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HALT 的七宗罪

自 20 世纪 80 年代初以来,围绕运用环境应力筛选和 HALT/HASS 显著提高产品质量和寿命的各种途径和方法,业界已有大量讨论。遗憾的是,对这一方法曾经存在广泛的误解和误用,至今仍有残留。为此,我们列出了“HALT/HASS 的七宗罪”。

罪状问题所在正确做法
1. 对试验箱空气而不是产品做温度循环产品的膨胀和收缩始终不够快以高变化速率对产品施加温度激励
2. 在台面上测量振动测到的是输入,而不是产品的响应测量产品对 6-DoF 振动的响应
3. 给产品引入潜在缺陷HASS 过应力造成新的缺陷通过实验确定最佳应力水平
4. 消耗过多的产品寿命筛选量级设得过高筛选量级不要高于必要的水平
5. 没有针对产品剪裁 HASS同一套筛选对某些产品过低,对另一些产品过高针对每种产品剪裁筛选
6. 在 HALT/HASS 过程中不做功能测试间歇性失效未被检出全程给产品通电并进行测试
7. 不当的 HALT 导致过度设计不必要的过应力引发不必要的重新设计修复真正薄弱的零件;不要因不必要的过应力而重新设计

1. 对试验箱空气而不是产品做温度循环

空气温度变化速率很高的环境试验箱,未必就能算作 HALT/HASS 试验箱。仅仅循环试验箱的空气温度是不够的。HALT/HASS 要求对产品施加温度激励。

温度循环必须使产品在多个应力循环中以相对较高的变化速率实际地膨胀和收缩。这就是为什么不能简单地使用传统的环境模拟试验箱,或贴上“HALT/HASS”的标签去销售它们。

60 分钟内的曲线图:试验箱空气在 +85 °C 和 −40 °C 之间阶跃变化;薄电路板紧随其后,而厚重的模块远远滞后,始终达不到保持温度
空气变化快,不等于产品变化快:厚重的模块远远滞后于试验箱空气。示意性的一阶模型。

2. 在台面而不是产品上测量振动量级

与产品温度激励一样,HALT/HASS 要求的是产品的振动响应。测量输入并不等于测量产品对 6-DoF 振动的响应。

3. 给产品引入潜在缺陷

HASS 过应力,无论是温度、振动、湿度还是其他应力,都可能造成原本并不存在的新潜在缺陷。

每种产品都不一样。在建立 HASS 生产筛选时,通过实验确定最佳应力水平至关重要。

标有规格极限、工作极限和破坏极限的应力轴:剪裁得当的 HASS 筛选位于规格极限和工作极限之间;过低会让缺陷漏检,过高会消耗产品寿命并可能引入潜在缺陷;超过工作极限的区域绝不用于筛选
把第 3、4、5 宗罪放在同一根轴上看:筛选应高于规格极限、低于工作极限,具体量级需针对每种产品通过实验确定。

4. 消耗过多的产品寿命

如果筛选量级设得过高,或者采用“一套筛选通用于所有产品”的做法,制造过程中的 HASS 筛选会不必要地消耗产品寿命。

5. 没有针对产品剪裁 HASS 应力

HASS 筛选必须针对产品剪裁。“一套筛选通用于所有产品”的做法行不通。对某些产品,筛选量级可能过低或过高。过低会让潜在的早期失效缺陷漏检;过高则会不必要地消耗产品寿命。

6. 在 HALT/HASS 过程中不对产品做功能测试

除非在 HALT/HASS 过程中对产品进行功能测试,否则间歇性的零件失效可能漏检。要获得所期望的结果,可检出性必须很高。

7. 不当的 HALT 导致产品过度设计

HALT 本质上是一种探索性应力试验,用于发现零件缺陷并用稳健的零件替换薄弱的零件。但必须注意,不要让产品在 HALT 中承受不必要的过应力并由此引发重新设计。误用 HALT 可能导致产品过度设计,失去商业可行性。

我们可以提供帮助

我们在 HALT/HASS 研讨会、安装以及与全球从业者合作方面的长期经验是宝贵的资源,欢迎您加以利用。请随时联系我们。