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电子元件内置于许多不同类型的电子设备中。当在市场上实际使用时,它们会暴露于所有类型的外部压力。例如,存在电子设备的物理应力下降,温度差的热应力和当设备通电时施加的电应力。这些类型的外部应力成为在使用嵌入它们的产品期间可能导致电子元件失效的因素。为了解决这个问题,我们从设计阶段研究了每种电子元件的外部应力和故障发生机制,并将结果用作电子元件可靠性设计的反馈。此外,
为了给出加速模型的具体示例,我将讨论多层陶瓷电容器的使用寿命的温度和电压加速方面。通常,多层陶瓷电容器由电绝缘体(电介质)制成,并且已知即使在连续通电时也极其可靠。
例如,安装在汽车发动机室附近的控制模块周围的环境温度在使用期间变得非常热。 图1显示了在高温环境下通电时电容器中使用的陶瓷材料内部会发生什么。
陶瓷材料中微量含有的原子级电缺陷被认为是从阳极(+)移动到阴极( - )。
图1.(单击时会展开该图。)
在钛酸钡和其他电陶瓷中,在烧制过程中将微小数量的原子级缺陷(称为氧缺陷)封装在晶体结构中。它们在外部施加电压时逐渐移动并最终积聚在阴极附近,在某一点上导致陶瓷破坏。 |