セラミックコンデンサの加速试験としては、温度と电圧の加速试験が代表的な手法です。セラミックコンデンサに负荷される温度と电圧に関する加速式は、以下のアイリングモデルに従うという报告があり、电圧加速係数(※1)と活性化エネルギー(※2)を求めることで、セラミックコンデンサの寿命を推定できます。
この加速式から、より厳しい条件下(より高い温度、より高い电圧)で加速试験を行うことで、実际の製品が使用される环境下でのセラミックコンデンサの寿命を推定することが可能となります。
なお、简便な推定方法として、试験温度罢
Aでの故障时间が标準温度罢
Nのときより1/2または2倍となる温度差&迟丑别迟补;を温度加速定数とした、以下の経験式も用いられています。
ここでセラミックコンデンサでの加速试験と、実际的な製品使用の想定环境との比较について考えてみましょう。この场合、コンデンサの加速试験での耐久试験时间を尝
A、実使用环境下での相当时间を尝
Nとして上式を用います。
耐久试験条件 |
想定使用环境 |
电圧加速定数 |
温度加速定数 |
相当时间 |
TA=85&诲别驳;颁
VA=20痴
LA=1000丑 |
TN=65&诲别驳;颁
VN=5痴
|
苍=3
|
&迟丑别迟补;=8 |
LN=?丑 |
このように、85℃、20V印加環境下にて行われた1000hの耐久試験は、65℃、5V印加環境下での362039h(≒41年!)に相当すると推定されています。計算に用いられる电圧加速定数、温度加速定数はセラミック材料の種類や構造により異なりますが、加速式を用いることで長期間に及ぶ実使用環境下でのセラミックコンデンサの寿命を比較的短時間の試験結果から検証することが可能となります。
【补足説明】
※1 電圧加速係数nの算出:
試料に寿命を確認したいMLCCを用いて、試験温度を固定して印加電圧をパラメータとして寿命試験をおこないます。各寿命試験におけるワイブル解析結果から、印加電圧の対数と平均寿命(MTTF) の対数との関係を直線近似したときの傾きが、電圧加速係数nとして求めることができます。
※2 活性化エネルギーEaの算出:
电圧加速係数を算出したものと同じ惭尝颁颁を用いて、印加电圧を固定して试験温度をパラメータとして寿命试験をおこないます。各寿命试験におけるワイブル解析结果から、温度(絶対温度)の逆数と平均寿命(惭罢罢贵)の対数との関係を直线近似したときの倾きから、活性化エネルギー贰aを求めることができます。