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Analyse de revêtements en or (XRF)

Cet exemple d’application présente un cas d’analyse des revêtements en or en utilisant la méthode de spectrométrie de fluorescence des rayons X dite XRF.

 CONTEXTE 

Les revêtements en or sont appliqués pour les cas nécessitant une haute conductivité et une résistance à la corrosion importante. L’or offre une bonne conductivité électrique mais sa souplesse limitée et sa température de fusion faible peuvent être des facteurs limitants. L’or est un des métaux précieux qui ont d’excellente capacité au soudage, à la soudure et à la réflectivité infrarouge. Généralement, l’or est plaqué entre 0,05 à 8,0 microns.

Circuit électronique en or

Image illustrant l'appareil X STRATA 920

Le X-STRATA 920 est un appareil de mesure des épaisseurs de revêtements et matériaux métalliques monocouches et/ou multicouches par micro-fluorescence X (micro-XRF).

 

Logo Hitachi

 L’APPLICATION 

L’or est en général utilisé dans l’industrie électrique pour les connecteurs ou les circuits imprimés, et dans l’industrie électronique pour les transistors intégrés dans les circuits. L’utilisation de l’or dans ces industries est lié au fait que seulement ce métal peut permettre de respecter les exigences strictes en matière de performances et de propriétés. Les excellentes propriétés de résistance physique et chimique compensent le prix élevé de l’or. L’or est également couramment utilisé pour en faire un revêtement sur des bijoux en laiton ou sur d’autres métaux pour obtenir l’attrait et la couleur souhaités, et aussi éviter le ternissement.

Afin de garantir une bonne fonctionnalité des composants plaqués, les revêtements doivent avoir une épaisseur en or constante. L’appareil X-STRATA 920 permet d’obtenir des analyses non destructives rapides et fiables des revêtements en or avec un haut degré de confiance avec très peu de temps de préparation pour l’échantillon. Le système est très facile d’utilisation. Sa conception robuste et résistante est parfaitement adaptée pour les milieux de production.

La famille d’analyseurs EDXRF de table d’Hitachi est utilisée dans le domaine depuis plus de vingt ans et conçoit la solution la plus efficace pour mesurer l’épaisseur des revêtements en or.

 Résultats 

Les performances typiques pour des applications courantes et représentatives sont présentées dans les tableaux ci-dessous. La précision a été calculée à partir de la répétabilité de 30 mesures consécutives. La précision est influencée par le temps de mesure, la taille du collimateur, les éléments présents et la gamme d’épaisseur. Dans certains cas, l’erreur peut être réduite en optimisant la plage d’étalonnage pour des applications spécifiques.

Applications STANDARDS

Couche supérieur 2e couche 3e couche Substrat
Au Cu, Co
Au Ni Cu, Brass, Bronze, CuNi, Ni
Au Pd Cu
Au Pd Ni Cu, Brass, Fe

PerformanceS STANDARDS pour une application à une seule couche

Au/Cu utilisant le collimateur circulaire de 0.3 mm de diamètre.

Substance à analyser Plage de test Erreur standard Précision
Au 0.089 – 2.71 μm 0.025 μm ou 5% d’erreur relative 0.004 μm pour 0.10 μm ou 0.028 μm pour 1.03 μm

PerformanceS STANDARDS pour une application A DOUBLE COUCHE

Au/Ni/CuSn utilisant le collimateur circulaire de 0.3 mm de diamètre.

Substance à analyser Plage de test Erreur standard Précision
Au 0.089 – 0.533 μm 0.025 μm ou 5% d’erreur relative 0.008 μm pour 0.53 μm ou 0.012 μm pour 0.99 μm
Ni 0.86 – 4.31 μm 10% d’erreur relative 0.075 μm pour 4.4 μm ou 0.041 μm pour 1.77 μm

PerformanceS STANDARDS pour une application A DOUBLE COUCHE

Au/Pd/Cu utilisant le collimateur circulaire de 0.3 mm de diamètre.

Substance à analyser Plage de test Erreur standard Précision
Au 0.05 – 0.53 μm 0.025 μm ou 5% d’erreur relative 0.008 μm pour 0.50 μm ou 0.003 μm pour 0.25 μm
Pd 0.8 – 0.50 μm 10% d’erreur relative 0.017 μm pour 0.53 μm ou 0.006 μm pour 0.25 μm

PerformanceS STANDARDS pour une application A TRIPLE COUCHE

Au/Pd/Ni/Cu utilisant le collimateur circulaire de 0.3 mm de diamètre.

Substance à analyser Plage de test Erreur standard Précision
Au 0.01 – 0.5 μm 0.025 μm ou 5% d’erreur relative 0.026 μm pour 0.58 μm
Pd 0.02 – 0.5 μm 10% d’erreur relative 0.010 μm pour 0.55 μm
Ni 2.25 – 10.1 μm 15% d’erreur relative 0.19 μm pour 4.50 μm

 En résumé 

La gamme d’analyseurs XRF X-STRATA 920 offre une analyse précise et fiable des revêtements en or. Grâce aux normes d’étalonnage traçables de chez Hitachi, les échantillons utilisés en milieu de production peuvent être mesurés simplement et rapidement par des opérateurs de tous niveaux. Les résultats apparaissent en quelques secondes, ce qui permet une optimisation quasi instantanée du processus de production.

En savoir plus sur l'appareil X-STRATA 920

Pour en savoir plus sur cet appareil, retrouvez toutes les informations et spécifications de ce produit sur notre page internet dédiée à X-STRATA 920. Vous pourrez également y télécharger une plaquette ou demander un devis.

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