表面分析

EAGの科学者は、表面の化学的性質やその他の表面固有の特性に影響を与えるさまざまな要因を含む、表面分析の専門家です。 表面情報が必要な場合、最良の結果を得るために最も適切な分析アプローチを決定します。 私たちの研究所は、表面被覆率、分子配向、機能化、汚染、および表面分離に関連する問題を調査および理解するために、さまざまな表面分析および表面特性評価技術を採用しています。

最表面単分子層の化学状態は、表面の濡れ、生体適合性、反応性、および接着に劇的な影響を与える可能性があります。たとえば、プラズマ処理およびその他の気相処理は、印刷または接着工程の前にポリマーフィルムの表面付近の化学的性質を改質するために日常的に用いられています。同じように、有機シランとチオール末端を持つ自己組織化単分子膜を溶液から適用して、ガラスと金属の表面化学を改質することができます。

EAGの材料表面分析ラボは、接着と結合に関する問題、表面の清浄度に関する質問、および材料の表面の形態とトポグラフィに関する調査を解決します。

接着と接着

接着には、XNUMXつ以上の表面を結合することが含まれます。 表面分析の調査では、接着と接着の両方の問題に焦点を当てることができます。 汚染物質がプロセスに導入された場合、または接着剤コンポーネントが正しく配合されていない場合、障害が発生する可能性があります。 さまざまな材料システムには、さまざまな故障モードと故障の原因が存在する可能性があります。

  • ポリマー包装、表面前処理、および有機コーティングの場合、接合面内または接合面の汚染物質により不良が発生する場合があります。接着剤を使用すると、それに起因する不良も発生する可能性があります。
  • マイクロエレクトロニクスの金属リードの故障の場合、原因は、ボンディング中またはボンディング後に接着面に拡散する不純物、酸化物層または狭窄物による可能性があります。

表面分析ラボの調査で接着と結合の問題の原因を明らかにするには、非常に表面に敏感な分析ツールを使用する必要があります。 可能であれば、剥離した境界面の両側を調べて、破損箇所を調査する必要があります。

清浄表面

表面の清浄度の評価には、対象の表面と材料に応じて、さまざまな測定アプローチがあります。また、異なる方法で処理されたサンプルや異なる環境にさらされたサンプルを比較することもあります。多くの場合、テストサンプルとコントロールサンプルまたは参照サンプルの違いを見るようなアプローチを用いると最も明確に違いが分かります。たとえば、非常に敏感な測定では、洗剤物質が適切に洗い流されなかったために残留物が残っていることが明らかになる場合があります。感度の低い測定技術では、残留物が検出されなかったか、完全に判別するのに十分な信号が得られない可能性があります。

清浄度を評価するには、通常、汚染物質を生じる可能性のある起源をある程度理解する必要があります。

  • 元素または分子状の汚染物質が対象ですか?
  • あることを検出するのですか?あるいは無いことを確かめたいのですか?
  • 関心のある化学種についてある基準濃度レベル以下である必要がありますか?

非常にきれいな表面を調べるには、元素種のみを調べる全反射蛍光(TXRF)、または元素種と分子種の両方を調べる飛行時間型二次イオン質量分析(TOF-SIMS)など、ppmの範囲に検出限界がある技術が必要になる場合があります。表面の粒子の数で清浄度を測定する場合、表面の観察と粒子のカウントの両方に、走査型電子顕微鏡(SEM)が適しているかもしれません。

モルフォロジーとトポグラフィ

形態学は表面のXNUMX次元形状の定性的評価ですが、地形学は定量的特徴次元を提供します。 表面特性分析技術の選択は、定性的および/または定量的情報が必要かどうかによって異なります。

形態、または「サンプルの外観」は、光学顕微鏡法や走査電子顕微鏡(SEM)などの画像技術を使用して最もよく評価されます。 走査型電子顕微鏡(SEM)これらの方法は、層の厚さやその他の定量的な情報も提供できます。

粗さ、ステップの高さ、寸法、フィーチャサイズのさまざまな測定値を含むトポグラフィは、 原子間力顕微鏡(AFM), 光学プロフィロメトリー(OP) または触針式形状測定が適用できます。

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