XRF Microspot：デスク上で使える先進技術
XRFとは何ですか？産業で重要な理由は？
製造、品質管理、研究開発、または材料に関わる産業で働いている方は、XRFという言葉を聞いたことがあるかもしれません。
XRFはX-ray fluorescence（蛍光X線）の略で、X線と原子の相互作用を利用する分光分析技術です。
本記事では、XRF分析の方法、膜厚・皮膜成分の測定への応用、そして当社のMicrospot XRF分析装置をご紹介します。
XRF分析の方法
XRFは産業界で広く認められている分析技術です。迅速で非破壊、使いやすく、試料前処理も最小限で済みます。固体・液体を分析でき、周期表の13 Alから92 Uまでの元素を測定できます。
XRFの原理原理は蛍光X線現象に基づきます。原子が外殻電子の結合エネルギーを超えるエネルギーのX線で励起されると、電子が外殻から放出され、空孔が生じます。この空孔を埋めるために上位殻の電子が移動し、特定の波長を持つ光子、すなわち蛍光X線を放出します。波長は元素ごとに固有であるため、蛍光X線の波長と強度を測定して試料中の元素を特定できます。
膜厚・皮膜成分測定への応用
XRFは、鋼、アルミニウム、銅、亜鉛、金、銀、ニッケル、クロムなど、さまざまな基材上の金属または非金属皮膜の厚さと組成を測定できます。
皮膜の厚さと組成の測定は、次のような多くの産業用途で重要です。
PCB・半導体・電子機器向けMicrospot XRF
- PCB / PWB仕上げ：仕上げ工程の管理は、基板の間隔、信頼性、寿命を左右します。Hitachi High-TechのMicro XRF製品は、厳しい工程範囲を維持し、高品質を確保して高額な手直しを防ぐのに役立ちます。
- 電気・電子部品のめっき：部品は、求められる電気的・機械的・環境的特性を実現するため、仕様どおりにめっきする必要があります。X-Strataシリーズで、リードフレーム、コネクタピン、ワイヤ、端子の上層・中間層・めっき層を管理できます。
- IC基板パッケージ：半導体の小型化・複雑化に伴い、小さな領域の薄膜を測定する分析装置が必要です。Hitachi High-Techの卓上分析装置は、厳しい用途で高精度の分析と再現性の高い試料位置決めを実現するよう設計されています。
- 電子機器受託製造サービス（EMS、ECS）：輸入品と現地生産部品を組み合わせて最終製品を組み立てるには、受入検査、工程内管理、最終品質管理など複数の検査が必要です。当社の卓上XRF製品を使えば、施設全体で部品、はんだ、仕上げを分析し、各段階の品質を支えます。
- 太陽光発電：再生可能エネルギーの需要は拡大を続け、太陽光発電は太陽エネルギーの活用に重要な役割を果たしています。エネルギー収集効率は薄膜太陽電池の品質にも左右されます。Microspot XRFでめっきを正確かつ一貫して管理し、性能を最大限に高めます。
- 規制物質と高信頼性スクリーニング：複雑なグローバルサプライチェーンでは、供給元から受け取った材料を確認することが重要です。当社のXRFをご活用ください。
金属仕上げ向けMicrospot XRF
- 耐食性：過酷な環境で製品の機能と寿命を確保するため、皮膜の厚さと組成を確認します。小さなボルトから大型アセンブリまで容易に測定できます。
- 耐摩耗性：摩耗環境で使用される重要部品の厚さと均一性を確保し、製品故障を防ぎます。複雑な形状、薄膜・厚膜、完成品も測定できます。
- 装飾仕上げ：優れた仕上がりを実現するには、生産全体を通じた品質管理が重要です。当社の検査装置により、基材、中間層、最上層を確実に確認できます。
- 耐高温性：最も過酷な条件で稼働する部品は、厳格な範囲で管理する必要があります。皮膜仕様への適合を確認し、重大な結果につながる故障や製品回収を防ぎます。
皮膜の品質と性能を確保するには、厚さと組成を正確かつ確実に検査する必要があります。XRFは両方を迅速かつ非破壊で測定できるため、理想的な手法です。
Microspot XRF分析装置
Microspotは、皮膜の厚さと組成を高精度かつ短時間で測定できる、コンパクトで使いやすいXRF分析装置です。USBまたはBluetoothでコンピューターやスマートフォンに接続でき、充電式バッテリーで長時間連続使用できます。
Microspotには、ほかのXRF分析装置と比べて次の利点があります。
- コンパクト：重量はわずか1.5 kg、サイズは18 x 8 x 6 cmで、持ち運びや場所を選ばない使用に便利です。
- 高感度：高出力X線源（50 kV、10 mA）と高分解能（150 eV）の蛍光X線検出器を搭載し、微量元素や極薄皮膜を検出できます。
- 高精度：自動位置合わせとスマート校正により、試料角度や距離など測定結果に影響する要因を補正できます。
- 迅速測定：試料の種類や品質要件に応じて、測定はわずか10～60秒で完了します。
- 簡単操作：使いやすく直感的な画面から、測定条件の設定、結果の確認、データ保存、レポート出力などを簡単に行えます。
