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【形態観察】ミリメートルオーダーで塑性変形のない良好な試料断面作製ができます ~IP-SEM~ (088)
走査型電子顕微鏡(SEM)や光学顕微鏡による材料の断面形態評価は、内部組織、フィラーの分散性、異常構造など、研究開発や商品開発の際に生じる様々な課題に対して有用な情報を与えます。こうした形態評価に際して、 Arイオンビーム照射により断面作製を行うイオンポリッシング法は、塑性変形のない良好な試料断面が得られることから、多くの実績を残してきました。 しかし、従来のイオンポリッシング法では1mm幅程度の加工が限界であり、観察視野の狭さが問題となっていました。そこで当社は、新たに幅広加工用に開発されたイオンポリッシング法を採用することで、従来法と比較して3~4倍の広範囲(ミリメートルオーダー)の構造評価を一度に行うことができるようになりました。
観察事例:チップコンデンサの断面観察_IP-SEM

基板上にはんだ接合されたチップコンデンサに、従来方式および幅広新方式でのイオンポリッシングを施し、SEMを用いてそれぞれ観察しました。はんだの接合強度に影響を与える内部のボイドやフィレットの形状に注目すると、従来方式では加工範囲が狭いため、一度の加工では片側のはんだのみの評価にとどまりました〔図1A〕。これに対して、幅広新方式では、一度に3mm程度の幅広加工が可能となり、左右両側のはんだ内部のボイドやフィレットの形状を捉えることができました〔図1B〕。また、はんだ中のクラック、合金の異常成長および異物など特徴的な形状を確認することができれば、それらの形状についてより詳細な構造評価も可能です。


図1 チップコンデンサの断面SEM像(A:従来方式、B:幅広新方式)



その他の応用

・金属中のグレイン、異種金属接合部の合金、相構造、粘着剤、ゴム、半硬化樹脂


高分子分析の中で、熱変形しやすい材料をさらに新しい幅広加工用のイオンポリッシング法を用いることで広範囲(ミリメートルオーダー)の断面構造評価を行った事例をご紹介しました。
断面作製法(ミクロトーム法とイオンポリッシング法)の違いでの断面SEM像の比較には、次のような事例もございます。
 ⇒アルミニウム蒸着フィルムの断面SEM観察_IP-SEM(096)

 ⇒前の事例に戻る「Sn-Pb共晶はんだの断面観察_IP-SEM(082)」

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