分析領域

カーエレクトロニクスやライフサイエンスの分析・解析で研究開発をサポートします。

物理分析サービス

サーモウェーブアナライザ(TA35)

周期加熱放射測温法により厚さ方向や面内方向の熱物性評価や走査的な測定により熱物性のマッピング評価を行います。

概要

熱物性評価サービスは、高機能・高集積化が進んでいるデバイスの熱挙動を評価することで熱マネジメントの開発に貢献します。
サーモウェーブアナライザを用いた周期加熱法により、高い空間分解能で熱物性値の測定が可能です。従来のレーザーフラッシュ法では測定が難しい、薄片材料や異方性のある材料の厚さ・面内方向測定が本装置の特徴です。また、厚さ方向測定を走査的に行いマッピング評価を行うことで、材料の熱物性値の偏りを評価することが可能です。

原理

周期的に変調させたレーザーでサンプル表面を加熱し、裏面の放射温度計で温度応答を検出します。加熱周期に対して温度応答に遅れが生じるため、その遅れの大きさ(位相遅れ)から熱拡散率を算出します。
周波数変化法を用いて厚さ方向の熱拡散率を、距離変化法を用いて面内方向の熱拡散率を算出します。

TA35原理.png

特徴

高分解能で熱拡散率測定

周期加熱法により、従来の熱物性評価よりも高い空間分解能で測定が行えます。
半導体基板スルーホールのような細部や、粒度の大きな金属結晶などを狙っての熱拡散率の測定が可能です。

厚さ方向測定と面内方向測定の比較で異方性評価

厚さ方向測定と面内方向測定の熱拡散率を比較することで、結晶方位などの異方性の有無を評価することが可能です。

走査的に測定することによるマッピング測定

高い空間分解能を活かして、厚さ方向の熱拡散率測定を平面上にプロットしていくような操作で熱拡散率分布の評価を行うことができます。部材の熱拡散率の偏りを視覚的に捉えることができます。

高温環境での測定が実施可能

室温から300℃までの温度環境で上記3種類の測定ができます。

技術事例

元素分析マップと熱拡散率マップの対応

グラファイトシートの異方性評価

設備ラインナップ

  • ベテル製

    TA35 Ultimate

    ●分解能:300µm
    ●測定周波数:0.01~100000(Hz)
    ●試料寸法: 最大:100×100×2(mm)
          最小:5×5×0.05(mm)
          ※厚さの規定ができること
    ●環境温度:室温~300℃
    ●所有台数:1台
    ●所有事業所:神戸

Q&A

Q.どのような試料で測定できるでしょうか?

A.薄い板状の試料を推奨しています。対応できる厚さは材料の熱拡散率によって変わります。代表例として金属等の高熱拡散率試料は200μm以上、セラミクスや樹脂などは800μm以下を推奨しています。

Q.熱伝導率の測定は可能ですか?

A.TA35は熱拡散率の測定装置ですので、熱伝導率は比熱容量と密度との積からの算出となります。そのため、別途比熱容量と密度の測定が必要です。(密度および比熱容量の測定は協力会社にて実施が可能です)

Q.データはどのような形式でいただけますか?

A.ご指定のフォーマットもしくは弊社のフォーマットにて報告書を作成します。また写真の元データもBMP形式で提出可能です。

Q.試料の調整から作業を依頼することは可能ですか?

A.切断・研磨・FIB等の設備を所有していますので、測定の前処理が可能です。
また、熱拡散率測定は黒化処理の必要がありますので、他の分析を行う際はあらかじご連絡ください。

Q.事前に必要な情報はありますか?

A.サンプルの材質(樹脂や金属・セラミクス)や構造(単一材料・多層材料)をご教示いただけますと幸いです。

Q.試料は返却はしてもらえますか?

A.原則、返却します。注意点として、測定に必要な試料調整としてグラファイトを塗布する黒化処理を施します。材質によっては洗い落とすことができませんのであらかじめご了承ください。

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