元件的可靠性試驗是取得可靠性數據的主要手段,也是對元件作出可靠性估計的依據，影響元件可靠性的因素很多:廣義的外部應力(如電應力:電流、電樂(lè )、電功率;環(huán)境應力:溫度濕度低氣壓輻射等;機械應力:振動(dòng)沖擊、加速度等)都會(huì )使元件的性能和壽命受到影響。所以，可靠性試驗的目的是模擬各種外部應力的綜合作用,以獲得符合實(shí)際的失效率數據和分析各種應力對元件性能及壽命的影響特征和程度,從而對失效機理作出符合實(shí)際的分析。據此，可靠性試驗大致可分為壽命試驗和環(huán)境試驗兩大類(lèi)。簡(jiǎn)要介紹如下。

      壽命試驗是對已經(jīng)認定合格的元件在-定的電壓和溫度的條件下進(jìn)行長(cháng)期試驗,測定與試驗時(shí)間對應的元件累積失效率(通常以百分率表示)并作圖得出元件的失效特性曲線(xiàn)(即失效分布曲線(xiàn)，見(jiàn)圖2.29)。其中對應于試驗時(shí)間T1,元件累積失效百分率明顯上升(此時(shí)元件大量失效),T1即為這批元件的有效工作時(shí)間;與元件破壞50%所對應的試驗時(shí)間2即為該批元件的平均壽命時(shí)間，通常用來(lái)比較各類(lèi)元件或生產(chǎn)線(xiàn)上不同批次元件的相對質(zhì)量。進(jìn)行壽命試驗需要相當長(cháng)的時(shí)間[如失效率為100菲特(即0.01%每千小時(shí))的元件在一千萬(wàn)個(gè)元件小時(shí)內有一支失效]，因此采取加速壽命試驗的方法來(lái)縮短試驗時(shí)間。流

      加速壽命試驗是對為數有限的試樣，施加高于正常應力的條件下進(jìn)行的壽命試驗使元件加速失效,從而在較短的時(shí)間內獲得所需要的可靠性數據,由此推算出工作條件下的元件失效率。;

    試驗表明:試驗溫度一定時(shí) ,元件的壽命(t)與外加電場(chǎng)( E)間的關(guān)系為

     式中A為與元件類(lèi)型有關(guān)的常數,n為老化速度特性指數。由此可見(jiàn),若在各組元件上施加額定場(chǎng)強(或電壓)的不同倍數的場(chǎng)強(或電壓)并測出各組元件的壽命時(shí)間,用lgE(或lgU)對lgt作圖可得一直線(xiàn)(見(jiàn)圖2.31)。則可根據要求的加速程度，由圖(2.31)來(lái)求取直線(xiàn)的斜率(n),即老化速度指數，截距IgA1,再由n、lgA1來(lái)選定施加場(chǎng)強(或電壓)的倍數。另外，亦可由加速壽命試驗所得到的壽命時(shí)間通過(guò)式(2.50)來(lái)推算額定工作電壓下元件的壽命。即



      實(shí)驗表明:不同介質(zhì)類(lèi)型電容器的n取值范圍為0.1~0.5。通常用m=1/n來(lái)表征老化性能特征:浸潰紙的m為4~6;含鈦陶瓷的m為8~9。如若U加=2U額，則對于紙介或含鈦陶瓷電容器,每試驗1小時(shí)，分別等于工作電壓下32小時(shí)和512小時(shí)的效果，使試驗時(shí)間大縮短。

      在提高電壓進(jìn)行加速壽命試驗時(shí)，應根據電容器類(lèi)型選擇適當的倍數，以不超出其極限能力而避免造成破壞。如對于紙介電容，般取U為(1.2 ~ 2)U,最大不超過(guò)3-4倍。
 
      當工作場(chǎng)強一定時(shí)，試驗溫度與電解性老化引起的壽命時(shí)間的關(guān)系符合指數關(guān)系。即


      式中T1、T2 分別為相同場(chǎng)強條件下,與試驗溫度t1、t2 所對應的壽命時(shí)間，β為與介質(zhì)類(lèi)型有關(guān)的系數。在某些類(lèi)型電容器中,可用式(2.52)所示的經(jīng)驗公式,式中τ1\τ2 的意義同式(2. 30),K為某類(lèi)電容器的溫度加速系數。與下式
 
      相比,K= lg(2/β)?？梢酝ㄟ^(guò)測定在不同溫度下若千組試樣的壽命時(shí)間，據式(2.51)作壽命時(shí)間與溫度的關(guān)系圖，圖中直線(xiàn)的斜率即為β,由此可求取K值。K值通常隨試驗電壓升高而增大,對于紙電容β=0.03,這時(shí)K= 10%，即當溫度每升高10C ,溫升后的壽命將縮短-半。

      用與電壓加速壽命試驗相仿的原理，可根據要求的加速程度,由lgt~t的直線(xiàn)關(guān)系來(lái)選定溫升要求,也可由溫度加速壽命試驗求得的壽命時(shí)間來(lái)推算額定溫度條件下的元件壽命。

      若同時(shí)提高電壓和溫度來(lái)進(jìn)行加速壽命試驗，則元件壽命時(shí)間與試驗電壓、溫度間的關(guān)系如圖2.32所示。符合下式所表示的特征:
   
  式中τ、tr分別為1、U及t2、U2時(shí)的壽命時(shí)間。
   
  由圖2.32可見(jiàn):在溫度h下將試驗電壓從U提高到U2，試驗時(shí)間可從τ下降到T2,若溫度上升到n則試驗時(shí)間由T2縮短至r3,從而大大縮短了試驗時(shí)間。