非破壊で内部構造を可視化する次世代3次元X線顕微鏡の登場

統合的な非破壊解析技術の確立

JFEテクノリサーチ株式会社は、先日、次世代の3次元X線顕微鏡「ApexHybrid-210TM」を使った非破壊解析サービスを本格的に展開し始めました。これは、米国Sigray社からの最新技術を導入したもので、全固体電池や半導体パッケージなど、さまざまな分野での解析ニーズに応えるものです。

背景

近年、電池技術や電子デバイスの進展は急速で、特に、小型化や高容量化を求められる状況において、材料の3次元構造や多層化が不可欠となっています。こうした中で、従来の手法では観察できない微細な内部構造の非破壊的な確認が求められるようになりました。

解析技術の革新

新しいApexHybrid-210TMは、従来のX線顕微鏡と異なり、直交CTと斜めCT(ラミノグラフィ)の二つのイメージングモードを併用できるハイブリッド型です。これにより、大面積試料に対しても高解像度で高コントラストの画像を提供し、高い分解能を実現しています。具体的には、最大直径300mm、厚さ20mmの試料が対象で、その標本を切ることなく、内部構造を詳細に観察することが可能です。

業界に革命を起こす特長

- 高分解能: この顕微鏡は、業界最高水準の0.40μmの空間分解能を持ち、微細な欠陥や構造までも明瞭に確認できます。
- 迅速な解析: 従来に比べて、内部構造の観察を10〜100倍迅速に行えるため、研究開発や品質保証のプロセス短縮にも寄与します。これにより、製品開発のサイクルが大幅に短縮され、企業の競争力を高めることが期待されています。

実際の解析事例

電池分野の事例

全固体電池の内部で生じたクラックを非破壊で可視化した事例では、正極層から負極層に向かって進展するクラックが明確に確認できました。具体的には、Voxelサイズ0.5μmの測定を用いて、2μm以下の微細クラックも鮮明に観察され、従来型のリチウムイオン電池でも高分解能の観察に成功しています。

電子デバイス分野の事例

市販CPUの解析では、寸法が約40mm四方のCPU内部を斜めCTで観察し、接合部の配線構造を鮮明に捉えることができました。この技術により、高精度な接合評価も可能になり、積層化技術が進展する中でのニーズに対応できることを示しました。

今後の展開

JFEテクノリサーチは、今後もこの非破壊解析技術を基に、さらに解析データの高度化を進め、研究開発や製品開発の最適化に貢献していく方針です。技術導入によって、業界全体の効率化と品質向上が期待されるでしょう。

本サービスの詳細については、JFEテクノリサーチの公式サイトをご覧ください。また、製品情報はキヤノンマーケティングジャパンの公式ページで確認できます。