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제품 속 숨겨진 이물, SEM으로 밝혀낸 미세구조의 비밀
이물 분석은 제품의 품질과 신뢰성을 확보하기 위해 반드시 수행해야 하는 핵심 공정입니다. 제조 과정에서 발생하는 미세 입자나 오염물은 눈으로 확인하기 어렵기 때문에, 정밀한 관찰 장비가 필요합니다. 주사전자현미경(SEM)은 높은 해상도로 이물의 표면 형태와 미세 구조를 관찰할 수 있어, 이물의 기원과 생성 과정을 파악하는 데 중요한 역할을 합니다. 또한 SEM에 부착된 EDS 분석 기능을 사용하면 입자의 원소 조성을 신속하게 확인할 수 있으므로, 금속, 산화물, 유기물 등 이물의 종류를 정확하게 식별할 수 있습니다. 이를 통해 제조 과정의 오염원을 추적하고, 품질 문제를 사전에 예방할 수 있어 다양한 산업 분야에서 SEM-EDS 분석은 필수적인 품질관리 도구로 사용됩니다.
SEM-EDS 기반의 이물 분석은 제조·반도체·배터리·바이오 등 다양한 산업에서 제품 신뢰성을 높이는 데 중요한 기술로 자리 잡고 있습니다. 특히 이물은 수 µm 이하의 미세한 크기로 존재하는 경우가 많아, 고해상도 관찰이 가능한 COXEM의 Tabletop SEM EM-40이 효과적으로 활용됩니다. EM-40은 SE/BSE 검출기를 통해 이물의 형상, 표면 질감, 밀도 차이를 선명하게 분석할 수 있으며, EDS 옵션을 사용하면 원소 성분을 실시간으로 확인할 수 있습니다. 또한 간편한 시료 준비와 저진공 모드를 활용하면 비전도성 시료도 금속 코팅 없이 분석할 수 있어, 빠르고 효율적인 이물 분석 워크플로를 구축할 수 있습니다. 이러한 특성 덕분에 EM-40은 생산 라인의 불량 원인 규명, 공정 개선, 오염 메커니즘 분석 등 품질관리 전반에서 매우 유용한 장비로 활용되고 있습니다.
- 시편 전 처리 과정
Step 1. PMMA 내부의 의심 이물 부위를 중심으로 시료를 절단합니다.
Step 2. 절단된 시료의 표면을 연마하여 균일한 분석 면을 확보합니다.
Step 3. 시료의 도전성 확보를 위해 Au로 SPT-20 내에서 이온 스퍼터 코팅을 실시합니다.
- SEM Image (SE/BSE)
[PMMA]
[PMMA]
- EDS Analysis
[EDS Mapping 이미지]
[EDS Data and Spectrum]
COXEM의 주사전자현미경 EM-40을 이용해 성분분석(EDS Analysis)한 결과입니다. 분석 결과, C와 O로 주로 구성된 PMMA 내부에 FE, Cr, Mn, Ni 등의 금속 원소가 뚜렷하게 확인되었습니다. 이를 통해, 불량이 의심되는 이물 분석에 SEM-EDS 분석이 적절함을 보여줍니다.
- EDS Results
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