24時間365日稼働の半導体装置、電源のコイルが焼損した原因は：Wired, Weird（2/2 ページ）

修理を指導している友人から相談があった。『半導体用の装置に使用した電源ユニットのAC入力コイルが焼損している。その原因を知りたい』ということだった。

[山平豊（Sunny Thank You），EDN Japan]

小型電源でも焼損事故の可能性、求められる保護設計

　半導体製造向けの機器で煙が出るのはかなりまずい。こうした事態を防ぐには、コイルに温度ヒューズを取り付け、コイルが高温になった場合には電源を遮断する対策が必要だと考えられる。電源ユニットのハンダ面と部品面を図4に示す。

図4：電源ユニットのハンダ面と部品面［クリックで拡大］

　図4に示したこの電源は、一般的なRCC電源回路だった。今回の事例から、小型のスイッチング電源でもチョークコイルの焼損事故が起こり得ることが分かった。なお、家電製品の電源では、機器周辺のプラスチック繊維などのホコリやごみが機器内に入り込むことで、チョークコイルの高熱に引火し火災事故を引き起こす可能性がある。チョークコイルは高周波の電流が流れると、過熱して焼損する可能性がある。これを防止するためには電源の動作を止めるなどの設計が必要になる。特に、半導体向けの装置や周辺機器を設計する読者には、製品の歩留まりの低下や工場の焼損事故につながりかねない危険性があることを、強く認識して設計してほしい。

　40年ほど前の話だが、筆者が半導体製造装置の仕事を始めた頃にRCC電源の焼損事故に出会った。半導体の工場で焼損事故や発煙事故が発生すれば、製品の歩留まりが低下し、装置メーカーは顧客の信頼を失ってしまう。筆者は全力で電源メーカーと協力して電源の改善に努め、出荷した製品の不具合対策を工場、サービスや営業が一体となって取り組み、FCN（Field Change Notice：出荷済み製品の改修通知）を実施して、何とか顧客の信頼を回復することができた。この当時の装置改善の記憶を記事に残している。読者にも改めて読んでほしい。