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電子顕微鏡・医用機器・ライフサイエンス製品日立ハイテクノロジーズ

イオンミリング装置 IM4000PLUS

IM4000PLUSは、断面ミリングと平面ミリング(フラットミリング®*1)に対応したハイブリッドタイプのイオンミリング装置です。これにより、試料内部構造観察や各種分析など、さまざまな評価目的に応じた試料作製が可能です。

価格:お問い合わせください
取扱会社:株式会社 日立ハイテクノロジーズ

*1
フラットミリング®は、日本国内における株式会社日立ハイテクノロジーズの登録商標です。

    特長

    高スループット断面ミリング

    断面ミリングレート500 µm/h*2以上の高レートイオンガンを搭載しているので硬質材料においても高スループットで断面試料を作製できます。

    *2
    加速電圧6 kV、マスクエッジからSiを100 µm突出させて1時間加工した際の最大深さ

    断面ミリング

    • 硬度やミリングレートが異なる組成で構成される複合材料でも平滑な断面試料を作製可能
    • 加工条件の最適化でダメージを軽減
    • 最大20 mm(W) × 12 mm(D) × 7 mm(H)の試料を搭載可能

    断面ミリングの主な用途

    • 金属や複合材料、高分子など、各種試料の断面作製
    • 亀裂やボイドなどの欠陥解析のための断面作製
    • 積層界面や結晶情報の評価・観察・分析のための断面作製

    断面ミリング加工模式図
    断面ミリング加工模式図

    フラットミリング®

    • 直径約5 mmの範囲を均一に加工
    • 目的にあわせた幅広い用途に利用可能
    • 最大直径50 mm × 厚さ25 mmの試料を搭載可能
    • ローテーション加工とスイング(±60度~±90度の反転)加工の2種類が選択可能

    フラットミリング®の主な用途

    • 機械研磨では除去が難しい細かな傷および歪み除去
    • 試料表面層の除去
    • FIB加工ダメージ除去

    フラットミリング®加工模式図
    フラットミリング®加工模式図

    日立SEMとの試料リンケージ

    • 試料は試料台から取り外すことなくSEMで観察できます。
    • ドローアウト式の日立SEMには、断面・平面ミリングホルダを試料ごとセットできるので、SEMで観察後、必要に応じて追加工ができます。

    機能

    冷却温度調整機能*1

    冷却温度調整機能付きIM4000PLUS
    冷却温度調整機能付きIM4000PLUS

    イオンビーム照射による試料の温度上昇が原因で、加工中に融解や変形する試料に有効なシステムです。過冷却による試料の割れなどを生じる試料には、冷却温度の調整機能によって、過冷却による試料の割れなどを防止することも可能です。

    *1
    IM4000PLUSの標準装備機能ではありません。冷却温度調整機能付きIM4000PLUSの機能です。

    試料:鉛はんだ

    常温ミリング
    常温ミリング

    冷却ミリング
    冷却ミリング

    オプション

    雰囲気遮断試料ホルダユニット

    雰囲気遮断断面ミリングホルダは、試料を大気に接触させずにミリングするためのホルダです。
    シール付きキャップで試料を密閉し、真空排気中の試料室内でキャップを着脱することにより、イオンミリング処理後の試料を大気暴露することなくSEM*1、FIB*1、AFM*2へセットできます。

    *1
    雰囲気遮断試料交換室付きの日立FE-SEMとFIBのみ対応。
    *2
    真空対応日立AFMのみ対応。

    リチウムイオン電池負極(充電後)

    大気暴露
    大気暴露

    雰囲気遮断
    雰囲気遮断

    IM4000/IM4000PLUS

    加工時観察用実体顕微鏡

    IM4000・IM4000PLUSは、試料室上部に設置した実体顕微鏡によって、ミリング中の試料を観察できます。
    三眼タイプは、CCDカメラ*3でモニター観察も可能です。

    *3
    CCDカメラおよびモニターはお客さま準備品です

    三眼タイプ(CCDカメラ接続用)/ 加工時観察用実体顕微鏡(双眼タイプ)

    仕様

    仕様
    項目内容
    IM4000PLUS IM4000PLUS
    断面ミリングホルダ 平面ミリングホルダ
    使用ガス Ar(アルゴン)ガス
    加速電圧 0 ~ 6 kV
    最大ミリングレート(材料Si) 500 µm/hr*1 以上 -
    最大試料サイズ 20(W)× 12(D)× 7(H)mm Φ50 × 25(H) mm
    イオンビーム
    間欠照射機能
    標準装備
    大きさ  616(W)× 705(D)× 312(H)mm
    重量  本体48 kg+ロータリーポンプ28 kg
    冷却温度調整機能付きIM4000PLUS
    冷却温度調整機能 液体窒素による間接試料冷却、温度設定範囲:0°C ~ -100°C
    オプション
    雰囲気遮断
    試料ホルダユニット
    断面ミリングホルダのみ対応 -
    断面ミリングホルダFP ver. 100 µm/rotate*2 -
    加工モニタリング用顕微鏡 倍率 15 × ~ 100 × 2眼タイプ、3眼タイプ(CCD対応)
    *1
    マスクエッジからSiを100 µm突出させて1時間加工した際の最大深さ
    *2
    マイクロメータ1回転のマスク移動量。断面ミリングホルダ比1/5

    観察例

    断面ミリング

    約500 µm角のセラミックコンデンサを3時間以内で平滑な断面を作製することができます。

    試料:セラミックコンデンサ

    低倍像
    低倍像

    拡大像
    拡大像

    硬度や組成の異なる多層構造の断面作製も可能です。

    試料:バンパー塗装膜

    低倍像
    低倍像

    拡大像
    拡大像

    断面ミリングによって得られた平滑なリチウムイン電池正極材の適用例です。
    SEMで観察された特異なコントラストは、SSRM(Scanning Spread Resistance Microscopy)像から低抵抗な部位であることがわかります。

    試料:リチウムイオン電池正極材 試料作製法:断面ミリング

    リチウムイオン電池正極材:二次電子像/SSRM像

    フラットミリング

    機械研磨による研磨傷、ダレが除去され、金属層、合金層や鉛フリーはんだのAgの分布を観察することができます。

    試料:鉛フリーはんだ

    機械研磨後
    機械研磨後

    フラットミリング後
    フラットミリング後

    経時変化などで汚れた観察・分析面においてもフラットミリングによって、明瞭なチャネリングコントラストおよびEBSDパターンが得られています。

    試料:Cuガスケット

    フラットミリング前/フラットミリング後

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