Investigation of solder joint durability in electric drive unit terminals under the effects of thermal aging and vibration
Termal yaşlanma ve titreşim etkileri altında elektrik tahrik ünitesi terminallerinde lehim eklemi dayanıklılığının araştırılması
- Tez No: 853732
- Danışmanlar: DOÇ. DR. NAMIK ÇIPLAK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mühendislik Bilimleri, Mechanical Engineering, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Yeditepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 132
Özet
Çevresel faydaları ve düşük emisyon oranlarıyla elektrikli araçlar, giderek şehir hayatının vazgeçilmez bir parçası haline gelmektedir. Bu araçların elektrik motorlarını ideal verimde çalıştırmak için özel motor kontrol ünitelerine ihtiyaç duyulur. Bu elektrik tahrik üniteleri (ETÜ), araç tesisatına, özel tasarlanmış terminaller aracılığıyla bağlanır. Modern ETÜ tasarımlarında, terminaller hacim ve ağırlık optimizasyonu amacıyla PCB'ye vida bağlantıları yerine YMT (yüzey montaj teknolojisi) lehimleme tekniği kullanılarak monte edilmektedir. Ancak, bu yaklaşım, termal yaşlanma ve mekanik titreşim gibi çevresel faktörlerin etkisiyle zamanla terminallerde kopmaların oluşmasına yol açabilmektedir. Bu durum, elektrik iletiminin kesilmesine ve potansiyel olarak ciddi arızalara sebep olabilmekte, hatta yangın riskini dahi beraberinde getirebilmektedir. Bu çalışmada, terminallerin lehim eklemlerinin dayanıklılığını artırmak için kapsamlı testler ve araştırmalar gerçekleştirilmiştir. Farklı kaplama türleri, terminal geometrileri, lehim malzemeleri ve reflow profilleri test edilerek, lehim eklemlerinin dayanıklılığını artıran en uygun kombinasyonlar belirlenmiştir. Elde edilen bulgular, ETÜ'lerin güvenilirliği ve verimliliği açısından şeçilen kombinasyonun lehim eklemlerinin dayanıklılığını önemli ölçüde artırdığını göstermektedir. Ayrıca, literatür incelemesi, YMT lehimleme tekniğiyle monte edilen büyük ölçekli bileşenlerin lehim güvenilirliği üzerine yeterli çalışma yapılmadığını göstermiştir. Bu çalışma, kaplama kalınlığı, kaplama malzemesi, terminal geometrisi ve yeniden akış profilinin lehim bağlantı güvenilirliği üzerindeki etkisini inceleyerek, bu alandaki bilgi boşluğunu doldurma potansiyeline sahip olduğunu ortaya koymuştur. Yapılan çalışma, bu yönleriyle elektrikli araçlar için daha verimli ve güvenilir motor kontrol ve tahrik üniteleri geliştirmeyi ve bu bileşenler için güç terminali bağlantılarının güvenilirliğini artırmayı amaçlamaktadır.
Özet (Çeviri)
Electric vehicles, known for their environmental benefits and low emission rates, are becoming increasingly essential in urban life. These vehicles require specialized motor control units to operate their electric motors efficiently. These electric drive units (EDUs) are connected to the vehicle's harness using specially designed terminals. In modern EDU designs, terminals are mounted on PCBs using surface mount technology (SMT) soldering, rather than screw connections, to optimize volume and weight. However, this method can lead to terminal failures over time due to environmental factors like thermal aging and mechanical vibration. Such failures can interfere with electrical transmission, potentially causing serious problems and even increasing the risk of fire. This study has conducted wide-ranging tests and research to improve the durability of solder joints on terminals. Various types of coatings, terminal geometries, solder materials, and reflow profiles were tested to determine the most effective combinations for durable solder joints. The findings indicate significant improvements in the reliability and efficiency of EDUs due to the selected combination. Additionally, a review of the literature revealed a lack of detailed studies on the solder reliability of large-scale components mounted using SMT. This study shows the potential to fill the knowledge gap in this area by examining the impact of coating thickness, material, terminal geometry, and reflow profile on the reliability of solder joints. The research aims to develop more efficient and reliable motor control and drive units for electric vehicles, focusing on improving the reliability of power terminal connections.
Benzer Tezler
- Tek tesirli bindirme bağlantılarında düşük çevrim yorulmasının incelenmesi
Investigation of low cycle fatigue about adhesively bonded single lap joint
GAMZE İSPİRLİOĞLU KARA
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Makine MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ADNAN ÖZEL
- Kaymaya maruz yapıştırıcıların mekanik özelliklerinin belirlenmesi
Investigation of mechanical properties of adhesives exposed to shear
SALİH AKPINAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2008
Makine MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ŞEMSETTİN TEMİZ
- Aviyonik sistemlerde kullanılan lehim bağlantılarının titreşim kaynaklı yorulma incelemesi
Vibration fatigue investigation of solder joints used in avionic systems
NAİL KAYA
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖMER KELEŞ
- Investigation of wetting and physical properties of (96.5-x)Sn-2Ag-0.5Cu-1In-(x)Al quinary lead-free solder alloy systems
(96.5-x)Sn-2Ag-0.5Cu-1In-(x)Al beşli kurşunsuz lehim alaşımı sistemlerinin ıslatma ve fiziksel özelliklerinin araştırılması
MASOUD GIYATHADDIN OBAID
Doktora
İngilizce
2024
Fizik ve Fizik MühendisliğiKarabük ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AHMET MUSTAFA ERER
- Hükmî şehitlikle ilgili rivâyetlerin tedkîki
An İnvestigation of reports related to judicial martyrdom in sunni sources
UFUK DAĞLIOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
DinAnkara ÜniversitesiTemel İslam Bilimleri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BÜNYAMİN ERUL