元件的可靠性試驗(yàn)是取得可靠性數(shù)據(jù)的主要手段,也是對(duì)元件作出可靠性估計(jì)的依據(jù)，影響元件可靠性的因素很多:廣義的外部應(yīng)力(如電應(yīng)力:電流、電樂(lè)、電功率;環(huán)境應(yīng)力:溫度濕度低氣壓輻射等;機(jī)械應(yīng)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(yàn)的目的是模擬各種外部應(yīng)力的綜合作用,以獲得符合實(shí)際的失效率數(shù)據(jù)和分析各種應(yīng)力對(duì)元件性能及壽命的影響特征和程度,從而對(duì)失效機(jī)理作出符合實(shí)際的分析。據(jù)此，可靠性試驗(yàn)大致可分為壽命試驗(yàn)和環(huán)境試驗(yàn)兩大類。簡(jiǎn)要介紹如下。

      壽命試驗(yàn)是對(duì)已經(jīng)認(rèn)定合格的元件在-定的電壓和溫度的條件下進(jìn)行長(zhǎng)期試驗(yàn),測(cè)定與試驗(yàn)時(shí)間對(duì)應(yīng)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(即失效分布曲線，見(jiàn)圖2.29)。其中對(duì)應(yīng)于試驗(yàn)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(duì)應(yīng)的試驗(yàn)時(shí)間2即為該批元件的平均壽命時(shí)間，通常用來(lái)比較各類元件或生產(chǎn)線上不同批次元件的相對(duì)質(zhì)量。進(jìn)行壽命試驗(yàn)需要相當(dāng)長(zhǎng)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(nèi)有一支失效]，因此采取加速壽命試驗(yàn)的方法來(lái)縮短試驗(yàn)時(shí)間。流

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

    試驗(yàn)表明:試驗(yàn)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為與元件類型有關(guān)的常數(shù),n為老化速度特性指數(shù)。由此可見(jiàn),若在各組元件上施加額定場(chǎng)強(qiáng)(或電壓)的不同倍數(shù)的場(chǎng)強(qiáng)(或電壓)并測(cè)出各組元件的壽命時(shí)間,用lgE(或lgU)對(duì)lgt作圖可得一直線(見(jiàn)圖2.31)。則可根據(jù)要求的加速程度，由圖(2.31)來(lái)求取直線的斜率(n),即老化速度指數(shù)，截距IgA1,再由n、lgA1來(lái)選定施加場(chǎng)強(qiáng)(或電壓)的倍數(shù)。另外，亦可由加速壽命試驗(yàn)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(yàn)表明:不同介質(zhì)類型電容器的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(duì)于紙介或含鈦陶瓷電容器,每試驗(yàn)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(yàn)時(shí)間大縮短。

      在提高電壓進(jìn)行加速壽命試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)根據(jù)電容器類型選擇適當(dāng)?shù)谋稊?shù)，以不超出其極限能力而避免造成破壞。如對(duì)于紙介電容，般取U為(1.2 ~ 2)U,最大不超過(guò)3-4倍。
 
      當(dāng)工作場(chǎng)強(qiáng)一定時(shí)，試驗(yàn)溫度與電解性老化引起的壽命時(shí)間的關(guān)系符合指數(shù)關(guān)系。即


      式中T1、T2 分別為相同場(chǎng)強(qiáng)條件下,與試驗(yàn)溫度t1、t2 所對(duì)應(yīng)的壽命時(shí)間，β為與介質(zhì)類型有關(guān)的系數(shù)。在某些類型電容器中,可用式(2.52)所示的經(jīng)驗(yàn)公式,式中τ1\τ2 的意義同式(2. 30),K為某類電容器的溫度加速系數(shù)。與下式
 
      相比,K= lg(2/β)。可以通過(guò)測(cè)定在不同溫度下若千組試樣的壽命時(shí)間，據(jù)式(2.51)作壽命時(shí)間與溫度的關(guān)系圖，圖中直線的斜率即為β,由此可求取K值。K值通常隨試驗(yàn)電壓升高而增大,對(duì)于紙電容β=0.03,這時(shí)K= 10%，即當(dāng)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(yàn)相仿的原理，可根據(jù)要求的加速程度,由lgt~t的直線關(guān)系來(lái)選定溫升要求,也可由溫度加速壽命試驗(yàn)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(yàn)，則元件壽命時(shí)間與試驗(yàn)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(yàn)電壓從U提高到U2，試驗(yàn)時(shí)間可從τ下降到T2,若溫度上升到n則試驗(yàn)時(shí)間由T2縮短至r3,從而大大縮短了試驗(yàn)時(shí)間。