La "règle des 5 billes " pour une crème à souder reste-t-elle valable aujourd'hui dans les CMS ?

Les amis,

Mes chers amis, Phil Zarrow et Jim Hall, dans leur série audio primée “Board Talk,” ont été récemment interrogés au sujet de la “Règle des 5 billes”. Dans la section des commentaires de cette session, un auditeur a demandé si cette règle, créée dans les années 1990, était encore pertinente. Après tout, les années 1990 ont été l'ère des composants passifs 0603 et 0402 ; les passifs 01005 et même le 008004 sont apparus.

D'abord, évaluons la différence entre une "règle" et une "loi". La Loi de Newton sur le mouvement. est un exemple de loi. Aux vitesses ordinaires, ces lois s'avèrent précises dans les limites de notre capacité de mesure. Si nous nous rappelons les cours de physique fondamentale, ces lois ont été remplacées par la Théorie d'Einstein de la relativité, à des vitesses proches de celle de la lumière. Cependant, dans notre monde de tous les jours, les lois de Newton sont bien... les bonnes lois. Elles sont, dans un contexte pratique, exactes.

Alors, en quoi consiste une "règle" ? Une règle est une formulation qui correspond approximativement à certaines données empiriques ou à l'expérience d'experts. La loi de Moore est en fait une règle, car elle n'est pas précise. Le nombre de transistors double de l'ordre de tous les 18 mois à tous les deux ans. C'est pourquoi je la qualifie de règle, une règle très utile en effet !

La "règle des 5 billes" est clairement une règle. Elle a probablement été mise au point il y a une génération par certains des premiers pionniers des CMS. Elle peut être appuyée par l'expérience, mais je pense qu'il s'agissait plutôt d'un consensus des autorités de l'industrie des CMS des années 1980 et 1990.

En quoi consiste la "règle des 5 billes" ? Elle stipule que le plus grand des diamètres des particules d'une crème à souder doit être tel qu'au moins cinq de ces diamètres puissent couvrir la largeur d'une ouverture de pochoir rectangulaire. Voir Figure 1. Lorsque cette règle fut mise au point, les ouvertures des pochoirs étaient beaucoup plus grossières qu'aujourd'hui, et la poudre de soudure la plus fine était une poudre de type 3, avec le type 4 à l'horizon. S'il est vrai que les largeurs d'ouverture des pochoirs sont beaucoup plus minces aujourd'hui, les crèmes à souder de type 4,5 et 5 voire 6 sont maintenant utilisées.

Figure 1. La règle des 5 billes

La figure 2 montre les granulométries de différents "types" de crèmes à souder. Notez que, pour la poudre de type 4, 80 % en poids des diamètres des particules se situent entre 20 et 38 microns. La "plus grosse particule" à considérer est celle de 38 microns. Ainsi, d'après la figure 2, pour la poudre de type 5, la "particule la plus grosse" est celle de 25 microns. Pour illustrer la règle des cinq boules, les "particules les plus grosses" pour chaque type de poudre sont celles montrées à la figure 2.

Figure 2. Dimensions de poudres de soudure

Alors, la règle des cinq boules est-elle encore valable ? Il serait difficile d'affirmer que ce n'est pas le cas. Des centaines d'expériences ont été réalisées en utilisant la règle des cinq billes, combinée avec le fait que le rapport d'ouverture soit supérieur à 1,5 pour les ouvertures rectangulaires ou que le rapport de surfaces soit supérieur à 0,66 pour les ouvertures carrées ou circulaires, avec des résultats positifs.

Le logiciel StencilCoach™ inclut maintenant les nouvelles tailles de poudre de soudure (plus fines) pour 1) indiquer à l'utilisateur la finesse de la poudre de crème à souder pour la règle des cinq billes, ainsi que 2) aider à calculer l'ouverture ou le rapport de surface. D'ailleurs, certains ont suggéré que, pour une ouverture carrée ou circulaire, une "Règle des huit billes" est plus appropriée. Ainsi, StencilCoach™ fait appel à la Règle des huit billes pour de telles ouvertures.

Merci,

Docteur Ron