超音波を用いた計測

超音波による計測・評価の概要

受託計測

物体の内部検査に超音波が適していることは論を待ちません。

表面波など表面沿いに伝わる波を用いれば、超音波により表面きずの検査なども可能です。

当社では、製品(サンプル)や素材(サンプル)の内部や表面を検査・評価したい方々のニーズにお応えし、経験が深いスタッフが最適な測定方法をご提案したうえで、サンプル等の検査・評価を行います。

超音波スキャナーへドライ超音波機構を組み込んだ検査の例 超音波スキャナーへドライ超音波機構を組み込んだ検査の例

当社測定技術の特徴

  • 超音波集束ビームを用いた計測技術
  • 特殊ビームフォーミング技術を含む超音波フェイズドアレイを用いた計測技術
  • 表面波、板波を用いた計測技術
  • 超音波計測信号のディジタル信号処理技術
  • 特殊環境(高温環境等)における超音波計測技術
  • ドライ超音波非破壊評価技術

適用可能な分野の例

  • 製品や材料の内部欠陥(異物、クラック等)検出:最小10μm超微小欠陥検出までの検出評価。
  • 製品や構造物の表面クラック検出:深さ10μmの極めて浅いクラック検出評価。
  • 接着構造物や電子部品の接着・接合部不良検出
  • 溶接部やその他の接合部の品質評価
  • 複合材料や有機材料の内部きず検出、品質評価
  • 超音波音速測定や散乱波計測による材料解析

超音波フォーカスビームを用いた接合不良検出

超音波フォーカスビームを利用し、φ10μm以上の接合不良を検出します。

特殊なビームフォーミングを行うフェイズドアレイを用いた超高速検査や被検体を濡らさないドライ測定も可能です。

多層体の接合不良の検出方法 多層体の接合不良の検出方法(左:パルス反射法、右:透過法)

JFEテクノリサーチの多層体接合不良検出技術の特長

  1. 接合不良検出能と検査速度とを両立したメソッドや装置を提供します。
  2. あらゆる検査シーン(受託試験、装置開発:抜き取り検査、インライン検査、オンライン検査)に対応します。
  3. 欠陥検出能 φ10μm以上
  4. 検査速度 長さ約20mm×深さ3mmの断面に存在するφ20μm以上の内部欠陥を所要時間0.1ms以内に検出可能な技術を有します。

対応可能な測定対象

  1. 金属の接合部―接合欠陥
  2. CFRPなどFRP製品ー接着不良、層間剥離
  3. パワー半導体など電子部品-接合不良、剥離

超音波フォーカスビームを用いた微小内部欠陥検出

超音波フォーカスビームを利用し、φ10μm以上の内部欠陥を検出します。

特殊なビームフォーミングを行うフェイズドアレイを用いて超高速検査も可能です。

当社が開発した内部欠陥検出装置の一例(ドライ超音波カメラシステム)

JFEテクノリサーチの内部欠陥検出技術の特長

  1. 欠陥検出能と検査速度とを両立したメソッドや装置を提供します。
  2. あらゆる検査シーン(受託試験、装置開発:抜き取り検査、インライン検査、オンライン検査)に対応します。
  3. 欠陥検出能 φ10μm以上
  4. 検査速度 長さ約20mm×深さ3mmの断面に存在するφ20μm以上の内部欠陥を所要時間0.1ms以内に検出可能な技術を有します。

対応可能な測定対象―検出可能な内部欠陥

  1. 金属製品およびその接合部―ボイド、非金属介在物、割れ、接合欠陥
  2. セラミックスーボイド、異物、割れ
  3. CFRPなどFRP製品、プラスチックスーボイド、接着不良、層間剥離
  4. パワー半導体など電子部品-接合不良、剥離、割れ、ボイド

ステンレス鋼材のなかのφ20μm円形平面きずの検出

ステンレス鋼材のなかのφ20μm円形平面きずの検出

拡散接合法により製作したφ20μm円形平面きず(深さ位置1mm)を周波数75MHzの超音波フォーカスビームを用いて検出した例です。

熱処理により結晶粒が粗大化したステンレス鋼材であってもφ20μmの内部きずを検出できています。

同等の測定をフェイズドアレイを用いて高速に実施することや被検体を濡らさずにドライ状態で実施することも可能です。

CFRPの層間剥離の検出

落錘試験によりCFRP板に発生させた層間剥離を周波数25MHzのフェイズドアレイプローブを用いて映像化した例です(ドライ超音波カメラを使用)。

フェイズドアレイの素子ピッチは0.5mmのため、やや粗い映像となりましたが、緑色の剥離部分を明瞭にとらえることができています。

Cスコープ Cスコープ

パワー半導体の内部観察

パワーMOSFETの内部を周波数75MHzの超音波フォーカスビームを用いて観察した例です。

下部に写っているグレーの四角の内部にある白い点は、ハンダ接合不良であるとみられます。

パワーMOSFETの内部

装置販売

超音波による計測に関しては、装置の販売も行っております。

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