟持部材２２０，２２１と、該挟持部材の各先端を当接する方向に付勢するスプリング２２２と、両挟持部材２２０，２２１の開閉のためのヒンジ２２３と、カバー２２４により構成されている。このスプリング２２２は、両挟持部材２２０，２２１が、閉状態となるように付勢されている。また、上面側挟持部材２２０および下面側挟持部材２２１の挟持面には凹凸の金属エッジが形成されている。
【００３４】
上記クリップはできるだけ金属部分を露出させず、またアースに対して静電容量を持たないように形成されている。下面側挟持部材２２１はマット端縁の下側の導電性縫着糸に良好に電気接続し、人体の電荷をリストバンド→コード→クリップ→導電性縫着糸→導電層の経路でアースに逃がすことができる。図６（Ａ），（Ｂ）に示したものは、上面側挟持部材２２０と下面側挟持部材２２１とは対称性を持つので、取り付けの向きを変えれば、上面側挟持部材は下面側挟持部材となり、下面側挟持部材は上面側挟持部材となる。なお、本発明のマットに使用できるクリップは、図６（Ａ），（Ｂ）のものに限定されないことは勿論である。
【００３５】
【発明の効果】
本発明は上記のように構成したので、リストストラップのマットへの取り付け位置を自在に変更でき、しかもＥＳＤ防止機能を従来と同様に確保できる。しかも、表面にアースされた導体部分は生じていないので、人体を介して漏電することによる感電事故や回路故障を回避することができる。また、リストストラップを取り付けるのに、クリップを用いる構造としたので（ホックを用いないので）低いコストのマットを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のＥＳＤ防止マットの一実施例を示す説明図である。
【図２】図１に示したマットの端縁部の断面説明図である。
【図３】（Ａ），（Ｂ）は図１に示したマットの図２とは異なる端縁部を形成するための断面説明図である。
【図４】図１に示したマットとは端縁の構成が異なるマットの端縁部の断面説明図である。
【図５】（Ａ），（Ｂ）は図１に示したマットとは端縁の構成が異なるマットの図４とは異なる端縁部を形成するための説明図である。
【図６】（Ａ），（Ｂ）は本発明のＥＳＤ防止マットの付属品として使用されるクリップの一例を示す説明図である。
【図７】従来のＥＳＤ防止マットを示す図である。
【図８】図７に示したＥＳＤ防止マットに取り付けられた従来のホック状の端子を示す分解図である。
【符号の説明】
１ＥＳＤ防止マット
１１マット本体
１１０導電層
１１１，１１２帯電防止層
１１３ポケット
１１４，１１５縁取りテープ
Ａ絶縁性縫着糸
Ｂ導電性縫着糸
２リストストラップ
２０リストバンド
２１コード
２２クリップ

Claims

導電層の表面が帯電防止層により、裏面が帯電防止層または絶縁層により被覆されてなるマット本体の前記導電層が、リストストラップを介して人体と電気接続され、かつアースされる静電気防止マットであって、
前記マット本体の端縁において、導電性縫着糸がマットの下面のみに露出し、マット内部で前記導電層に電気接続するように縫着がなされたことを特徴とする静電気放電防止マット。
導電層の表面が帯電防止層により、裏面が帯電防止層または絶縁層により被覆されてなるマット本体の端縁が、縁取りテープにより縁取りされ、前記導電層が、リストストラップを介して人体と電気接続され、かつアースされる静電気放電防止マットであって、
前記縁取りテープが、該テープの下側において、導電性糸により前記マット本体の端縁に縫着され、かつ前記導電性縫着糸がマットの下面のみに露出し、マット内部で前記導電層に電気接続してなることを特徴とする静電気放電防止マット。
絶縁性縫着糸を表糸とし前記導電性縫着糸を裏糸とする縫着糸の組み合わせにより、前記マット本体端縁の縫着がなされ、かつ裏糸がマットの下面にのみ露出してなることを特徴とする請求項１または２の何れかに記載の静電気放電防止マット。