ISO 14571:2020
(Main)Metallic coatings on non-metallic basis materials — Measurement of coating thickness — Micro-resistivity method
Metallic coatings on non-metallic basis materials — Measurement of coating thickness — Micro-resistivity method
This document specifies a method for non-destructive measurements of the thickness of conductive coatings on non-conductive base materials. This method is based on the principle of the sheet resistivity measurement and is applicable to any conductive coatings and layers of metal and semiconductor materials. In general, the probe has to be adjusted to the conductivity and the thickness of the respective application. However, this document focuses on metallic coatings on non-conductive base materials (e.g. copper on plastic substrates, printed circuit boards). This method is also applicable to thickness measurements of conductive coatings on conductive base materials, if the resistivity of the coating and the base material is significantly different. However, this case is not considered in this document.
Revêtements métalliques sur matériaux non-métalliques — Mesurage de l'épaisseur des revêtements — Méthode utilisant la micro-résistivité
Le présent document spécifie une méthode de mesurages non destructifs de l’épaisseur des revêtements conducteurs sur des matériaux de base non conducteurs. Cette méthode repose sur le principe du mesurage de la résistivité d’une plaque et elle est applicable à tous les revêtements conducteurs et couches de métaux et de matériaux semi-conducteurs. En général, le palpeur doit être ajusté à la conductivité et à l’épaisseur de l’application correspondante. Toutefois, le présent document est centré sur les revêtements métalliques appliqués sur des matériaux de base non conducteurs (par exemple, cuivre sur substrats en plastique, cartes de circuits imprimés). Cette méthode est aussi applicable aux mesurages d’épaisseur des revêtements conducteurs sur des matériaux de base conducteurs, si la résistivité du revêtement et celle du matériau de base sont nettement différentes. Cependant, ce cas n’est pas traité dans le présent document.
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
NORME ISO
INTERNATIONALE 14571
Première édition
2020-11
Revêtements métalliques sur
matériaux non-métalliques —
Mesurage de l'épaisseur des
revêtements — Méthode utilisant la
micro-résistivité
Metallic coatings on non-metallic basis materials — Measurement of
coating thickness — Micro-resistivity method
Numéro de référence
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
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y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut
être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
Case postale 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Genève
Tél.: +41 22 749 01 11
E-mail: copyright@iso.org
Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii
Sommaire Page
Avant-propos .iv
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives .1
3 Termes et définitions . 1
4 Principe de mesure . 1
5 Facteurs affectant l’incertitude de mesure . 4
5.1 Plage de mesure . 4
5.2 Résistivité du revêtement . 4
5.3 Largeur de l’échantillon . 5
5.4 Courbure . 5
5.5 Rugosité de surface . 5
5.6 Température . 5
5.7 Pression de contact du palpeur . 5
6 Étalonnage des instruments.6
6.1 Généralités . 6
6.2 Étalons . 6
6.3 Vérification . . 6
7 Mode opératoire . 6
7.1 Généralités . 6
7.2 Largeur de l’échantillon . 6
7.3 Courbure . 6
7.4 Nombre de mesurages . 7
7.5 Propreté de la surface . 7
8 Exigences relatives à la précision . 7
9 Rapport d’essai . 7
Annexe A (informative) Méthode de détermination de la largeur de trajet critique du
courant . 8
Bibliographie .10
iii
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux.
L'ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier, de prendre note des différents
critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a
été rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir
www.iso.org/directives).
L'attention est attirée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l'élaboration du document sont indiqués dans l'Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l'ISO (voir www.iso.org/brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l'ISO liés à l'évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l'adhésion
de l'ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles
techniques au commerce (OTC), voir www.iso.org/avant-propos.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 107, Revêtements métalliques et
autres revêtements inorganiques, en collaboration avec le comité technique CEN/TC 262, Revêtements
métalliques et autres revêtements inorganiques, incluant ceux pour la protection contre la corrosion et les
essais de corrosion des métaux et alliages, du Comité européen de normalisation (CEN), conformément à
l’accord de coopération technique entre l’ISO et le CEN (Accord de Vienne).
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes
se trouve à l’adresse www.iso.org/fr/members.html.
iv
NORME INTERNATIONALE ISO 14571:2020(F)
Revêtements métalliques sur matériaux non-
métalliques — Mesurage de l'épaisseur des revêtements —
Méthode utilisant la micro-résistivité
1 Domaine d’application
Le présent document spécifie une méthode de mesurages non destructifs de l’épaisseur des revêtements
conducteurs sur des matériaux de base non conducteurs. Cette méthode repose sur le principe
du mesurage de la résistivité d’une plaque et elle est applicable à tous les revêtements conducteurs
et couches de métaux et de matériaux semi-conducteurs. En général, le palpeur doit être ajusté à la
conductivité et à l’épaisseur de l’application correspondante. Toutefois, le présent document est centré
sur les revêtements métalliques appliqués sur des matériaux de base non conducteurs (par exemple,
cuivre sur substrats en plastique, cartes de circuits imprimés).
Cette méthode est aussi applicable aux mesurages d’épaisseur des revêtements conducteurs sur
des matériaux de base conducteurs, si la résistivité du revêtement et celle du matériau de base sont
nettement différentes. Cependant, ce cas n’est pas traité dans le présent document.
2 Références normatives
Le présent document ne contient aucune référence normative.
3 Termes et définitions
Aucun terme n’est défini dans le présent document.
L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en
normalisation, consultables aux adresses suivantes:
— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse https:// www .electropedia .org/
4 Principe de mesure
La méthode de résistivité de la plaque utilise un « palpeur à 4 points » tel qu’illustré à la Figure 1.
Une rangée de quatre pointes en métal chargées par ressort est placée en contact avec la surface du
revêtement conducteur. Les distances entre les pointes extérieures et intérieures, S et S , sont égales.
1 3
Généralement, on fait passer un courant constant dans les deux contacts extérieurs (numérotés 1). Le
courant introduit pénètre dans le matériau conducteur du revêtement avec une résistivité ρ. La chute
de tension qui en résulte est mesurée entre les deux contacts intérieurs (numérotés 2).
En général, le courant introduit n’est pas uniformément réparti sur la section du revêtement et il
n’est pas parallèle au revêtement (voir la Figure 2). La densité de courant diminue lorsque la distance
augmente sur la ligne directe entre les contacts extérieurs numérotés 1 (avec la profondeur et la
largeur). Si le courant est efficacement limité par l’épaisseur du revêtement, la chute de tension entre
les contacts intérieurs numérotés 2 est une mesure de l’épaisseur.
Légende
1 contacts extérieurs du palpeur
2 contacts intérieurs du palpeur
3 revêtement conducteur
4 matériau de base non conducteur
t épaisseur du revêtement
Figure 1 — Représentation schématique de la méthode de résistivité de la plaque
Légende
1 contacts extérieurs du palpeur
2 contacts intérieurs du palpeur
3 revêtement conducteur
4 matériau de base non conducteur
t épaisseur du revêtement
Figure 2 — Représentation schématique du courant non uniformément réparti dans le
revêtement
La chute de tension mesurée dépend de la résistivité du revêtement métallique, de la géométrie
du palpeur (distance des quatre contacts du palpeur S , S , S ), du courant appliqué et de l’épaisseur
1 2 3
du revêtement. Si la résistivité du revêtement peut être supposée homogène et si l’épaisseur est
suffisamment réduite, la chute de tension mesurée est déterminée uniquement par l’épaisseur, qui
n’est pas connue, et par le courant appliqué. En général, il n’existe pas d’équation simple et pratique
pour calculer l’épaisseur en fonction de la résistivité du matériau, de la géométrie du palpeur et de la
tension et du courant mesurés. Il existe toutefois des approximations bien connues qui peuvent être
utilisées dans la pratique dans certains cas. En particulier, lorsque les distances entre les pointes sont
égales (S = S = S = S) et pour un rapport épaisseur/espacement des palpeurs t/S < 0,5, l’épaisseur du
1 2 3
revêtement, t, en micromètres, peut être calculée à l’aide de la Formule (1), lorsque t/S < 0,5:
I ln()2
t=ρ (1)
V π
où
ρ est la résistivité du revêtement, en μΩ⋅m;
V est la différence de potentiel entre les pointes intérieures du palpeur, en volts;
I est le courant qui circule dans les pointes extérieures du palpeur, en ampères;
S est l’espacement égal entre les pointes du palpeur (S = S = S = S ).
1 2 3
ISO
...
ISO/TC 107
Style Definition: Heading 1: Indent: Left: 0 pt, First
line: 0 pt
Date : 2020-11-22
Style Definition: Heading 2: Font: Bold, Tab stops: Not
at 18 pt
ISO 145711457:2020(F)
Style Definition: Heading 3: Font: Bold
ISO/TC 107
Style Definition: Heading 4: Font: Bold
Style Definition: Heading 5: Font: Bold
Secrétariat : KATS
Style Definition: Heading 6: Font: Bold
Revêtements métalliques sur matériaux non-métalliques — Mesurage de l'épaisseur des
Style Definition: ANNEX
revêtements — Méthode utilisant la micro-résistivité
Style Definition: Body Text_Center
Metallic coatings on non-metallic basis materials — Measurement of coating thickness —
Style Definition: Dimension_100
Micro-resistivity method
Style Definition: Figure Graphic
Style Definition: Figure subtitle
Style Definition: List Continue 1
Style Definition: List Number 1
Style Definition: RefNorm
Style Definition: AMEND Terms Heading: Font: Bold
Style Definition: AMEND Heading 1 Unnumbered:
Font: Bold
Formatted: Font: Italic
Type du document: Norme internationale
Sous-type du document:
Stade du document: (60) Publication
Langue du document: F
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
Formatted: Pattern: Clear
Formatted: Pattern: Clear
Droits de reproduction réservés. Sauf indication contraire, aucune partie de cette publication ne peut être
reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y
compris la photocopie, l’affichage sur l’internet ou sur un Intranet, sans autorisation écrite préalable. Les
demandes d’autorisation peuvent être adressées à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO
dans le pays du demandeur.
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Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
copyright@iso.org
www.iso.org
2 © ISO 2020 – Tous droits réservés
Sommaire Page
Avant-propos . iv
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Principe de mesure . 1
5 Facteurs affectant l’incertitude de mesure . 4
5.1 Plage de mesure . 4
5.2 Résistivité du revêtement . 4
5.3 Largeur de l’échantillon . 5
5.4 Courbure . 5
5.5 Rugosité de surface. 5
5.6 Température . 5
5.7 Pression de contact du palpeur . 5
6 Étalonnage des instruments . 6
6.1 Généralités . 6
6.2 Étalons . 6
6.3 Vérification . 6
7 Mode opératoire . 6
7.1 Généralités . 6
7.2 Largeur de l’échantillon . 6
7.3 Courbure . 7
7.4 Nombre de mesurages . 7
7.5 Propreté de la surface . 7
8 Exigences relatives à la précision . 7
9 Rapport d’essai. 7
Annexe A (informative) Méthode de détermination de la largeur de trajet critique du
courant . 9
Bibliographie . 11
Avant-propos
L’ISOL'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale
d’organismesd'organismes nationaux de normalisation (comités membres de l’ISO).
L’élaborationl'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée aux comités
techniques de l’ISOl'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie
du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l’ISOl'ISO participent également aux travaux. L’ISOL'ISO
collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour
sont décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier, de prendre note des
différents critères d’approbationd'approbation requis pour les différents types de documents
ISO. Le présent document a été rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les
Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www.iso.org/directiveswww.iso.org/directives).
L’attentionL'attention est attirée sur le fait que certains des éléments du présent document
peuvent faire l’objetl'objet de droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISOL'ISO
ne saurait être tenue pour responsable de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et
averti de leur existence. Les détails concernant les références aux droits de propriété
intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de l’élaborationl'élaboration du document
sont indiqués dans l’Introductionl'Introduction et/ou dans la liste des déclarations de brevets
reçues par l’ISOl'ISO (voir www.iso.org/brevetswww.iso.org/brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont
données pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient
constituer un engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et
expressions spécifiques de l’ISOl'ISO liés à l’évaluationl'évaluation de la conformité, ou pour toute
information au sujet de l’adhésionl'adhésion de l’ISOl'ISO aux principes de l’Organisation
mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles techniques au commerce (OTC), voir le
lien suivant : www.iso.org/iso/fr/avant-propos.htmlwww.iso.org/avant-propos.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 107, Revêtements métalliques
et autres revêtements inorganiques, en collaboration avec le comité technique CEN/TC 262,
Revêtements métalliques et autres revêtements inorganiques, incluant ceux pour la protection
contre la corrosion et les essais de corrosion des métaux et alliages, du Comité européen de
normalisation (CEN), conformément à l’accord de coopération technique entre l’ISO et le CEN
(Accord de Vienne).
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le
présent document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive
desdits organismes se trouve à l’adresse www.iso.org/fr/members.html.
4 © ISO 2020 – Tous droits réservés
www.iso.org/fr/members.html.
NORME INTERNATIONALE ISO 14571:2020(F)
Revêtements métalliques sur matériaux non métalliques —
Mesurage de l'épaisseur des revêtements — Méthode utilisant
la micro-résistivité
1 Domaine d’application
Le présent document spécifie une méthode de mesurages non destructifs de l’épaisseur des
revêtements conducteurs sur des matériaux de base non conducteurs. Cette méthode repose sur le
principe du mesurage de la résistivité d’une plaque et elle est applicable à tous les revêtements
conducteurs et couches de métaux et de matériaux semi-conducteurs. En général, le palpeur doit être
ajusté à la conductivité et à l’épaisseur de l’application correspondante. Toutefois, le présent
document est centré sur les revêtements métalliques appliqués sur des matériaux de base non
conducteurs (par exemple, cuivre sur substrats en plastique, cartes de circuits imprimés).
Cette méthode est aussi applicable aux mesurages d’épaisseur des revêtements conducteurs sur des
matériaux de base conducteurs, si la résistivité du revêtement et celle du matériau de base sont
nettement différentes. Cependant, ce cas n’est pas traité dans le présent document.
2 Références normatives
Le présent document ne contient aucune référence normative.
3 Termes et définitions
Aucun terme n’est défini dans le présent document.
Formatted: Adjust space between Latin and Asian text,
Adjust space between Asian text and numbers
L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en
normalisation, consultables aux adresses suivantes ::
— ISO Online browsing platform : disponible à l’adresse
https://www.iso.org/obphttps://www.iso.org/obp
Formatted: Hyperlink
— IEC Electropedia : disponible à l’adresse
http://www.electropedia.org/https://www.electropedia.org/
4 Principe de mesure
La méthode de résistivité de la plaque utilise un « palpeur à 4 points » tel qu’illustré à la Figure 1. Une
rangée de quatre pointes en métal chargées par ressort est placée en contact avec la surface du
revêtement conducteur. Les distances entre les pointes extérieures et intérieures, S et S , sont égales.
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Généralement, on fait passer un courant constant dans les deux contacts extérieurs (numérotés 1). Le
courant introduit pénètre dans le matériau conducteur du revêtement avec une résistivité ρ. La chute
de tension qui en résulte est mesurée entre les deux contacts intérieurs (numérotés 2).
En général, le courant introduit n’est pas uniformément réparti sur la section du revêtement et il n’est
pas parallèle au revêtement (voir la Figure 2). La densité de courant diminue lorsque la distance
augmente sur la ligne directe entre les contacts extérieurs numérotés 1 (avec la profondeur et la
largeur). Si le courant est efficacement limité par l’épaisseur du revêtement, la chute de tension entre
les contacts intérieurs numérotés 2 est une mesure de l’épaisseur.
14571_ed1fig1.eps
Légende
1 contacts extérieurs du palpeur
2 contacts intérieurs du palpeur
3 revêtement conducteur
4 matériau de base non conducteur
t épaisseur du revêtement
Figure 1 — Représentation schématique de la méthode de résistivité de la plaque
Commented [eXtyles2]: The figure "Figure 1 " is not
cited in the text. Please add an in-text citation or delete the
figure.
2 © ISO 2020 – Tous droits réservés
14571_ed1fig2a.eps 14571_ed1fig2b.eps
Légende
1 contacts extérieurs du palpeur
2 contacts intérieurs du palpeur
3 revêtement conducteur
4 matériau de base non conducteur
t épaisseur du revêtement
Figure 2 — Représentation schématique du courant non uniformément réparti dans le
Commented [eXtyles3]: The figure "Figure 2 " is not
cited in the text. Please add an in-text citation or delete the
revêtement
figure.
La chute de tension mesurée dépend de la résistivité du revêtement métallique, de la géométrie du
palpeur (distance des quatre contacts du palpeur S1, S2, S3), du courant appliqué et de l’épaisseur du
revêtement. Si la résistivité du revêtement peut être supposée homogène et si l’épaisseur est
suffisamment réduite, la chute de tension mesurée est déterminée uniquement par l’épaisseur, qui
n’est pas connue, et par le courant appliqué. En général, il n’existe pas d’équation simple et pratique
pour calculer l’épaisseur en fonction de la résistivité du matériau, de la géométrie du palpeur et de la
tension et du courant mesurés. Il existe toutefois des approximations bien connues qui peuvent être
utilisées dans la pratique dans certains cas. En particulier, lorsque les distances entre les pointes sont
égales (S = S = S = S) et pour un rapport épaisseur/espacement des palpeurs t/S < 0,5, l’épaisseur
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du revêtement, t, en micromètres, peut être calculée à l’aide de la Formule (1), lorsque t/S < 0,5 :
I ln(2)
t=ρ (1)
V π
où
ρ est la résistivité du revêtement, en μΩ⋅m ;
V est la différence de potentiel entre les pointes intérieures du palpeur, en volts ;
I est le courant qui circule dans les pointes extérieures du palpeur, en ampères ;
S est l’espacement égal entre les pointes du palpeur (S = S1 = S2 = S3).
4 © ISO 2020
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