Mechanical fatigue and life estimation analysis of printed circuit board components
Baskı devre kart elemanlarının mekanik yorulması ve yorulma ömürlerinin tahminine ait analizler
- Tez No: 180968
- Danışmanlar: PROF. DR. SAMİM ÜNLÜSOY
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Titreşim Kaynaklı Yorulma, Hasar, Baskı Devre Kart, SonluElemanlar Yöntemi, Hızlandırılmış Ömür Testi, Vibration Fatigue, Failure, Printed Circuit Boards, Finite ElementMethod, Accelerated Life Testing
- Yıl: 2006
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez çalışmasında; baskı devre kartlar üzerine monte edilen eksenel bacaklıTantal ve Aluminyum kapasitörler, plastik çift sıralı paketler ve yüzey montekapasitörlerde titreşim kaynaklı yorulmaya bağlı oluşan hasarlar analizedilmiştir. Bu metotta baskı devre kartın sonlu elemanlar modelikullanılmaktadır. Baskı devre kart malzemesinin 3 nokta bükme testlerivasıtasıyla elde edilen elastisite modülüsü, modal testler ile elde edilenrezonans frekansları ve geçirgenlik testleri ile elde edilen rezonansgeçirgenlikleri analizlerde girdi olarak kullanılmıştır.Basamaklandırılmış Gerilme Test Yöntemi kullanılarak malzemelerinhızlandırılmış ömür testlerindeki dayanımları elde edilmiş ve bu değerler deanalizlerde girdi olarak kullanılmıştır. Ardından, örnek olarak askeri sistemlerdekullanılacak bir baskı devre kartın analizi hedeflenmiştir. Bu çalışmada,Leopard 1 tankının güç dağıtım biriminin güç baskı devre kartı incelenmiştir.Baskı devre karta askeri platformlara uygun olan bir yük uygulanarak kartınhızlandırılmış ömür testleri ve sayısal yorulma analizleri yapılmıştır.Bunun yanı sıra, elektronik paketlemede ?eccobond? ve silikon ilesağlamlaştırma yaygın bir yöntem olduğu için bu yöntemlerin elektronikmalzemelerin yorulma ömrü üzerine olan etkileri de incelenmiştir. Ayrıca testedilen malzemeler için ortalama hasar süreleri de Weibull dağılımı kullanılarakelde edilmiştir.Son olarak baskı devre kartlara ait çeşitli özelliklerin değiştirilmesi ile yorulmaömrünün nasıl etkilendiğini görmek için örnek bir eksenel bacaklı kapasitör içinhassasiyet analizleri yapılmıştır.
Özet (Çeviri)
In this thesis, vibration induced fatigue life analysis of axial leaded Tantalum &Aluminum capacitors, PDIP and SM capacitors mounted on the printed circuitboards are performed. This approach requires the finite element model,material properties and dynamic characteristics of the PCB. The youngmodulus of the PCB material is obtained from 3 point bending tests, resonancefrequencies are obtained from modal tests and transmissibility?s of the PCBare obtained from transmissibility tests which are used as fatigue analysisinputs.Step Stress Tests are performed to obtain failure times of the tested electroniccomponents which are also used as the numerical fatigue analysis inputs.Consecutively, fatigue analysis of a sample PCB used in military systems isaimed since it is important to compare the calculated fatigue damage toestimated life limits in order to determine which component(s), if necessary,must be moved to positions of lower damage. For this purpose, power PCB ofthe power distribution unit used in Leopard 1 battle tank is examined.Numerical fatigue analysis coupled with accelerated life test whose profile isconvenient to military platforms is performed.Furthermore, the effects of ?eccobond? and silicone on the fatigue life of thecomponents are also surveyed since these techniques are common inelectronic packaging. In addition, mean-time-to-failure values are obtained forthe tested components by using Weibull distribution.Finally, sensitivity analysis is performed to indicate the effect of certainparameters on the fatigue life of a sample axial leaded capacitor.
Benzer Tezler
- Katı yalıtkanlardaki elektriksel zorlamalar ve ömür saptaması
Electrical stresses in solid insulators and life prediction
SUAT İLHAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2005
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYDOĞAN ÖZDEMİR
- Development of a computer program for the analysis of fatigue crack growth
Bilgisayar destekli yorulma çatlak analizi programının geliştirilmesi
ALİ MURTAZA DALGIÇ
Yüksek Lisans
İngilizce
2002
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖMER GÜNDÜZ BİLİR
DOÇ. DR. SUAT KADIOĞLU
- Fatigue life calculation by rainflow cycle counting method
Yağmurakışı döngü sayma yöntemi ile yorulma ömrünün hesaplanması
SEÇİL ARIDURU
Yüksek Lisans
İngilizce
2004
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET ÇALIŞKAN
- Punta kaynaklarının yorulma ömrü hesaplarında kullanılan sonlu eleman modellerinin karşılaştırılması
A comparative study on the finite element models for spot welds and their verification
SİMGE DİNÇER
Yüksek Lisans
Türkçe
2005
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ATA MUĞAN
- Damage tolerance life estimation of critical parts of a fighter aircraft
Avcı savaş uçaklarının kritik parçalarının hasar tolerans ömürlerinin tespiti
TURGUT AKYÜREK
Doktora
İngilizce
1991
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. ÖMER GÜNDÜZ BİLİR