分析サービス

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。

形態観察装置

走査電子顕微鏡(SEM)による受託サービス

SEMによる高倍率での表面形態観察、微小領域の元素分析を実施します。

概要

走査電子顕微鏡(SEM)を用いて、試料の表面の高倍率形態観察を実施致します。
SEM観察では表面の凹凸状態だけでなく、組成の分布状態、結晶粒子の状態等の観察も実施可能です。
またSEMに付属するEDXにて、元素分析を行うことも可能です。
JTLでは、SEMによる観察・分析の前後に必要な工程である、評価試験や断面研磨、寸法測定等のサービスも合わせて受託を行っております。

原理

細い電子線(電子プローブ)を試料に照射すると、試料表面から二次電子・反射電子・特性X線等の電子やX線が放出されます。
SEM観察では電子プローブを二次元的に走査しながら、二次電子や反射電子の多い少ないを検出して1枚の画像にすることで、試料表面の凹凸や組成コントラストを観察する事ができます。
EDX分析では試料から検出される特性X線のエネルギー・強度・位置等の情報から、元素の分析を行います。

特徴

低倍率から高倍率(約2万倍)までのSEM観察

汎用型SEMでは低倍率(数倍)から高倍率(約20,000倍)までの幅広い倍率での観察が可能です。
それ以上の倍率での観察をご希望の場合、FE-SEM観察やTEM観察のサービスも実施しております。

大型試料の観察

汎用型SEMで観察できる範囲はφ180mm×H70mmですが、装置に投入可能な試料サイズは約φ300mm×H70mmになり、大型の試料も投入できます。

低真空モードでの観察

汎用型SEMでは低真空モードでの観察が可能ですので、ガスが出やすい試料や蒸着しても帯電しやすい試料、蒸着無しでは観察が困難な試料(絶縁体や少量の水・油を含んだ試料等)でも、SEM観察を行うことが可能です。

エネルギー分散型X線分析装置(EDX)による元素分析

SEM装置にEDXが装着されており、試料表面を構成する元素の種類・量・分布状態を調査することが可能です。
EDXによる元素分析の定量精度は、金属の場合おおよそコンマ数%オーダーとなります。

用途

溶接部の溶け込み部の断面観察

・素材との合金形成の観察
・溶接部界面のボイドや割れの有無の確認
・溶け込み量の測定

はんだ接合部の観察・分析

・はんだ合金層の形成状態の確認
・接合部のボイド・クラックの観察
・はんだ接合部分の元素マッピング

セラミック材料のマイクロクラック観察

【SEM観察】

その他

・付着物、異物の観察や分析
・錆、ボイド、亀裂等の発生箇所の観察や分析
・金属材料の破断面の観察
・金属製品の腐食状態の観察
・端子カシメ部の形状確認、加工率測定
・溶接品(レーザー・TIG・アーク・スポット・抵抗等)の表面や断面調査
・熱処理品(高周波・アニール・TIC・浸炭・真空等)の表面や断面調査

設備紹介

  • 日立ハイテクノロジーズ製

    SU3500

    ●所有事業所:豊田事業所
    ●所有台数:1台

    低真空SEM
    ●最大試料寸法:φ200mm×80mm(H)
    ●分解能:3.0nm (高真空)、4.0nm (低真空)
    ●低真空圧力設定:6~650Pa
    ●検出器:二次電子検出器、半導体形反射電子検出器、低真空二次電子検出器
    ●最高観察倍率:800,000倍(表示倍率)

    EDX
    ●分析元素範囲:Be~Cf
    ●エネルギー分解能:127eV以下
    ●有効検出素子面積:50mm²

  • JEOL製

    JSM-6480LA/JED-2300

    ●所有事業所:本社
    ●所有台数:1台

    SEM
    ●最大試料寸法:φ180mm×70mm(H)
    ●分解能:3.0nm(高真空) 4.5nm(低真空)
    ●低真空圧力設定:1~270Pa
    ●最高観察倍率:20,000倍(蒸着有)、5,000倍(蒸着無)(有効倍率)

    EDX
    ●分析試料最大高さ:70mm
    ●分析元素範囲:B~U    
    ●エネルギー分解能:138eV以下
    ●分析定量精度:±数1,000ppm以上

  • JEOL製

    JSM-6390LA/JED-2300

    ●所有事業所:神奈川事業所
    ●所有台数:1台

    SEM
    ●最大試料寸法:φ150mm×53mm(H)
    ●分解能:3.0nm(高真空) 4.0nm(低真空)
    ●低真空圧力設定:1~270Pa
    ●最高観察倍率:20,000倍(蒸着有)、5,000倍(蒸着無)(有効倍率) 

    EDX
    ●分析試料最大高さ:53mm
    ●分析元素範囲:B~U    
    ●エネルギー分解能:138eV以下
    ●分析定量精度:±数1,000ppm以上 

  • JEOL製

    JSM-6380LVA/JED-2300

    ●所有事業所:豊田事業所
    ●所有台数:1台

    SEM
    ●最大試料寸法:φ180mm×40mm(H)
    ●分解能:3.0nm(高真空) 4.5nm(低真空)
    ●低真空圧力設定:1~270Pa
    ●最高観察倍率:20,000倍(蒸着有)、5,000倍(蒸着無)(有効倍率)

    EDX
    ●分析試料最大高さ:40mm
    ●分析元素範囲:B~U    
    ●エネルギー分解能:138eV以下
    ●分析定量精度:±数1,000ppm以上

  • JEOL製

    JSM-5900LV/JED-2200

    ●所有事業所:本社
    ●所有台数:1台

    SEM
    ●最大試料寸法:φ180mm×40mm(H)
    ●分解能:3.0nm(高真空) 4.5nm(低真空)
    ●低真空圧力設定:1~270Pa
    ●最高観察倍率:20,000倍(蒸着有)、5,000倍(蒸着無)(有効倍率)

    EDX
    ●分析試料最大高さ:40mm
    ●分析元素範囲:B~U    
    ●エネルギー分解能:138eV以下
    ●分析定量精度:±数1,000ppm以上

  • JEOL製

    JEE-420

    ●所有事業所:本社
    ●所有台数:1台

    ●コーディングターゲット:C(炭素)
    ●ベルジャ:φ250mm×270mm
    ●到達圧力:~3×10⁻⁴Pa
    ●蒸着用電極:2組
    ●圧力測定:ペニング真空計

  • メイワフォーシス製

    Neoc-Pro

    ●所有事業所:豊田事業所
    ●所有台数:1台

    ●コーディングターゲット:Os(オスミウム)
    ●チャンバー:φ150mm×70mm
    ●試料台:φ15mm×6個 φ10mm×30個

  • サンユー電子製

    SC-701C/SC-701MCY

    ●所有事業所:本社

    SC-701C
    ●コーディングターゲット:C(炭素)
    ●チャンバー:φ160mm×160mm
    ●蒸着方法:アーク放電
    ●真空度:10⁻³Torr
    ●蒸着用電極:1組

    SC-701MCY
    ●コーディングターゲット:Au(金)、Pt(白金)
    ●チャンバー:φ120mm×120mm
    ●試料台:φ70mm×最大60mm

  • サンユー電子製

    SC-701C/SC-701C-MC

    ●所有事業所:豊田事業所

    SC-701C
    ●コーディングターゲット:C(炭素)
    ●チャンバー:φ160mm×160mm
    ●蒸着方法:アーク放電
    ●真空度:10⁻³Torr
    ●蒸着用電極:1組

    SC-701C-MC
    ●コーディングターゲット:C(炭素)、Au(金)
    ●チャンバー:φ120mm×120mm
    ●試料台:φ70mm×最大60mm

  • サンユー電子製

    SC-701MC

    ●所有事業所:豊田事業所
    ●所有台数:1台

    ●コーディングターゲット:Pt(白金)
    ●チャンバー:φ120mm×120mm
    ●試料台:φ70mm×最大60mm

Q&A

どれくらいの倍率での観察が可能ですか?
汎用型のSEMであれば20,000倍程度までが有効観察倍率になります。
それ以上の高倍率での観察は、電界放出型走査電子顕微鏡(FE-SEM)か透過電子顕微鏡(TEM)にてご対応致します。
観察条件の指定は必要でしょうか?
基本はご指示いただいた条件にて観察を行いますが、条件が決定できない場合は任意で撮影を行いまして、再度、観察箇所や倍率などのご相談をさせていただきます。
SEMでの計測は何ができますか?
寸法測定は対応可能です。面積計算は画像処理した写真からの算出になります。
データはどのような形式でいただけますか?
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致します。ご希望があればエクセルでのデータの提出も可能です。
また写真の元データもJPEG・BMP・TIFFの形式で提出可能です。
試料の調整(前処理・断面研磨等)から作業を依頼することは可能ですか?
切断・研磨・エッチング・イオンミリング等の設備を所有しておりますので、観察・分析の前処理が可能です。
また蒸着は条件・目的に応じまして、カーボン(C)、金(Au)、白金(Pt)、白金‐パラジウム(Pt‐Pd)、オスミウム(Os)から選択させていただきます。
SEM以外の設備による観察は可能ですか?
金属顕微鏡(~1,000倍)、デジタルマイクロスコープ(~5,000倍)、FE-SEM(~300,000倍)、TEM(~約1,500,000倍)等、各種設備にて対応が可能です。

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