アイテスの強み

アイテスが誇る 3 つの性質

分析解析紹介

専門性

日本 IBM 品質保証時代から受け継がれる技術が、専門性の高い解析・試験を生み出します。

Analysis Introduction
化学分析サービス紹介

反応性追求性

技術スタッフと技術営業の連携により素早い課題解決を実現します。

真実を追求する深い洞察から、高度な考察を提示し、お客様の真の目的を達成いたします。

ご依頼内容および結果に関する一切は、機密事項

機密保持

www.ites.co.jpとして取り扱います。
ご要望に応じて、機密保持契約の締結も致します。

事業・チーム構成

解析

品質技術

信頼性保証

分析対象例

解析・分析事例

構造解析・接合解析

はんだ・金ワイヤ接合部

CP、断面研磨〜 SEM-EBSD 観察

特性解析・故障解析

パワーデバイス (Si,SiC 他 )裏面研磨〜発光 / OBIRCH 解析
FIB-SEM,TEM,EBIC,LV-SEM

ラミネートフィルム
ウエハ表面

TOF-SIMS による界面分析

有機異物分析・解析

半導体パッケージ

ヘッドスペース法 GC/MS によるアウトガス分析

材料分析液晶パネル・樹脂

液晶成分分析・樹脂硬化度の測定

信頼性評価・試験

パワーモジュール

恒温恒湿バイアス試験、気槽、液槽冷熱試験
パワーサイクル試験

ESD 試験・X 線・SAT

車載電子部品
半導体パッケージ

静電気耐性・SAT による剥離観察

LED・パワーダイオード

積分球による光学特性評価
パワーデバイスアナライザによる電気特性評価

表面分析

電気・光学特性評価

www.ites.co.jp

TOF-SIMS による表面元素分析

TOF-SIMS による表面元素分析

TOF-SIMS の面分析機能を利用して試料表面の元素分布を測定します。

シリコンウェハ、ガラス基板、プリント配線基板など洗浄工程を必要とする、さまざまな不良の原因となる部品・材料表面の微量汚染物質の解析が可能です。

基板上の界面活性剤等の残渣あるいは目に見えない微量汚染物質の解析が可能です。

■ TOF-SIMS の特長■ TOF-SIMS と他の分析法比較

1）最表面に付着した汚染の物質の元素分析が可能
分析深さが１ｎｍ程度のため、最表面の微量な汚染物質の元素分析が可能です｡
表面汚染物質の元素分析に威力を発揮します。
2）PPM レベルの高感度分析が可能
高感度のため、ＰＰＭレベルで存在する汚染物質の検出が可能です。

左表は一般的な SEM/EDS あるいは手法

分析可否

有機物同定

検出感度

SEM/EDS

××%オーダー

FT-IR×○%オーダー

を下図 (a)、(b) に示します。微量

TOF-SIMS○○

PPMオーダー汚染の場合、SEM/EDS、FT-IR では※尚、装置原理上定性分析のみとなります。

FT-IR と TOF-SIMS を比較したものです。
また、Si ウェハ上汚染分析をSEM/EDS と FT-IR で実施した結果有効な結果が得られません。

3）最小 5μm の点分析から 5cm 角までの広領域面分析が可能
数μm 程度の領域があれば分析が可能です。

NG

ONG

また、ステージを移動させることにより数 mm 角の広い範囲の面分析をすることも可能です。

Si■ TOF-SIMS による面分析（イオンイメージマップ）(a) SEM/EDS による Si ウェハ汚染分析(b) FT-IR による Si ウェハ汚染分析■ TOF-SIMS による Si ウェハ汚染分析（イオンイメージマップ）
OK

左図は TOF-SIMS にて取得した、15μm 角領域の Si ウェハ上の汚染物質イメージマッ
プを示します。
PPM オーダーの表面汚染元素の分布が明瞭に観察されます。
無機物、有機物を問わず汚染物質の特定に有15μm 角領域の Si ウェハ上の汚染物質イメージマップ
PPM オーダーの元素の分布が明瞭に観察されます。

効です。

X 線光電子分光分析による化学状態分析

異物分析のための試料加工技術

XPS（X 線光電子分光法 ) は極表面層 数 nm 領域の元素分析と化学状態の分析が可能です。

エレクトロニクス製品の歩留に大きな影響を与える異物は、いち早く分析することが要求

また、イオンエッチングとの併用で深さ方向の分析も可能です。

されます。アイテスは各種の試料加工技術を駆使して迅速な分析結果をご報告します。

■ XPS の特徴と原理■ 多層膜中に埋もれた異物の掘り出し・分析内容：最表面の元素分析

多層薄膜中の異物各元素の状態分析

Siウエハ上に載替え
サンプリング
FT-IR分析

表面層の切り取り・分析領域：最小 200μｍΦ
最大 400 ｘ 1000μm
・Ｘ 線源 ： Al Kα（1486.6 eV)
・分析深さ： ５ 〜 １０ｎｍ
・検出感度： 〜 ％超音波振動する切削刃を動かして切削する■ Al 表面酸化状態分析事例
File:
AL002
Region:1

Spot: 300
Resolution:

Description:

Al

Flood Gun:
Scans,Time:

4Off
20

Data Points:
Time/Point:

1001
100

Date: Dec 15 2000
Operator:
Y. Yamamo

Spot: 300
Resolution:
AL with Al-Ox.

4Flood Gun:
Scans,Time:

Off
20

Data Points:
Time/Point:

1001
100

Date: Dec 15 2000
Operator:
Y. Yamamo

80000

800600400200O(1s)1000

ITES Surface and Material Science

正常な AL 表面の Al (２ｐ）
XPS Wide Spectrum

600400200

Binding Energy (eV)ITES Surface and Material Science

腐蝕した AL 表面

Al(2p)

表層面の切り取り概念図

切削ツールの刃先

O(2s)
O(2p)

Ar(2s)

800

Binding Energy (eV)

Ar(2p)

Al(2s)

Electron Counts
0

O(Auger)

O(2s)
O(2p)

Ar(2p)

Ar(2s)

O(Auger)Al(2p)

Electron Counts

O(1s)

Al(2s)

20000

1000

File: AL001
Region: 1
Description:

Al（２ｐ）

0■ マイクロ切削ツールの概要

XPS Wide Spectrum
マイクロ切削ツールは超音波振動を刃先に伝え顕微鏡下で、微細加工、切削を行います。
仕様概要
・刃先の幅：50μm 又は 100μm・切削可能深さ：2 〜 300μm 程度
・切削対象物：

正常な AL 表面の Al (２ｐ）XPS
Narrow Spectrum

腐蝕した AL 表面Al（２ｐ）XPS

Narrow Spectrum

樹脂、ガラス、Si ウェハ、金属等

FT-IR 分析のための液体異物サンプリング技術

FT-IR による樹脂硬化度の測定

従来、液状異物のサンプリングは非常に困難とされて来ましたが、キャピラリーを用いてFT-IR スペクトルは有機材料の結合状態を敏感に反映するため、接着剤の硬化反応の進行表面張力によってサンプリングし、FT-IR 分析が可能となりました。

（硬化度）をモニターすることが可能です。

■ キャピラリーによる液体のサンプリング■ 樹脂の硬化度測定

基板上の液体異物

キャピラリーによる
サンプリングSiウェハ上に液体を載せ替え
FT-IR分析①未反応材料と 100% 反応後の材料のスペクトルを比較して、最も変化する領域を確認します。
②未反応材料の硬化度を 0％、反応後の材料の硬化度を 100% とします。

ピーク強度変化

硬化度測定の手順③測定試料スペクトルのピーク強度を内挿し、反応率（硬化度）を求めます。

050硬化度（％）

100■ 応用例（紫外線硬化樹脂の硬化度測定）
未反応品

100%反応品

キャピラリーにてサンプリング中Siウェハに載せ替え
未知試料■ 液体試料の分析例（皮脂）(a) 全領域FT-IRスペクトル(a) 全領域 FT-IR スペクトルにて 未反応品、100% 反応品と未知試料のピークを比較し、最も顕著な違いが見られるのは、780
未反応品
100%反応品〜 850 cm-1 であることがわかる。
(b) 部分拡大スペクトルのピーク強度より硬化度を求めると、およそ 84% となり、未知試料硬化が充分ではないことが判る。ピーク位置よりアクリル基の残存が認められる。

液体サンプリングを行い、Siウェハ上で分析した皮脂のFT-IRスペクトル(b) 部分拡大FT-IRスペクトル熱分解 GC/MS による緩衝材と微量添加剤の同定■熱分解 GC/MS の結果

世の中には多くのプラスチック製品が存在し、その機能・用途により種類が選択されてい1 段階目：低温で分解します。

ます。ポリエチレン (PE)、ポリエチレンテレフタラート（PET)、ポリスチレン (PS) など。
しかし外観では種類の判断がつきません。

⇒熱脱着とよばれ、主成分は分解せず、樹脂に含まれる添加剤をガス化または脱離させ
IR では分析の難しい微量添加剤等を同定します。

また IR( 赤外分光法 ) では分析の難しい微量添加物とプラスチックを高温で熱分解し、得られた分解ガスにより微量添加物と材料を同定いたします。

＜熱分解温度：280℃＞
DOP■ ここで問題です。この緩衝材の種類は何でしょう？
DOP由来

左図は梱包材として使われている緩衝材です。

発泡スチロール？

構造を推定する

DOP由来

さて、この緩衝材の種類は何でしょう？
発泡スチロールっぽいから、ポリスチレン？
もしくはポリウレタン？

⇒添加剤として可塑剤：DOP が含まれていることがわかりました。

見た目ではまったくわかりません。
では早速、熱分解し、分解ガスより種類の同定、DOP：フタル酸ジ -2- エチルヘキシル
最もよく使われている可塑剤ですが、内分泌攪乱作用があることから一部規制があります。

また添加剤を分析してみましょう。
ポリウレタン？

答えは後ほど･･･。

2 段階目：高温で分解します。
主成分を高温で熱分解し、分解ガス化することにより、主成分の同定を行います。
＜熱分解温度：590℃＞■ 熱分解 GC/MS とは？
試料はごく少量！

キューリーポイントパイロライザー（熱分解装置）

GC/MS

C6
C5

試料：10〜100μｇ

装置へ

パイロホイルCｎ=CnH2n+1

C7C8

高 温 で 分 解 し、発生したガスをGC/MS 分析へ

3つ折りにし、 試料を挟み込み中央に試料投入 折りたたんで完了※キューリーポイントパイロライザーとは・・・
強磁性体は誘導加熱されると、急速に発熱して磁性転移点（キューリーポイント）で磁性を失い、一定温度になります。このキューリーポイントは金属の組成で一義的に決まっています。この強い磁性体を熱源とし、試料をこの金属（パイロホイル）に密着させて熱分解する装置です。
パイロホイル ( 金属組成 ) をかえることにより、160℃〜 1040℃の温度で熱分解が可能です。

C10 C11C12C9C13C14C15C16C17・・・

DOP

C30 C31⇒炭化水素：CnH2n+1 のピークが定期的に検出していることより、主成分の構造式は -(CH2-CH2)n- であり、この物質はポリエチレンであることがわかりました。
発泡ポリエチレン：嵩高いフェニル基有する発泡スチロールに比べ、やわらかく、指で押しても復元する。
低吸湿性で オイルや有機溶剤（極性溶剤）にとけにくく、発泡スチロールと比較し高価である。
こんなことまでわかります！
添加剤はDOP

正解はポリエチレンでした！

SP値（溶解度パラメータ）
PE：7.7-8.4
PS：8.5-10.3

分析例：熱分解 GC/MS によるエポキシ樹脂硬化物の成分分析
常温硬化型エポキシ樹脂の熱分解 GC/MS 分析

LCD パネル 良品解析

LCD パネル 良品解析

LCD パネル製品（モバイル品含む）の良品解析をご提案します。海外にて製品として組みあがったもの、或いは部品を海外から調達しているものについて、TFT 構造やドライバーIC の膜厚および接合箇所など構成部品の詳細な観察を行ない、それらの結果から製品の状■ 良品解析内容（部分的な項目の解析でも OK）
良品解析項目態を考察します。

■ 分析の流れ / 考察観点

1.1.1 パネル駆動用FPC̲TH断面OM観察・測長
1.1.2 パネル駆動用FPC周辺部OM観察(実装部品)
1.2.1 パネル駆動用PCB周辺部OM観察

1.FPC
周辺状態

1.3.2 BL駆動用FPC断面OM観察・測長

配線凹凸、配線厚・幅、アンカー状態、マイグレーション、めっき異常

1.4.1 BL駆動用FPC周辺部OM観察（LED）

LED部品のズレ、割れ、欠け、変色、腐食

1.4.2 BL駆動用LED接合部断面OM観察・測長

実装不良(LED部品ズレ、フィレット形状、クラック、浮き、はんだ濡れ性、はじき、化合物生成、引け巣)

2.3 FOG断面SEM観察

3.1.1 ゲート/ソースドライバーIC表面観察

パッシベーションクラック、スクラッチ、金バンプ形状異常、圧着痕ムラ

4.引き出し4.1引き出し配線観察
配線

Chip欠け、保護樹脂ムラ、位置ズレ
配線構造、Chip傾き、金バンプ形状、ACF粒子潰れ、ACF樹脂内ボイド、接続ギャップ
配線異常(黒ポツ、虫食い、腐食、スクラッチ)、配線ピッチ、異物、気泡

5.1 パターンズレ・スペーサー状態・異物の観察

張り合わせズレ、レジストムラ、スペーサー分布、気泡・異物、注入口封止状態

5.2 TFT部構造観察

成膜色ムラ・変色、配線異常、成膜パターンずれ

5.3 TFT特性(暗室)OFF領域のリーク電流、Vth個体差、I-V面内ムラ

5.液晶セル 5.4 TFT特性(光照射)

擬似バックライト照射特性(変化量比較)

5.5 TFT特性(加熱)

加熱特性(変化量比較)

・初期表示品位に対する影響の推定

5.6 TFT部断面TEM観察

カバレージ、膜厚、テーパー、ダメージ層の有無、シーム、異物、膜の粗密、N+カット状態、コンタクト形状

・信頼性故障に対する影響の推定

5.7 CF部断面TEM観察

成膜状態、レジストの粗密、BM形成状態、対向電極形跡状態

6.1 セルシール部状態OM観察

幅(細り)、気泡、異物、フィラー分布状態

・工程管理及び出荷基準に対する検査提案
・生産工程の改善事項の提案

図は SHARP 様 HP より引用

気泡分布、汚れ、キズ、腐食、幅、合わせズレ、ACF粒子分布状態、配線・めっき異常
ACF粒子潰れの程度、合わせ位置ズレ、ACG樹脂内ボイド、配線形状・めっき形状、配線アンカー、マイグレーション

3.1.4 ゲート/ソースドライバーIC断面SEM観察※1

実装不良(フィレット形状、クラック、浮き、はんだ濡れ性、はじき)
形状確認、折れ、傷、剥がれ

1.3.1 BL駆動用FPC周辺部OM観察（FPC）

3.COG
3.1.2 ゲート/ソースドライバーIC接合状態観察
周辺状態 3.1.3 ゲート/ソースドライバーIC断面OM観察

各構造を調査※1

配線凹凸、配線厚・幅、アンカー状態、TH形状(クラック、対象性、腐食など)、マイグレーション、めっき異常

実装不良(フィレット形状、クラック、浮き、はんだ濡れ性、はじき、化合物生成、引け巣)形状確認、折れ、傷、剥がれ

1.2.2 半田付け部品断面OM観察

2.1 FOG接合状態観察
2.FOG
周辺状態 2.2 FOG断面OM観察

考察観点

着眼点

6.セルシール部 6.2 セルシール部断面SEM観察
周辺状態 6.3 柱状スペーサー断面SEM観察

密着性、シール厚、幅、フィラー分布状態、シール端形状形状、配置、ギャップ保持状態

6.4 トランスファ部断面SEM観察

密着性(導電性)、気泡、形成位置、ギャップ保持状態

7.1 液晶成分分析

汚染物質の有無、駆動方式(表示特性)と液晶材料の関連推定、含有液晶材料の構造推定

・異常部位の発生原因推定

7.液晶・追加観察又は追加解析の提案

8.外観・ 8.1 外観・点灯検査
点灯検査

外観：割れ、欠け、反り、汚れ、セル内気泡、変色、打痕、損傷
点灯：線欠、点欠、動作安定性、輝度ムラ、ラビスジ、ザラツキ、異物、注入口ムラ、残像、BM光漏れ

9.セグメント 9.1 PIN

かみ合わせズレ、保護樹脂気泡、接着層塗布ムラ、PIN形状異常、ガラスカケ

10.導光板 10.1 導光板の物性測定

透過率測定、ヘイズ、反り液晶パネルの解体及び液晶成分分析サービス

IGZO TFT の電気特性測定及び構造解析

液晶パネルは身の回りに多数使われており、現代生活には欠かせないものになっています。

液晶画面のアレイに使用されている IGZO TFT の電気特性の測定から、断面 TEM 観察

一口に液晶パネルといっても用途によって様々な性格を持つ液晶が使われており、一般に数種類から十数種類の液晶の組み合わせで構成されています。アイテスでは液晶パネルを解体し、液晶材料の定性分析サービスを行っています。

及び EDS 元素分析による構造解析を、一貫して行っておりますので御紹介致します。

■ 解体及び TFT 電気特性の測定■ 液晶パネルの解体
液晶パネル

解体

LIB

偏光板

光学フィルム
液晶を使った機器

溶媒を用いて液晶のみを抽出

IGZOスマートフォン外観ゲｰト線※アイテスでは液晶パネルの解体だけでなく、解体前の点灯試験等も併せて行っております。

■ 液晶成分の GC/MS 分析と液晶データベースを用いた解析
液晶のTIC

解体、ディスプレイ取り出し

ディスプレイ開封、液晶除去

信号線
TEM断面観察方向

ソース

解析

ドレイン

IGZO アレイTFT部分
電気特性測定及び断面TEM解析＜解析フロー＞①分析結果を解析し、社内で蓄積した液晶データベースを用いて液晶の分子構造を推測、決定②各ピーク面積から液晶の含有率を算出③推定構造からその液晶が持つ特性を考察

IGZO TFTの電気特性■ IGZO TFT 断面 TEM 観察及び EDS 分析
EDS分析箇所

In＜考察例＞
極性の末端基が多い⇒誘電率異方性が大きい⇒低い駆動電圧で稼働する特性を備える液晶O

各ピークのMSスペクトルと推定構造の一部

Zn Ga

作製した断面からEDSによる元素分析及び元素マップ等が行える。

断面観察用の試料作製

クロスセクションポリッシャー（CP）の加工

アイテスでは主に以下の方法により断面観察用の試料作製を行っております。

加工幅、加工深さは機械研磨加工と FIB 加工の中間に位置する装置です。

目的・試料状態により最適な方法を選択、或いは組み合わせて試料の加工を行います。
断面観察用試料の作製の際は、アイテスまでご連絡ください。

機械研磨ではダメージが気になる。位置精度は FIB ほど必要ないけど FIB より広く観察したい。と言った要望が御座いましたら、アイテスまでご相談ください！

＝機械的加工＝冷却機能付トリプルイオンミリング装置

・機械研磨： 最も一般的な方法。

・ミクロトーム： スライス加工による方法。

装置外観

・最大試料サイズ
50 x 50 x 10 mm
4mm： 微小な穴掘り加工による方法。

・ｲｵﾝﾎﾟﾘｯｼｬｰ(CP) ： すりおろし加工による方法。

・ピンポイント位置精度

遮蔽板

10 〜 20μm

試料・冷却機能

冷却ステージ-150℃まで

最大加工幅

加工条件

観察断面：約 4mm/ 最大加工深さ：約 1mm と広範囲での加工が可能！

ビルドアップ基板の加工例

機械研磨

ミ クロトーム

ＦＩ ＢＣＰ

加工源

Ｓｉ Ｃ、ダイヤモンド等研磨材

ガラスナイフダイヤモンドナイフ

Ｇ ａイオンビーム

Ａ ｒイオンビーム

加工横幅

ほぼ試料の幅（一般的には数cm～１０cm程度）＜数mm

１ ０～10０μm程度

＜４ mm

加工深さ
（ 縦幅）

試料の厚み

＜数mm

２ ０～50μm程度＜１ mm

ピ ン ポイント精度

１ μm～数μm～＜１μm20μｍ

加工端部

硬軟材において平坦性が高く、物理的ダメージの無い断面の作製が可能！
単結晶 Si 太陽電池モジュールの加工例
バックシート

機械研磨
広い領域の加工観察可観察・分析装置への展開応用範囲が広い

(a)

EVA

(b)

ミ クロトーム

ＦＩ Ｂ

ＣＰデメリット 機械的ダメージが入りやすい しわや反り等の機械的ダメー ジが入る。硬材には不向き

低融点材料の加工（クライオ使用時）

表面層の観察に最適

水溶性材や水使用不可時の適用

熱ダメージや再付着等が生じやす いビ ームによる加工スジや熱ダメー ジが入る場合がある（常温加工時）(c)

EVA

EVA(ｄ）

インタコネクタ
共晶半田
クラック

FT-IR分析や硬軟材に対しても平滑仕上げ 硬軟材に対しても平滑仕上げ
ToF-SIMS分析への展開可

低融点材料の加工可(d) インタコネクタ/単結晶Siセルの界面

硬質ガラス

インタコネクタ

加工端部

多孔、空隙構造材の加工可(b) EVA/銀電極界面

セル

容易に金属結晶組織の観察可 容易に金属結晶組織の観察可

多孔、空隙構造材の加工可(a) EVA/硬質ガラス界面(c) EVA/単結晶Siセル界面

インタコネクタ

隙間への埋まり込みがない 機械的ダメージを作り込まない 機械的ダメージを作り込まない薄片化によりＴＥＭ観察への展開可

EVA
銀電極

EVA

メリット＆デメリット
メリット

イオン源（Ar)・最大加工幅＝イオンビーム加工＝・FIB

加工イメージ

硬質ガラス

銀電極
単結晶Siセル単結晶Siセル

位置精度が良い断面の作製が可能！

LED ワイヤーボンディング 1st、2nd ボンド同時面出し加工例
1stﾎﾞﾝﾄﾞ

2ndﾎﾞﾝﾄﾞ