什麼是 HALT 試驗?
HALT (Highly Accelerated Life Testing,高加速壽命試驗) 是一種探索性試驗,而非合格/不合格式的試驗。溫度、振動以及兩者的複合應力被逐步提高到遠超產品規格,直到產品停止運作,藉此找出其操作極限與破壞極限。接著透過設計消除暴露出的薄弱環節。HALT 不提供可靠度預測,也不產生 MTBF 數值。
HALT 實際上做些什麼
HALT 依下列順序施加五個應力步驟。完整程序請見方法論指南。
- 低溫步進應力。 溫度從環境溫度開始逐級降低,通常每級 10 °C,每一級都有停留時間並進行功能測試,直到產品停止運作,接著直到產品損壞。
- 高溫步進應力。 相同的過程,方向向上。
- 快速溫度變化。 產品在剛找到的極限以內的溫度之間循環,採用試驗箱所能達到的最快速率,針對材料之間的熱膨脹差異施加應力。
- 振動步進應力。 六自由度重複衝擊振動從約 5 GRMS 開始,每級提高 5 GRMS,每一級都有停留時間並進行功能測試。
- 複合環境。 快速溫度循環與步進振動同時施加,可找出任一應力單獨施加時都找不到的失效。
之後對每個相關失效進行根本原因分析與矯正措施,再以驗證 HALT 確認裕度確實提高。
得到什麼:操作極限與破壞極限
HALT 針對低溫、高溫與振動量測兩種極限。在操作極限,產品無法正常運作,但應力降低後即可恢復。在破壞極限,產品受到永久性損壞。每一次改善都會把極限向外推,而極限與產品在使用中所處環境之間的差距就是設計裕度,這才是 HALT 計畫真正的成果。操作極限與破壞極限的差異對兩者都有說明。
HALT 不是什麼
- 不是驗證試驗。 MIL-STD-810H 與 IEC 60068 是驗證標準:採用代表使用環境的規定曲線,結果為合格或不合格。HALT 是一種探索方法。它的應力刻意不代表使用環境,也不會給出「合格」。驗證試驗問的是「它是否符合規格?」;HALT 問的是「它比規格好多少?」
- 不是可靠度預測。 HALT 不計算加速因子,因此不產生 MTBF 或使用壽命數值。它提供的是量測到的極限與一份薄弱環節清單。
- 不是量產篩選。 對每一件量產品進行篩選是 HASS,它在 HALT 找到的極限以內進行:請參閱什麼是 HASS 試驗?
相關標準
- IPC-9592B 規定功率轉換元件必須進行 HALT。
- GMW8287 是 GM 關於 HALT 與 HASS/HASA 的指引。
- IEST-RP-PR003 是美國環境科學與技術學會 (IEST) 關於 HALT 與 HASS 的建議作法。
標準指南列出每項標準的版本、發行機構及其要求。
簡要回答
什麼是 HALT 試驗?
高加速壽命試驗:一種在設計階段進行的探索性試驗,將溫度、振動與複合應力逐步提高到遠超規格,找出產品的操作極限與破壞極限以及背後的薄弱環節,以便在產品上市前加以改善。它不是合格/不合格式的試驗,也無法預測 MTBF。
