HALT 与 HASS：您需要哪种测试，以及何时需要进行测试

HALT 和 HASS 在同一试验箱内进行，施加相同的应力，但它们回答的问题却不同。HALT 是一项研发测试：它将少量原型产品施加超过其规格要求的应力，直至其停止工作，直至损坏，从而找出设计的实际极限。HASS 是一项生产筛选测试：它将源自 HALT 极限的应力施加到生产线上的产品上，以发现正常测试条件下无法发现的缺陷。HALT 测试设计，HASS 测试制造。

这种区别听起来似乎很有学术性，但当你需要决定预算中应该包含哪一项、客户实际要求的是哪一项，或者你面前的报价是否涵盖了这两项时，它就变得至关重要了。本页旨在帮助你做出决定。如果你想先了解一些基本定义——例如什么是潜在缺陷、运行极限和破坏极限分别代表什么、ESS 的适用范围——请先了解ESS、HALT 和 HASS 的实际含义，然后再返回来阅读。

HALT and HASS compared across the nine dimensions that matter to the decision.

一句话的差别

HALT 会故意损坏一些原型机，以检验设计的强度。HASS 则不会故意损坏量产机，但仍然会对其施加足够的压力，以确保缺陷产品在工厂内而非客户现场发生故障。

其他一切都由此展开。HALT 测试具有破坏性，因为其目的就是为了破坏产品——如果 HALT 测试没有产生任何故障，那就意味着你测试的力度不够。HASS 测试则完全不具破坏性，因为你只会交付通过测试的产品。如果你的 HASS 测试导致合格产品寿命显著缩短，那么测试方案就存在问题，而检测该问题的程序就是筛分验证 (Proof of Screen)。

它们在产品生命周期中所处的位置

HALT is a development activity that happens once per design. HASS is a production activity that runs for the life of the product.

HALT（停止、调整、测试）属于工程领域。每个设计方案都会进行一次HALT测试——任何足以改变机械结构、热容量或部件选择的重大变更之后，HALT测试都会再次进行。测试结果会生成一组测量极限值和一份薄弱环节清单，设计团队随后会选择修复这些问题或主动接受这些问题。

HASS属于制造业范畴。它离不开HALT，因为HASS的性能曲线源自HALT测得的极限值。如果企业在不了解产品破坏极限的情况下进行测试，就等于悄悄地将已经部分寿命在测试现场耗尽的产品交付给客户。

这种依赖关系是单向的。你可以只做 HALT 而不做 HASS。但如果你没有先做 HALT，就无法负责任地做 HASS——你只能凭感觉来判断你即将出售的设备可以承受多大的性能。

这两个配置文件之间究竟有哪些不同之处

HALT：逐步施加压力直至出现问题

HALT steps upward until the product fails. HASS cycles inside the limits HALT discovered.

HALT 测试序列依次进行各种应力测试，然后组合测试。测试流程包括：冷应力测试、热应力测试、快速温度转换、振动应力测试，以及组合环境测试。在每个应力测试阶段，产品都会保持一段时间，直至达到热稳定性并进行功能测试。常用的起始温度阶跃为 10 °C，振动测试的初始压力为 5 Grms，带宽为 10 Hz 至 5 kHz，以 5 Grms 为增量递增。完整的测试步骤详见我们的HALT 和 HASS 方法论指南。

每个方向上都会记录两个极限值。运行极限是指产品停止正常工作但应力消除后能够恢复的极限值。破坏极限是指产品无法恢复的极限值。您的规格与这些极限值之间的差距就是您的设计裕量，也是HALT公司存在的目的。

HASS：沉淀，然后检测

HASS剖面图包含两个阶段，分别执行两种不同的任务。降水筛 测试会在较高的应力下进行——通常高于产品规格，但低于HALT测试发现的运行极限——目的是将潜在缺陷转化为实际可检测的缺陷。例如，一个原本会在现场使用18个月后失效的焊点裂纹，在测试腔内会变成开路。此时，检测屏幕会在较低的应力下运行，同时产品仍保持通电并受到监控，因为您人为造成的缺陷如果未能检测到，其危害远不止于无用：您白白浪费了产品寿命，却仍然将其交付了出去。

整个生产流程必须在生产节拍时间内完成，实际上这意味着每台设备的生产时间远低于一小时。

两个都需要吗？

你的情况	你需要什么	为什么
正在设计新产品，尚未投产。	仅停止	您需要设计边距数据。目前还没有需要筛选的内容。
低产量、高品种、高价值（航空航天、国防、医疗）	每台设备均配备 HALT 和 HASS 功能	现场作业失败的成本远远超过筛查成本，而且数量很少，因此 100% 筛查是可行的。
高产量、稳定工艺（汽车、消费电子）	HALT，发射时使用 HASS，然后使用 HASA	在生产初期对所有产品进行筛选，一旦生产过程稳定且筛选不再发现缺陷，就进行抽样。
合同制造商筛选他人的设计	HASS 使用客户的 HALT 数据	你测试的是成品，而不是设计。你需要了解它们的局限性——不要自行设定极限。
追踪现有现场故障	停止这种失败的设计	HALT 比现场数据更快地找到薄弱环节，并告诉你这是设计问题还是流程问题。
符合 MIL-STD-810 或 IEC 60068 标准	两者都不是单独存在的。	这些是具有明确特征的资格标准。HALT 和 HASS 是发现和筛选方法。它们是互补的，而非替代的——详见下文。

这与 MIL-STD-810、IEC 60068 和 ESS 有何关系？

这里术语最容易引起混淆，所以有必要直截了当地解释。

MIL-STD-810 和 IEC 60068-2 是认证标准。它们规定了产品必须经受的特定环境测试才能被视为合格。这些测试旨在模拟产品的实际使用环境。合格或不合格。

HALT测试并非资格认证测试，也不能用作资格认证测试。其应力设置刻意不具代表性——这正是该测试机制的全部意义所在。它既不能判定是否合格，也不能得出平均故障间隔时间（MTBF）或寿命预测，因为测试中并未计算加速因子。任何声称其HALT测试结果符合标准的人，都对HALT测试的原理存在误解。

传统ESS是HASS的前身。像NAVMAT P-9492和MIL-HDBK-2164A这样的标准规定了固定的筛选标准——6 Grms随机振动、特定的热循环——这些标准适用于所有产品，无论其类型如何。HASS用基于特定产品测量极限值推导出的标准取代了这些固定标准，后者既更有效又对产品损害更小。IPC-9592B是目前电源转换设备的最新参考标准。

一种有效的评估方法是：资格审查问的是“它是否符合规格？”HALT 测试问的是“它比规格好多少？”HASS 测试问的是“这台设备是否正确制造？”这是三个不同的问题。大多数重要的产品都需要回答这三个问题。

一个腔室可以同时完成这两项任务吗？

是的——而且必须如此，因为这两种方法对设备的要求几乎相同。两者都需要测量产品而非空气的快速热变化，也都需要六自由度重复冲击振动，而不是单轴正弦或随机振动。

HALT/HASS试验箱必须具备的功能：

能力	典型要求	为什么这很重要
温度范围	最高温度范围为 -100 °C 至 +200 °C	HALT 需要远超产品规格的余量，否则测得的将是腔室的极限而非产品的极限。量程因型号而异——较小的腔室标配量程较窄，可通过选配扩展量程。
产品变化率	产品温度升温速率为 60–70 °C/min	变化速度本身就是一种压力。缓慢的变化不会引发同样的缺陷。
振动型	6自由度重复冲击，非相干宽带	它能同时激发所有轴向和多种共振。单轴振动台无法重现这种现象。
振动带宽	10赫兹至10,000赫兹	焊点和互连处的潜在缺陷在高频下会产生响应。
振动水平	某些系统最高可达 100 Grms	HALT 需要足够的余量才能达到振动破坏极限。
仪器仪表	多通道加速度计和热电偶输入	你需要了解产品实际经历的情况，而不是试验箱被设定的运行状态。在汉斯系统中，这可以通过 ChamberDAQ 和 ChamberFFT 实现，最多支持 16 个通道。

Hanse 基于此架构制造其VTC HALT/HASS 测试箱，尺寸从 12 × 12 英寸的台式测试台到 70 × 70 英寸不等。如果您正在确定哪种尺寸适合您的产品， HALT/HASS 测试箱购买指南提供了按型号划分的详细规格。

四个应该避免的错误

在没有屏幕证明的情况下运行 HASS

筛分验证是在筛分程序接触可销售产品之前对其进行的。筛分安全性验证表明该程序不会损坏合格产品——通常是将已知合格的产品反复通过该程序 20 至 50 次，并确认没有任何性能下降。筛分有效性验证表明该程序实际上会引入缺陷，通常是通过预先植入缺陷产品或现场未发现缺陷的退货产品来实现。跳过此步骤意味着您无法确定您是在进行筛分，还是在缓慢地损坏库存。

在不同产品上重复使用 HASS 配置文件

这些限制取决于产品的机械结构、热容量和组件。新产品或重大改进都需要单独的HALT测试和屏幕验证。对一种组件安全的测试方法，对另一种表面相似的组件则可能造成破坏。

将HALT故障视为缺陷报告

失败是测试结果，而不是测试本身的问题。工程上的问题从来不是“为什么会失败？”，而是“这个安全裕度够用吗？如果不够，最经济的解决方法是什么？”有些发现的缺陷值得通过工程手段消除。而另一些缺陷则远远超出实际使用条件，正确的做法是记录下来然后继续进行下一步。

购买适合当今产品尺寸的腔室

试验箱是一项可以使用十五到二十年的资产。当初促使你购买试验箱的产品，往往并非最后需要放入其中的产品。我们最常听到的后悔之处，就是当初只根据当前的被测设备 (DUT) 来选择试验箱，而没有预留足够的余量。如果你正在制定预算方案， HALT/HASS 试验箱成本指南会详细介绍影响价格的因素。

常见问题解答

HALT 和 HASS 有什么区别？

HALT 是一种开发测试，它对原型机施加超出其规格的压力，以发现其运行和破坏极限，并暴露设计缺陷。HASS 是一种生产筛选测试，它将源自 HALT 测试极限的压力施加到正在生产的产品上，以发现工艺和制造缺陷。HALT 测试设计；HASS 测试制造。

可以直接在不先进行 HALT 测试的情况下进行 HASS 测试吗？

这样做并不负责任。HASS 性能指标源自 HALT 测试所测量的运行极限和破坏极限。如果没有这些数据，你就只能猜测你打算出售的产品能承受多大的压力——这可能会导致筛选过于宽松而漏检，或者白白浪费优质产品的寿命。

HALT 会造成破坏吗？

是的，这是故意的。HALT 测试会持续进行，直到产品达到其破坏极限或测试舱容量耗尽。如果 HALT 测试没有产生任何故障，则说明应力测试的强度不够。用于 HALT 测试的原型产品会被测试消耗掉。

HASS 具有破坏性吗？

不。设计合理的 HASS 测试方案应始终在 HALT 设定的限值范围内，并且屏幕测试证明，优质产品在多次测试后仍能保持性能无明显下降。如果 HASS 测试会对优质产品造成损害，则说明测试方案存在问题。

HALT 和 HASS 使用的是同一个实验舱吗？

是的。两者都需要相同的两项能力——快速的产品温度变化率和六自由度重复冲击振动——因此它们在同一个HALT/HASS试验箱中运行。它们之间的区别在于试验方案，而不是设备本身。

每项需要多长时间？

HALT 通常持续数天，每个设计仅需进行一次。而 HASS 筛选必须纳入生产周期，因此每个单元的筛选时间通常远低于一小时，并在产品生命周期内持续运行。

什么是HASA？何时应该切换到HASA？

HASA（高加速应力审核）并非对每个单元都进行HASS分析，而是对每个生产批次的抽样单元应用HASS分析。只有在制造工艺稳定且筛选不再出现故障的情况下，HASA才适用。过早切换至HASA会使HASS提供的保护失效。

HALT 能否取代 MIL-STD-810 或 IEC 60068 认证测试？

不。那些是具有明确代表性特征的资格标准，并有合格/不合格的结果。HALT 测试则使用刻意不具代表性的压力来发现极限，并且没有合格结果。它们回答的是不同的问题，大多数受监管的产品都需要这两种测试。

HALT 能预测我的产品能用多久吗？

不。HALT试验施加的应力并不代表实际应用条件，也不计算加速度系数，因此无法得出平均故障间隔时间（MTBF）或寿命预测。它只能提供一组测量极限值和一个薄弱环节排序列表。

我们每年只生产几百套设备。HASS值得投入吗？

通常情况下是的，而且往往比大批量生产时更甚。小批量产品往往是高价值产品，一次现场故障造成的损失可能超过一年的筛选成本——而且在小批量生产的情况下，100% 筛选是切实可行的，而不是产能问题。

与工程师交谈

自 1989 年以来，Hanse Environmental 一直在密歇根州阿勒根市生产环境应力筛选设备，并拥有超过三十年的 HALT/HASS 系统制造经验。如果您想在收到报价之前，与我们详细讨论您的产品实际需要哪些设备， 请联系我们，您将直接与设备制造商沟通，而不是呼叫中心。