JFE推出X射线显微镜非破坏分析，用于全固态电池与半导体封装

JFE技术研究公司（JFE Techno-Research）8月27日宣布，已确立利用美国Sigray公司制造的下一代三维X射线显微镜“ApexHybrid-210”的非破坏性分析技术，并于8月起正式提供受托分析服务。该公司于2026年1月在日本首次引入该设备，并持续构建面向全固态电池和半导体封装的分析技术。

设备：一机集成正交CT与斜向CT

ApexHybrid-210是一款将正交CT（orthogonal CT）与斜向CT（层析成像，laminography）两种成像模式集成于一体的三维X射线显微镜。通过精密角度控制层析成像，无需切割即可观察最大直径300毫米、厚20毫米的大面积样品；结合纳米焦点X射线源和高灵敏度探测器，在正交CT模式下实现了业界最高水准的空间分辨率0.40微米。该设备还能先用层析成像对整个样品进行观察、锁定分析目标，再通过正交CT对微细结构进行高分辨率观察。与切割样品后使用扫描电子显微镜等观察的传统方法相比，电子器件内部结构的分析效率可提升10～100倍。

电池分析：捕捉2微米以下裂纹

在电池领域，该公司对自行试制的硫化物系全固态电池Al层压型电池进行了分析，非破坏性可视化充放电过程中电池内部产生的裂纹。正交CT测量确认，裂纹从正极层附近向负极层方向扩展；在0.5微米体素尺寸下，可捕捉到约2微米以下的微细裂纹。此外，在锂离子电池碳负极的测量中，以0.75微米/体素的分辨率拍摄，成功可视化了约0.3微米的微细空隙。

半导体：混合键合结构清晰成像

在电子器件领域，该公司使用层析成像对市售基板上搭载的约40毫米见方CPU内部进行了测量，非破坏性可视化其混合键合（hybrid bonding）结构，并成功清晰捕捉到接合部形成的宽度2微米以下的布线结构。这一结果证实，该技术能够应对先进半导体封装领域正在推进的微米级布线和接合状态的评估需求。在芯片粒（chiplet）和三维集成中，利用TSV（硅通孔）和混合键合将多个芯片高密度连接，接合部产生的微小空洞或剥离会影响成品率和长期可靠性。若能无需切割而观察大面积封装，则有望在锁定异常位置后进行截面分析，与破坏性分析相结合，高效查明故障原因。

未来：扩展到多领域并推进AI分析

JFE技术研究计划将这一服务扩展到全固态电池、锂离子电池、半导体封装、显卡（graphics board）、晶圆等领域的研究开发、质量保证和故障分析。今后还将推进定量分析和AI分析以提高分析数据水平，并与其他评估手段联动，支持制造业等客户优化研发/产品开发的整体流程。