電子元器件在被用于組裝成各類(lèi)電子設備而實(shí)際應用于市場(chǎng)時(shí)，需要面對外部各種應激反應。例如，電子設備掉落時(shí)引起的物理應變，冷熱溫差引起的熱應變，通電時(shí)的電應變等。以這些外部應變?yōu)檎T因，在產(chǎn)品使用時(shí)，有電子元器件發(fā)生故障的案例。因此，村田從各電子元器件的設計階段開(kāi)始，研究外部應變與故障發(fā)生的機理，并反饋至電子元器件的可靠性設計中。同時(shí)，通過(guò)把握外部應變的強度與故障發(fā)生的時(shí)間?概率之間的關(guān)系，確立"外部應變與故障發(fā)生的加速模型"，以便在更短的試驗時(shí)間內可對電子元器件的耐用年數進(jìn)行評價(jià)。

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(jìn)行說(shuō)明。一般情況下，多層陶瓷電容器由電絕緣體（電介質(zhì)）構成，對于連續通電，具有高度可靠性。

例如，安裝在汽車(chē)發(fā)動(dòng)機附近的控制模塊，在使用時(shí)，周?chē)h(huán)境的溫度會(huì )隨之升高。

圖1所示即為在這樣的高溫環(huán)境下通電時(shí)，電容器使用的陶瓷材料內部狀態(tài)。

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

以鈦酸鋇為代表的電陶瓷，在進(jìn)行燒制工藝時(shí)，結晶構造內部包含了極少量的原子級缺陷（稱(chēng)為氧空位），其可通過(guò)外部施加的電壓緩慢移動(dòng)，不久便會(huì )累積在-極附近，zui終可能會(huì )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(dòng)速度與量，在確立模型時(shí)應將產(chǎn)品使用時(shí)的環(huán)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(jiǎn)便的推算方法，也可采用以下經(jīng)驗公式。

通過(guò)這個(gè)關(guān)系式，在更嚴格的條件下（更高的溫度，更高的電壓）進(jìn)行加速試驗，可預估產(chǎn)品在實(shí)際使用環(huán)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(shí)際產(chǎn)品的預設使用環(huán)境。此時(shí)，電容器的加速試驗中耐久試驗時(shí)間表示為L(cháng)A，實(shí)際使用環(huán)境下的相當年數表示為L(cháng)N，來(lái)用于上述公式。

如此，可預估在85℃、20V的應用環(huán)境下進(jìn)行的1000h耐久試驗，相當于65℃、5V應用環(huán)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(lèi)與結構有所不同，但是，通過(guò)使用加速模型，可以根據較短時(shí)間內的試驗結果驗證長(cháng)時(shí)間實(shí)際使用環(huán)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(lèi)及設想的使用環(huán)境。因此，確立對各種電子元器件造成影響的應變相關(guān)加速模型是非常重要的。