第1章 異物分析の目的および代表的な異物

• 1 異物の定義とその対策
  • 1.1 異物はどこまで対策すべきか?
  • 1.2 解決へ向けて
• 2 問題解決に必要な異物分析とは?
• 3 異物問題の早期解決に向けた心得
• 4 代表的な混入異物の事例と対策
  • 4.1 作業者に由来する異物
    • 4.1.1 作業者からの発塵
    • 4.1.2 毛髪類
    • 4.1.3 繊維
  • 4.2 昆虫
    • 4.2.1 侵入対策
    • 4.2.2 混入しやすい昆虫の例
  • 4.3 カビ
    • 4.3.1 発生対策
    • 4.3.2 付着異物としてのカビ

第2章 異物分析前の情報収集と形態・性状の確認

• 1 異物分析前の情報収集
• 2 異物の形態観察
  • 2.1 実体顕微鏡、デジタルマイクロスコープ
  • 2.2 走査型電子顕微鏡 (SEM)
  • 2.3 X線マイクロCT
    • 2.3.1 X線マイクロCTの原理
    • 2.3.2 内部構造の観察
• 3 形態的知見からの識別
• 4 異物分析手法の選択

第3章 異物分析の前処理およびサンプリング技術

• 1 はじめに
• 2 分析解析について
  • 2.1 必要な知見と専門性
  • 2.2 分析解析フロー
• 3 前処理、およびサンプリング機器の種類と特徴
  • 3.1 フィルタリング
  • 3.2 超音波洗浄機による分離
  • 3.3 マニピュレータによる微小異物のピックアップ
  • 3.4 断面作成
    • 3.4.1 機械研磨
    • 3.4.2 ウルトラミクロトーム
    • 3.4.3 FIB-SEM40
    • 3.4.4.トリプルイオンミリング
• 4 おわりに

第4章 異物分析手法

第1節 FT-IRによる異物分析

• 1 FT-IRの原理・特徴
  • 1.1 赤外スペクトルでわかること
  • 1.2 FT-IRの原理と構造
  • 1.3 種々の測定法と付属品
    • 1.3.1 全反射法 (ATR法)
    • 1.3.2 プリズムの選択
• 2 赤外顕微鏡による微小試料の測定
• 3 FT-IRでの成分同定と、測定の留意点

第2節 SEM-EDXによる異物分析

• 1 分析機器の原理・特徴
  • 1.1 走査電子顕微鏡-エネルギー分散型X線分析装置とは
  • 1.2 走査電子顕微鏡 (SEM) の原理
  • 1.3 エネルギー分散型X線分析装置 (EDX) の原理
    • 1.3.1 特性X線の発生
    • 1.3.2 面分析 (元素マッピング) の原理
• 2 成分同定
  • 2.1 成分同定の進め方-1、試料の帯電防止
    • 2.1.1 「低真空モード」の利用
    • 2.1.2 帯電防止膜の着膜
  • 2.2 成分同定の進め方-2、試料を探す
    • 2.2.1 試料台と試料の位置の模式図の用意
    • 2.2.2 「原子番号効果」を活用する
  • 2.3 成分同定の進め方-3、熱に弱い試料
    • 2.3.1 変質のみの場合 (変形を伴わない熱ダメージ)
    • 2.3.2 変形する場合 (変形を伴う熱ダメージ)
  • 2.4 成分同定の進め方-4、測定する範囲
    • 2.4.1 試料全体が入る範囲で測定
    • 2.4.2 数点の狭い範囲で測定
    • 2.4.3 面分析 (元素マッピング)
• 3 異物分析事例
  • 3.1 食品添加物中の黒色 (灰色) 異物
    • 3.1.1 異物全体の測定結果と数点の狭い範囲での測定結果
    • 3.1.2 面分析 (元素マッピング) の結果
    • 3.1.3 成分同定の結果
  • 3.2 食品添加物中の金属異物
    • 3.2.1 異物全体の測定結果
    • 3.2.2 面分析 (元素マッピング) の結果
    • 3.2.3 成分同定の結果

第3節 ラマン分析による異物解析

• 1 ラマン分光法の基礎
  • 1.1 ラマン分光法
  • 1.2 レーザーラマン顕微鏡の構成
• 2 ラマン分析による成分同定
  • 2.1 ラマンスペクトル
  • 2.2 異物分析におけるラマン分析の特長
  • 2.3 試料形態に応じた測定条件の設定とテクニック
    • 2.3.1 レーザー波長の選択
    • 2.3.2 対物レンズの選択
    • 2.3.3 回折格子の選択
    • 2.3.4 レーザーパワーと露光時間の設定
    • 2.3.5 共焦点スリット、ピンホールサイズの設定
    • 2.3.6 スペクトルに蛍光が強く現れた場合の回避方法について
• 3 ラマン分析による異物分析事例
  • 3.1 ろ紙の上の黒色異物
  • 3.2 フィルムに埋没した異物
  • 3.3 複数成分からなる異物の測定事例
  • 3.4 ウエハー上の100nmの微小異物 (ビーズ) 測定事例
  • 3.5 同一成分で結晶性が異なる樹脂の混入事例
  • 3.6 ガラスの下の微小異物測定事例
• 4 おわりに

第4節 蛍光X線による異物分析

• 1 蛍光X線分析とは
  • 1.1 蛍光X線分析の原理
  • 1.2 蛍光X線分析装置の特長と種類
    • 1.2.1 蛍光X線分析装置の特長
    • 1.2.2 汎用型蛍光X線分析装置
    • 1.2.3 顕微鏡型蛍光X線分析装置
• 2 異物分析の注意点
  • 2.1 異物分析の試料前処理
    • 2.1.1 試料セルを使用する方法
    • 2.1.2 ポリエチレン袋を使用する方法
    • 2.1.3 粘着テープを使用する場合
    • 2.1.4 異物が粉体、液体の場合
  • 2.2 顕微鏡型蛍光X線分析装置で可能となる分析
• 3 測定事例
  • 3.1 不織布上の異物分析
  • 3.2 プラスチック中の異物分析
  • 3.3 パウチ食品中の異物分析
  • 3.4 プリント基板上の液体分析
  • 3.5 IC内部の異物分析
  • 3.6 電池セパレータ上の異物分析

第5節 EPMAによる異物分析

• 1 はじめに
• 2 EPMAの原理
  • 2.1 各種信号の発生
  • 2.2 特性X線
  • 2.3 装置
    • 2.3.1 光学系
    • 2.3.2 電子光学系
    • 2.3.3 波長分散形分光器 (WDS)
    • 2.3.4 エネルギー分散形分光器 (EDS)
• 3 EPMAの特徴
• 4 EPMAによる成分同定
  • 4.1 定性分析
  • 4.2 定量分析
  • 4.3 面分析

第6節 ToF-SIMSによる異物の検査

• 1 ToF-SIMSの原理・特徴
• 2 ToF-SIMSによる成分同定
  • 2.1 ToF-SIMSスペクトルの開裂パターンの特徴
    • 2.1.1 高分子ポリマーからのToF-SIMSスペクトル
    • 2.1.2 添加剤からのToF-SIMSスペクトル
    • 2.1.3 無機化合物と金属からのToF-SIMSスペクトル
  • 2.2 MS/MS機構による二次イオンの化学構造推定
  • 2.3 異常部からのスペクトル解釈の留意点
    • 2.3.1 スタティック一次イオン照射
    • 2.3.2 イオンエッチングによる表面クリーニングや深さ組成分析の留意点
• 3 ToF-SIMSによる異物分析事例
  • 3.1 MS/MSを利用したPP表面の未知添加剤同定とその面内分布観察
  • 3.2 配線部に発生した微小腐食部観察
• 4 まとめ

第7節 熱脱着・熱分解DART-MSによる異物分析

• 1 原理・特徴
  • 1.1 DART
    • 1.1.1 原理
    • 1.1.2 特徴
  • 1.2 質量分析計 (MS)
    • 1.2.1 四重極型
    • 1.2.2 飛行時間型
    • 1.2.3 MS/MS
  • 1.3 熱脱着・熱分解DART-MS
    • 1.3.1 原理と特徴
    • 1.3.2 熱脱着・熱分解DART-MSに用いる質量分析計
    • 1.3.3 他手法との比較
• 2 測定から解析まで
  • 2.1 測定
    • 2.1.1 サンプリング
    • 2.1.2 装置準備
  • 2.2 解析
    • 2.2.1 バックグラウンド除去
    • 2.2.2 ピークの帰属
    • 2.2.3 差分解析
    • 2.2.4 KendrickMassDefect (KMD) 解析

第5章 異物分析事例

第1節 高分子材料中の異物分析

• 第1項 プラスチック中の異物分析
  • 1 はじめに
  • 2 異物分析に適用する手法
  • 3 異物分析の事例
    • 3.1 事例1 顕微FT-IRおよびDI-MSによる褐色異物の分析
    • 3.2 事例2 顕微ラマンを用いた微小異物の分析
    • 3.3 事例3 顕微ラマンおよびSEM-EDXを用いた積層フィルム内部の異物の分析
    • 3.4 事例4 ピンポイント濃縮法による微量樹脂中の添加剤分析
  • 4 おわりに
• 第2項 同系統材料異物の簡便迅速識別
  • 1 ナイロン編
  • 2 ポリエステル編
  • 3 ポリエチレン編
  • 4 ポリプロピレン編
  • 5 ポリ塩化ビニル編
• 第3項 黒ゴム異物の直接分析
• 第4項 紙製商品パッケージ付着物 (シミ) の直接分析
• 第5項 粘着テープで採取した異物の直接分析
• 第6項 微量添加剤をマーカーとした異物混入経路の推定
• 第7項 製品原料の異常ロット品 (異物) の簡便迅速分析

第2節 金属製品に関する異物分析事例

• 1 膜状異物の分析アプローチ
  • 1.1 はじめに
  • 1.2 各種分析例
    • 1.2.1 FT-IR (フーリエ変換赤外分光法)
    • 1.2.2 XPS (X線光電子分光法)
    • 1.2.3 AES (オージェ電子分光法)
    • 1.2.4 TOF-SIMS (飛行時間型二次イオン質量分析)
    • 1.2.5 熱分解GC/MS (ガスクロマトグラフ質量分析)
  • 1.3 まとめ
• 2 バルク状異物の分析アプローチ
  • 2.1 はじめに
  • 2.2 異物調査の流れ
    • 2.2.1 FT-IRによる繊維状異物の分析
    • 2.2.2 SEM-EDXによる粉状異物の分析
  • 2.3 まとめ

第3節 食品中異物の検査・分析

第1項 食品異物検査

• 1 はじめに
• 2 システム設計
  • 2.1 機器仕様
  • 2.2 磁石の詳細
  • 2.3 アナログフィルタおよびデジタルフィルタの設計
• 3 システムの評価
• 4 まとめ

第2項 食品中の異物分析

• 1 蛍光X線分析による異物分析
• 2 食品中異物分析の事例
  • 2.1 コメ中に混入した石片の分析
  • 2.2 クラッカーに付着した白色異物の分析
  • 2.3 プロセスチーズ中に混入した金属片の分析
• 3 まとめ

第4節 半導体デバイスにおける異物分析

• 1 電子デバイスにおける異物分析の状況
• 2 電子デバイスの異物分析に用いられる代表的な手法
  • 2.1 分光分析 (赤外分光法・ラマン分光法)
    • 2.1.1 概要
    • 2.1.2 原理と特徴
  • 2.2 飛行時間型ニ次イオン質量分析法 (TOF-SIMS)
    • 2.2.1 概要
    • 2.2.2 TOF-SIMSの原理と特徴
• 3 異物の分析事例
  • 3.1 微小異物分析
    • 3.1.1 ラマン分光法による微小異物 (無機化合物) 分析
    • 3.1.2 TOF-SIMSによる微小異物 (サブミクロン異物) 分析
  • 3.2 非破壊によるガラス中の微小異物分析
  • 3.3 溶液中の浮遊微小異物分析
• 4 まとめ

第5節 医薬品中の不純物の分析

• 1 医薬品の不純物
  • 1.1 医薬品の不純物の定義
  • 1.2 ICHM7ガイドライン適用範囲
    • 1.1.1 適用対象
    • 1.1.2 適用対象外
  • 1.3 変異原性不純物を分類する5クラス
  • 1.4 医薬品中DNA反応性 (変異原性) 不純物の許容量
  • 1.5 変異原性不純物の分析
  • 1.6 不純物分析のためのワークフロー
    • 1.6.1 不純物プロファイルを認識する
    • 1.6.2 不純物の構造解析
• 2 医薬品中の溶出物
  • 2.1 抽出物/浸出物の定義
  • 2.2 主な医薬品容器施栓材料とその製造過程
  • 2.3 E&Lの評価手順の概要
    • 2.3.1 情報収集
    • 2.3.2 抽出物の把握
    • 2.2.3 安全性、毒性評価と閾値の確認
    • 2.2.4 浸出物試験による同定および定量

第6節 イメージングIRによる液体製品中の浮遊異物の分析