Wire Facts: Plating Thickness

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Mesures pour l’or, le palladium, l’argent

Le cuivre et les alliages de cuivre sont souvent revêtus d’un dépôt électrolytique de métal précieux. Ces revêtements peuvent être soit simples comme dans le cas du cuivre revêtu d’argent, soit en couches multiples comme les fils d’alliages revêtus de nickel-or ou de nickel-palladium-or.

Les performances caractérisant les dépôts de purs métaux précieux peuvent être améliorées avec des additifs sous forme d’alliage. Par exemple le nickel ou le cobalt peuvent être ajoutés à l’or afin de produire une suface en or dur. En dopant les performances désirées du dépôt électrolytique, ces additifs changent aussi la densité du revêtement. Cela affecte ainsi la mesure d’épaisseur du revêtement.

Les dépôts de métaux précieux sont le plus adéquatement mesurés par les techniques de fluorescence aux rayons X. Le fil revêtu est soumis à un bombardement de rayons X et la flurescence typique du revêtement est émise. La fluorescence X est détectée par un compteur. En utilisant le nombre compté sur une durée d’échantillonnage, la densité du dépôt, la flurescence et les constantes d’absorption, une épaisseur du dépôt est calculée. Comme il s’agit ici d’une valeur calculée, des procédures de standardisation et de corrélation sont employées pour en assurer la précision et l’exactitude. Les standards d’épaisseur à valeur et densité certifiée sont utilisés pour étalonner l’équipement de mesure. La technique de fluorescence aux rayons X  ne mesure une épaisseur que sur la base d’une densité définie. La densité effective du dépôt est très difficile à mesurer et l’on doit en sélectionner la valeur sur une échelle établie avant de mesurer l’épaisseur.

Comme pour tout instrument, l’exactitude et la précision sont en relation avec les standards utilisés. L' »erreur contingente » en fluorescence X est tenue généralement pour ±5% et représente l’incertitude de la technique même de mesure. Si la densité pour le dépôt électrolytique est mal définie pour l’algorithme de calcul de l’épaisseur, l’épaisseur ainsi déterminée peut sensiblement différer de la valeur « réelle » de l’épaisseur.

La surface d’échantillonnage déterminée par la taille du faisceau collimaté influence aussi la valeur mesurée. La pratique généralement acceptée est l’usage d’une taille de collimateur qui n’excède pas la moitié mais est plutôt de l’ordre du tiers de la dimension de la surface du fil mesuré. Ceci est particulièrement décisif dans le cas du fil rond.

Le durées d’échantillonnage doivent être prises en considération. Les durées plus longues mettent en jeu des cycles plus nombreux augmentant la précision et donc l’acuité de la mesure, mais le bénéfice diminue pour les durées d’échantillonnage au-delà d’une minute.

Le positionnement de l’échantillon est aussi important. L’échantillons est sensé être mis à plat et placés à bonne hauteur dans l’appareil de mesure. Des hauteurs de mesure incorrectes peuvent induire de 10 à 15% d’erreur de mesure. L’échantillon doit être positionné de telle manière que le faisceau collimaté bombarde au long de l’axe d’un morceau droit de fil.

Afin de reproduire les lectures d’épaisseur de métaux précieux au sein des tables définissant l’exactitude pour la fluorescence X en utilisant différents équipements de test en divers lieux, les facteurs suivants doivent être établis :

  • Spot d’échantillonnage
  • Taille du collimateur
  • Sampling Time
  • Valeur de densité 

Valeurs acceptées de densité pour différents dépôts de métaux précieux :

  • Deposit Type
  • Or pur
  • Or « dur »
  • Palladium
  • Argent
  • Valeur de densité
  • 19,3 gm/cm³
  • 15,7 – 17,9 gm/cm³
  • 10,7 – 11,7 gm/cm³
  • 10,5 gm/cm³