HALT vs HASS: ¿Qué prueba necesitas y cuándo?
HALT y HASS se ejecutan en la misma cámara y aplican el mismo tipo de estrés, pero responden a preguntas diferentes. HALT es una prueba de desarrollo: somete a varios prototipos a un estrés que supera sus especificaciones hasta que dejan de funcionar y luego hasta que se rompen, para determinar cuáles son los límites reales del diseño. HASS es una prueba de producción: aplica a las unidades que salen de la línea de producción las tensiones derivadas de esos límites de HALT, para detectar defectos que pasarían desapercibidos en las pruebas en condiciones nominales. HALT prueba el diseño. HASS prueba la fabricación.
Esa distinción puede parecer teórica hasta que llega el momento de decidir cuál presupuestar, cuál solicita realmente el cliente o si el presupuesto que tiene delante cubre ambas opciones. Esta página trata sobre cómo tomar esa decisión. Si prefiere conocer primero las definiciones básicas —qué es un defecto latente, qué significan los límites de operación y destrucción, y dónde encaja ESS—, empiece por comprender qué son ESS, HALT y HASS y luego vuelva a consultar esta página.
La diferencia en una sola frase
HALT destruye deliberadamente algunos prototipos para determinar la resistencia del diseño. HASS, por su parte, evita deliberadamente destruir las unidades de producción, aunque las somete a un estrés suficiente para que una unidad defectuosa falle en la fábrica del cliente.
Todo lo demás se deduce de eso. HALT es destructivo porque su objetivo es provocar fallos; un HALT que no produce fallos simplemente significa que no se llegó lo suficientemente lejos. HASS, en cambio, no es destructivo, ya que se envían las unidades que lo superan. Si la prueba HASS reduce significativamente la vida útil de un buen producto, el perfil es incorrecto, y el procedimiento que lo detecta es la Prueba de Selección.
En qué etapa del ciclo de vida del producto se encuentra cada uno.
HALT pertenece al ámbito de la ingeniería. Se aplica una vez por diseño y nuevamente tras cualquier cambio lo suficientemente 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.
HASS pertenece al ámbito de la fabricación. No puede existir sin HALT, ya que el perfil HASS se deriva de los límites medidos por HALT. Realizar una prueba de cribado sin conocer los límites de destrucción es la forma en que las empresas envían discretamente productos que ya han agotado parte de su vida útil en el laboratorio de pruebas.
La dependencia es unidireccional. Puedes realizar HALT sin haber realizado HASS previamente. No puedes realizar HASS de forma responsable sin haber realizado HALT primero; estarías adivinando hasta qué punto puedes exigirle demasiado a las unidades que estás a punto de vender.
¿Qué es lo que realmente cambia entre los dos perfiles?
ALTO: presione el paso hasta que algo se dé
Una secuencia HALT trabaja con esfuerzos de forma secuencial, primero uno a la vez y luego en combinación. Esfuerzo en frío, esfuerzo en caliente, transiciones térmicas rápidas, esfuerzo por vibración y, finalmente, entorno combinado. En cada paso, el producto permanece hasta alcanzar la estabilidad térmica y se somete a pruebas funcionales. Un punto de partida común son los pasos de temperatura de 10 °C, y para la vibración, 5 Grms medidos en un ancho de banda de 10 Hz a 5 kHz, con incrementos de 5 Grms. El procedimiento completo paso a paso se encuentra en nuestraguía de metodología HALT y HASS .
Se registran dos límites en cada dirección. El límite operativo es donde el producto deja de funcionar correctamente, pero se recupera al eliminar la tensión. El límite de destrucción es donde no se recupera. La diferencia entre su especificación y esos límites es su margen de diseño, y es el valor que HALT se encarga de generar.
HASS: precipitar y luego detectar
Un perfil HASS tiene dos fases que realizan dos funciones diferentes. La pantalla de precipitación Se somete a un estrés elevado —normalmente superior a las especificaciones del producto, pero inferior a los límites operativos detectados por HALT— para convertir un defecto latente en uno real y detectable. Una soldadura agrietada que habría fallado en dieciocho meses en condiciones reales se convierte en un circuito abierto en la cámara. La pantalla de detección funciona entonces a un estrés menor con el producto encendido y monitorizado, porque un defecto provocado pero no detectado es peor que inútil: se ha consumido la vida útil del producto y, aun así, se ha enviado la unidad.
Toda la secuencia debe ajustarse al tiempo de ciclo de producción, lo que en la práctica significa bastante menos de una hora por unidad.
¿Necesitas ambos?
Tu situación | Lo que necesitas | Por qué |
Estamos diseñando un nuevo producto, aún no hay producción. | ALTO solamente | Necesitas datos de margen de diseño. Todavía no hay nada que analizar. |
Volumen reducido, gran variedad, alto valor (aeroespacial, defensa, médico) | HALT, además de HASS en cada unidad. | El coste de un fallo en el campo supera con creces el coste del cribado, y los volúmenes son lo suficientemente bajos como para que el cribado al 100% sea viable. |
Proceso estable de alto volumen (automoción, electrónica de consumo) | HALT, HASS en el lanzamiento, luego HASA | Analice todo durante la fase de aumento gradual de la producción y, una vez que el proceso demuestre ser estable y el análisis deje de detectar defectos, pase al muestreo. |
Fabricante por contrato que examina el diseño de otra persona | HASS, utilizando los datos HALT del cliente | Estás probando la construcción, no el diseño. Necesitas conocer sus límites; no inventes los tuyos. |
Intentando solucionar un fallo de campo existente | ALTO al diseño defectuoso | HALT encuentra el punto débil mucho más rápido que los datos de campo, e indica si se trata de un problema de diseño o de un problema de proceso. |
Cumple con las normas MIL-STD-810 o IEC 60068. | Ninguno, por sí solo | Se trata de estándares de cualificación con perfiles definidos. HALT y HASS son métodos de descubrimiento y cribado. Son complementarios, no sustitutivos (véase más abajo). |
Cómo se relaciona esto con MIL-STD-810, IEC 60068 y ESS
Aquí es donde la terminología causa mayor confusión, por lo que conviene ser directos.
Las normas MIL-STD-810 e IEC 60068-2 son estándares de calificación. Especifican los perfiles ambientales que un producto debe soportar para ser considerado calificado. Las pruebas de estrés están diseñadas para representar el entorno de servicio. Se aprueba o se suspende.
HALT no es una prueba de calificación y no puede utilizarse como tal. Las tensiones a las que se somete son deliberadamente poco representativas; ese es precisamente su mecanismo. No otorga una calificación de aprobado ni puede proporcionar un MTBF (tiempo medio entre fallos) ni una predicción de vida útil, ya que no se calcula ningún factor de aceleración. Quien afirme que sus resultados de HALT demuestran el cumplimiento de una norma, ha malinterpretado alguna de ellas.
El sistema ESS clásico es el predecesor de HASS. Perfiles como NAVMAT P-9492 y MIL-HDBK-2164A prescribían niveles de cribado fijos (vibración aleatoria de 6 Grms, ciclos térmicos definidos) que se aplicaban a todos los productos, independientemente de su naturaleza. HASS sustituyó este perfil fijo por uno derivado de los límites medidos específicos del producto, lo que resulta más eficaz y menos perjudicial. La norma IPC-9592B es la referencia más reciente para equipos de conversión de energía.
Una forma útil de plantearlo: la calificación pregunta "¿cumple con las especificaciones?", HALT pregunta "¿cuánto mejor que las especificaciones es?", HASS pregunta "¿esta unidad en particular se fabricó correctamente?" . Tres preguntas diferentes. La mayoría de los productos importantes necesitan respuestas a las tres.
¿Puede una sola cámara hacer ambas cosas?
Sí, y así debe ser, porque ambos métodos imponen exigencias casi idénticas al equipo. Ambos requieren transiciones térmicas rápidas medidas en el producto en lugar de en el aire, y ambos requieren vibración de choque repetitiva de seis grados de libertad en lugar de vibración sinusoidal o aleatoria de un solo eje.
Lo que debe ofrecer una cámara HALT/HASS:
Capacidad | Requisito típico | Por qué es importante |
Rango de temperatura | Hasta −100 °C a +200 °C | HALT requiere un margen de seguridad muy superior al especificado por el producto; de lo contrario, se encontrará con el límite de la cámara en lugar del del producto. El rango se configura según el modelo: las cámaras más pequeñas vienen con un rango estándar más estrecho y se pueden ampliar mediante opciones adicionales. |
Tasa de cambio del producto | 60–70 °C/min sobre el producto | La velocidad de cambio constituye una fuente de estrés en sí misma. Los cambios graduales no provocan los mismos defectos. |
Tipo de vibración | Choque repetitivo de 6 grados de libertad, banda ancha no coherente | Excita todos los ejes y muchas resonancias a la vez. Los vibradores de un solo eje no lo reproducen. |
Ancho de banda de vibración | De 10 Hz a 10.000 Hz | Los defectos latentes en las uniones de soldadura y las interconexiones responden a alta frecuencia. |
Nivel de vibración | Hasta 100 gramos en algunos sistemas. | HALT necesita suficiente margen de seguridad para alcanzar el límite de vibración crítico. |
Instrumentación | Entrada de acelerómetro y termopar multicanal | Es necesario observar la experiencia del producto, no las instrucciones que se le dieron a la cámara. En los sistemas Hanse, esto se traduce en ChamberDAQ y ChamberFFT, con hasta 16 canales. |
Hanse fabrica sus cámaras VTC HALT/HASS basándose en esta arquitectura, desde una mesa de sobremesa de 30 x 30 cm hasta una de 178 x 178 cm. Si necesita determinar qué tamaño se adapta mejor a su producto, la guía del comprador de cámaras HALT/HASS incluye un desglose por modelos.
Cuatro errores que conviene evitar
Ejecutar HASS sin prueba de pantalla
La prueba de cribado valida el perfil antes de que entre en contacto con el producto comercializable. La seguridad del cribado demuestra que el perfil no daña las unidades en buen estado, generalmente mediante el paso de un producto en buen estado entre 20 y 50 veces, confirmando que no se produce ninguna degradación. La eficacia del cribado demuestra que, de hecho, provoca defectos, normalmente con unidades con defectos preexistentes o devoluciones de campo sin fallos detectados. Omitirlo implica desconocer si se está realizando un cribado o dañando gradualmente el inventario.
Reutilización de un perfil HASS en un producto diferente
Los límites son específicos de la construcción mecánica, la masa térmica y los componentes del producto. Un producto nuevo —o una revisión importante— requiere su propia prueba de detección de fallos (HALT) y su propia prueba de detección de fallos. Un perfil que era seguro para un ensamblaje puede ser perjudicial para otro que parezca superficialmente similar.
Tratar un fallo HALT como un informe de defectos
Los fallos son el resultado, no un problema con la prueba. La pregunta de ingeniería nunca es "¿por qué falló?", sino "¿es suficiente este margen? Y si no, ¿cuál es la solución más económica?". Algunas debilidades detectadas merecen ser corregidas mediante ingeniería. Otras están tan alejadas de cualquier condición de servicio real que la respuesta correcta es documentarlas y seguir adelante.
Comprar una cámara del tamaño adecuado para el producto actual.
Una cámara es un activo con una vida útil de quince a veinte años. El producto que justifica la compra rara vez es el último que se instalará en ella. El error más común que escuchamos es dimensionarla según el dispositivo bajo prueba actual sin margen de seguridad. Si está elaborando el presupuesto, la guía de costos de la cámara HALT/HASS explica qué factores influyen en el precio.
Preguntas frecuentes
¿Cuál es la diferencia entre HALT y HASS?
HALT es una prueba de desarrollo que somete a los prototipos a esfuerzos superiores a sus especificaciones para determinar sus límites operativos y de destrucción, y detectar fallos de diseño. HASS es una prueba de producción que aplica esfuerzos derivados de esos límites HALT a las unidades en fabricación para detectar defectos de proceso y mano de obra. HALT prueba el diseño; HASS prueba la fabricación.
¿Se puede ejecutar HASS sin ejecutar HALT primero?
No de forma responsable. El perfil HASS se deriva de los límites de funcionamiento y destrucción que mide HALT. Sin ellos, se estaría adivinando la resistencia del producto en las unidades que se pretenden vender, lo que conlleva el riesgo de realizar pruebas demasiado suaves para detectar cualquier problema o de dañar un producto en buen estado.
¿Es destructivo el programa HALT?
Sí, deliberadamente. El proceso HALT continúa hasta que el producto alcanza su límite de destrucción o la cámara se queda sin capacidad. Si un HALT no produce fallos, significa que la tensión aplicada no fue suficiente. Los prototipos utilizados para el HALT se consumen durante el proceso.
¿Es destructivo el síndrome de Asperger?
No. Un perfil HASS correctamente diseñado se mantiene dentro de los límites detectados por HALT, y la prueba de detección demuestra que las unidades en buen estado lo superan repetidamente sin degradación apreciable. Si HASS daña un producto en buen estado, el perfil es incorrecto.
¿Utilizan HALT y HASS la misma cámara?
Sí. Ambos requieren las mismas dos capacidades: cambios rápidos de temperatura del producto y vibración de choque repetitiva con seis grados de libertad, por lo que se ejecutan en la misma cámara HALT/HASS. Lo que varía entre ellos es el perfil, no el equipo.
¿Cuánto tiempo tarda cada uno?
Un HALT suele durar varios días y se ejecuta una vez por diseño. Un análisis HASS debe integrarse en un ciclo de producción, por lo que generalmente dura menos de una hora por unidad y se ejecuta de forma continua durante toda la vida útil del producto.
¿Qué es HASA y cuándo se recomienda cambiar a este sistema?
HASA (Auditoría de Estrés Altamente Acelerada) aplica el perfil HASS a una muestra de cada lote de producción, en lugar de a cada unidad. Es apropiado una vez que el proceso de fabricación ha demostrado ser estable y la prueba de cribado ha dejado de presentar fallos. Cambiar a este perfil demasiado pronto anula la protección que ofrece HASS.
¿HALT sustituye a las pruebas de cualificación MIL-STD-810 o IEC 60068?
No. Se trata de estándares de calificación con perfiles definidos y representativos, y un resultado de aprobado/suspenso. HALT utiliza pruebas de estrés deliberadamente no representativas para descubrir límites y no produce ningún resultado positivo. Responden a preguntas diferentes y la mayoría de los productos regulados necesitan ambas.
¿Puede HALT predecir cuánto tiempo durará mi producto?
No, HALT aplica esfuerzos que no representan las condiciones reales y no calcula ningún factor de aceleración, por lo que no puede generar un MTBF ni una predicción de vida útil. Lo que sí genera es un conjunto de límites medidos y una lista clasificada de puntos débiles.
Solo fabricamos unos pocos cientos de unidades al año. ¿Merece la pena HASS?
Por lo general, sí, y a menudo más que en volúmenes altos. Los productos de bajo volumen suelen ser de alto valor, donde un solo fallo en el campo cuesta más que un año de pruebas; y en volúmenes bajos, una prueba del 100 % es práctica en lugar de un problema de rendimiento.
Hable con un ingeniero
Hanse Environmental fabrica equipos de análisis de estrés ambiental en Allegan, Michigan, desde 1989, y sistemas HALT/HASS desde hace más de tres décadas. Si desea analizar las necesidades específicas de su producto antes de recibir un presupuesto, contáctenos y hablará directamente con un experto en la fabricación de equipos, no con un centro de atención telefónica.
