一般來說貼片電容的加速度實驗是通過對電壓和溫度的加速來進行的。并以實驗中測定的溫度電壓等數(shù)據(jù)作為參數(shù)運用下面的加速公式推算出產(chǎn)品在實際使用環(huán)境下的使用壽命。
下面的加速公式是基于阿列紐斯法,利用電壓加速系數(shù)(※1)及反應(yīng)活化能(※2)推算。
在此公式的基礎(chǔ)上,通過在更為嚴苛的條件(更高溫、更高電壓)下進行加速試驗,可推算出產(chǎn)品在實際使用環(huán)境下的使用壽命。
為了簡化計算我們也會通過如下的加速計算公式進行計算。
在試驗溫度為TA時的故障率是標準溫度TN時的故障率的1/2(或者是2 倍),我們將其溫度差θ(=TA-TN)稱作溫度加速系數(shù)。 我們把加載電壓固定,將溫度設(shè)為參數(shù)來進行MlCC的試驗樣本的壽命試驗,把各個溫度條件下的試驗結(jié)果(故障率)通過計算公式計算出溫度加速系數(shù)。
在此我們一起來比較一下貼片電容的加速試驗與實際產(chǎn)品使用的假定環(huán)境。我們將貼片電容器的加速試驗中將耐久試驗時間視為LA,將實際使用環(huán)境下的相當(dāng)年數(shù)視為LN,用于上述公式。
耐久試驗條件
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假定使用環(huán)境
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電壓加速系數(shù)
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溫度加速系數(shù)
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相應(yīng)年限
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TA=85°C
VA=20V
LA=1000h
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TN=65°C
VN=5V
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n=3
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θ=8
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LN=?h
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這樣我們即可通過在85°C、施加20V電壓的環(huán)境下進行了1000h的耐久試驗,推算出在65°C、施加5V電壓的環(huán)境下產(chǎn)品使用年限為362039h(≒41年?。S嬎阒惺褂玫碾妷杭铀傧禂?shù)、溫度加速系數(shù)會由陶瓷材料的種類及構(gòu)造產(chǎn)生不同,但通過加速計算公式可在相對較短的時間內(nèi)利用試驗結(jié)果來驗證長時間的實際使用環(huán)境中的產(chǎn)品使用壽命。
※1 電壓加速系數(shù)的推算方法的相關(guān)說明
在推算貼片電容的產(chǎn)品壽命時,我們把實驗溫度固定,將加載電壓設(shè)為參數(shù)來進行MlCC的試驗樣本的壽命試驗。把各個加載電壓下的試驗結(jié)果(平均壽命MTTF)通過韋伯分析方法近似推算加載電壓對數(shù)與平均壽命對數(shù)的斜率/并將其作為電壓加速系數(shù)。
※2 反應(yīng)活化能的推算方法的相關(guān)說明
和上述溫度加速系數(shù)的推算方法類似,我們把加載電壓固定,將實驗溫度設(shè)為參數(shù)來進行MlCC的試驗樣本的壽命試驗。把各個實驗溫度下的試驗結(jié)果(平均壽命MTTF)通過韋伯分析方法近似推算溫度(絕對溫度)的倒數(shù)與平均壽命對數(shù)的斜率,并將其作為反應(yīng)活化能。