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解析(故障/良品)・観察・分析

マイクロフォーカスX線CT・透過X線解析

マイクロフォーカスX線CT(以下、X線CT)、マイクロフォーカス透過X線(以下、透過X線)による画像解析では、電子部品、回路基板などの対象試料を物理的に破壊することなく内部情報を得ることができます。故障解析においては、他の非破壊解析(ロックイン赤外線発熱解析、超音波探傷検査、電気的特性検査など)と組み合わせて使用することにより、故障要素発見までのプロセス短縮や故障要素消失リスク低減に貢献いたします。また構造解析においては、複雑な内部構造の可視化や長さ測定、容量測定(参考値)が行えます。さらに近年では、X線CTの解析データをリバースエンジニアリングに活用する動きも活発化しています。以下に、当社が所有する最新のX線CT装置をはじめとした、各種X線設備による解析事例をご紹介いたします。

  • MPR像とは…multi-planar reconstruction image(多断面断層像)
  • VR像とは…Volume Rendering image(三次元画像再生像)

X線CTを利用した解析事例

不具合コイルのX線CT解析事例

高抵抗状態の不具合コイルに対して、ロックイン赤外線発熱解析(LIT)ならびにX線CT解析を実施しました。X線CT解析の結果、コイルの巻線の一部に巻線径の異常(径の減少)、ならびに断線箇所が観察されました。

  • 不具合コイルの外観像
    不具合コイルの外観像
  • LIT解析による赤外線像・強度像重ね合わせ
    LIT解析による赤外線像・強度像重ね合わせ
  • 不具合コイルのVR像(巻線径異常)
    不具合コイルのVR像(巻線径異常)
  • 不具合コイルのVR像(断線異常)
    不具合コイルのVR像(断線異常)

リチウムイオン電池のX線CT観察事例

リチウムイオン電池に対してX線CT解析を実施しました。観察の結果、電極板の変形(巻きの乱れ)が観察されました。変形の状況によっては、実使用環境下において信頼性に影響を及ぼす可能性が懸念されます。

リチウムイオン電池VR像
リチウムイオン電池VR像

IGBTモジュールのX線CT観察事例

IGBTモジュールに対してX線CT解析を実施しました。観察の結果、チップ下のダイボンド材にボイドが観察されました。ボイドの発生状況によっては密着性・放熱性などに影響を与える可能性が懸念されます。

  • IGBTモジュールの内部観察像
    IGBTモジュールの内部観察像
  • IGBTモジュールのVR像
    IGBTモジュールのVR像

スマートフォンのX線CT観察事例

先端スマートフォンに対して、X線CT解析を実施しました。以下の画像は、取得したデータから任意の箇所を選択・スライスしたVR像であり、試料内部にワイヤレス給電用のインダクタ構造が確認されます。VR像MPR像を併用することにより、任意構造の3次元的な位置関係、ならびに構造の平面情報を同時に把握することが可能です。

  • スマートフォンのVR像
    スマートフォンのVR像
  • スマートフォンのMPR像
    スマートフォンのMPR像

  • スマートフォンの立体像(3D)

MEMSのX線CT観察事例

MEMS(3次元加速度センサー)に対して、X線CT解析を実施しました(左図)。右図は、開封によりMEMS構造部を露呈させ、走査型電子顕微鏡により観察を行った像です。両者の比較からわかるように、X線CT観察により、未開封状態においてもMEMS内部の機構部を非破壊状態で詳細に観察可能です。

  • 未開封MEMSのVR像
    未開封MEMSのVR像
  • MEMS開封後の走査型電子顕微鏡像
    MEMS開封後の走査型電子顕微鏡像

不具合パワートランジスタのX線CT解析事例

短絡モードの不具合が確認されたパワートランジスタを、非破壊状態においてX線CT解析しました。その結果、ダイボンド材に破壊痕が観察されました。

  • パワートランジスタの外観像
    パワートランジスタの外観像
  • パワートランジスタのVR像
    パワートランジスタのVR像

不具合ICのX線CT観察例

パッケージ表面に破壊痕が観察される基板実装ICについて、X線CT観察を行ったところ、インナーリードの部分消失が観察されました。

  • 不具合ICの外観像
    不具合ICの外観像
  • 不具合ICのVR像
    不具合ICのVR像

X線CTデータ活用の一例

X線CTで取得したデータをSTLデータ(三次元形状のデータを保存するファイルフォーマット)に変換し、ご提供することが可能です。このSTLデータを用いて、3Dプリンタによる造形物の作成、内部計測(参考値)、リバースエンジニアリングなどにご利用いただけます。

  • ベアリングのMPR像
    ベアリングのMPR像
  • ベアリングのSTLデータ
    ベアリングのSTLデータ

その他にも、高機能解析ソフトウエアを用いて算出したボイド率、配向解析、寸法、曲率などの各種解析データをご提供できます。

多芯ケーブル断線の観察例

多芯ケーブル断線の観察例です。多芯ケーブルの外観観察では断線が確認できませんが、X線透過による立体映像、さらにX線CT分析観察(3D立体像)によりあらゆる角度から断線箇所を確認できます。

  • 多芯ケーブルの外観
    多芯ケーブル外観
  • 多芯ケーブルの透過X線像
    多芯ケーブルの透過X線像

  • X線CT観察像

携帯電話のX線CT解析事例

携帯電話のX線CT解析事例です。二次元像では隠れた部分の確認が困難ですが、X線CT解析による立体像、断層像だと容易に解析できます。

  • 携帯電話のX線透過像
    携帯電話の透過X線像

  • 携帯電話の立体像(3D)
  • 断層像(MPR像) 断層像(MPR像横)
    断層像(MPR像上面) 断層像(MPR像裏面)
    携帯電話の断層像:横、表、裏と各方向からMPR撮影

  • 携帯電話のMPU拡大(3D)

携帯電話用リチウムイオン電池のX線CT観察例

携帯電話用リチウムイオン電池のX線CT観察例です。X線透視により、加熱によって電極が変形し、正負極間の内部短絡が発生していることが解析できます。

  • リチウムイオン電池試料外観像
    リチウムイオン電池試料外観像
  • X線CTデータによる試料中央部の断層像
    X線CTデータによる試料中央部の断層像
  • X線CTデータによる試料全体の3D像
    X線CTデータによる試料全体の3D像

携帯電話用リチウムイオン電池のX線CT観察例
携帯電話用リチウムイオン電池のX線CT観察例

透過X線を活用した解析事例

BGA接合部の解析事例

BGA接合部のはんだ溶融状態の観察事例です。X線透視によりはんだの挙動をリアルタイムで観察しました。デバイス加熱ユニットによる加熱状態の動的観察が可能です。

BGA溶融状態
BGA接合部の傾斜観察60℃        はんだ溶融状態の観察    Pbフリーはんだの260℃付近加熱状態

LED素子ボンディングワイヤの透過観察例

不点灯のLED素子に対して、透過X線観察を実施しました。観察の結果、ボンディングワイヤに断線が確認されました。

  • 不点灯LEDの外観像
    不点灯LEDの外観像
  • 透過X線観察像(ボンディングワイヤ断線部)
    透過X線観察像(ボンディングワイヤ断線部)
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