LED | 株式会社アイテス

LED照明における不点灯解析

fujiko3_staff — Tue, 26 May 2026 08:22:08 +0000

2027年末までに蛍光灯の製造と輸出入が禁止されます。それにともない、LED照明への置き換えが進んでいますが、ちらつきや不点灯などの不具合が発生するケースがあるようです。

今回、LED照明を開発されているお客様より、不点灯の原因調査依頼があり、解析データの使用許可をご快諾頂きましたので、解析事例としてご紹介致します。

LED構造模式図およびLED基板裏金属顕微鏡画像

直列に並んだ5個のLEDから不具合を起こしているLEDを電気的に特定し解析を実施しました。不具合モードとしては、ショート特性を示しておりましたが、どこでショートが発生しているのかまでは分かりませんでした。色々と破壊解析を行っていったなかで、基板側から層ごとに平面研磨を行い確認したところ、LED基板裏にマイグレーションが確認されました。
下図左側にLEDの構造模式図を、右側に確認されたマイグレーションの金属顕微鏡画像を示します。
電極間にマイグレーションによるデンドライドが発生しており、ショートしている様子が確認されました。不点灯の原因はこのマイグレーションによるものと判明したことから、次にSEM/EDXによる元素分析を行い、マイグレーションの物質特定を行いました。

マイグレーションの元素分析

同様にマイグレーションが発生している不具合LEDにて元素分析を行ったところ、マイグレーション部分から銀(Ag)が検出されました。続いてAgの発生源を特定するため、断面から元素分析を行いました。

SEM画像（反射電子像）

EDX元素分析（マッピング）

Ag発生源特定のための元素分析

良品のLEDにて構造確認のため機械研磨により断面を作成し元素分析を行ったところ、パッケージリードの周囲からAgが検出されました。恐らくリードめっきに使われているAgがマイグレーションの発生源と考えられます。なお、Ag はマイグレーションし易い金属の１つです。お客様は現在、Agが使われていないLEDを採用されており、マイグレーションの発生はないとのことでした。

SEM画像（反射電子像）

EDX元素分析（マッピング）

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インダクタコイルの観察事例（直交CT観察＋断面観察）

fujiko3_staff — Fri, 01 Jul 2022 07:26:37 +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。

インダクタコイルの観察事例（直交CT観察＋断面観察）

動作不良が発生したインダクタコイルの中をX線CTで観察しました。

螺旋状に形成された配線の所々に異常形状が発生している様子が確認されました。

X線CT観察では、3次元的に観察できるため、異常個所の状態がよく分かります。

a）配線に断線形状（赤矢印）が見受けられる。

b）配線に溶融形状（赤矢印）とボイド（黄矢印）が見受けられる。

異常個所を含む断面を機械研磨によって作製し、

SEMによる観察を実施しました。

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液槽冷熱衝撃試験 LED通電

fujiko3_staff — Mon, 31 Jan 2022 05:34:21 +0000

液槽冷熱衝撃試験において、LEDを常時通電点灯しながら試験が可能です。

試験中の点灯状態の確認や、電流値の常時モニターなどの評価に対応いたします。

試験概要

液槽は液体を媒体に温度ストレスを与え、気槽より温度変化が急峻です。

絶縁性の高い液体を使用しているため通電試験が可能で、試験中のLEDの点灯状態の確認や、電圧(電流)をモニターすることで、特性の変化点が確認できます。

試験例

試験条件

・-40℃(5min) ⇔ +110℃(5min)

・LED4種×5個直列連続通電 (定電流制御)

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静電破壊した橙色LEDの不良解析

fujiko3_staff — Tue, 07 Dec 2021 02:30:32 +0000

ESD試験にて破壊され、発光強度の低下したLEDはエミッション発光とIR-OBIRCH法を用いて解析し、不良現象を明らかにすることが可能です。

良品と静電気（ESD）破壊品の輝度と特性比較

良品光学像
[IF=20ｍA]

ESD破壊品光学像
[IF=20ｍA]

逆方向特性

順方向特性

砲弾型LEDのレンズ部を研磨にて平坦化し、輝度比較を行ったところ、ダークエリアが観察されました。

エミッション顕微鏡による発光解析

砲弾型LEDのレンズ部分を平面研磨で除去したものを解析に用いた。

エミッション解析
[順方向（VF以下）]

エミッション解析
[逆方向]

ESD破壊品は順バイアスでダークエリアが観察され、逆バイアスで破壊箇所のみが発光しました。

IR-OBIRCHおよびSEI解析

IR-OBIRCH解析*¹
[逆方向]

SEI解析*²
[ノン・バイアス]

*¹ IR-OBIRCH解析近赤外レーザーの加熱による電流の微小変化を高感度電流アンプで検出する。
*² SEI解析近赤外レーザーでの加熱による熱起電力電流を高感度電流アンプで検出するものである。

ESD破壊品のIR-OBIRCH解析により詳細な破壊箇所が特定できました。同じ試料についてSEI解析を行うと、ESD破壊が結晶方位に沿って発生している事が分かりました。

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プラスチック成形品の歪、複屈折評価

fujiko3_staff — Fri, 29 Oct 2021 03:00:46 +0000

射出成形法によるプラスチック成形品は樹脂の溶融、金型への充填、冷却・保圧といった工程を経ていますが、
これらの条件が適切でない場合、内部に応力が残り（残留応力）、成形不良の原因となります。

二次元複屈折測定システムは、その応力の指標である複屈折位相差(歪)や流れ方向・応力方向(主軸方位)の視覚化が可能です。例として、ポリスチレン（PS）成形品を加熱条件で比較した複屈折評価をご紹介します。

装置原理（二次元複屈折測定システム）

複屈折を持つ透明体に光を当てると、その偏光状態が変化する性質がある。

左図の複屈折測定装置を使用することで、偏光情報を専用の偏光イメージセンサで視覚化することが可能となる。

本装置では523nm・543nm・575nmの波長を使用して、透明体を通過する前後の偏光状態を比較することで、複屈折を評価することができる。

評価サンプル

PS製シャーレ（射出成形法で製造）

未処理　　　　　90℃×2h

PS構造

射出成形法で成形されたPS製シャーレを用いて、ガラス転移温度付近で加熱を実施した。

PSは側鎖に大きい分極率を持つベンゼン環があるので、樹脂の配向方向の屈折率(α1)に対して垂直方向の屈折率(α2)が大きい性質を持つ。

測定データ（絶対値　主軸方位）

複屈折位相差をグラデーションで表示している。
ゲート付近はせん断速度が速く、せん断応力が増大。
加熱条件では残留応力が緩和されて、複屈折位相差が小さくなっている。

絶対値

未処理

90℃×２ｈ

軸方位角度をグラデーションで表示している。加熱することで、若干ではあるが、赤味と緑味が濃くなり、配向性が変わっている。

主軸方位

未処理

90℃×２ｈ

線分析

複屈折位相差をグラフで表示。加熱条件の方が位相差が小さくなっていることがわかる。

測定方向

未処理

90℃×2ｈ

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WPAによる製品/素材の歪、複屈折評価

fujiko3_staff — Tue, 19 Oct 2021 03:00:50 +0000

製品を構成する材料は様々ですが、製造成形プロセスにおいて内部応力が大きく、または偏って存在すると、使用中、使用環境により変形、割れ（クラック）、特性低下などの不具合を招きます。WPA（広範囲偏光分析）
により、素材の配向、歪、複屈折を評価することで、内部応力、歪状態を把握することが可能となります。

評価サンプル　光拡散フィルムに関して

光拡散フィルム／シートは、主にLCD（液晶ディスプレイ）やアートデザイン等に使用されるが、配向の不均一、歪、複屈折率の高い素材など、製造プロセス条件や選定材料により不具合発生率に影響することがあります。
今回の評価では、恒温恒湿試験70℃85％の負荷前後で比較評価しました。

恒温恒湿試験装置

恒温恒湿負荷試験前後　位相差画像比較

絶対値

試験前の約2220nmの位相差（歪）に対し、試験後は約1690nmに減少している。

軸方位

試験前の約160°/‐20°に対し、試験後は約120°/‐60°に大きく方位が変化している。

ライン解析（ライン箇所：左上から右下）

試験前

試験後

恒温恒湿試験前後で、素材のコンホメーションと軸方向が変化し、熱による緩和で歪が解消しています。
材料はアクリルであるが、分子構造から異方性があり側鎖の分極で負の異方性となります。その一方、温度湿度ではその異方性がランダムとなり、歪の解消と異方性異方ベクトル合成を小さくしています。
Δα＝主鎖分極ー側鎖分極　（主鎖分極＜側鎖分極）

アイテスでは、材料の歪、複屈折の評価を分子の視点で解明いたします。
ラマン分光（定性/歪/結晶性）、XRD（X線回折）、AFM/SEM/TEM（結晶構造観察）、DSC（結晶化度）など、複数の手法でマトリックスに解析し、不具合、理論を解明いたします。

お気軽に、ご相談ください！

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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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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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MALDI-TOFMSによる顔料、ポリマー分析

fujiko3_staff — Mon, 04 Oct 2021 04:30:48 +0000

MALDI-TOFMSはタンパク質などの生体試料の分析に多く用いられる手法ですが、合成化合物や合成高分子材料の分野においても活用されています。ここでは、合成化合物としてカラーフィルターなどに使用される顔料、合成高分子としてポリエチレングリコールの解析例を紹介します。

MALDI-TOFMS

マトリックス支援レーザー脱離イオン化質量分析法（MALDI法）は、レーザーによってイオン化しやすいマトリクスと試料を混合することで、ダメージを与えること無く試料をイオン化し質量分析を行う事ができる手法です。質量分析には多くの場合飛行時間型（TOF型）が用いられます。

顔料（Blue15, Green7）の測定例

フタロシアニン系などイオン化しやすい化合物はマトリクス無しの懸濁液でも測定する事ができます。 Blue15では炭素の同位体ピークが確認されましたが、塩素が含まれるGreen7では炭素の同位体ピークの他塩素の同位体ピークが確認されました。
このように質量数だけでなく同位体ピークによっても化合物の組成に関する情報を得る事ができます。

ポリエチレングリコールの測定例

ポリエチレングリコールを測定した結果、44m/z間隔にピークが検出されました。これはポリエチレングリコールの繰り返し構造である-CH2CH2O-を示しています。溶媒に溶けることが必要となりますが、GPCに対しては小さく、LCMSに対しては大きいようなポリマーの分析に適しています。

数平均分子量Mn ：1930
重量平均分子量Mw ：1970
多分散度Mw/Mn ：1.02

GPCが基準物質からの相対値で分子量を評価するのに対し、MALDI-TOFMSでは絶対値として質量数が検出されます。

MALDI-TOFMSでは顔料など不溶性であったり分子量が大きい物質の分子量情報、合成ポリマーなどの分子量情報、末端基情報などを得る事ができます。
合成化合物の質量確認や、他の分析手法と組み合わせての構造解析など、お気軽にお問い合わせください。

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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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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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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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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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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

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。

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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ヘッドスペースGC-MS分析法によるアウトガス分析

fujiko3_staff — Mon, 01 Feb 2021 02:30:06 +0000

製品の構成材料や梱包材、緩衝材などに溶剤や低分子有機物質、未反応物質が残存するとそれらがアウトガスとして、拡散、または構成素材に浸透し製品寿命や特性、および環境人体に影響を与える場合があります。
残存する微量な物質の定性分析、定量分析にはGCMSのヘッドスペース法が有効となります。
本資料では液晶パネルに使用される偏光板のアウトガス成分を定性分析した事例をご紹介します。

ヘッドスペースGC-MS分析法

ヘッドスペースGC-MS分析法では、バイアルに封入したサンプルを任意の温度・時間で加熱し、バイアル内に発生した気体をGC-MS装置に導入します。

装置、および仕様

GC-MS本体

GCMS-QP2020 NX（島津製作所社製）

ヘッドスペースサンプラ（HS）

HS-20（島津製作所社製）

仕様

検出下限

数 ppm　（測定対象により様々）

ヘッドスペース

40 ～ 300℃　　

試料サイズ

１３ｍｍ×４０ｍｍ以下　

試料状態

液体　固体

液晶パネルの偏光板のアウトガス成分分析

偏光板からサンプル片を採取し分析したTIC、および検出有機物結果を以下に示します。

偏光板

偏光板構成材（断面ｲﾒｰｼﾞ図）

検出化合物

TIC No.

化合物名

分子構造

bp.　（℃）

１

アセトン

56.5

２

ジクロロメタン

３

酢酸エチル

77.1

４

１－ブタノール

118

５

トルエン

110

６

２－エチルヘキシルアクリレート

213

分析結果から、偏光板内部には有機溶剤や未反応／過剰成分が残存していると思われます。
アウトガスとして環境や人体に影響を与え、そして構成素材に対し膨潤、溶解、異種材界面剥離などによる物性低下を招く可能性があります。

アウトガス、残存成分の確認、および品質でお困りの際は、お気軽にご相談ください！

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パワーデバイスのトータルソリューションサービス

analyze_staff — Thu, 05 Nov 2020 06:50:34 +0000

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TMA（熱機械測定）のご紹介（半導体封止材）

fujiko3_staff — Fri, 11 Sep 2020 00:20:18 +0000

熱機械測定（TMA）は、試料に一定の荷重をかけた状態で試料温度を変化させ、試料の寸法変化を測定する手法です。
材料の熱膨張、熱収縮、ガラス転移温度などの情報が得られます。

装置概要

装置構成

熱膨張や収縮による変形は、プローブの位置変化量として検出され、温度の関数として出力される。

測定モード

①圧縮

分析可能な試料形態

ブロック状（自立する）
上下が平行であること

②引張

分析可能な試料形態

フィルム／繊維状

③針入れ

分析可能な試料形態

ブロック状（自立する）

分析事例（測定モード：針入れ）

半導体封止材（高耐熱対応品、高耐熱非対応品）

取得データより

ガラス転移温度（Tg）や線膨張係数（点線の傾きに相当）の差から、各試料の熱特性が把握できます。
高耐熱対応品の方がTgが高く、Tg後の線膨張係数は小さいことがわかります。

測定可能条件（ご相談ください）
温度範囲⋆：-150 ～1000℃ （*材質によって上限温度は異なります）
サイズ最大： φ10 × 25mm（圧縮モード、針入れモード）
サイズ最大： 0.7mm × 5mm × 20mm（引張モード）

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EELS分析手法による膜質評価

fujiko3_staff — Fri, 16 Mar 2018 07:33:09 +0000

EELS分析とEDS分析はTEM試料に加速した電子を照射することで元素同定を行う分析手法です。
EELS分析とEDS分析の違い、分析事例をご紹介します。

EELS分析とEDS分析との比較

EELS

EDS

分析に使用する
パラメータ

エネルギー損失電子

特性X線

エネルギー分解能

1eV以下

100eV前後

長所

状態分析
軽元素分析（Li,B）

全元素についての分析

短所

広範囲の元素を
同時分析が困難

近接するエネルギーを持つ元素のピーク分離が困難

測定時間

30s

TEM試料厚

約50nm以下

約300nm以下

EELS分析事例：異なるカーボン膜

状態分析が特徴であるEELS分析手法を用いてナノ領域での膜質評価を行う。

2種類の組成図

EDS分析

スペクトルの比較からBottom膜のみN,Oを微量に検出。

EELS分析

2つのSpectrumのショルダー形状が違うことから有機膜に配合されているN,OとCの結合状態を比較することが可能。

ＥＥＬＳ分析により物質の結合状態の比較が可能となります。

EELS分析とEDS分析は、TEM試料に加速した電子を照射することで元素同定を行う分析手法です。
EELS分析とEDS分析の違いをご紹介します。

EELS分析とEDS分析との比較

EELS分析事例：異なるカーボン膜

　状態分析が特徴であるEELS分析手法を用いてナノ領域での膜質評価を行う。

EELS分析により物質の結合状態の比較が可能となります。

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LEDのトータルサポートサービス

fujiko3_staff — Wed, 28 Jun 2017 05:40:59 +0000

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温度制御（ペルチェ素子）による光学・電気・特性評価

fujiko3_staff — Wed, 24 Dec 2014 08:29:28 +0000

ペルチェ素子による温度調節は高精度に安定して温度の制御を行うことができます。
LED製品等の光学特性測定やパワーダイオード製品等の電気特性測定において試料の自己発熱を抑制制御することができます。
特性評価における対温度データについても高精度に測定・検証することができます。

温度制御による「LED」光学・電気特性評価

《ペルチェ素子温度調節器仕様》
･冷却プレート面寸法：100×100㎜
・温度範囲：+25℃～+80℃ (*)
（室温雰囲気下）

（＊）：+25℃以下の範囲では結露等への対策が必要となります

LED製品は温度変化に対して、光学及び電気特性が追随して変動します。

温度によるLEDの特性変化を正確に捉えることが重要です。

全光束特性

色度特性

VF特性

光度特性

温度制御による「ダイオード」電気特性評価

順特性(f)　/　逆特性(r)

ダイオードの電気特性

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FIB（Focused Ion Beam)

fujiko3_staff — Tue, 12 Aug 2014 03:59:48 +0000

FIB（集束イオンビーム）はGaイオンを数μｍ以下に絞り、ビームを走査させて試料表面の原子を弾き飛ばしながら微小領域を加工する装置です。半導体、MEMS、液晶ガラス、ビルドアップ基板など、微小領域の断面加工やTEM試料の作製が可能です。

装置紹介

クロスビームFIBは、FIBで断面加工しながらリアルタイムでSEM観察ができるため、ピンポイントで精度よく断面を出すことができます。またSEM/SIMの観察が可能です。

シングルビームFIBは、TEM試料作製やSIM観察断面の作製、微細加工などの加工ができます。

FIB加工による断面をSEM及びSIMで観察

SEM：Secondary Electron Microscope image

ビルドアップ基板

太陽電池

MEMS

半導体 IC

SIM：Secondary Ion Microscope image

CMOS

ワイヤーボンド

はんだ/銅接合部

液晶ガラス TFT部

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FIB (Forcused Ion Beam) 断面作製、ＴＥＭ試料作製および各種表面分析の前処理加工等の微小領域の加工を行い、解析精度及びスループットの向上に威力を発揮します。

ＳＭＩ－２２００

特徴

ねらった場所を早く確実に加工
機械的ダメージのない加工
ＳＩＭ像の観察
集積回路の修正（配線の切断・接続）
アイデア次第で種々の用途に適用可能

所有装置

ＳＭＩ－２２００（セイコー社製）装置概要

イオン種： Ga液体金属
デポジション： C(カーボン)、W(タングステン)
試料：８インチウェハーまで対応

事例

リフトアウト法を用いたＴＥＭ試料作製

電子部品の受託評価・解析についてのご依頼/お問い合せ

〒520-2362 滋賀県野洲市市三宅800番地株式会社アイテス　品質技術営業担当　Tel：077-599-5020　Fax：077-587-5901

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断面発光解析による橙色LEDのリーク不良解析

fujiko3_staff — Tue, 12 Aug 2014 02:12:16 +0000

裏面と断面からのエミッション発光解析を組合わせる受託分析です。LEDのようにアクティブ素子がチップ内部に存在するデバイスでも故障箇所特定が可能です。

LED素子の裏面研磨と裏面発光解析

断面研磨と断面からの発光解析

断面発光箇所のTEM観察

解析のまとめ
断面リーク発光像よりTEM観察を行ったところ、発光層を縦断する積層欠陥、及びGaAs基板表面に複数のループ転位が見られた。各層の組成はEDS元素分析で特定した。結晶の各層を成長させるプロセスにおいて、ループ転位を起点として積層欠陥が造りこまれ、発光層を縦断する部位で不正準位が形成されたことが接合リーク発生の原因になっていると考えられる。

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発光解析のための半導体の裏面研磨

fujiko3_staff — Tue, 12 Aug 2014 01:42:24 +0000

裏面ＯＢＩＲＣＨ/発光解析や裏面発光解析の前処理として各種形態のサンプルの裏面研磨を行います。裏面から解析を行うため不可欠な前処理です。

裏面研磨の必要性

裏面解析は、電極による遮光や高濃度基板による光の減衰により透過しないため、裏面研磨が必要です。

裏面から解析することで、不良を保持したまま発光を検出できるだけでなく、形状異常の有無も観察できます。

各種試料裏面研磨例

例１：パッケージ

例２：開封済みチップ

例３：ウエハー

例４：DIP

パッケージ、開封済みチップ、ウエハー等様々な形態の半導体で裏面研磨ができます。
さらに、リード端子を生かした状態の裏面研磨も可能です。

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裏面IR-OBIRCH解析や裏面発光解析の前処理として各種形態のサンプルの裏面研磨を行います。裏面発光解析を行うため不可欠な前処理です。

裏面エミッション発光のスペクトル分布

デバイス表面の金属配線により　発光解析が困難になる場合があり、裏面発光解析が多用されています。

右図は裏面発光解析のスペクトル分布を表します。Si基板中の光透過率は1000nmから立上がりますが、CCD感度は1200nmで落込んでしまいます。

裏面発光解析はこの部分の発光を捉えるため、Si基板をより薄くする必要があります。

各種試料裏面研磨例

（パッケージ、ICチップ、ウェハ、パワーデバイス、IGBT、DI（ダイオード）に適用可能）

パッケージ

30V，24A(10V)，0.04Ω 低抵抗,中耐圧,高濃度Si基板。（200μm厚)		Sｉ研磨(Sｉ厚50um)後のIR像。配線パターンが見えている

ICチップ

ウエハ

裏面研磨後の光学像		実際の解析では50um程度の薄膜化で解析可能

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LEDの信頼性試験

fujiko3_staff — Fri, 18 Jul 2014 05:21:00 +0000

LEDデバイスの信頼性試験

LED とは Light Emitting Diode の頭文字を取ったもので、光を出す半導体デバイスです。
近年、省エネ効果が注目され急激に普及し、信頼性試験の必要性も高まっています。

試験の概要

半導体デバイスの試験でよく用いられるJEITA規格の他、JISやJEDECなどの各種試験規格、規格外のご希望の試験条件でも対応いたします。（一部の試験内容については外部機関にて試験を実施する場合がございます。）
動作試験は各種温度条件と組み合わせて試験を実施可能です。
動作試験中に In-situ測定システムを使用し、動作時の電圧モニターが可能です。
モニターする事により、電気的な不良の発生時間を正確に把握することができます。

主な試験項目

試験項目	参考規格
温度サイクル試験	JEITA ED-4701/100 105
温湿度サイクル	JEITA ED-4701/200 203
高温保存試験	JEITA ED-4701/200 201
高温高湿保存試験	JEITA ED-4701/100 103
低温保存試験	JEITA ED-4701/200 202
高温動作試験	JEITA ED-4701/100 101
高温高湿動作試験	JEITA ED-4701/100 102

ある試験風景

左の写真は動作用配線のみですが電圧モニター時はモニター用の配線を追加で行います。

また白色LED以外の各種LEDについても試験対応いたします。

右写真のように、単体のLEDデバイスだけではなく、40W蛍光管サイズまでのLED照明の試験も可能です。

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LEDの光学特性評価（測定対象：紫外光域）

fujiko3_staff — Wed, 25 Jun 2014 11:37:41 +0000

LED製品の特性評価は、光学特性及び電気特性について数値化して比較検証することができます。
LEDの不良品と良品を比較評価することにより、不良モードの判定を行うことが可能となります。
また、LEDの選択時などの検討データとしても有益です。
信頼性試験の前後にて特性評価を行うことにより、劣化状態の把握ができます。

LEDの光学特性評価

・紫外光域用積分球：3.3ｲﾝﾁ

・測定波長：210～390nm

光学測定を実施することにより、光学系の特性を把握することが可能です。
積分球により、全光束測定(Lumen) / 色度測定が可能です。
光度測定用アダプタを使用することにより、光度測定(cd) も可能です。

分光器　波長範囲：200～950nm

測定項目

パワー測定モード(μW/nm)
全光束測定(Lumen)/光度(cd)
色度座標(x,y)(u,v)、色度図
相関色温度(K)
演色評価数(Ra,R1～R15)
色純度
ドミナント波長、ピーク波長、中心波長
半値全幅(FWHM)
任意指定時間と時間間隔における経時変化測定

LEDの電気特性評価

・LEDの電圧・電流特性を測定することにより、電気的な不良或いは劣化の状態の把握を行うことができます。

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LEDの光学特性評価（測定対象：可視光域）

fujiko3_staff — Wed, 25 Jun 2014 11:32:49 +0000

LEDの光学特性評価

・可視光域用積分球　：　4ｲﾝﾁ

・測定波長　：　360～950nm

光学測定を実施することにより、光学系の特性を把握することが可能です。
積分球により、全光束測定(Lumen) / 色度測定が可能です。
光度測定用アダプタを使用することにより、光度測定(cd) も可能です。

分光器　波長範囲：200～950nm

測定項目

パワー測定モード(μW/nm)
全光束測定(Lumen)/光度(cd)
色度座標(x,y)(u,v)、色度図
相関色温度(K)
演色評価数(Ra,R1～R15)
色純度
ドミナント波長、ピーク波長、中心波長
半値全幅(FWHM)
任意指定時間と時間間隔における経時変化測定

LEDの電気特性評価

LEDの電圧・電流特性を測定することにより、電気的な不良あるいはは劣化の状態の把握を行うことができます。

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株式会社アイテス　品質技術部
TEL:077-599-5020

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選択波長におけるLED発光解析

fujiko3_staff — Thu, 26 Dec 2013 05:31:57 +0000

Green Deviceとして普及しつつある白色LEDの光源に使用されている青色LEDチップの順バイアス、逆バイアス時のリーク不良箇所を特定する受託分析サービスです。

発光解析の検出系

LSI故障解析用の可視光用超高感度SI-CCD、および近赤外光用超硬感度InGaAsカメラを装備。
近赤外カメラと各種フィルタを組合せ、順バイアス点灯状態におけるリーク箇所の検出が可能です。
可視光カメラはワイドギャップ半導体の逆バイアス時のリーク箇所の検出に最適です。

順・逆バイアスにおけるリーク発光検出事例

解析事例：
試料は白色LEDパッケージを解体し
蛍光体を除去した、
光源用の発光波長465nm、
サファイア基板上InGaN青色LEDチップを
用いた。

順バイアス、逆バイアスでのリーク不良は、それぞれのメカニズムが異なり、リーク発光の波長も異なるため、別のカメラ、検出方法で解析しその場所を特定する必要があります。

順バイアスリークは非発光中心でのキャリアの再結合の際のエネルギー、逆バイアスリークは強電解中で生成されたホットキャリアが制動輻射の際放出されるブロードな波長の光を検出していると考えられます。

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LEDの不良解析

fujiko3_staff — Fri, 28 Jun 2013 05:04:52 +0000

高度な試料作製技術と半導体用の故障解析装置を応用し、LEDの故障解析を行い不点灯や輝度劣化の原因を調査します。

LED不良モードの切り分け

LEDパッケージの初期診断項目

電気特性測定
外観観察
レンズ研磨 /パッケージ内部光学観察
点灯試験（輝度分布観察）

レンズ研磨後の点灯試験、観察

LEDの樹脂をそれぞれ、a, b, c まで研磨し、(a), (b)点灯観察、(c)樹脂越しのチップの光学観察を行った。

1.電気的正常

予想される原因と解析手法：樹脂・蛍光体変質・クラック・剥離

SAT/X-RAYによる非破壊観察
光学顕微鏡による色と形状の観察
FT-IRによる分子構造解析
SEM、EPMAでの構造観察、元素分析

2.オープン、高抵抗

予想される原因と解析手法：接合材料・リード・はんだ・反射板・剥離・クラック

SAT/X-RAY
光学顕微鏡
機械研磨/CP/FIBによる断面加工
SEM、EPMAによるグレイン観察,組成分析

3.リーク,ショート,Vf 異常

予想される原因と解析手法：　LED自体の不良結晶欠陥・パターン不良・溶融・クラック・汚染・マイグレーション

光学顕微鏡
EMS/IR-OBIRCH解析による故障箇所特定
FIB/SEM/TEMによる結晶構造の観察・元素分析

観察例

CCDカメラによるVf以下での輝度ムラ観察

Auボンディング,蛍光体部断面SEM観察

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高度な試料作製技術とLSI用の故障解析装置を応用し照明、表示用LEDの不良解析を行い不点灯や輝度劣化の原因を調査する受託分析です。

LED不良モードの切り分け

LEDパッケージの初期診断項目

外観観察
電気特性測定
レンズ研磨 /パッケージ内部光学観察
点灯試験（輝度分布観察）

電気特性測定

ダイオード特性測定

	予想される原因	解析手法
1.電気的正常点灯不良	樹脂・蛍光体変質・クラック・剥離	・光学顕微鏡による色の観察・樹脂研磨と通電点灯による輝度ムラ観察・FT-IRによる分子構造解析・TOF-SIMSによる微量元素分析・機械研磨/FIBによる断面加工・SEM、EPMAでの構造観察、元素分析
2.オープン、高抵抗	接合材料・リード・はんだ・反射板・剥離・クラック・結晶構造不良・ウイスカ・マイグレーションなど	・機械研磨/FIBによる断面加工・光学顕微鏡による色、形状の観察・SEM、EPMAによるグレイン観察,組成分析・AESによる最表面元素分析
3.リーク,ショート, Vf 異常	LED自体の不良結晶欠陥、パターン不良、溶融、クラック、汚染	・光学顕微鏡による色・形状観察・EMS/IR-OBIRCH解析による不良箇所特定・樹脂開封によるチップ取り出し・FIB/SEMによる結晶構造の観察・元素分析 Auボンディング,蛍光体部断面SEM観察例

予想される原因

解析手法

1.電気的正常
点灯不良

樹脂・蛍光体変質・クラック・剥離

・光学顕微鏡による色の観察

・樹脂研磨と通電点灯による輝度ムラ観察

・FT-IRによる分子構造解析

・TOF-SIMSによる微量元素分析

・機械研磨/FIBによる断面加工

・SEM、EPMAでの構造観察、元素分析

2.オープン、
高抵抗

接合材料・リード・はんだ・反射板・

剥離・クラック・結晶構造不良・

ウイスカ・マイグレーションなど

・機械研磨/FIBによる断面加工

・光学顕微鏡による色、形状の観察

・SEM、EPMAによるグレイン観察,組成分析

・AESによる最表面元素分析

3.リーク,ショート,
Vf 異常

LED自体の不良

結晶欠陥、パターン不良、溶融、

クラック、汚染

・光学顕微鏡による色・形状観察

・EMS/IR-OBIRCH解析による不良箇所特定

・樹脂開封によるチップ取り出し

・FIB/SEMによる結晶構造の観察・元素分析

Auボンディング,蛍光体部断面SEM観察例

レンズ研磨 /パッケージ内部光学観察

レンズ研磨後の点灯試験、観察

白色LEDの樹脂をそれぞれ、a, b, c まで機械研磨を行い、 (a), (b)点灯観察、 (c)樹脂越しのチップの光学観察を行った。

(a)点灯観察

(b)点灯観察

(c)樹脂越しのチップの光学観察

超高感度CCDカメラによるVf以下での輝度ムラ観察例

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LED | 株式会社アイテス

LED照明における不点灯解析

LED構造模式図およびLED基板裏金属顕微鏡画像

マイグレーションの元素分析

Ag発生源特定のための元素分析

インダクタコイルの観察事例（直交CT観察＋断面観察）

インダクタコイルの観察事例（直交CT観察＋断面観察）

液槽冷熱衝撃試験 LED通電

試験概要

試験例

試験条件

静電破壊した橙色LEDの不良解析

良品と静電気（ESD）破壊品の輝度と特性比較

エミッション顕微鏡による発光解析

IR-OBIRCHおよびSEI解析

プラスチック成形品の歪、複屈折評価

装置原理（二次元複屈折測定システム）

評価サンプル

測定データ（絶対値 主軸方位）

線分析

WPAによる製品/素材の歪、複屈折評価

評価サンプル 光拡散フィルムに関して

恒温恒湿負荷試験前後 位相差画像比較

ライン解析（ライン箇所：左上から右下）

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

EBSDによる解析例（鉄板）

SEM観察/EDXによる元素分析

半定量結果

EBSD解析

EBSDによる解析例（高融点はんだ）

SEM観察/EDXによる元素分析

EBSD解析

MALDI-TOFMSによる顔料、ポリマー分析

MALDI-TOFMS

顔料（Blue15, Green7）の測定例

ポリエチレングリコールの測定例

不具合の原因を化学の視点で解決します。

クラック（割れ）、剥離

変色、変形

化学反応機構（エポキシ樹脂硬化例）

EBSDによる解析例（パイプ）

SEMによる観察/EDXによる元素分析/EBSDによる解析

EBSDによる解析例（ビア）

SEM観察

EBSD解析

ビニルポリマー（樹脂材料）のIR分析

分析サンプル：ビニルポリマー

IRスペクトル（ATR法）

IRスペクトル比較（重ね合わせ）

透明樹脂のFT-IR分析

分析サンプル：エステル／カーボネート系ポリマーの特徴

IRスペクトル（ATR法）

スペクトル比較（重ね合わせ）

その他、関連分析サービス

EBSDによる解析例（ネジ）

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による解析例（セラミック）

観察/元素分析

EBSDによる解析

EBSDによる解析例（シリコンウエハ）

IPFマップ

極点図

逆極点図

EBSDによる解析例（カニカン）

破断部の観察

EDXによる元素分析

EBSDによる解析

EBSDによる解析例（ウィスカ）

観察/断面作製

EBSDによる解析

EBSDによる解析例（Chip）

1.樹脂開封

2.EBSD解析

表面分析ガイド

測定データ（絶対値　主軸方位）

評価サンプル　光拡散フィルムに関して

恒温恒湿負荷試験前後　位相差画像比較

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）

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

測定例　₂₂Ti