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(cè)試方法。從這里開始，我們將以多層陶瓷電容器為例，討論為評(píng)估電子組件的使用壽命而進(jìn)行的加速測(cè)試。

電子組件內(nèi)置于許多不同種類的電子設(shè)備中。當(dāng)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(shè)備的物理應(yīng)力下降，溫度差的熱應(yīng)力以及設(shè)備通電時(shí)施加的電應(yīng)力。這些類型的外部壓力成為可能會(huì)導(dǎo)致在使用嵌入電子產(chǎn)品的產(chǎn)品期間導(dǎo)致電子元件故障的因素。為了解決這個(gè)問題，我們從設(shè)計(jì)階段開始研究每種類型的電子元件的外部應(yīng)力和故障發(fā)生的機(jī)制，并將結(jié)果用作電子元件可靠性設(shè)計(jì)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(xù)通電，也具有極高的可靠性。

例如，在使用過(guò)程中，安裝在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)室附近的控制模塊周圍的環(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(nèi)部會(huì)發(fā)生什么。

陶瓷材料中微量的原子級(jí)電缺陷被認(rèn)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(jí)缺陷（稱為氧缺陷）被封裝在晶體結(jié)構(gòu)中。當(dāng)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(dǎo)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(shù)量。

因此，可以認(rèn)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(shù)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(shù)。最常見的加速度模型使用Arrhenius理論，但以下經(jīng)驗(yàn)公式也可以用作估計(jì)的簡(jiǎn)單方法。

根據(jù)此關(guān)系表達(dá)式，您可以在相對(duì)苛刻的條件（較高的溫度和較高的電壓）下進(jìn)行加速測(cè)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(cè)試與實(shí)際產(chǎn)品使用的估計(jì)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(cè)試的耐久性測(cè)試時(shí)間作為LA，并將在實(shí)際使用條件下在標(biāo)準(zhǔn)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(zhǎng)時(shí)間耐力測(cè)試，估計(jì)在65oC施加5V電壓下相當(dāng)于362039hrs（≒41年！）。這是大約165年！公式中使用的電壓加速度常數(shù)和溫度加速度常數(shù)隨陶瓷材料的類型和結(jié)構(gòu)而變化。但是，我們可以根據(jù)相對(duì)較短的測(cè)試結(jié)果，使用加速模型來(lái)長(zhǎng)期驗(yàn)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型和估計(jì)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型的應(yīng)力有關(guān)的加速度模型。