作者：組件事業總部 銷售工程統括部 K.S

電子元器件在被用于組裝成各類電子設備而實際應用于市場時，需要面對外部各種應激反應。例如，電子設備掉落時引起的物理應變，冷熱溫差引起的熱應變，通電時的電應變等。以這些外部應變為誘因，在產品使用時，有電子元器件發生故障的案例。因此，村田從各電子元器件的設計階段開始，研究外部應變與故障發生的機理，并反饋至電子元器件的可靠性設計中。同時，通過把握外部應變的強度與故障發生的時間?概率之間的關系，確立"外部應變與故障發生的加速模型"，以便在更短的試驗時間內可對電子元器件的耐用年數進行評價。

作為加速模型的具體案例，針對多層陶瓷電容器的耐用年數的溫度?電壓加速性進行說明。一般情況下，多層陶瓷電容器由電絕緣體（電介質）構成，對于連續通電，具有高度可靠性。

例如，安裝在汽車發動機附近的控制模塊，在使用時，周圍環境的溫度會隨之升高。

圖1所示即為在這樣的高溫環境下通電時，電容器使用的陶瓷材料內部狀態。

在陶瓷材料內部含量極少的原子等級的電荷缺陷會從 極（正極）向-極（負極）移動。

以鈦酸鋇為代表的電陶瓷，在進行燒制工藝時，結晶構造內部包含了極少量的原子級缺陷（稱為氧空位），其可通過外部施加的電壓緩慢移動，不久便會累積在-極附近，最終可能會破壞陶瓷絕緣性。

如此，多層陶瓷電容器的耐用年數（壽命）取決于陶瓷材料中氧空位的移動速度與量，在確立模型時應將產品使用時的環境溫度與負荷電壓作為參數。通常情況下，采用阿倫尼烏斯方程的加速模型可廣泛適用，但作為簡便的推算方法，也可采用以下經驗公式。

通過這個關系式，在更嚴格的條件下（更高的溫度，更高的電壓）進行加速試驗，可預估產品在實際使用環境下的耐用年數。

在此，讓我們嘗試對比多層陶瓷電容器的加速試驗與實際產品的預設使用環境。此時，電容器的加速試驗中耐久試驗時間表示為LA，實際使用環境下的相當年數表示為LN，來用于上述公式。

如此，可預估在85℃、20V的應用環境下進行的1000h耐久試驗，相當于65℃、5V應用環境下的362039h（≒41年！）。用于計算的電壓加速常數與溫度加速常數雖然根據陶瓷材料的種類與結構有所不同，但是，通過使用加速模型，可以根據較短時間內的試驗結果驗證長時間實際使用環境下的耐用年數。

以上為多層陶瓷電容器的示例，有多種一般使用的電子元器件種類及設想的使用環境。因此，確立對各種電子元器件造成影響的應變相關加速模型是非常重要的。?