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電子元件內(nèi)置于許多不同類型的電子設(shè)備中。當在市場上實際使用時,它們會暴露于所有類型的外部壓力。例如,存在電子設(shè)備的物理應力下降,溫度差的熱應力和當設(shè)備通電時施加的電應力。這些類型的外部應力成為在使用嵌入它們的產(chǎn)品期間可能導致電子元件失效的因素。為了解決這個問題,我們從設(shè)計階段研究了每種電子元件的外部應力和故障發(fā)生機制,并將結(jié)果用作電子元件可靠性設(shè)計的反饋。此外,
為了給出加速模型的具體示例,我將討論多層陶瓷電容器的使用壽命的溫度和電壓加速方面。通常,多層陶瓷電容器由電絕緣體(電介質(zhì))制成,并且已知即使在連續(xù)通電時也極其可靠。
例如,安裝在汽車發(fā)動機室附近的控制模塊周圍的環(huán)境溫度在使用期間變得非常熱。 圖1顯示了在高溫環(huán)境下通電時電容器中使用的陶瓷材料內(nèi)部會發(fā)生什么。
陶瓷材料中微量含有的原子級電缺陷被認為是從陽極(+)移動到陰極( - )。
圖1.(單擊時會展開該圖。)
在鈦酸鋇和其他電陶瓷中,在燒制過程中將微小數(shù)量的原子級缺陷(稱為氧缺陷)封裝在晶體結(jié)構(gòu)中。它們在外部施加電壓時逐漸移動并最終積聚在陰極附近,在某一點上導致陶瓷破壞。 |