我們介紹了可靠性和故障的基本概念以及工程中實(shí)際使用的各種可靠性測試方法。從這里開(kāi)始，我們將以多層陶瓷電容器為例，討論為評估電子組件的使用壽命而進(jìn)行的加速測試。

電子組件內置于許多不同種類(lèi)的電子設備中。當在市場(chǎng)上實(shí)際使用時(shí)，它們會(huì )遭受各種外部壓力。例如，存在電子設備的物理應力下降，溫度差的熱應力以及設備通電時(shí)施加的電應力。這些類(lèi)型的外部壓力成為可能會(huì )導致在使用嵌入電子產(chǎn)品的產(chǎn)品期間導致電子元件故障的因素。為了解決這個(gè)問(wèn)題，我們從設計階段開(kāi)始研究每種類(lèi)型的電子元件的外部應力和故障發(fā)生的機制，并將結果用作電子元件可靠性設計的反饋。此外，為了給出具體的加速度模型示例，我將討論多層陶瓷電容器使用壽命中的溫度和電壓加速度方面。通常，多層陶瓷電容器由電絕緣體（電介質(zhì)）制成，并且即使連續通電，也具有極高的可靠性。

例如，在使用過(guò)程中，安裝在汽車(chē)發(fā)動(dòng)機室附近的控制模塊周?chē)沫h(huán)境溫度變得非常高。

圖1顯示了在高溫環(huán)境下通電時(shí)，電容器所用陶瓷材料內部會(huì )發(fā)生什么。

陶瓷材料中微量的原子級電缺陷被認為從陽(yáng)極（+）移至陰極（-）。

在鈦酸鋇和其他電陶瓷中，在焙燒過(guò)程中，微量原子級缺陷（稱(chēng)為氧缺陷）被封裝在晶體結構中。當外部施加電壓時(shí)，它們會(huì )逐漸移位，并最終在陰極附近積聚，從而導致陶瓷擊穿。

因此，多層陶瓷電容器的使用壽命（壽命）取決于氧缺陷在陶瓷材料中的移動(dòng)速度以及存在的缺陷數量。

因此，可以認為多層陶瓷電容器的使用壽命（壽命）取決于氧氣缺陷在陶瓷材料中的移動(dòng)速度和存在的缺陷數量，并且已經(jīng)建立了一個(gè)模型，該模型以產(chǎn)品使用過(guò)程中的環(huán)境溫度和施加電壓為參數。最常見(jiàn)的加速度模型使用Arrhenius理論，但以下經(jīng)驗公式也可以用作估計的簡(jiǎn)單方法。

根據此關(guān)系表達式，您可以在相對苛刻的條件（較高的溫度和較高的電壓）下進(jìn)行加速測試，以估算在實(shí)際使用該產(chǎn)品的條件下的使用壽命。

讓我們考慮一下在多層陶瓷電容器上的加速測試與實(shí)際產(chǎn)品使用的估計條件之間的比較。為此，我們將使用上面的公式，將在電容器上進(jìn)行加速測試的耐久性測試時(shí)間作為LA，并將在實(shí)際使用條件下在標準條件下的壽命作為LN。

在85oC施加20V電壓下進(jìn)行的1000小時(shí)長(cháng)時(shí)間耐力測試，估計在65oC施加5V電壓下相當于362039hrs（≒41年?。?。這是大約165年！公式中使用的電壓加速度常數和溫度加速度常數隨陶瓷材料的類(lèi)型和結構而變化。但是，我們可以根據相對較短的測試結果，使用加速模型來(lái)長(cháng)期驗證某些使用條件下的使用壽命。

這是使用多層陶瓷電容器的示例，但是常用電子組件的類(lèi)型和估計的使用條件差異很大。因此，重要的是要建立與影響每種電子元件類(lèi)型的應力有關(guān)的加速度模型。