什么是 HALT 试验?
HALT (Highly Accelerated Life Testing,高加速寿命试验) 是一种探索性试验,而不是合格/不合格式的试验。温度、振动以及两者的组合被逐步提高到远超产品规格,直到产品停止工作,以找出其工作极限和破坏极限。随后通过设计消除暴露出的薄弱环节。HALT 不提供可靠性预测,也不给出 MTBF 数值。
HALT 中实际发生了什么
HALT 按以下顺序施加五个应力步骤。完整流程见方法指南。
- 低温步进应力。 温度从环境温度开始逐级降低,通常每级 10 °C,每级都有保持时间并进行功能测试,直到产品停止工作,然后直到产品损坏。
- 高温步进应力。 同样的过程,方向向上。
- 快速温度变化。 产品在刚找到的极限以内的温度之间循环,采用试验箱所能达到的最快速率,以针对材料之间的热膨胀差异。
- 振动步进应力。 六自由度重复冲击振动从约 5 GRMS 开始,以 5 GRMS 为一级逐步提高,每级都有保持时间并进行功能测试。
- 综合环境。 快速温度循环与步进振动同时施加,能发现任何一种应力单独施加时都发现不了的故障。
随后对每个相关故障进行根本原因分析和纠正措施,再通过验证 HALT 确认余量已经提高。
得到什么:工作极限和破坏极限
HALT 针对低温、高温和振动测量两种极限。在工作极限,产品不能正常工作,但应力降低后可以恢复。在破坏极限,产品受到永久性损坏。每一次修正都会把极限向外推,而极限与产品在使用中所处环境之间的差距就是设计余量,这才是 HALT 项目真正的成果。工作极限与破坏极限对两者都有说明。
HALT 不是什么
- 不是鉴定试验。 MIL-STD-810H 和 IEC 60068 是鉴定标准:采用代表使用环境的规定剖面,结果为合格或不合格。HALT 是一种探索方法。它的应力有意不代表使用环境,也不会给出“合格”。鉴定试验问的是“它是否符合规格?”;HALT 问的是“它比规格好多少?”
- 不是可靠性预测。 HALT 不计算加速因子,因此不给出 MTBF 或使用寿命数值。它给出的是测得的极限和一份薄弱环节清单。
- 不是生产筛选。 对生产的每台产品进行筛选是 HASS,它在 HALT 找到的极限以内进行:参见什么是 HASS 试验?
相关标准
- IPC-9592B 规定功率转换器件必须进行 HALT。
- GMW8287 是 GM 关于 HALT 和 HASS/HASA 的指南。
- IEST-RP-PR003 是美国环境科学与技术学会 (IEST) 关于 HALT 和 HASS 的推荐规程。
标准指南列出了每项标准的版本、发布机构及其要求。
简要回答
什么是 HALT 试验?
高加速寿命试验:一种在设计阶段进行的探索性试验,把温度、振动和复合应力逐步提高到远超规格,找出产品的工作极限和破坏极限以及背后的薄弱环节,以便在产品发布前加以修正。它不是合格/不合格式的试验,也不能预测 MTBF。
