マイクロ波集束センサの開発と高分解能材料非破壊イメージングシステムの構築

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11555025
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 坂 真澄 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (20158918)
• 研究分担者: 笹川 和彦 弘前大学, 理工学部, 助教授 (50250676) ; 祖山 均 東北大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (90211995) ; 神谷 庄司 東北大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (00204628) ; 竹内 正浩 住ベテクノリサーチ(株), 研究部, 副技師長(研究職) ; 巨 陽 東北大学, 大学院・工学研究科, 助手 (60312609)
• キーワード: 非破壊評価 / マイクロ波 / 集束センサ / イメージング / 空間分解能 / はく離 / 電子パッケージ / 材料

研究概要

電子デバイス製品,薄膜等の小型機器・部材の非破壊検査に通常使用されている超音波では,接触媒質として水が使用される。しかしながら当該先進部材は水をきらう場合が多い。本研究は,非接触で接触媒質を必要とせず,かつ集束方法を新たに導入した空間分解能に優れたマイクロ波による非破壊評価イメージングシステムの確立を目指したものである。本年度は以下の実績を得た。
1.分解能のさらなる向上を図った集束センサの改良
昨年度に試作した反射型集束センサについて,センサの形状,設置位置の最適化を行い,スタンドオフ距離を維持したまま空間分解能をさらに向上させることに成功した。一つのセンサによる大きいスタンドオフ距離で,かつ高空間分解能での計測・評価が可能になった。
2.薄膜・コーティングの厚さおよび基板に対する界面付着状態の評価へのマイクロ波の応用
液晶,太陽電池等に広く使用されている導電性薄膜の新規評価法について検討した。ここに非接触であり,スタンドオフ距離が大きくとれ,かつ高い空間分解能を有する特徴を利用した。またマイクロ波による太陽電池用シリコン薄膜の割れの非破壊検出が可能であることを確認した。
3.イメージングシステムのコンパクト化に関する検討
昨年度に開発したイメージングシステムの成果を踏まえ,大型機器・構造物への応用が期待され,実用化ができるようなコンパクトイメージングシステムの基本設計を行った。新規走査型センサを考案し,小型化・低価格・汎用性が高いという特徴を実現できるよう検討を行った。

研究成果

• [文献書誌] 巨陽(三瓶聖,坂真澄,阿部博之): "マイクロ波による電子パッケージ封止樹脂の吸湿評価"日本機械学会東北支部第35期総会・講演会講演論文集. No.001-1. 124-125 (2000)
• [文献書誌] 坂真澄: "マイクロ波による材料評価-特徴と二,三の応用例-"日本機械学会材料力学部門分科会・研究会合同シンポジウム講演論文集. No.001-3. 11-14 (200)
• [文献書誌] Y.Ju (M.Saka and H.Abe): "NDI of Delamination in IC Packages Using Millimeter-Wave"Proc.17th IEEE Instrumentation and Measurement Technology Conference. Vol.3. 1597-1602 (2000)
• [文献書誌] 猿田賢治(巨陽,坂真澄,阿部博之): "マイクロ波非破壊検査における集束センサの開発"日本非破壊検査協会平成12年度春季大会講演概要集. 127-130 (2000)
• [文献書誌] 坂真澄(巨陽,阿部博之): "材料評価へのマイクロ波の応用"日本非破壊検査協会第7回新素材及びその製品の非破壊評価シンポジウム論文集. 111-116 (2000)
• [文献書誌] Y.Ju (S.Sanpei,M.Saka and H.Abe): "Microwave Measurement of Moisture in Encapsulant Resin of IC Packages"Proc.the 10th International Symposium on Nondestructive Characterization of Materials. 451-452 (2000)
• [文献書誌] 巨陽(坂真澄,阿部博之): "ミリ波による電子パッケージ内の非破壊評価"日本機械学会2000年度年次大会講演論文集. 3・00-1. 247-248 (2000)
• [文献書誌] Y.Ju (M.Saka and H.Abe): "Millimeter-Wave Imaging for Integrity Assessment of IC Packages"Proc.International Workshop on Sensing and Evaluation of Materials System. 76-81 (2000)
• [文献書誌] Y.Ju (M.Saka and H.Abe): "Nondestructive Evaluation of Delamination in IC Packages by Millimeter-Waves"25th International Conference on Infrared and Millimeter Waves Conference Digest, IEEE. 421-422 (2000)
• [文献書誌] M.Saka (Y.Ju,D.Luo and H.Abe): "A Method for Nondestructive Evaluation of Crack Depth on Metal Surface by Microwaves"25th International Conference on Infrared and Millimeter Waves Conference Digest, IEEE. 423-424 (2000)
• [文献書誌] 巨陽(坂真澄,阿部博之): "マイクロ波による電子パッケージの吸湿の定量評価"日本機械学会平成12年度材料力学部門講演会講演論文集. No.00-19. 333-334 (2000)
• [文献書誌] Y.Ju (S.Sanpei,M.Saka and H.Abe): "NDE of Moisture in Encapsulant Resin of IC Packages by Microwaves"15th World Conference on Nondestructive Testing. (CD-ROM). 1-4 (2000)
• [文献書誌] 巨陽(坂真澄,羅大贏,阿部博之): "マイクロ波による金属材料表面上の閉じた疲労き裂の非破壊評価"日本非破壊検査協会平成12年度秋季大会講演概要集. 1-4 (2000)
• [文献書誌] Y.Ju (M.Saka and H.Abe): "Detection of Delamination in IC Packages Using the Phase of Microwaves"NDT & E International. 34・1. 49-56 (2000)
• [文献書誌] 巨陽(坂真澄): "マイクロ波非破壊検査におけるセンサ"検査技術. 6・1. 4-8 (2000)
• [文献書誌] 坂真澄: "き裂の高感度非破壊評価とマイクロ波材料評価"九州地方非破壊検査研究会平成12年度研究発表会資料集. 16-36 (2000)
• [文献書誌] Y.Ju (M.Saka and H.Abe): "Nondestructive Inspection of Delamination in IC Packages by High-Frequency Microwaves"NDT & E International. 34・3. 207-211 (2001)
• [文献書誌] Y.Ju (M.Saka and H.Abe): "Microwave Imaging for the Integrity Assessment of IC Packages"Trans.ASME,J.Electronic Packaging. 123・3(掲載予定). (2001)