產(chǎn)品耐久性和加速生命周期測試都是在發(fā)布前確定產(chǎn)品可靠性的方法。通過將電容器放置在其正常工作范圍之外的高溫高濕等極端環(huán)境中，我們努力發(fā)現(xiàn)任何缺陷或故障點，以便更好地確認(rèn)產(chǎn)品性能，并告知客戶電容器的局限性。讓 讓我們談?wù)勲娙萜鞯碾娏骼匣囼灒?.老化試驗電容器通常在特定時間內(nèi)的電壓和溫度下進(jìn)行可靠性試驗，稱為老化試驗。

適用于多層陶瓷電容器(MLCC)老化規(guī)格為MIL-C-55681、MIL-C-123和MIL-C-49467。也可以根據(jù)特定的客戶規(guī)格進(jìn)行老化。我們通常使用兩倍于設(shè)備額定工作電壓的測試電壓，該電壓在85°C或125°C下持續(xù)96、100或168小時，甚至超過1000小時的測試時間來做這個老化過程。老化設(shè)備的老化是通過將電容器放置在老化板中的測試座上完成的，老化板通常是連接到電源的印刷電路板(PCB)，可接標(biāo)準(zhǔn)老化箱電源。

監(jiān)測系統(tǒng)在電壓和溫度應(yīng)力下的電流運行分別連接或串聯(lián)，通常測量一組100個電容元件的運行。系列測試速度更快，用于老化產(chǎn)品的量產(chǎn)。先進(jìn)的測試設(shè)備與自動數(shù)據(jù)監(jiān)控一起使用，以記錄測試周期故障的位置和時間。電容器老化板批量測試用于高可靠性測試的電容器老化座電容器通常設(shè)計有額外的安全性，即電介質(zhì)厚度最大化，并在老化前廣泛測試電氣特性（例如電容、損耗因數(shù)和絕緣電阻）將預(yù)測試數(shù)據(jù)與老化數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，以評估組件的可靠性。

2.老化失效模式老化失效的試驗電容器，無論是直接破壞還是隨時間逐漸消失，通常在升高的溫度和電壓下失去電阻率，產(chǎn)生絕緣電阻(IR)失效。故障率通常與時間成反比，因此在測試周期的早期會觀察到更多的故障。然而，25°C時的出色電氣性能可能無法保證在生命周期測試中的良好性能，原因如下：介電性能差：由于設(shè)計不當(dāng)，室溫下具有高IR的陶瓷電介質(zhì)在125°c時可能會有過大的電阻率損耗。這將導(dǎo)致電荷載流子移動并產(chǎn)生漏電流，從而將IR降低到規(guī)格以下。

微觀結(jié)構(gòu)差：芯片結(jié)構(gòu)中的空隙、裂縫或分層會破壞材料的固有電阻率，從而導(dǎo)致失效。經(jīng)驗表明，盡管經(jīng)過嚴(yán)格的測試，分層單元仍能充分發(fā)揮其作用，但顯而易見的是“優(yōu)秀”可以以單位觀察到故障。這是因為電極陣列上出現(xiàn)的缺陷更有利于電壓和溫度下的最終降解。與上述原因無關(guān)的第二種失效模式是片式電容器的電容值之和/或損耗因數(shù)(DF)下降，當(dāng)老化數(shù)據(jù)和原始測試數(shù)據(jù)之間的相關(guān)性不高時。I類非鐵電介質(zhì)不會隨時間變化、溫度或電壓與電容器老化。

因此，I類芯片中任何老化引起的電容變化都與機(jī)械故障有關(guān)，例如隔離電極層的開裂。另一方面，II類鐵電介質(zhì)可能在老化后顯示電容和DF的變化而沒有機(jī)械故障，因為這些電介質(zhì)與時間有關(guān)、溫度和電壓有關(guān)。最值得注意的是，為了正確解釋結(jié)果，必須考慮老化條件下介電常數(shù)的加速老化（例如，與在老化單元上執(zhí)行的預(yù)老化數(shù)據(jù)相比）根據(jù)終止壽命測試的方法，被測裝置可能面臨三種不同的老化情況：情況1：當(dāng)設(shè)備處于該溫度時，移除電壓，并保持該溫度至少一小時而不出現(xiàn)偏差。在這種情況下，電容器將完全老化，電池將顯示相對于原始預(yù)老化值的最小值（正或負(fù)）電容變化。情況2：當(dāng)烘箱冷卻到室溫時，電容器保持在DC偏壓下。這實際上是一個電壓調(diào)節(jié)過程，因此電池相對于原始測試數(shù)據(jù)會老化（例如，-7.ΔC）情況3：在老化溫度下移除電壓，然后將該單元從烘箱中取出并空氣冷卻至室溫。在這種情況下，該裝置不會像程序2中那樣在冷卻周期中完全老化，也不會像程序1中那樣完全老化。因此，組件僅經(jīng)歷部分老化（例如，-3.5%ΔC）以上述過期數(shù)據(jù)為例%δ c值是中間值-KII級電介質(zhì)的典型值。

具有高k和較低穩(wěn)定性的介電材料可能經(jīng)歷更劇烈的電容變化，因為這些材料的典型老化速率為每10小時5次%這是X7R配方平均老化速度的三倍。這些考慮清楚地表明，為了正確評估II類電介質(zhì)的性能，在終止壽命測試時只需遵循程序1。除了老化之外，高可靠性測試通常包括根據(jù)MIL進(jìn)行測試-C-55681或根據(jù)客戶規(guī)范進(jìn)行的其他性能測試。這些附加測試中最常見的是高溫下的介電擊穿電壓和IR、電壓-溫度限制、熱沖擊、片式電容器端子的可焊性和抗焊料浸出性。此外，可能需要對產(chǎn)品進(jìn)行嚴(yán)格的外觀和機(jī)械檢查，包括破壞性的物理分析(DPA)表1列出了適用于MIL規(guī)范的各種高可靠性試驗組。需要高可靠性產(chǎn)品的客戶可以指定任何或所有組測試。

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