HALT y HASS se ejecutan en la misma cámara y aplican los mismos tipos de estrés, pero responden a preguntas distintas. HALT es un ensayo de desarrollo: somete a un puñado de prototipos a un estrés más allá de su especificación hasta que dejan de funcionar y, después, hasta que se rompen, para averiguar dónde están realmente los límites del diseño. HASS es un cribado de producción: aplica a las unidades que salen de la línea estreses derivados de esos límites HALT, para detectar defectos que un ensayo en condiciones nominales pasaría por alto. HALT ensaya el diseño. HASS ensaya la fabricación.
Esa distinción suena académica hasta que tiene que decidir para cuál presupuestar, cuál le está pidiendo realmente su cliente o si el presupuesto de cámara que tiene delante cubre los dos. Esta página trata de tomar esa decisión. Si prefiere empezar por las definiciones de fondo — qué es un defecto latente, qué significan los límites operativos y de destrucción, dónde encaja el ESS —, empiece por qué son realmente ESS, HALT y HASS y vuelva después.
La diferencia en una frase
El HALT rompe deliberadamente unos pocos prototipos para averiguar lo robusto que es el diseño. El HASS deliberadamente no rompe las unidades de producción, pero las somete a un estrés suficiente para que una unidad defectuosa falle en su fábrica y no en las instalaciones de un cliente.
Todo lo demás se deriva de eso. El HALT es destructivo porque romper cosas es el objetivo: un HALT que no produce fallos solo significa que no se ha ido lo bastante lejos. El HASS es rotundamente no destructivo, porque usted va a enviar las unidades que lo superan. Si su cribado HASS consume una parte apreciable de la vida del producto bueno, el perfil es incorrecto, y el procedimiento que lo detecta es el Proof of Screen (validación del cribado).
Dónde se sitúa cada uno en el ciclo de vida del producto
El HALT pertenece a ingeniería. Se realiza una vez por diseño, y de nuevo tras cualquier cambio lo bastante significativo como para alterar la construcción mecánica, la masa térmica o la selección de componentes. Su resultado es un conjunto de límites medidos y una lista de puntos débiles, que el equipo de diseño corrige o acepta conscientemente.
El HASS pertenece a fabricación. No puede existir sin el HALT, porque el perfil HASS se deriva de los límites que midió el HALT. Ejecutar un cribado sin saber dónde están los límites de destrucción es la forma en que las empresas acaban enviando, sin darse cuenta, producto que ya ha consumido parte de su vida en la planta de ensayo.
Qué cambia realmente entre los dos perfiles
HALT: estrés escalonado hasta que algo cede
Una secuencia HALT recorre los estreses uno a uno y después combinados. Estrés escalonado en frío, estrés escalonado en calor, transiciones térmicas rápidas, estrés escalonado de vibración y, por último, entorno combinado. En cada escalón el producto permanece hasta que está térmicamente estable y se somete a un ensayo funcional. Un punto de partida habitual son escalones de temperatura de 10 °C y, en vibración, 5 GRMS medidos en un ancho de banda de 10 Hz a 10 kHz, con incrementos de 5 GRMS. El procedimiento completo paso a paso está en nuestra guía de metodología HALT y HASS.
En cada dirección se registran dos límites. El límite operativo es donde el producto deja de funcionar correctamente pero se recupera al retirar el estrés. El límite de destrucción es donde no se recupera. La distancia entre su especificación y esos límites es su margen de diseño, y es la cifra que el HALT existe para producir.
HASS: precipitar y después detectar
Un perfil HASS tiene dos fases que hacen dos trabajos distintos. El cribado de precipitación se ejecuta a un estrés elevado — normalmente por encima de la especificación del producto pero por debajo de los límites operativos que encontró el HALT — para convertir un defecto latente en uno real y detectable. Una soldadura agrietada que habría fallado a los dieciocho meses en campo se convierte en un circuito abierto en la cámara. El cribado de detección se ejecuta después a menor estrés con el producto alimentado y monitorizado, porque un defecto que ha precipitado pero no ha detectado es peor que inútil: ha consumido vida y ha enviado la unidad de todos modos.
La secuencia completa tiene que seguir el ritmo de la línea de producción, lo que en la práctica significa bastante menos de una hora por unidad.
¿Necesita los dos?
| Su situación | Qué necesita | Por qué |
|---|---|---|
| Diseña un producto nuevo, aún sin producción | Solo HALT | Necesita datos de margen de diseño. Todavía no hay nada que cribar. |
| Bajo volumen, alta variedad, alto valor (aeroespacial, defensa, medicina) | HALT, más HASS en todas las unidades | El coste de un fallo en campo supera con creces el coste del cribado, y los volúmenes son lo bastante bajos como para que cribar el 100 % sea viable. |
| Alto volumen, proceso estable (automoción, electrónica de consumo) | HALT, HASS en el lanzamiento y después HASA | Cribe todo durante el arranque de la producción y pase al muestreo cuando el proceso demuestre ser estable y el cribado deje de encontrar defectos. |
| Fabricante por contrato que criba el diseño de otro | HASS, con los datos HALT del cliente | Está ensayando la fabricación, no el diseño. Necesita sus límites; no invente los suyos. |
| Persigue un fallo en campo ya existente | HALT sobre el diseño que falla | El HALT encuentra el punto débil mucho más deprisa que los datos de campo, y le dice si es un problema de diseño o de proceso. |
| Cualificación según MIL-STD-810 o IEC 60068 | Ninguno de los dos, por sí solo | Esas son normas de cualificación con perfiles definidos. HALT y HASS son métodos de descubrimiento y de cribado. Son complementarios, no sustitutos; véase más abajo. |
Cómo se relaciona esto con MIL-STD-810, IEC 60068 y el ESS
Aquí es donde la terminología causa más confusión, así que conviene ser directos.
MIL-STD-810 e IEC 60068-2 son normas de cualificación. Especifican perfiles ambientales definidos que un producto debe superar para considerarse cualificado. Los estreses pretenden representar el entorno de servicio. Se es apto o no apto.
El HALT no es un ensayo de cualificación y no puede usarse como tal. Los estreses son deliberadamente no representativos: ese es precisamente el mecanismo. No produce un apto, y no puede producir un MTBF ni una predicción de vida, porque no se calcula ningún factor de aceleración. Quien le diga que sus resultados HALT demuestran la conformidad con una norma ha entendido mal una cosa o la otra.
El ESS clásico es el predecesor del HASS. Perfiles como NAVMAT P-9492 y MIL-HDBK-2164A prescribían niveles de cribado fijos — vibración aleatoria de 6 GRMS, ciclos térmicos definidos — aplicados a todos los productos sin importar cuáles fueran. El HASS sustituyó el perfil fijo por uno derivado de los límites medidos del producto concreto, lo que es a la vez más eficaz y menos dañino. IPC-9592B es la referencia más actual para equipos de conversión de potencia.
¿Puede una misma cámara hacer los dos?
Sí, y tiene que hacerlo, porque los dos métodos exigen casi lo mismo del equipo. Ambos necesitan transiciones térmicas rápidas medidas en el producto, no en el aire, y ambos necesitan vibración por choque repetitivo de seis grados de libertad, no senoidal ni aleatoria monoaxial.
Lo que una cámara HALT/HASS tiene que ofrecer:
| Capacidad | Requisito típico | Por qué importa |
|---|---|---|
| Rango de temperatura | Hasta −100 °C a +200 °C | El HALT necesita un margen muy por encima de la especificación del producto; si no, encontrará el límite de la cámara en lugar del límite del producto. El rango se configura por modelo: las cámaras más pequeñas se entregan con un rango estándar más estrecho y pueden ampliarse como opción. |
| Velocidad de cambio del producto* | 60–70 °C/min* en el producto | La velocidad de cambio es un estrés en sí misma. Las rampas lentas no precipitan los mismos defectos. |
| Tipo de vibración | Choque repetitivo 6-DoF, banda ancha no coherente | Excita todos los ejes y muchas resonancias a la vez. Los excitadores monoaxiales no lo reproducen. |
| Ancho de banda de vibración | 10 Hz a 10.000 Hz | Los defectos latentes en soldaduras e interconexiones responden a alta frecuencia. |
| Nivel de vibración | Hasta 100 GRMS en algunos sistemas | El HALT necesita margen suficiente para alcanzar el límite de destrucción por vibración. |
| Instrumentación | Entradas multicanal de acelerómetro y termopar | Necesita ver lo que ha experimentado el producto, no lo que se le ordenó a la cámara. En los sistemas Hanse esto es ChamberFFT, hasta 16 canales de acelerómetro, y ChamberDAQ para la adquisición de datos ampliable (24 entradas universales en cada Watlow F4T, con más F4T para más entradas, además de hasta ocho módulos WebDAQ para 128 canales externos de termopar). |
Hanse construye sus cámaras HALT/HASS VTC sobre esta arquitectura, desde una mesa de sobremesa de 305 × 305 mm (12 × 12 in) hasta 1778 × 1778 mm (70 × 70 in). Si está decidiendo qué tamaño encaja con su producto, la guía del comprador de cámaras HALT/HASS tiene un desglose modelo a modelo.
Cuatro errores que conviene evitar
Ejecutar HASS sin Proof of Screen
El Proof of Screen valida el perfil antes de que toque producto vendible. La seguridad del cribado (safety of screen) demuestra que el perfil no daña las unidades buenas: normalmente, pasando producto en buen estado conocido por él de 20 a 50 veces y confirmando que nada se degrada. La eficacia del cribado (effectiveness of screen) demuestra que realmente precipita defectos, normalmente con unidades con defectos introducidos deliberadamente o con devoluciones de campo sin fallo confirmado. Saltárselo significa no saber si está cribando o dañando lentamente el inventario.
Reutilizar un perfil HASS en un producto distinto
Los límites son específicos de la construcción mecánica, la masa térmica y los componentes de un producto. Un producto nuevo — o una revisión significativa — necesita su propio HALT y su propio Proof of Screen. Un perfil que era seguro para un conjunto puede ser destructivo para otro que parece superficialmente similar.
Tratar un fallo en HALT como un informe de defecto
Los fallos son el resultado, no un problema del ensayo. La pregunta de ingeniería nunca es «¿por qué ha fallado?», sino «¿es suficiente este margen y, si no, cuál es la corrección más barata?». Algunas de las debilidades descubiertas merece la pena eliminarlas en el diseño. Otras están tan lejos de cualquier condición real de servicio que la respuesta correcta es documentarlas y seguir adelante.
Comprar una cámara dimensionada para el producto de hoy
Una cámara es un activo para quince o veinte años. El producto que justifica la compra rara vez es el último que entrará en ella. Dimensionar para el DUT actual sin margen es el arrepentimiento más común que nos cuentan. Si está preparando la justificación presupuestaria, la guía de costes de cámaras HALT/HASS explica qué determina el precio.
*Medida a 102 mm (4 in) sobre el centro de la mesa, de −65 °C a +100 °C.