電子部品 | 株式会社アイテス

半導体パッケージの超音波顕微鏡観察

fujiko3_staff — Fri, 23 Jan 2026 02:11:58 +0000

半導体パッケージは保管状態や実装条件等により、金属部分（ダイパッド）とパッケージ樹脂との間で剥離が発生することがあります。パッケージ内部の剥離は製品品質に大きな影響を与える不具合ですが、外観から剥離の発生を確認することはできません。超音波顕微鏡を用いることでパッケージ内部の構造を鮮明に捉え、信頼性評価に貢献します。

トランジスタの超音波顕微鏡観察

チップ側より超音波顕微鏡観察

同じサンプルでも、焦点位置を変えることにより見えていなかったところが見えてきます

ダイパッド側より超音波顕微鏡観察

断面構造図及び観察方向と焦点位置

同じ焦点でも様々な場所での剥離状況を確認することができます

アイテスでは多種多様な分析解析メニューを取り揃えております。お気軽にご相談ください

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チップ抵抗の故障解析例

fujiko3_staff — Tue, 12 Aug 2025 08:50:57 +0000

研磨台の動作不良の原因調査を行ったところ、該当基板のチップ抵抗に異常が確認されました。

本資料では異常が見られたチップ抵抗の故障解析例を紹介致します。

表面観察

チップ抵抗に異常が確認され、保護膜が溶融している様に見受けられます。

EDXによる元素分析では異常部からAlやPb等が検出され、アンダーコート層等が露出している可能性が疑われます。

断面観察

続いて機械研磨により断面試料を作製し、SEM/EDXによる解析を行いました。

保護膜や抵抗体が溶融している様子が観察されました。オーバーコート層が破壊されたことで、アンダーコート層などが表面から観察された様で、サージもしくは過負荷により耐熱温度を超えて発熱したため抵抗体等が溶融し、抵抗値が変化した(オープンに至った)のではないかと思われます。

本資料では機械研磨、SEM、EDXによる加工、観察手法を紹介致しましたが、アイテスでは蓄積されたノウハウにより観察目的や試料の組成、構造に応じた加工、前処理、観察手法や組み合わせを検討、ご提案致します。ご相談等、お気軽にお問い合わせ下さい。

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機械研磨によるトラッキングカメラ断面観察

fujiko3_staff — Fri, 14 Mar 2025 08:38:14 +0000

A社製VRゴーグルのトラッキングカメラ部品を取り外し、X線観察を実施。その後、レンズユニットを取り外し、センサチップ表面の観察、実装状態で機械研磨にて断面を作製し素子の構造観察を実施。

トラッキングカメラ部品構造

部品を上から見るとレンズが確認できる。X線像では明確には確認できないが凸部にレンズが組み込まれている。レンズ下にはガラスフィルタがあり、さらにその下にセンサ部品が組み込まれている。

センサチップ表面観察

センサチップはAuワイヤでセラミックス基板に接続されている。チップ表面を観察するとセンサエリアにオンチップレンズが形成されているのが見受けられる。

機械研磨による断面観察

断面構造はRGBセンサと同じく裏面照射型CMOS構造をしているが、トラッキングカメラに色情報は不要なため、カラーフィルタ層はない。RGBセンサと異なる構造としてはフォトダイオード表層の形状にギザギザ状の凸凹形状が観察された。

＊断面作製方法には機械研磨の他、FIBやCPなどイオンビームで加工する方法やミクロトーム法などがあります。それぞれ一長一短な特徴があるためサンプル形態や観察範囲、目的などに応じて選択する必要があります。断面作製方法に迷ったら下記までご連絡ください。相談無料です！お気軽に。

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機械研磨によるCMOSイメージセンサ断面観察

fujiko3_staff — Thu, 27 Feb 2025 07:51:48 +0000

A社製のVRゴーグルに付随のCMOSイメージセンサ部品について、部品状態のまま機械研磨にて断面を作製。CMOSセンサ部品の構造観察を行った。

センサ部品構造及びセンサ表面観察

中央が開口したセラミックス基板にCMOSセンサが実装されており、蓋をするようにガラスフィルタが取り付けられている。このセンサ部品をフレキ基板に実装し、その他の部品とともにVRゴーグルのフレームに取り付けられている。ガラスフィルタを取り除きCMOSセンサ表面を観察すると、カラーフィルタの配置がベイヤーフィルタと言われる配置であることが観察された。

機械研磨による断面作製

センサ表面観察後、センサ部品を樹脂で包埋し、機械研磨による断面作製を行った。構造は上からガラスフィルタ、セラミックス基板、CMOSセンサ、フレキ基板となっている。センサチップとセラミックス基板はチップ外周部でAu-Au接合されている（断面①）。断面②ではセンサ部で断面を作製しセンサチップ表層の構造についてSEM観察を実施した。

センサチップ表層のSEM観察

センサチップ表層の構造は上からオンチップレンズ、カラーフィルタ、フォトダイオードとなっており、裏面照射型のCMOSイメージセンサであった。

＊断面作製方法には機械研磨の他、FIBやCPなどイオンビームで加工する方法やミクロトーム法などがあります。それぞれ一長一短な特徴があるためサンプル形態や観察範囲、目的などに応じて選択する必要があります。
断面作製方法に迷ったら下記までご連絡ください。相談無料です！お気軽に。

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スイッチ接点不良の解析事例

fujiko3_staff — Mon, 18 Mar 2024 01:00:01 +0000

身の回りにある様々な電気機器には、多種多様な電子部品が使われています。その内の1つが故障するだけでも正常に動作しなくなる場合があります。今回は電源が入らなくなった家電のスイッチ部にて故障が推測されたことから、解析事例を作業フローと共に紹介します。

外観確認（非破壊観察の基本その1）

最初に外観の観察にて、膨れや亀裂、変色などの形状変化がないか確認します。外観確認では、不具合の原因を考察する上で重要な情報が得られる事もあります。

スイッチの外観に異常形状は見られませんでしたが、スイッチが取り付けられていたケースに白色の変色が確認されました。⇒熱の影響による変色？
なお、外観の確認は主に目視、実体顕微鏡などで行います。

電気的な確認（非破壊観察の基本その2）

電気的な確認では不具合が再現されるか確認したりオープンなのかショートなのか等を確認します。

ON操作で回路が閉じショート状態になるのが正常であるが、事例ではONでも抵抗値が高くオープン状態であった。電気的にもスイッチ回路に不具合が発生している状態が確認されました。

微小リークや半導体などの電気測定には半導体パラメータアナライザーなども用います。またリーク箇所を特定するために発熱解析を行うこともあります。

X線での内部観察（非破壊観察の基本その3）

非破壊で内部の状態が確認出来るX線観察は不具合調査に多く用いられる手法の一つです。

X線観察によりスイッチ内部の接点端子が溶融、飛散し消失した事によるオープン不良と判明。なお外観観察で確認されたケースの白色変色は溶融時に発生したガスの噴出痕と推察。恐らく長期使用により接点が摩耗し高抵抗化、ON／OFF時の突入電流やアーク熱が局所的に集中したことで発熱・溶融した接点不具合と推測されます。

結果報告

観察結果はメールで速報させて頂きます。最終的には原因考察も含め報告書として提出させていただきます。
また非破壊検査後の解析相談も承っておりますので、お気軽にご相談ください。

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酸化物系全固体電池の故障解析事例

fujiko3_staff — Wed, 06 Dec 2023 06:54:24 +0000

全固体電池は高い安全性を持ち、様々な環境下で使用できることから、次世代電池として期待されています。アイテスでは信頼性試験によって破壊した酸化物系全固体電池に対して、故障箇所特定～断面観察までの一連の解析を実施いたしました。

発熱解析による故障箇所の特定

サンプル情報：充放電試験による劣化が発生した酸化物系全固体電池

特性：

解析結果：側面で発熱が強い傾向が認められました。

X線透過観察による観察

X線透過観察では、②面で発熱が認められた境界付近に白い線状のコントラスト異常が見られました。

⇒白線部で何らかの異常が発生している可能性が疑われます。

SEM観察によるCP断面観察、元素分析

発熱解析, X線透過観察で異常が見えていた箇所に対して、CP断面SEM観察を実施すると、層剥離が認められました。

剥離は主に集電体と正（負）極相間で発生していますが、一部電解質層でも剥離が認められます。EDX分析で、異常元素は検出されていませんでした。

⇒信頼性試験によって正（負）極層が膨張, 収縮を繰り返す事で集電体や電解質層間に剥離が発生したと推測されます。

信頼性試験～断面観察、分析まで一貫した解析が可能です。

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積層セラミックコンデンサ連続通電試験

fujiko3_staff — Tue, 25 Jul 2023 06:15:56 +0000

故障モードをショート(短絡)と仮定して高温・高温高湿の環境下で直流電圧を連続通電しながら漏れ電流の変化を常時測定で把握する高温・高温高湿連続通電試験が可能です。メーカー別、ロット別等の複数の製品の実力を比較する有効な手法の一つと考えます。試験基板の設計や作製から対応いたします。

連続通電試験の流れ(基板設計・作製～サンプル実装～通電試験～データ報告)

サンプル仕様

試験条件等の確認

在庫基板の使用

使用可

使用不可

回路図作成・基板設計

ガーバーデータ作成

必要に応じて、デバイス実装用基板の設計から実施します

メタルマスク作製
（実装メーカー等）

基板製造

（基板メーカー）

試験基板の例 (3225Mサイズ)

その他のサイズ（0603・1005等）にも対応可

試験デバイス実装

（実装メーカー）

リフローはんだ付けプロファイル

（デバイスによって、物温調整を行います）

試験デバイス実装

（実装メーカー）

リフローはんだ付けプロファイル

（デバイスによって、物温調整を行います）

試験デバイス実装後基板

からの配線引き出し

試験前

LCRメータでの容量測定

試験槽・モニタリング装置

への接続・設置

モニタリング装置は抵抗ボード経由で

サンプルと接続しリーク電流値換算を行う

試験槽・モニタリング装置

への接続・設置

モニタリング装置は抵抗ボード経由で

サンプルと接続しリーク電流値換算を行う

連続通電試験の実施

リーク電流モニタリング

装置外観

環境試験槽(右) ・モニタリング装置(左)

連続通電試験の実施

リーク電流モニタリング

装置外観

環境試験槽(右) ・モニタリング装置(左)

試験後

LCRメータでの容量測定

試験後には容量測定を実施し

容量劣化の程度を確認することも可能

試験後

LCRメータでの容量測定

試験後には容量測定を実施し

容量劣化の程度を確認することも可能

モニタリングデータおよび

容量測定データまとめ

モニタリングデータの例

(リーク電流の推移)

モニタリングデータおよび

容量測定データまとめ

モニタリングデータの例

(リーク電流の推移)

試験終了・報告書作成

＊一部の工程は､協力会社様にて実施致します

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はんだ耐熱性試験(SMD)

fujiko3_staff — Thu, 01 Jun 2023 06:33:59 +0000

表面実装部品(SMD)のはんだ実装工程における耐熱性を評価します。実装までの吸湿を加湿処理で再現し､はんだ実装時の熱ストレスに相当する加熱処理で剥離やクラック等の有無を評価します。

はんだ耐熱性試験の流れ

初期測定

試験前の検査として、電気的特性､外観目視検査､X線観察、超音波顕微鏡観察等

↓

温度サイクル

(shipping condition)

輸送時の温度ストレスの再現

JEDEC規格ではオプション項目として、温度サイクル試験が含まれています

条件例：-40℃⇔高温+60℃、5サイクル

↓

乾燥処理

(Baking)

防湿包装前の乾燥工程として実施

恒温槽にて乾燥処理を行います

樹脂系デバイスは､125℃/24時間以上

↓

加湿処理

(Soaking)

防湿包装開封～はんだ実装までの保管状態の再現

恒温恒湿槽にて加湿処理を行います

加湿条件/時間は､防湿包装規格での開封後の保管条件から指定されます

↓

加熱処理

(Reflow)

基板実装時のリフロー温度ストレスの再現

リフロー炉にて実装時の熱ストレスを印加します

↓

最終測定

試験後の検査として初期測定と同内容の検査を実施

必要であれば、不良部の断面観察等の解析も実施します

＊一部の工程は､協力会社様にて実施致します

超音波顕微鏡

恒温槽(Baking)

恒温恒湿槽(Soaking)

リフロー炉(Reflow)

参照規格：

　IPC/JEDEC J-STD-020F

　JESD22-A113I

　JEITA ED-4701/301A

　　　　　　試験方法301D

リフロー温度プロファイル(鉛フリーはんだ)

観察事例：半導体パッケージ剥離部観察(超音波顕微鏡観察)

半導体パッケージ剥離部超音波顕微鏡像

異常部断面SEM像

正常部断面SEM像

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断面加工・観察方法の紹介

fujiko3_staff — Mon, 15 Aug 2022 07:51:57 +0000

機械研磨及び機械研磨＋イオンミリング処理による試料加工について紹介いたします。

機械研磨は最も一般的で歴史の長い断面作製手法であり、広範囲で断面を作製することができます。

また、イオンミリング処理と組み合わせることでCP加工面と同程度の観察面を作製することも可能です。

機械研磨による広観察範囲の例(レーザーポインター)

機械研磨では広範囲の加工及び観察が可能です。

10cm前後の大きさの試料も機械研磨では断面作製が可能で、金属顕微鏡やSEMによる観察、またSEM/EDXによる元素分析も行えます。

機械研磨によるスライス断面からの3D構築の例(Cuマイグレーション)

機械研磨と撮影を繰り返すことで、奥行方向に連続した写真を取得し、それらをソフトで構築することで3次元的に観察することができます。X線CTでは観察が難しい試料や、FIBスライス断面では観察視野が狭い時などに有効です。また、光学顕微鏡写真を使用するため、X線CTとは異なり色情報のある3次元の観察が可能になります。

構築した3D像を元に任意の箇所での観察が可能です。

機械研磨＋イオンミリング処理による結晶粒観察の例

機械研磨後、イオンミリングによる処理を施しているため試料表面に凹凸が生じますが、試料によってはCPによる加工試料と同程度の観察が可能です。

以下に結晶粒の観察例として、金属(CuZn)の断面加工例を示します。

アイテスでは蓄積されたノウハウにより適切な加工、観察手法や組み合わせをご提案いたします。

ご相談等、お気軽にお問い合わせ下さい。

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マイクロフォンの観察事例（直交CT観察）

fujiko3_staff — Fri, 01 Jul 2022 07:30:16 +0000

YXLON製　マルチフォーカス　Cheetah EVO導入！

電子部品、樹脂部品、ゴム部品、金属部品など、様々な用途に活用できます。

マイクロフォンの観察事例（直交CT観察）

マイクロフォン部品を直交X線CTで観察しました。積層構造が見て取れます。

機械式腕時計（X線透視観察/斜めCT観察）

構造が複雑な機械式の腕時計をＸ線観察しました。ゼンマイや大小ギアが組み合わさって時を刻む構造が見て取れます。

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マイクロフォンの観察事例X線透視＆直交CT

fujiko3_staff — Fri, 01 Jul 2022 05:28:07 +0000

YXLON製　マルチフォーカス　Cheetah EVO導入！

電子部品、樹脂部品、ゴム部品、金属部品など、様々な用途に活用できます。

マイクロフォンの観察事例（X線透視観察＆直交CT観察）

マイクロフォン部品をX線透視観察＆直交X線CTで観察。

実体顕微鏡像

透視像

直交CT像

X線透視像では、ワイヤーボンディングの様子や実装基板の配線パターンが観察できます。MEMSチップやSiチップは透けてしまうので、微かにしか観察できません。

直交CT像では、MEMSチップやSiチップが透視像に比べ、明瞭に観察できます。

また透視像は各層が重なった状態での観察となりますが、CT像では各層ごとの観察が可能です。

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リフローシミュレーター

fujiko3_staff — Thu, 30 Jun 2022 07:35:54 +0000

YXLON製　マルチフォーカス　Cheetah EVO導入！

電子部品、樹脂部品、ゴム部品、金属部品など、様々な用途に活用できます。

リフローシミュレータ

リフローシミュレータでは、はんだ付け時のボイドの挙動など、リアルタイムで観察が可能です。

リフローの条件出しやはんだの選定などに活用できます。

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機械研磨による3D構築

fujiko3_staff — Tue, 14 Jun 2022 07:08:53 +0000

近年では、より詳しいデータを得る為に3Dによる構造解析を行う事も多くなってきました。代表的な3D

観察手法としてX線CTやFIBによるスライス断面の3D構築が挙げられますが、これらの手法は制約もあ

り、不得意としている領域があります。今回、それらを補う方法の一つとして、機械研磨による3D構築

手法を事例にてご紹介いたします。

X線CTとFIBスライス断面による3D構築のメリット・デメリット

X線CT

FIBスライス断面

X線CT

FIBスライス3D

方式

試料を回転させ360度の連続透視像を取得し、3D像を構築。

FIBスライス加工にて複数の断面を作製し都度、像を取得。複数の像を元に3D像を構築。

メリット

非破壊による3D化が可能。

数万倍まで拡大した像が得られ、

サブミクロンオーダーの3D化が可能。

デメリット

重金属や厚い試料はX線が透過できない為、撮影に向かない。

また、X線が透過し過ぎる軽元素系の材質や薄膜なども撮影困難。

FIB加工を行う為、非破壊では無い。

また、FIBの加工は数十μm程度と微小な領域となり、広範囲の観察は困難。

機械研磨によるセラミックコンデンサの3D構築事例

セラミックコンデンサは内部に薄膜の電極が積層された構造をしており、X線CTでは内部の電極は透けてしまって確認する事ができません。また、FIBスライス断面による3D構築は試料が数mmである為、局所的な確認に留まります。

機械研磨による3D構築手法は、X線CTとFIBスライス断面の不得意とする領域を補う形で3D構築が可能となる場合があります。

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異物分析のための試料加工技術

analyze_staff2 — Fri, 24 Dec 2021 02:30:42 +0000

エレクトロニクス製品の歩留に大きな影響を与える異物は、いち早く分析することが要求されます。
アイテスは各種の試料加工技術を駆使して迅速な分析結果をご報告します。

多層膜中に埋もれた異物の掘り出し

表面層の切り取り概念図

切削ツールの刃先

マイクロ切削ツールの概要

マイクロ切削ツールは超音波振動を刃先に伝え顕微鏡下で、微細加工、切削を行います。

仕様概要

刃先の幅：50μm 又は100μm
切削可能深さ：2～300μm 程度
切削対象物：樹脂、ガラス、Siウェハ、金属等

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MLCCクラック　X線観察

fujiko3_staff — Tue, 07 Dec 2021 02:30:07 +0000

実装基板に反り、たわみ、捻じれ等の応力が加わると、MLCC（Multilayer Ceramic Chip Capacitor:積層セラミックチップコンデンサ）内部にクラックが生じることがあります。内部で発生したクラックは電極に隠れている場合が多く、外観からではクラックを確認することができない場合があります。そんな時はX線で確認してみてはいかがでしょうか？

X線透視観察/斜めCT観察/直交CT観察

基板を反らせてクラックを発生させたコンデンサをX線で観察した例を紹介します。
外観で確認できなかったクラックを、X線では確認することができています。

実体顕微鏡像

X線透視像（傾斜:30度）

X線透視像（傾斜なし）

X線透視像（傾斜:30度）

斜めCT観察

メリットは実装基板を破壊せず、そのままの状態でCTを行うことが可能。
デメリットとしては、部品の上下が縦方向に楕円状に変形するため、はんだ接合界面付近等が不明瞭となります。

直交CT観察

メリットは部品の形状をそのままの状態で観察することが可能。
デメリットとしては基板を小さくする必要があり、破壊しなければなりません。

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トグルスイッチのX線観察

fujiko3_staff — Tue, 30 Nov 2021 02:30:38 +0000

実装前のトグルスイッチ部品において、操作レバーが切り換わらない不具合品が見つかりました。X線で透視観察を行ったところ、内部の金属板がズレている様子が観察され、不具合の原因が判明しました。

トグルスイッチの観察事例（X線透視観察＆直交CT観察）

実体顕微鏡像

X線透視像

本来、金属板は中央の端子を軸にシーソーのように動き回路を「切り換え」る役目をしていますが、不具合品では金属板がズレているため、レバーが反対側に切り換わらず、回路の「切り換え」ができなくなっていました。

X線CT像

CT観察では3D像の他、X、Y、Z方向の任意のスライス断面像が得られます。

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CCDカメラモジュールの断面加工観察

fujiko3_staff — Tue, 16 Nov 2021 02:30:28 +0000

CCDカメラモジュールは小さな筐体の中にセンサや制御素子、AF駆動機構など電子技術と機械技術を融合した複雑な構造で構成されています。また材料も金属、ガラス、樹脂など多数使用されており断面作製は困難な部類となります。弊社では高い技術で、このような難易度の高い試料の断面も作製できます。

CCDカメラモジュール断面

カメラモジュール外観

カメラモジュールは、小さな筐体の中に複数のレンズやフィルターが内蔵されています。また、AF機能を有するものでは、焦点調整の機構や制御素子なども内蔵されており、複雑な構造をしています。

小さな筐体には複数の部材や複雑な構造・機構が内蔵されています。

暗視野像

AF制御素子

サスペンションコイル

フレキ配線基板

イメージセンサ

イメージセンサ拡大
素子配線

複数の部材、機構を有するカメラモジュールも高精度、高品質な機械研磨により明瞭な断面像が得られています。

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断面観察によるはんだのクラック率測定

fujiko3_staff — Tue, 26 Oct 2021 03:00:03 +0000

はんだ耐久性試験後の基板において、はんだ接合部にクラックが発生した場合、クラックが許容基準内であるかを確認するためクラック率を算出します。

はんだ耐久性試験後の評価標準は、製品環境仕様に応じて評価項目や判定基準などを個別に定めることができるため、お客様ごとに規格をお持ちの場合がほとんどです。

測定方法も部品の形状にあわせて様々ですが、ご依頼いただいた際は、お客様のご要望に合わせた仕様で実施させて頂きます。

BGAのはんだ接合部 – ボールジョイントのクラック率算出例

測定仕様

クラック率（%）=クラック長（c+d+e）/接続長（a+b）× 100

＊クラックと接するボイドはクラック長に含む

接続長

644.42 μm

クラック長

332.08 μm

クラック率

51.5 %

判定例 : ロケット部品の標準としてBGACGA実装工程標準 JAXA-JERG-0-054があります。厳しい基準ですがそれに準拠すると、『 (クラックが発見された場合は) その断面部位における導体部分の幅 (又は径) の累積25%を超える場合は不良』とされますので、この例では不良の判定となります。

チップ抵抗器のはんだ接合部 - 正方形・長方形の両端子のクラック率算出例

測定仕様 1

測定仕様

（接続部の合計を接続長とする場合）
クラック率（%）=クラック長（c+d）/接続長（a+b）× 100

＊クラックと接するボイドはクラック長に含む

測定仕様 2

測定仕様

（クラック想定線を接続長とする場合）
クラック率（%）=クラック長（b+c）/クラック想定線（a）×100

＊クラックと接するボイドはクラック長に含む

＊測定仕様 2で算出

クラック想定線

582.17 μm

クラック長

424.94 μm

クラック率

73.0 %

コイル部品のはんだ接合部 - リボンリードやQFPリードのクラック率算出例

測定仕様

（フィレット最大高さのリード幅を接続長として測定する場合）
クラック率（%）=クラック長（b+c）/接続長（a）× 100

＊クラックと接するボイドはクラック長に含む
＊上記測定仕様2での測定方法もあり

接続長

2076.9 μm

クラック長

836.28 μm

クラック率

40.3 %

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フレキシブル基板（FPC）のEBSD解析

fujiko3_staff — Tue, 19 Oct 2021 03:00:17 +0000

可動部や折り曲げ機構がある製品に使用されるフレキシブル基板について、屈曲部と固定部でCu配線に違いがあるかEBSDによる確認を行いました。

フレキシブル基板外観とCu配線光学像

フレキシブル基板外観

屈曲部の配線

固定部の配線

光学像では屈曲部の配線に微小なクラックらしき形状が見られますが、その他に顕著な異常は認められませんでした。

EBSDによる屈曲部と固定部のCu配線比較

光学像では屈曲部と固定部の配線に顕著な異常や差異は確認できませんが、EBSD解析では、屈曲部の配線に歪みが蓄積している個所や、小傾角粒界が集中している個所が存在していることが分かります。

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発熱解析による電子部品の故障箇所特定

fujiko3_staff — Fri, 15 Oct 2021 03:00:26 +0000

ショートやリークに伴う微弱な発熱を高感度InSbカメラで検出する事で半導体等の電子部品の故障部を非破壊で特定する事ができます。更にX線検査装置を用いる事で非破壊での観察も可能です。

発熱解析原理, 装置概要

発熱解析は、電圧印加によってリーク箇所に発生する熱を高感度InSbカメラで検出する事で不良箇所を特定する手法です。

サンプルを非破壊の状態で解析したり、OBIRCHやエミッションでは解析が難しい電子部品を解析する事も可能です。
また、ロックイン機能を使用し、位相情報を取得する事で、高精度な発熱箇所の特定が可能となります。

＊本手法は協力会社様で実施して頂くサービスとなります。

装置仕様

観察視野サイズ：9.5×7.5mm～1.2×0.96mm
検出波長領域：3.7um～5.1um
最大印加電圧、電流：1.5kV/120mA　3kV/20mA
ロックイン周波数：0.1Hz～83Hz

ダイオードを用いた解析事例

サンプル情報：過電圧破壊をしたTVSダイオード
Spec：ピーク順方向電圧：1V　逆方向電圧：56.4V

故障箇所特定から内部観察までを非破壊で実施する事が可能です。

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ダイヤモンドのクラリティ観察

fujiko3_staff — Fri, 15 Oct 2021 03:00:12 +0000

ダイヤモンドの品質は4C(カット、カラー、カラット、クラリティ)で決まります。
クラリティとは、インクルージョン(内包物)やキズの程度を表すそうです。
気になるクラリティをマイクロスコープで覗いてみました。

まずは目視で

キラキラの宝石は、誰しもつい見つめてしまいますよね。見つめるといっても、目視では黄緑色っぽいなとしか見えないこのダイヤ。ソーティング(簡易な鑑定書)では、カラーはLight Yellowish Greenなんだそう。

気になるクラリティは SI-1。10倍に拡大してみたときに容易にインクルージョンを見つけることができるレベルとのこと。さすがに目視では見えません。

マイクロスコープで覗いてみよう

一見きれいに見えるモノでも、拡大すると内包物があったり割れがあったりします。
マイクロスコープでは目視で確認できない微小な欠陥を観察することができます。
＊マイクロスコープの観察例であり、ダイヤモンドの品質鑑定は行っておりません。

ダイヤモンド構造　

ダイヤモンドは炭素（C）からできており、元素的には炭と同じ物質です。宝飾品等のダイヤはダイヤモンド構造と呼ばれる規則的な結晶構造を取っており、炭は結晶構造が無秩序なアモルファス構造となります。同じ炭素からなる物質も構造が異なると別物のようですね。

ダイヤモンド構造からなる物質は炭素の他にもシリコン（Si）、ゲルマニウム（Ge）などがあります。シリコンは半導体として身近なところで様々な電子部品に使われています。マイクロスコープでは半導体電子部品やシリコンチップなどの検査、観察も行っています。　

マイクロスコープ
Keyence VHX-5000
レンズ：VH-Z50L/VH-Z00R

半導体パッケージ部品

シリコン半導体チップ

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電解コンデンサのX線観察

fujiko3_staff — Tue, 12 Oct 2021 03:00:37 +0000

経年劣化により不具合を起こしたアルミ電解コンデンサについて、内部状態をX線CTにより確認しました。

外観比較

正常品と劣化品について、外観確認を行いました。

X線CTによる内部比較

正常品と劣化品について、X線CTによる内部観察を行いました。

劣化品は電解液の分解等によるガスにより内部圧力が上昇している様でした。さらに劣化が進むと圧力弁の開放により電解液が噴出する恐れがありました。また、ゴムキャップの変形による気密低下で徐々に電解液が揮発し最終的には容量抜けでオープン不良になると考えられます。

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MEMS部品の構造解析

fujiko3_staff — Fri, 08 Oct 2021 03:00:19 +0000

MEMS部品の構造を非破壊・破壊的手法を組み合わせ、総合的に解析します。

加速度センサーの非破壊観察

X線透視観察にて、パッケージ内部の構造を観察します。

X線透過像

赤外線顕微鏡にて、シリコン裏面より表層パターンを確認します。

裏面IR像（低倍）

裏面IR像（高倍）

加速度センサーの機械研磨後、光学顕微鏡・SEM観察

平面及び断面研磨で観察試料を作製することで、広範囲でMEMS構造を確認することができます。

平面研磨光学顕微鏡低倍像

断面研磨光学顕微鏡高倍像

断面研磨光学顕微鏡低倍像

断面研磨 SEM像

マイクロフォンの断面観察（CROSS BEAM FIB/SEM）

Cross Beam FIB/SEMでFIB加工しながらSEM観察することでピンポイントの断面観察が可能です。

光学顕微鏡像

a ）部断面SEM像

b ）部断面拡大SEM像

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EBSDによる解析例（鉄板）

fujiko3_staff — Tue, 05 Oct 2021 03:00:21 +0000

鉄板（Fe）について、EBSDによる解析例を紹介いたします。

SEM観察/EDXによる元素分析

半定量結果

EBSD解析

EBSDにて結晶構造を観察

EBSD法により結晶サイズの分布や、結晶方位の配向性を確認することができます。
また、マップにHigh lightすることにより、グラフに現れた特徴を可視化できます。

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EBSDによる解析例（高融点はんだ）

fujiko3_staff — Tue, 05 Oct 2021 03:00:14 +0000

高融点はんだ（Snを少量含むPb基はんだ）について、EBSDによる解析例を紹介いたします。

SEM観察/EDXによる元素分析

EBSD解析

EBSDにて結晶構造を観察

EBSD法により結晶粒分布や、残留応力を推測することができます。
また、結晶構造が異なる金属については同時に解析できるものがあり、それぞれの金属で各データの取得が可能です。

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不具合の原因を化学の視点で解決します。

fujiko3_staff — Mon, 04 Oct 2021 04:30:07 +0000

クラック、変色、剥離、変形、物性強度低下など、製品、部材などに発生する不具合は様々です。
その多くは、製品を構成する材料に原因がある場合が多く、その材料を分析調査することで解決することがあります。何が起きているのかを化学、および反応機構でアプローチする方法をご紹介します。

クラック（割れ）、剥離

打痕、応力、溶剤の接触、汚染などで材料に割れ、剥離が生じることがあります。プラスチックは特にこういった負荷には弱いものが多く、同じ製造プロセスであっても、少しの条件の違いで特性が低下します。また経年劣化でも特性低下を招きます。

分子量の低下
伸び特性の限界（降伏点）
膨潤
汚染
極性基皆無（水酸基など）

変色、変形

応力、紫外線、熱、薬品との接触などで変色、変形することがあります。

樹脂ネッキング
結合開裂
熱/光劣化
錆
変質
構成元素の欠損

化学反応機構（エポキシ樹脂硬化例）

化学反応機構とは、化学反応を電子の動きで把握することで、より深くその変化を理解することが可能となります。以下にエポキシ樹脂の硬化機構を示します。

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EBSDによる解析例（パイプ）

fujiko3_staff — Tue, 28 Sep 2021 03:00:58 +0000

パイプ(γ鉄(オーステナイト))について、EBSDによる解析例を紹介いたします。

SEMによる観察/EDXによる元素分析/EBSDによる解析

EBSD法により結晶サイズの分布を確認することや、配向性を確認することができます。
また、マップにHigh lightすることにより、グラフに現れた特徴を可視化できます。

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EBSDによる解析例（ビア）

fujiko3_staff — Tue, 28 Sep 2021 03:00:28 +0000

積層基板で形成されるビア(Cu)について、EBSDによる解析例を紹介いたします。

SEM観察

EBSD解析

EBSDにて結晶構造を観察

EBSD法により結晶サイズの分布や、残留応力を推測することができます。
また、マップにHigh lightすることにより、グラフに現れた特徴を可視化できます。

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ビニルポリマー（樹脂材料）のIR分析

fujiko3_staff — Wed, 22 Sep 2021 02:01:48 +0000

ビニルポリマーには多くの種類があり、その側鎖の分子構造によってさまざまな特性を発現します。
また、その側鎖の結合配置（立体異性体）により、結晶性に差が生じます。本資料では、ビニルポリマーの中でも代表的な、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、塩化ビニル（塩ビ）のIR分析を行った結果をご紹介します。

分析サンプル：ビニルポリマー

我々の身近に存在し、成形も容易で様々な用途に使用されています。
以下に示すようにそれぞれ側鎖の分子団の種類に違いがあります。

分析サンプル（ペレット）

IRスペクトル（ATR法）

LDPEのメチレン、PPのメチル基、PSのフェニレン（ベンゼン環）、PVCの塩素（Cl）の特徴的なピークが現れています。

IRスペクトル比較（重ね合わせ）

側鎖の立体障害（嵩さ）と電子供与/吸引の有無はメチレン（-CH2-）、メチン（-CH-）のシフトに影響します。
透過率は、PVC、PSが高く、側鎖の立体障害（嵩さ）が影響します。

「アイテス」は、微妙な差異も見逃さず、化学理論による高度なデータ解析を行います。
いつでもお気軽にご相談ください。

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透明樹脂のFT-IR分析

fujiko3_staff — Tue, 21 Sep 2021 03:00:49 +0000

PMMA（アクリル）、PET（ポリエチレンテレフタレート）、PC（ポリカーボネート）はその透明性という特徴を活かし、多くの用途に使用される。液晶ディスプレイの周辺部材、モバイル端末画面の保護フィルム、ヘッドライトカバー、光ファイバー、繊維など産業用製品には欠かせない材料である。本資料では、それらの原料（ペレット）をIR分析した結果をご紹介します。

分析サンプル：エステル／カーボネート系ポリマーの特徴

ペレットは熱可塑性樹脂の成型用原料で、単一材料、または複合材料として使用されることが多い。
PMMA、PET、PCは、その分子構造の一部にエステル基（‐COO-）を有しており、その部分は反応性に優れ、変性ポリマー、ポリマーアロイの重合にも利用されるが、温度、および酸／アルカリ環境において分解することもあり、使用条件により特性を失うこともある。

PMMA

PET

ペレット例（米粒サイズ）

IRスペクトル（ATR法）

PMMA　PET　PCのIRスペクトルを示す。エステル　ケトン　ベンゼン環　メチレン　など　各分子構造由来のピークが現れる。

PMMA

PET

スペクトル比較（重ね合わせ）

エステル基のケトン（C=O）のピークが特徴的で３種を比較すると、そのシフトは、PC＞PMMA＞PETの順に波数が強い。

これは、ベンゼン環の有無、および直結する元素のベンゼン環との共役による影響のためである。

その他、関連分析サービス

樹脂材料の分析評価の全般をご対応いたします。劣化分析や未知の素材同定分析、重合後の確認など、様々な手法と視点でご対応いたします。

ラマン分光　GC-MS　LC-MS　MALDI-TOFMS　XPS（ESCA）　DSC/TG-DTA　TMA/DMA　GPC　など材料の評価分析は、多くの知見と高い技術をもつ、「アイテス」までお気軽にご相談ください。

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真贋調査（比較観察）

fujiko3_staff — Tue, 21 Sep 2021 03:00:18 +0000

正規品又は標準品と調査対象品を比較し、構造などの差異やサイレントチェンジされていないか等を調査します。　(外観観察/開封観察/電気的特性測定/破壊・非破壊観察/信頼性試験/材料調査など。)

外観観察　

X線観察

電気的測定　　　　　　　　　

開封観察

信頼性試験　　　　　　　　　　　

材料調査

正規品又は標準品をご準備ください。
実施項目、納期、費用等のご相談は下記お問い合わせよりお問い合わせください。
なお、最終的な部品ご使用のご判断はご依頼者様でお願いいたします。

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光硬化樹脂中重合開始剤の分析

fujiko3_staff — Fri, 17 Sep 2021 03:00:21 +0000

フォトレジスト材、ダイシングテープ等に用いられる光硬化性樹脂には、光を吸収して活性種を生成する光重合開始剤が添加されています。
GCMSを用いてUV硬化樹脂中の光重合開始剤を分析しました。

熱脱着GCMS分析

樹脂中に含まれる微量添加成分を測定するには熱脱着GCMSが適しています。
樹脂を分解しない程度の温度で加熱することにより、内部に含まれている低分子成分を抽出します。UV硬化性樹脂の熱脱着GCMSの測定結果を示します。

感光剤の一種であるIrgacure184（光ラジカル重合開始剤）が検出されました。

感光剤には様々な構造のものがあり、その構造によって吸収する光の波長や反応機構が異なります。このような物質はIR等の主成分分析では特定できないため熱脱着GCMSによる分析が有効です。

アイテスでは材料中の微量成分を熱脱着GCMSにて分析し同定することで、様々な材料のキャラクタリゼーションを行います。

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EBSDによる解析例（ネジ）

fujiko3_staff — Tue, 14 Sep 2021 03:00:25 +0000

ネジ(Cu₂Zn)について、EBSDによる解析例を紹介いたします。

光学顕微鏡による観察/EDXによる元素分析

EBSDによる解析

EBSDにて結晶構造を観察

※表面は使用によるダメージがあり菊池線が検出されなかったため欠損データ有。

EBSD法により結晶サイズの分布や、結晶方位の配向性を確認することができます。

今回はネジの谷部分の方位差が大きいことがわかり、残留応力が大きいことが推測されます。また、ネジ表面には粒径の小さい結晶粒が分布している様子も観察されました。

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EBSDによる解析例（セラミック）

fujiko3_staff — Tue, 14 Sep 2021 03:00:23 +0000

セラミック（Al₂O₃）について、EBSDによる解析例を紹介いたします。

観察/元素分析

SEMによる観察とEDXによる元素分析

EDXによる元素分析からAl₂O₃と判断され、マップより Si が点在している様子が観察される。

EBSDによる解析

EBSDにて結晶構造を観察

EBSD法により結晶サイズの分布や配向性を確認することができます。
また、マップにHigh lightすることにより、グラフに現れた特徴を可視化できます。

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EBSDによる解析例（シリコンウエハ）

fujiko3_staff — Fri, 10 Sep 2021 01:24:32 +0000

EBSDの事例として、シリコンウエハを示します。
測定したシリコンウエハは単結晶であるため、IPFマップ、極点図、逆極点図は比較的シンプルな結果になりました。

IPFマップ

ウエハから小片を切り出し、中央50×50 μm の領域にてIPFマップを取得しました。測定範囲内は、{001}面を表す赤色を示し、また、粒界が見られないことから単結晶であることが確認できます。

極点図

つづいて極点図の確認を行いました。001極点図を見ると、A3（測定面）を示す中心付近が強くなっていることから、シリコンウエハの{001}面は測定面の方向を向いていることが確認できます。

逆極点図

逆極点図の確認も行いました。A3（測定面）の逆極点図を見ると001付近が強くなっていることから、測定面は{001}面の方向を向いていることが確認できます。

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EBSDによる解析例（カニカン）

fujiko3_staff — Fri, 10 Sep 2021 01:23:06 +0000

長期の使用により破損したカニカンの破断部について、観察、元素分析、EBSDによる解析を行いましたので紹介いたします。

破断部の観察

EDXによる元素分析

マッピング分析の結果、Pb結晶の粒界にSbの分布が見られます。

EBSDによる解析

EBSD法により結晶粒の配向性や方位差を確認することができます。

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EBSDによる解析例（ウィスカ）

fujiko3_staff — Thu, 09 Sep 2021 02:45:34 +0000

ICパッケージのリード端子に発生したウィスカについて、機械研磨にて断面を作製し、SEM観察及びEBSD解析した事例を紹介いたします。

観察/断面作製

EBSDによる解析

EBSD法により測定された結晶粒と結晶粒界が一致していることがわかります。

EBSD法によりウィスカの結晶は根元から先まで単結晶で成長していることがわかります。またGRODマップより、屈曲部に応力が溜っていることがわかります（矢印部）。

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EBSDによる解析例（Chip）

fujiko3_staff — Thu, 09 Sep 2021 02:44:12 +0000

Chip表面の配線(Al)について、EBSDによる解析例を紹介いたします。

1.樹脂開封

2.EBSD解析

Al配線に配向性が見られました。極点図A3(ND)方向に(111)面の法線方位が分布しており、以下の様な結晶が多く存在していると考えられます。

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表面分析ガイド

fujiko3_staff — Wed, 18 Aug 2021 02:15:43 +0000

様々な表面分析手法を用いて、異物、変色、汚染などのお困りごとの解決に向けてお役立ていたします。

EDX（EDS）（エネルギー分散型X線分析）

電子線を照射し特性X線を検出します。微小領域からバルク試料まで幅広い分析が可能です。

特徴

微小領域の元素分析
バルク試料の分析
SEMとの併用が可能
元素マッピング

適用例

微小異物分析
マイグレーション観察

PP（アクリル添加品）の元素マッピング

AES（オージェ電子分光分析）

電子線を照射しオージェ電子を検出します。酸化状態など金属表面の分析に有効です。

特徴

最表面(約5nm)の分析
深さ方向分析
微小領域の元素分析

適用例

パッドの変色分析
酸化膜厚測定
ボンディング不良解析

ボンディング不良パッドの深さ方向分析

XPS（ESCA）（X線光電子分光分析）

X線を照射し光電子を検出します。絶縁物の分析や化学結合状態の分析が可能です。

特徴

最表面(約5nm)の分析
深さ方向分析
結合状態の比較評価
絶縁物の分析

適用例

基板表面の汚染分析
表面酸化の評価

元素分析結果

炭素の状態分析結果

TFAによるPVAの化学修飾（定性分析、状態分析）

TOF－SIMS（飛行時間型二次イオン質量分析）

一次イオンを照射し二次イオンを検出します。表面汚染などの有機物・無機物分析に有効です。

特徴

最表面(1~2nm)の分析
微量元素の検出(数ppm)
有機物・無機物のイメージング
元素の深さ方向分析

適用例

有機物・無機物汚染の分析
膜はじき異物の分析

Si ウエハの残渣分析（有機物・無機物のイメージング）

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FE-SEM観察（Alワイヤボンド部結晶粒観察）

fujiko3_staff — Tue, 27 Jul 2021 02:10:54 +0000

ZEISS製のFE-SEM ULTRA55 は GEMINI カラムを搭載しており、極低加速電圧で高分解能観察が可能な装置です。検出器も複数搭載されており、あらゆるサンプルの観察が可能です。

ZEISS FE-SEM ULTRA55の特徴

高輝度電子銃による緻密なSEM画像
極低加速電圧による極表面分析
表面情報に敏感なインレンズSE検出器を装備
2種類の反射電子検出器による組成情報の把握
低加速電圧でも高分解能なEDX分析
無蒸着による観察

適応対象

ICパッケージ、実装・接合部品、実装基板、LSIデバイス、LCD薄膜、金属表面状態、結晶粒の観察・分析など。

適応例：MOS-FET Alワイヤボンド部の結晶粒観察

ボンダー圧痕部：ボンダーで押された箇所は結晶粒が細かく変形している。

ボンディングの影響の少ない箇所：応力の加わりが少ない箇所は結晶粒が大きい。

ワイヤ接合箇所（低倍像）

ワイヤ接合箇所（高倍像）：接合界面には細かな結晶粒が見られる。

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XPS（ESCA）による変色変質素材の表面分析

fujiko3_staff — Mon, 26 Jul 2021 04:55:27 +0000

素材は、使用環境によって変質変色します。それにより製品の性能や意匠性に問題が生じる場合がありますが、化学分析により製品の性能や意匠性に問題が生じるが化学分析によりその分子構造の変化を把握解明することで、問題の対策や回避が可能となります。

本資料では、表面分析による元素および結合状態分析で比較検証した事例をご紹介します。

分析サンプル

処理なし、信頼性試験（85℃　85％　336時間）、UV照射（225nm　336時間）の３条件を振ったポリカーボネート（PC）、塩化ビニール（PVC）のシートを使用しました。

素材

比重

引張強度（Mpa）

引張伸び（％）

荷重たわみ温度（℃）

吸水率（％）

用途例

ポリカーボネート（PC）

1.2

100

132

0.15

コネクター　CD　ヘッドランプ　防弾ガラス　など

塩化ビニール（PVC）

1.45

150

パイプ　ホース　電線　排水管　包装用フィルム　など

XPS（ESCA）による元素分析結果

信頼性試験（85℃　85％）、およびUV照射後は、酸素Oの割合が増加しておりこれは、酸化劣化を意味します。

(unit:atm%)

検出元素

ポリカーボネート
処理なし

14.91

0.74

84.35

ポリカーボネート
85℃ 85％信頼性試験

18.35

77.08

4.57

ポリカーボネート
UV照射

22.57

2.79

74.64

塩化ビニール
処理なし

5.53

78.31

16.16

塩化ビニール
85℃ 85％信頼性試験

21.90

2.46

63.23

1.72

6.27

4.42

塩化ビニール
UV照射

9.71

3.04

78.93

8.32

XPS（ESCA）による結合状態分析結果（ポリカーボネート）

信頼性試験（85℃　85％）、およびUV照射後は、ケトン基（C=O）が増加し、これは酸化劣化を意味します。

XPS（ESCA）による結合状態分析結果（塩化ビニール）

信頼性試験（85℃85％）、およびUV照射後は、エーテル（O-C）ケトン基（C=O）の比が変化し変質を示します。

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実装部品接合部の解析

fujiko3_staff — Tue, 20 Jul 2021 00:49:45 +0000

機械研磨法に化学エッチング、イオンミリング、更にFIB加工を施すことにより、鉛フリーはんだを含め、各種金属接合部の解析を行うことができます。

鉛フリーはんだ実装部品の接合部断面の光学観察

鉛フリーはんだにて実装された電子部品

(a)基板接合部機械研磨、イオンミリング後光学像

(b)基板接合部機械研磨、化学エッチング後光学像

電子部品の接合部は基板全体の信頼性に大きな影響を及ぼします。
特にはんだ接合部においては、形状のみならず、金属組成の観察が重要になります。

接合部断面のSEM、FIB観察

(c)機械研磨、イオンミリング後のSEM観察

(d)機械研磨、化学エッチング、イオンミリング後のSEM観察

(e)FIBにより金属間化合物部分の断面作製後、SEM像観察

図(c)の破線部にてFIBにより断面を作製し、矢印方向から観察を行ったもの。

鉛フリーはんだと銅との接合が良好に行われている場合には界面に2種類の金属間化合物：Cu3Sn、Cu6Sn5の
存在を確認することができます。

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化学分析の流れ

fujiko3_staff — Fri, 16 Jul 2021 00:50:09 +0000

アイテスでは様々な化学分析サービスを承っております。化学分析の手法や進め方をご紹介します。

アイテスの化学分析サービス

パネル製品、半導体製品、樹脂成型品等の様々な工業製品・材料を分子、原子レベルのミクロな構造、働きに着目し、様々な分析装置を用いて分析することでそれらの機能、特性、状態を明らかにして、お客様の問題解決に役立てます。

製品・材料の以下のような問題の解決に化学分析は有効です

製品内の異物
使用材料の材質・状態
材料の変質
材料に含まれる微量成分・元素
材料・製品の熱による物理特性

化学分析装置の種類

各分析装置はそれぞれ測定できる対象が異なり、目的に合った装置を選ぶ必要があります。

分析手法の選び方

分析の対象、知りたい内容によって装置を使い分け、必要に応じて装置を組合わせて分析を行います。

分析したい物の材質、分析の目的を詳細にお聞きし、最適な分析手法をご提案いたします。

化学分析サービスで、お客様の問題解決に貢献いたします。

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材料の信頼性試験から化学分析までご対応します。

fujiko3_staff — Mon, 12 Jul 2021 08:25:40 +0000

製品を構成する素材は多種多様ですが、製品性能は素材の特性が鍵を握ることも少なくありません。
アイテスでは、素材の信頼性試験から観察、物理/化学分析まで一貫対応いたします。
本資料では、プラスチック材料の紫外線/恒温恒湿負荷前後の分子構造、および熱特性変化の比較評価を行った事例をご紹介します。

恒温恒湿試験、および紫外線照射（サンプル：ポリエチレン（PE）　ペレット）

恒温恒湿試験：85℃ 85％ 336時間、紫外線照射：波長253.7nm 336時間

未処理PE

85℃85％試験PE

紫外線照射PE

85℃85％　紫外線負荷PEは少し黄変している。

IR、ラマン、およびEGA分析結果

IRスペクトル

ラマンスペクトル

IR分析では、特に差異は見受けられない。
ラマン分析では、紫外線照射ポリエチレンのスペクトルに変化が見られ、蛍光を発現するスペクトル形状となり共役構造など、分子構造に変化が生じている可能性がある。

EGAデータ

熱分解GCMSデータ

気化熱分解温度に関し、恒温恒湿試験PEは、低温側にシフトし、紫外線照射PEは高温側にシフトしている。
また、熱分解GCMSより紫外線照射PEは枝分かれ構造が増加しているものと考えられる。

化学分析は、サンプルの外観変化メカニズムを解明するための有効な手法の一つです。

アイテスは、保有する知見と豊富な装置で不具合、お困りごとを解決いたします。

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メルトフローレイト（MFR）測定評価サービス

fujiko3_staff — Wed, 23 Jun 2021 02:44:18 +0000

プラスチックの押出/射出成形加工は、その原料の耐熱温度（融点　Tm）に応じて条件設定されるが原料の劣化変質により、決められた設定温度で成形加工が困難となるケースもあります。プラスチック原料のペレットや粉末のメルトフローレイト（MFR）を確認することで、従来品と変化がないかを把握することができます。

メルトフローレイト（MFR）　（メルトインデックス（MFI/MI））測定について

JIS規格、または樹脂に適した温度で溶融させ荷重をかけ、10分間に（換算して）流れ出てきたプラスチック（樹脂）の重量を測定します。材料、および組成により温度、荷重の条件出しが必要な場合があります。

評価事例

未処理（負荷なし）、温湿度負荷（恒温恒湿試験）、および紫外線照射したPP（ポリプロピレン）を射出温度230℃、荷重5kgで評価。

＜サンプル外観写真＞

未処理PP

8585PP

UV-PP

PP：ポリプロピレン
8585：85℃ 85％ ⅹ 336時間
UV：紫外線照射　253.7nm x 336時間
射出時間：10分（３分から換算）

未処理（負荷なし）サンプルと8585サンプルに差異は見受けられません。
紫外線照射サンプルは、分子構造の変化が流動性に影響を与えている可能性があります。
外観の変色だけでは、成形加工プロセスへの影響を把握できないため、MFR評価の情報は有益です。

装置仕様、および関連分析評価サービス内容

温度範囲

100～350℃（精度±0.2℃）

サンプル形態、必要量

粉末　ペレットなどの固体　15～20 g 程度

対象プラスチック

熱可塑性樹脂

対象製品

半導体パッケージ、LCD構成素材、LED構成素材、電子部品、フィルム、自動車プラスチック部品　など

＜その他関連評価分析＞

IR/ラマン分析　→　材料組成構造分析
色差計　→　黄変評価
熱分解GC-MS　→　分子構造分析
GPC　→　分子量分布
信頼性試験　→　温度　湿度の影響　など

化学分析・物理解析から信頼性試験まで　アイテス　にお任せください！

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コネクタめっきの断面観察

fujiko3_staff — Mon, 21 Jun 2021 04:50:28 +0000

私たちが普段使っている電子機器の部品には、Auめっきが施されたコネクタ端子があります。例えば携帯電話の充電端子やSDカード端子があり、頻繁に抜き差しして使用していることと思います。今回、コネクタ端子のめっき状態が使用により、どのようになっているのか断面より観察を行いました。

コネクタの抜き差し

図1　電子部品のコネクタ部

電子部品のコネクタ表面は、めっき処理されています。コネクタの抜き差しを複数回試行すると、端子同士の接触によりめっき表面にスジが生じます（図1）。

今回、スジなし箇所とスジの程度が異なる2箇所で断面試料を作製し、めっきの状態を確認しました(図2)。

図2　コネクタ表面の光学像（x200）と断面観察箇所

めっきの断面観察

図3　コネクタ断面のSEM像（上段 x7,000 、下段 x20,000）

断面の作製はトリプルイオンミリングポリッシャー（通称CP）を用いて行い、スジ箇所のめっき状態をSEMにて観察しました（図3）。

なお、コネクタのめっき多くは、下地のCuにNiめっきが施され、最表面にAuめっきが施された構造となっています。　［1］スジなしと比べると［2］スジA と［3］スジB は、めっき①の厚みが不均一であることがわかりました。これはコネクタの抜き差しによりめっき①が引きずられ、厚みが変化したためと思われます。

今回の観察では、めっき①が無くなっている様子は見られませんでしたが、めっき①が無くなり、めっき②が露出するとNiの酸化により接触不良が発生する恐れもあります。通信が悪くなった場合はコネクタ端子の不具合を疑ってみてもいいかもしれませんね。

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ウィスカ観察～平面ウィスカ観察のコツ～

fujiko3_staff — Fri, 04 Jun 2021 04:56:46 +0000

ウィスカは、はんだ付け部や部品リード部に発生するものと思われがちですが、平面部品のメッキ表面からもウィスカは発生します。
観察するにはちょっとしたコツが必要なのです。

装置による見え方の違い

まずは、金属顕微鏡で観察（図１）
ウィスカが２本ありますが、めっき表面が黒光りする上に凹凸が邪魔をしてかなり見難いですね。

ウィスカ観察といえば、マイクロスコープ。KEYENCE VHX-5000で観察（図２）
何と！表面が光を反射して何も見えません。

図１金属顕微鏡によるめっき平面ウィスカ観察

図２マイクロスコープによるめっき平面ウィスカ観察

サンプル角度による見え方の違い

図１/図２の通り、金属顕微鏡でも見にくく、マイクロスコープの光源でも反射により何も見えないことが分かりました。ではここで、マイクロスコープに外部光源を入れてみましょう。

図３マイクロスコープによるめっき平面ウィスカ観察（外部光源）

図４サンプル右回転（外部光源）

表面にキズやゴミが見えるようになってきたところで、サンプルを回転させてみましょう。（図４）

右回転させると、長いウィスカが見えてきました。

光源やレンズ角度による見え方の違い

マイクロスコープのレンズを傾斜させてみましょう。（図５/図６）
外部光源を使ったときは、ウィスカが白く光って見えます。
マイクロスコープのリング光源では周りが明るく、ウィスカが黒く見えます。

図５マイクロスコープレンズ傾斜（外部光源）

図６マイクロスコープレンズ傾斜（リング光）

装置、サンプル角度、レンズ角度、光源によってずいぶん見え方が違うことが分かりました。

観察経験豊富な技術者がサンプルごとに最適な観察をいたします。
お問い合わせをお待ちしております。

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EPMA分析例

fujiko3_staff — Fri, 04 Jun 2021 04:03:57 +0000

EPMAはEDXと比較すると検出分解能が優れています。
EDXでは元素の検出位置が近く、ピーク分離が困難な場合であっても、EPMAであればピーク分離が可能な場合があります。

₂₂Ti と₅₆Ba のピーク分離

分析例　積層セラミックコンデンサ

コンデンサは、チタン酸バリウム（BaTiO₃）などの高誘電体を使った積層セラミックコンデンサが主流となっています。内部構造は、チタン酸バリウムの誘電体と内部電極を交互に1000層程度重ねた多層素子になっています。

チタン酸バリウム（BaTiO₃）のX線スペクトル

₂₂Ti および₅₆Ba は検出位置が近接しており、EDXではピーク分離が困難です。 EPMAによる分析は、PET、PETH、LIF、LIFH分光結晶で検出されます。波長分解能の優れるLIF、LIFH分光結晶を用いることで、₂₂Ti と₅₆Ba のピーク分離が可能になります。

₄₇Ag と₁₇Cl のピーク分離

分析例　チップ抵抗器の断面観察

チップ抵抗器はコンデンサとともに電子回路の中で最もよく使われる部品です。
カーエレクトロニクス、計測器、近年ではIoTなどあらゆる分野に不可欠な電子部品です。

₄₇AgのX線スペクトル

₄₇Agの検出ピーク位置は多いため、他の元素ピーク位置と重なることがあります。 ₁₇Cl は検出位置が₄₇Ag-LL と近接しており、EDXではピーク分離が困難です。 EPMAによる分析は、PET、PETH分光結晶で検出することができ、₁₇Cl と₄₇Ag のピーク分離が可能です。

マッピング比較

EDXマッピングは、Ag上にClが分布しているかのように見えてしまいますが、EPMAマッピングでは分布が重なることなく検出することがが可能です。

EDXによる分析だけでは判断が困難な場合、検出分解能に優れたEPMAが活躍します。
また微量成分も検出できるため、不良解析に大いに役立ちます。

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EPMA分析における７つの分光結晶

fujiko3_staff — Tue, 13 Apr 2021 02:08:30 +0000

EPMAには7つの分光結晶があり、目的とする元素の波長に合わせて分光器を選択することで、エネルギー分解能や検出感度が良く、微量成分の定量分析やマップ分析等で優れた結果を得ることができます。

波長分散型Ｘ線分光器（WDS）

測定原理

WDSは試料より発生した特性X線の波長を検出する方法です。ブラッグの回折条件を利用した分光器で分光結晶と検出器で構成されています。
試料面と分光結晶ならびに検出器がローランド円と呼ばれる一つの円周上に位置しています。

７つの分光結晶

通常面間隔(2d)の異なる分光結晶があり、目的とする元素の波長に対応した分光結晶を選択します。

分光結晶の分光範囲

超軽元素用分光結晶

測定例　₂₂Ti

₂₂Tiは上図より、PET、LIF、LIFH(高感度LIF）の分光結晶で検出されます。 X線強度・波長分解能・P/B比のうち、どの要素が測定で重要視されるかにより分光結晶を選択します。X線強度ではPETが優れ、波長分解能ではLIF、LIFHが優れます。

LIFに比べX線強度が強く検出感度に優れている。

PETに比べピーク幅が細く分解能が優れている。

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分析と化学反応機構で研究開発をアシストします！

fujiko3_staff — Mon, 22 Mar 2021 07:43:05 +0000

研究開発において、分析や評価はチェックポイントとして欠かせないプロセスであり、その注目すべき対象には製品の構成材料が候補となることが多々あります。
アイテスは、保有する多種多様な機器分析装置、観察装置、信頼性試験装置、そして蓄積された知見と化学反応機構でメーカー様の研究開発をアシストいたします！

化学反応機構について

マクロで見える現象、および目には見えないがミクロの世界で起きている現象を化学の視点で捉えると、その現象メカニズムを反応機構で説明がつくケースが少なくありません。
観察、分析データ、負荷試験結果を踏まえて、反応機構を描くことで、それらの現象を把握し、開発の方向性の決定とスピードアップに繋がります。

分析機器例

装置の画像をクリックすると、関連記事をご覧いただけます。

顕微FT-IR

顕微ラマン

（EGA/TD/Pyr）GC-MS

TOF-SIMS

観察装置例

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ﾚｰｻﾞｰﾏｲｸﾛｽｺｰﾌﾟ

X線CT

特殊SEM（ULTRA55）

FIB-SEM

信頼性試験装置例

装置の画像をクリックすると、関連記事をご覧いただけます。

液槽冷熱試験装置

気槽冷熱試験装置

恒温恒湿試験装置

プレッシャークッカー

豊富な技術、知見、装置でご対応いたします。お気軽にお問い合わせください。

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電子部品 | 株式会社アイテス

半導体パッケージの超音波顕微鏡観察

トランジスタの超音波顕微鏡観察

チップ抵抗の故障解析例

表面観察

断面観察

機械研磨によるトラッキングカメラ断面観察

トラッキングカメラ部品構造

センサチップ表面観察

機械研磨による断面観察

機械研磨によるCMOSイメージセンサ断面観察

センサ部品構造及びセンサ表面観察

機械研磨による断面作製

センサチップ表層のSEM観察

スイッチ接点不良の解析事例

外観確認（非破壊観察の基本その1）

電気的な確認（非破壊観察の基本その2）

X線での内部観察（非破壊観察の基本その3）

結果報告

酸化物系全固体電池の故障解析事例

発熱解析による故障箇所の特定

X線透過観察による観察

SEM観察によるCP断面観察、元素分析

積層セラミックコンデンサ連続通電試験

連続通電試験の流れ(基板設計・作製～サンプル実装～通電試験～データ報告)

はんだ耐熱性試験(SMD)

はんだ耐熱性試験の流れ

最終測定

観察事例：半導体パッケージ剥離部観察(超音波顕微鏡観察)

断面加工・観察方法の紹介

機械研磨による広観察範囲の例(レーザーポインター)

機械研磨によるスライス断面からの3D構築の例(Cuマイグレーション)

機械研磨＋イオンミリング処理による結晶粒観察の例

マイクロフォンの観察事例（直交CT観察）

マイクロフォンの観察事例（直交CT観察）

機械式腕時計（X線透視観察/斜めCT観察）

マイクロフォンの観察事例X線透視＆直交CT

マイクロフォンの観察事例（X線透視観察＆直交CT観察）

リフローシミュレーター

リフローシミュレータ

機械研磨による3D構築

X線CTとFIBスライス断面による3D構築のメリット・デメリット

機械研磨によるセラミックコンデンサの3D構築事例

異物分析のための試料加工技術

多層膜中に埋もれた異物の掘り出し

マイクロ切削ツールの概要

仕様概要

MLCCクラック X線観察

X線透視観察/斜めCT観察/直交CT観察

斜めCT観察

直交CT観察

トグルスイッチのX線観察

トグルスイッチの観察事例（X線透視観察＆直交CT観察）

実体顕微鏡像

X線透視像

X線CT像

CCDカメラモジュールの断面加工観察

CCDカメラモジュール断面

断面観察によるはんだのクラック率測定

BGAのはんだ接合部 – ボールジョイントのクラック率算出例

チップ抵抗器のはんだ接合部 - 正方形・長方形の両端子のクラック率算出例

測定仕様 1

測定仕様 2

コイル部品のはんだ接合部 - リボンリードやQFPリードのクラック率算出例

フレキシブル基板（FPC）のEBSD解析

フレキシブル基板外観とCu配線光学像

EBSDによる屈曲部と固定部のCu配線比較

発熱解析による電子部品の故障箇所特定

発熱解析原理, 装置概要

ダイオードを用いた解析事例

ダイヤモンドのクラリティ観察

まずは目視で

マイクロスコープで覗いてみよう

ダイヤモンド構造

電解コンデンサのX線観察

外観比較

X線CTによる内部比較

MEMS部品の構造解析

加速度センサーの非破壊観察

加速度センサーの機械研磨後、光学顕微鏡・SEM観察

MLCCクラック　X線観察

ダイヤモンド構造　

外観観察　

電気的測定　　　　　　　　　

信頼性試験　　　　　　　　　　　

光硬化樹脂中重合開始剤の分析