高加速寿命试验指南
加速寿命实验设计
加速寿命实验设计
实验设计关键因素
实验设计关键因素
实验目标定义
1.明确实验目的:确定实验目标,明确希望通过实验解决什么问题或验证什么假设。 2.量化实验指标:将实验目标量化,以便更准确地衡量实验结果。 3.考虑实验限制:考虑实验资源、时间和预算等方面的限制,确保实验设计具有可行性。
实验样本选择与处理
1.样本来源:确定样本来源,确保样本具有代表性和可靠性。 2.样本数量:根据实验需求和统计方法,确定所需的样本数量。 3.样本处理:确定样本处理方法,以消除干扰因素或确保实验条件的一致性。
实验设计关键因素
▪ 实验变量与控制
1.变量识别:识别实验中的所有变量,包括自变量、因变量和 潜在干扰变量。 2.变量控制:确定控制变量的方法,以减少干扰因素对实验结 果的影响。 3.变量测量:选择可靠的测量工具或方法,以确保变量测量的 准确性和客观性。
实验结果的可靠性评估
1.对实验过程进行回顾,确认是否存在可能影响实验结果可靠 性的因素。 2.对实验数据进行交叉验证,确保实验结果的稳定性和可重复 性。 3.对实验结果的不确定性进行评估,为后续决策提供可靠的依 据。
实验结果应用与探讨
▪ 实验结果的应用前景探讨
1.根据实验结果,探讨可能的应用场景和实际价值。 2.分析实验结果的应用前景,评估其推广潜力和市场前景。 3.针对实验结果的应用,提出改进和优化建议,提高其实用性和竞争力。
实验数据与结果分析
▪ 数据分析方法
1.掌握常用的数据分析方法,如回归分析、方差分析等。 2.根据实验目的选择合适的数据分析方法。 3.利用数据分析软件进行分析,得出结果。
▪ 实验结果展示
1.将实验结果以清晰、简明的方式展示出来。 2.对比不同实验条件下的结果,分析差异。 3.对实验结果进行解释和说明。
HALT试验方法的解析
产品HALT试验方法指南术语和定义HALT(High Accelerated Life Test):高加速寿命试验,即试验中对试验对象施加的环境应力比试验对象整个生命周期内,包括运输、存储及运行环境内,可能受到的环境应力大得多,以此来加速暴露试验样品的缺陷和薄弱环节,而后对暴露的缺陷和故障从设计、工艺和用料等诸方面进行分析和改进,从而达到快速提升可靠性的目的。
运行限或操作限(Operation Limit):指产品某应力水平上失效(样品不工作或其工作指标超限),但当应力值略有降低或回复初始值时,试样又恢复正常工作,则样品能够恢复正常的最高应力水平值称为运行限。
破坏限(Destruct Limit):在某应力水平上升到某值时,样品失效,即使当应力回落到低于运行限时,试样仍然不能恢复正常工作,这时的应力水平值称为破坏限。
裕度(Margin):产品运行环境应力的设计限与运行限或破坏限的差值。
产品的裕度越大,则其可靠性越高。
夹具(Fixture):在HALT试验的振动项目中固定试样的器具。
振动试验必须使用夹具,使振台振动能量有效地传递给试样。
加速度传感器(Accelerometer):在某方向测量试样振动加速度大小的传感器。
在HALT试验的振动项目中使用加速度传感器可以监视试验箱振动能量通过夹具有效传递给试样的效率。
振动功率谱密度(Vibrating Power Spectral Density):也称为加速谱密度,衡量振动在每个频率点的加速度大小,单位为(g2/Hz)。
Grms(Gs in a root mean square):振动中衡量振动强度大小的物理单位,与加速度单位相同,物理含义为对振动功率谱密度在频率上积分后的平方根。
热电偶(Thermocouple):利用“不同导体结合在一起产生与温度成比例的电压”这一物理规律制作的温度传感器。
在HALT试验的热应力测试项目中,利用热电偶监视产品各点的温度分布。
可靠性测试产品高加速寿命试验方法指南
可靠性测试产品高加速寿命试验方法指南一、试验前准备1.定义试验目标:明确试验的目标,例如研究产品在高加速条件下的寿命和可靠性。
2.确定试验条件:确定试验的温度、湿度、震动等条件,通常通过考虑实际使用环境和产品的特性来确定。
3.设定试验方案:根据试验目标和条件,制定试验方案,包括试验时间、采样点、数据记录等。
二、试验过程1.安装产品:按照产品的安装要求进行安装,并确保安装牢固可靠。
2.试验设备检查:检查试验设备的工作状态、仪器的准确度、传感器的连接等,确保设备正常工作。
3.数据采集与记录:使用合适的数据采集设备和记录方法,实时采集试验过程中的数据,例如温度、湿度、振动等。
三、试验注意事项1.温度控制:根据试验需求和产品的设计要求,控制试验环境的温度稳定在目标温度,避免产生温度过高或过低的影响。
2.湿度控制:根据试验需求和产品的设计要求,控制试验环境的湿度稳定在目标湿度,避免产生湿度过高或过低的影响。
3.震动控制:根据试验需求和产品的设计要求,设定合适的震动频率、振幅和持续时间,控制试验中的震动条件。
4.数据处理与分析:将试验过程中采集到的数据进行处理和分析,例如计算产品的寿命、可靠性指标等,得出试验结果并进行评估。
四、试验结果分析1.寿命分析:根据试验结果,计算产品的寿命参数,例如平均寿命、失效率曲线等,分析产品在高加速条件下的寿命特性。
2.可靠性评估:根据试验数据,分析产品的可靠性指标,例如可靠度、失效率、故障率等,评估产品在高加速条件下的可靠性水平。
3.结果解释和改进:根据试验结果和分析,结合产品的设计和制造过程,解释试验结果,并提出改进产品可靠性的建议和措施。
五、试验注意事项1.安全措施:在进行高加速寿命试验时,要注意保证试验人员的安全,使用符合要求的试验设备和设施,正确使用试验设备以避免发生事故。
2.数据记录与保存:确保试验过程中的数据记录的准确性和完整性,并妥善保存试验数据,以备后续分析和评估使用。
高加速寿命试验标准GBT2423
高加速寿命试验标准GBT2423
高加速寿命试验(Highly Accelerated Life Testing,简称HALT 试验)是一种对电子和机械装配件利用快速高、低温变换的震荡体系来揭示设计缺陷和不足的过程。
HALT的目的是在产品开发的早期阶段识别出产品的功能和破坏极限,从而优化产品的可靠性。
高加速寿命试验HALT一词是Gregg K. Hobbs 于1988年提出的。
是一种利用阶梯应力加诸于试品,并在早期发现产品缺陷、操作设计边际及结构强度极限的方法。
试品通过HALT所暴露的缺陷,涉及线路设计、工艺、元部件和结构等方面。
HALT的主要目的是在产品设计和试产阶段,通过试验,快速发现产品的潜在缺陷,并加以改进和验证,从而增加产品的极限值,提高其坚固性及可靠性。
在产品研制阶段,为得出产品设计裕度和极限承载能力(破坏或损伤极限)而设计的一种试验,为提高试验效率,所施应力并非工作环境的模拟而是加速应力,通常为高变温率(至少应大于25°C/min)的温度循环和多轴随机振动,还包括通电循环、电压偏低、频率偏差等电应力。
高加速寿命试验得到的应力极限值可以作为确定高加速环境应力筛选的应力量值的依据。
目前能进行高加速寿命试验的实验室有环境可靠性与电磁兼容试验服务中心、航天环境可靠性试验与检测中心等。
电工电子产品加速寿命试验
电工电子产品加速寿命试验之一1概述寿命试验是基本的可靠性试验方法,在正常工作条件下,常常采用寿命试验方法去评估产品的各种可靠性特征。
但是这种方法对寿命特别长的产品来说,不是一种合适的方法。
因为它需要花费很长的试验时间,甚至来不及作完寿命试验,新的产品又设计出来,老产品就要被淘汰了。
因此,在寿命试验的基础上形成的加大应力、缩短时间的加速寿命试验方法逐渐取代了常规的寿命试验方法。
加速寿命试验是用加大试验应力(诸如热应力、电应力、机械应力等)的方法,激发产品在短时间内产生跟正常应力水平下相同的失效,缩短试验周期。
然后运用加速寿命模型,评估产品在正常工作应力下的可靠性特征。
加速环境试验是近年来快速发展的一项可靠性试验技术。
该技术突破了传统可靠性试验的技术思路,将激发的试验机制引入到可靠性试验,可以大大缩短试验时间,提高试验效率,降低试验耗损。
2 常见的物理模型元器件的寿命与应力之间的关系,通常是以一定的物理模型为依据的,下面简单介绍一下常用的几个物理模型。
2.1失效率模型失效率模型是将失效率曲线划分为早期失效、随机失效和磨损失效三个阶段,并将每个阶段的产品失效机理与其失效率相联系起来,形成浴盆曲线。
该模型的主要应用表现为通过环境应力筛选试验,剔除早期失效的产品,提高出厂产品的可靠性。
2.1 失效率模型图示:O1典型的失效率曲线规定的失效率随机失效早期失效磨损失效t2.2应力与强度模型该模型研究实际环境应力与产品所能承受的强度的关系。
应力与强度均为随机变量,因此,产品的失效与否将决定于应力分布和强度分布。
随着时间的推移,产品的强度分布将逐渐发生变化,如果应力分布与强度分布一旦发生了干预,产品就会出现失效。
因此,研究应力与强度模型对了解产品的环境适应能力是很重要的。
2.3最弱链条模型最弱链条模型是基于元器件的失效是发生在构成元器件的诸因素中最薄弱的部位这一事实而提出来的。
该模型对于研究电子产品在高温下发生的失效最为有效,因为这类失效正是由于元器件内部潜在的微观缺陷和污染,在经过制造和使用后而逐渐显露出来的。
高加速寿命试验及高加速应力筛选(HaltHass)试验规范
浙江科正电子信息产品检验有限公司国家电子计算机外部设备质量监督检验中心浙江省物联网应用工程质量检验中心技术文件CPL/JS 046-2013高加速寿命试验及高加速应力筛选(Halt/Hass)试验规范2013-01-05发布2013-01-05实施信高加速寿命试验及高加速应力筛选(HaltHass)试验规范CPL/JS 046-2013目录1 目的2 范围3 术语4 试验人员需求5 试验设备需求6 试验样本7 功能性能测试需求8 试验报告与文档9 高加速寿命试验程序10 高加速应力试验结束后的测试1 目的本文档主要用于指导企业实施高加速寿命实验过程。
如果严格按照本指南实施,可以得到一个理想的高加速应力寿命实验结果,推广更多更健壮得产品到市场。
2 范围在本文档中,成功执行和实施HALT过程的基本原理将被详细描述。
它明确了技术人员职责、工具和设备需求以及测试试验资质。
如果坚持按照本文档实施,就能够获得最基本的指南以执行和完成一个成功的HALT试验。
本指南可用于各种产品部件,包括电子产品、电子-机械产品或者单纯的机械产品。
3 定义3.1. 振动带宽:3.2. 纠正措施:这里是指为了消除产品缺陷而进行得设计或者过程得改变。
纠正措施可以包括部件或者材料改变,也包括产品设计和生产过程得变化。
3.3. 破坏极限:是指让一个或者多个产品不再拥有产品规范里规定得产品功能特性,即使应力降低,(中国可靠性网)产品也不能恢复。
如我们常见得硬失效。
3.4. 功能测试:产品的一种测试,通过测量产品的功能性能、产品使用或者边界参数来评判产品是否实效(不能完成产品规定的功能)或者退化是否发生,这种测试也可以包括内部诊断。
功能性测试贯穿于HALT试验的整个环境应力过程。
3.5. 振动加速度均方值:3.6. 高加速寿命试验(HALT):一种利用步进应力的过程,通过不同的加速应力发现产品的设计局限。
HALT主要用于暴露产品的应力极限和确认产品的缺陷。
HALT测试标准---完整
1.范围本标准规范规定了----的平板电脑的HALT试验技术要求、试验方法.适用于-------实验中心在新产品开发阶段及生产过程中的质量监控,确保产品的可靠性。
2.测试内容HALT(Highly accelerated life test高加速寿命试验)是一种利用阶梯应力加诸于产品,快速发现产品设计缺陷、操作边际及结构强度极限的方法,并加以改善和提高,从而增加产品的极限值,提高其坚固性及可靠性。
施加于试品的应力,包括振动、高低温、温度循环、综合应力等。
高加速寿命试验的具体测试内容包括以下几点:1). 逐步施加应力直到产品失效或出现故障;2). 采取临时措施,修正产品的失效或故障;3). 继续逐步施加应力直到产品再次失效或出现故障,并再次加以修正;4). 重复以上试验→失效→改进的步骤;5). 找出产品的基本操作界限和基本破坏界限。
3.测试目的HALT以连续的测试、失效分析、缺陷改进及验证构成了整个程序,而且可能是个闭环循环过程。
往往一个测试计划,需要重复进行几次,除非一次性能经受加速应力试验。
其关键在于分析失效的根本原因。
试验的主要目的如下:1).利用高环境应力将产品设计缺陷激发出来,并加以改善;2). 了解产品的设计能力及失效模式;3). 作为高应力筛选及制定品质核查规格的参考;4). 快速找出产品制造过程的瑕疵;5). 增加产品的可靠性,减少维修成本;6). 建立产品设计能力数据库,为研发提供依据并缩短设计制造周期。
4.名词解析操作极限(OL):产品的工作状态不再满足技术条件要求的极限应力,但应力消除后,产品仍能恢复正常工作。
LOL(Lower Operating Limit):下操作极限UOL(Upper Operating Limit):上操作极限破坏极限(DL ):产品的工作状态不再满足技术条件要求的极限应力,且应力降低后,产品仍然不能能恢复正常工作(硬故障)。
LDL (Lower Destruct Limit )下破坏极限UDL (Upper Destruct Limit )上破坏极限Bypass 失效:用如隔离,局部加热,局部固定等手法使得某失效暂时不发生,测试可以继续进行。
高加速寿命试验(Highly Accelerated Life Test-HALT-HASA-HASS)
高加速寿命试验(Highly Accelerated Life Test-HALT/HASA/HASS) 加速应力试验源由(Accelerated Stress Test:简称AST/ALT),源起于1960年代美国因应太空计划对高可靠度的需求而被发展出来。
随着科技高度发展及快速变化的市场需求,过去耗时的产品验证方式已逐渐无法应付如此快速变化的市场需求进而影响到产品于市场之竞争力,因此,如何快速且有效发现产品设计缺陷并于设计阶段加以修正为现今国内外各大厂之主要关键问题,亦即是HALT&HASS逐渐被重视的原因。
众所皆知,产品在设计阶段进行缺陷修正是极为容易的,在大量生产后进行缺陷修正则困难度相对提高。
微利时代若产品在市场于保固期内出现缺陷则所花费成本与商誉损失将无法计算。
因此1990年代后以美国为首的国际各大厂(包括hp、Dell、Cisco、Nortel、Tetronix、Motorola等)均相继以HALT手法作为新产品开发阶段迅速找出产品设计及制造的缺陷同时改善缺陷已达降低保固期成本、增加产品可靠度并缩短产品上市时间。
同时可利用HALT所发现之失效模式与相关资做为后续研发产品的重要依据。
目前有航空电子、汽车及信息等高科技产业皆已投入HALT 领域之测试,并且已有相当成效。
基本概念:1)HALT :Highly AcceleratedLife Testing(高加速寿命测试)2)HASS:Highly AcceleratedStress Screen(高加速应力筛选)3)HASA:Highly AcceleratedStress Audit(高加速应力稽核)关于HALT:1)测试目的:在设计初期对已有的原型机或者工程样机进行应力测试并至失效,对于发现的失效进行分析改善,例如更换部件等方法,使得产品的设计更加强健,可靠性更高。
简单来说就是:测试->失效->分析->改善->测试....的循环,网上找了下面一张图以便于理解。
accelerated life test 高加速寿命试验标准
高加速寿命试验(Highly Accelerated Life T esting, HALT)是一种旨在快速暴露产品设计缺陷和弱点的测试方法。
以下是一些常见的HALT高加速寿命试验标准和步骤:1. 试验目的:确定产品的极限工作条件。
暴露潜在的设计、材料和制造缺陷。
提高产品的可靠性并缩短产品开发周期。
2. 试验阶段:温度步进:产品在逐步增加或减少的温度条件下进行测试,以确定其热耐受极限。
温度循环:产品在快速变化的高温和低温环境中进行测试,模拟极端的环境条件。
振动测试:通过施加阶跃或随机振动来模拟运输、操作或环境引起的机械应力。
综合环境应力:同时应用多种应力,如温度、振动和湿度,以模拟真实世界的复杂环境条件。
3. 试验程序:应力筛选:通过逐步增加应力水平直到产品达到其破坏点或临界故障状态。
发现故障模式:记录和分析在试验过程中出现的任何故障或异常行为。
故障分析:对发现的故障进行详细的物理和工程分析,以确定其根本原因。
改进设计:基于故障分析的结果,对产品设计、材料或制造工艺进行改进。
4. 试验设备:高低温箱:用于实现快速和精确的温度控制。
振动台:用于施加各种类型的振动应力。
数据采集系统:用于实时监控和记录产品的性能参数和环境条件。
5. 试验标准和规范:虽然HALT本身可能没有一个统一的国际标准,但相关的环境试验和可靠性测试通常遵循以下标准:IEC 60068-2系列:环境试验MIL-STD-810系列:环境工程考虑和实验室测试JEDEC JESD22系列:微电子设备的环境Stress Aids for Reliable Product Development6. 安全和注意事项:在进行HALT试验时,必须确保操作人员的安全,并遵守所有适用的健康和安全规定。
对于某些类型的产品,可能需要特殊的防护措施或测试设施。
每个行业的具体HALT试验标准可能会有所不同,因此在进行试验时应参考相关行业的具体规范和最佳实践。
压缩机加速寿命试验方法
压缩机加速寿命试验方法压缩机在很多设备里可都是个超级重要的“小能手”呢。
那怎么知道它能健健康康地工作多久呀?这就用到加速寿命试验方法啦。
咱们先来说说啥是加速寿命试验哈。
简单来讲呢,就是让压缩机在比正常工作条件更“严酷”的环境下工作。
比如说,正常情况下它一天可能就工作几个小时,温度、压力啥的都是比较温和的。
但在加速寿命试验里,就会让它长时间工作,提高温度、压力等参数。
这就好像让一个人平时慢慢走路,现在让他跑步,而且还是在比较恶劣的天气下跑步,这样就能更快地看到他会不会累垮啦,对压缩机也是这个道理。
那具体怎么做这个试验呢?一种常见的方法就是提高温度。
温度一高呀,压缩机里面的各种零件就会受到更大的考验。
就像咱们夏天在大太阳下干活,比在凉快的屋子里累多了。
可以把压缩机放在专门的高温试验箱里,设置比正常使用高不少的温度,然后让它持续运行。
在这个过程中,就可以观察压缩机的各种性能指标啦,像制冷效果有没有下降呀,有没有出现奇怪的噪音之类的。
还有就是增加压力这个办法。
压缩机本来就是和压力打交道的嘛。
加大压力,就像给它增加了更重的担子。
不过呢,这个压力也不能随便加,得根据压缩机的类型和设计标准来。
在高压力下运行,压缩机的密封部件、活塞等零件就会受到更大的挑战。
如果这些部件能在这种高压力下长时间坚持住,那说明它们的质量还是很可靠的呢。
另外呀,还可以通过增加工作频率来加速试验。
正常情况下压缩机可能是按照一定的节奏在工作,现在让它工作得更快,就像让一个人原本慢悠悠地干活,现在让他手脚麻利地快速干活。
这样一来,各个部件的磨损也会加快,能更快地看出压缩机的寿命情况。
在做这些加速寿命试验的时候呀,可一定要做好数据记录哦。
就像给压缩机写个成长日记一样,什么时候开始试验的,在不同的时间点它的各项性能指标是多少,都要清清楚楚地记下来。
这样才能准确地分析出压缩机的寿命到底有多长,也能找出它可能存在的薄弱环节,然后就可以对压缩机进行改进啦,让它变得更加强壮耐用呢。
科普-高加速寿命试验是什么?
科普:高加速寿命试验是什么?[导读]一款新产品的推出都要经历很多阶段,其中最关键的部分可能要数设计研发阶段了。
新的产品理念的提出到试品的出现,可谓是从无到有的过程。
在整个产品设计研发阶段,工程师们需要通过很多手段使产品的种种缺陷提早暴露一款新产品的推出都要经历很多阶段,其中最关键的部分可能要数设计研发阶段了。
新的产品理念的提出到试品的出现,可谓是从无到有的过程。
在整个产品设计研发阶段,工程师们需要通过很多手段使产品的种种缺陷提早暴露出来,从而避免在投产后频频出现的质量问题。
最近,一种叫高加速寿命试验的试验方法成功吸引了很多人的注意力。
一、关于高加速寿命试验(HALT)高加速寿命试验,英文简称HALT(Hlighly Accelerated Life Test),是一种新的试验方法或者思想,试验中采用的环境应力比常见的加速试验更加严酷。
目前主要应用于产品开发阶段,它能以较短的时间促使产品的设计和工艺缺陷暴露出来,为改进产品设计、提升产品可靠性提供依据。
由于HALT试验主要应用于产品开发阶段,因而产品出问题的概率比较高,关键是还很难找出问题的症结,这就迫使众多硬件工程师们长期深陷于问题的分析当中。
从90年代开始,HALT获得推广应用。
HALT的最大特点是时间上的压缩,可以在短短的几天内模拟一个产品的整个寿命期间可能遇到的情况。
与传统的可靠性试验相比,HALT试验的目的是激发故障,即把产品潜在的缺陷激发成可观测的故障。
因此,它不是采用一般模拟实际使用环境进行的试验,而是人为施加步进应力,在远大于技术条件规定的极限应力下快速进行试验,找出产品的各种工作极限与破坏极限。
二、HALT优势所在:1、借助高环境应力,使产品设计缺陷提前激发出来,从而消除设计缺陷,大大提高设计可靠性;2、后期维修费用大大降低,因为所交付产品的可靠性得到了极大的保障;3、了解产品的设计能力及失效模式;4、可以找出产品的工作极限及破坏极限,为制定 HASS(高加速应力筛选) 方案,确定HASS 的应力量级提供依据;5、鉴定试验时故障大大减少,经过 HALT试验的产品,鉴定试验已不再成为必需,可能会流于一种形式。
hass试验标准
hass试验标准随着科技的不断发展,高可靠性产品的需求也越来越大。
为了确保产品在使用过程中的可靠性,HASS(Highly Accelerated Stress Screening)试验应运而生。
HASS试验是一种通过加速应力施加于产品的方法,旨在检测和消除隐藏的产品缺陷。
本文将介绍HASS试验的标准和常用方法。
1. HASS试验介绍HASS试验是一种基于HALT(高加速寿命试验)的工程方法,通过施加高水平的热、湿、振动等应力,以模拟产品在使用过程中可能遭遇的环境。
HASS试验可以帮助确定产品的可靠性和耐久性,并发现并消除产品的质量问题。
通过HASS试验,还可以有效降低产品的早期失效率,提高产品在市场上的竞争力。
2. 2.1 HASS试验参数设置HASS试验参数的设置非常关键,合理的参数设定能够保证试验的准确性和可靠性。
常用的HASS试验参数包括温度、湿度和振动等。
温度和湿度一般根据产品的要求和使用环境确定,通常设定较高的温度和湿度水平来加速应力施加。
振动的频率和幅值也需要根据产品特性进行合理设定。
2.2 HASS试验流程HASS试验的流程一般包括试验前准备、试验设计、试验执行、数据分析和产品调整等环节。
在试验前准备阶段,需要明确试验目标、确定试验参数、准备试验设备等。
试验设计阶段则包括确定HASS序列、制定振动和温湿度规格等。
试验执行阶段是实际进行试验的环节,需要严格按照试验设计方案进行操作。
数据分析是对试验结果的统计和分析,通过数据分析可以评估产品的可靠性和耐久性。
最后,在产品调整阶段,根据试验结果和分析,对产品进行必要的调整和改进。
2.3 HASS试验记录HASS试验记录是试验过程中必不可少的一部分,记录包括试验参数、试验设备、试验结果等信息。
试验记录应该详细、准确,并且便于后续的数据分析和结果评估。
试验记录的格式和内容可以根据实际需求进行设计,但必须保证完整性和可追溯性。
3. 常用的HASS试验方法3.1 热循环试验热循环试验是指通过在不同温度之间循环变化来施加应力。
高加速寿命试验标准
高加速寿命试验标准项目介绍高加速寿命试验(Highly Accelerated Life Testing,简称HALT试验)是一种对电子和机械装配件利用快速高、低温变换的震荡体系来揭示设计缺陷和不足的过程。
HALT的目的是在产品开发的早期阶段识别出产品的功能和破坏极限,从而优化产品的可靠性。
高加速寿命试验HALT一词是Gregg K. Hobbs 于1988年提出的。
是一种利用阶梯应力加诸于试品,并在早期发现产品缺陷、操作设计边际及结构强度极限的方法。
试品通过HALT所暴露的缺陷,涉及线路设计、工艺、元部件和结构等方面。
HALT的主要目的是在产品设计和试产阶段,通过试验,快速发现产品的潜在缺陷,并加以改进和验证,从而增加产品的极限值,提高其坚固性及可靠性。
施加于试品的应力,包括振动、高低温、温度循环、电力开关循环、电压边际及频率边际测试等。
HALT试验是由美国军方所延伸出的设计质量验证与制造质量验证的试验方法,现已成为美国电子业界的标准产品验证方法。
它将原需花费6个月甚至1年的新产品可靠性试验缩短至一周,且在这一周中所发现的产品问题几乎与客户应用后所发现的问题一致,故HALT的试验方式已成为新产品上市前所必需通过的验证。
在产品研制阶段,为得出产品设计裕度和极限承载能力(破坏或损伤极限)而设计的一种试验,它应用步进的方法给产品施加环境应力并检测其性能,直到产品失效为止。
为提高试验效率,所施应力并非工作环境的模拟而是加速应力,通常为高变温率(至少应大于25°C/min)的温度循环和多轴随机振动,还包括有通电循环、电压偏低、频率偏差等电应力。
高加速寿命试验得到的应力极限值可以作为确定高加速环境应力筛选的应力量值的依据。
目前能进行高加速寿命试验的实验室有环境可靠性与电磁兼容试验服务中心、航天环境可靠性试验与检测中心等。
功能HALT以连续的测试、失效分析、缺陷改进及验证构成了整个程序,而且可能是个闭环循环过程。
GMW8287-2011高加速寿命测试(HALT )解析
1 试验目的本试验主要应用于产品研发设计阶段,用于快速发现产品设计的薄弱环节,或快速确认产品的工作条件极限和破坏极限,包括温度条件和振动条件。
注意,本试验不适用于确认产品的使用/设计寿命是否满足要求。
2 试验设备试验设备需达到如下条件:3 试验方法3.1 GMW 8287方法试验分四个步骤进行:温度步进试验、快速温变试验、振动步进试验、综合试验。
当发生失效后,应该允许更换新样件继续进行试验(无样件数量和样件分配要求)。
3.1.1 温度步进试验1) 试验从室温(一般在+20℃~+30℃之间)开始。
在试验前,应该根据所涉及材料的相变温度确定出样件的最大(工作)温度范围。
为了使电子部件达到更高的试验温度,试验时最好拆掉产品的塑料壳体。
本试验不允许发生材料的相变,温度范围的合理性关键在于不故意制造低级失效。
步进量一般选取10℃/次(如有必要也可选取20℃/次),根据图 1 试验剖面进行试验。
图 1 GMW8287温度步进示例剖面2) 温度保持时间以样件温度完全达到稳定为准。
一般要求在样件温度达到试验设定温度值(热电偶采集值)之后再保持 5min~15min,以保证样件温度达到稳定和饱和。
根据样件的热质量来确定选用最短保持时间还是最长保持时间。
在温度保持结束后立即进行全功能检查,或者在整改温度步进试验过程中进行全功能检查。
3) 试验温度的下(上)限以样件工作温度极限或试验设备温度极限为准。
4) 找到产品的工作温度极限时(失效发生),步进量统一选取10℃/次。
这时应该继续将试验进行到破坏极限或设备极限为止,一般情况下,当样件不能完全正常工作时,需将温度应力进行回退(例如:回退到+20℃或+20℃到工作极限之间),用以确认样件是否还能正常工作。
这里确认的工作温度极限对于每一个试验都是非常重要的。
但是,对于较昂贵的原理样机级别的样件可以不继续进行,待样件达到较成熟状态、成本较低时再确认破坏极限。
3.1.2 快速温变试验1) 至少进行 3个循环的快速温变试验(除非在试验中发生失效)。
可靠性测试产品高加速寿命试验方法指南汇总
可靠性测试产品高加速寿命试验方法指南汇总一、试验目的高加速寿命试验的目的是通过在短时间内模拟长时间使用环境,评估产品在长时间使用过程中的可靠性和性能。
通过提前暴露产品可能存在的问题和隐患,有助于改进产品设计和制造过程,提高产品的质量和可靠性。
二、试验流程1.确定试验产品和试验环境:根据产品的特点和用途,选择合适的试验产品和试验环境。
试验产品应当具有代表性,能够真实地反映产品在实际使用环境下的工作条件和负载。
2.制定试验计划:根据产品的预期使用寿命和使用环境,制定合理的试验计划,包括试验时间、试验负载和试验环境等。
试验时间通常是产品预期使用寿命的几倍或更高,试验负载应当接近产品实际使用环境下的工作负载。
3.设计试验方案:根据试验计划,设计合适的试验方案。
试验方案包括试验装置和试验参数等。
试验装置应当能够模拟产品实际使用环境下的工作条件,试验参数应当能够真实地反映产品的性能和可靠性。
4.进行试验:按照试验方案进行试验。
试验过程中应严格按照试验参数进行操作,并记录试验数据。
同时,应根据试验过程中的情况进行适当的调整和优化,确保试验的准确性和可信度。
5.分析试验数据:完成试验后,对试验数据进行分析和处理。
通过对试验数据的分析,评估产品在试验过程中的性能和寿命,并对可能存在的问题和隐患进行识别和分析。
6.制定改进措施:根据试验结果和分析,制定相应的改进措施。
改进措施应具体、可行,并针对性地解决产品存在的问题和隐患,提高产品的质量和可靠性。
7.重新试验:根据制定的改进措施,对产品进行改进和更新,并重新进行试验。
重复上述步骤,直至产品满足预期的可靠性要求为止。
三、试验设备和参数高加速寿命试验的设备主要包括试验台架、负载装置、控制系统和数据采集系统等。
试验台架应具有足够的稳定性和可靠性,能够模拟产品实际使用环境下的工作条件。
负载装置应能够提供适当的试验负载,保证试验的可靠性和有效性。
控制系统和数据采集系统应能够实时监测和控制试验过程,并记录试验数据。
高加速寿命试验
高加速寿命试验(HALT)实验内容:振动、高低温、温度循环、电力开关循环、电压边际、频率边际等测试专业术语与解释宽带振动-----------------振动能量分布在较宽的频率范围(如:20~10000Hz)破坏极限-----------------一个或多个产品的工作状态不再满足技术条件要求,且应力降低后,产品也不能恢复正常工作的那个应力强度值。
(硬故障)破坏极限上限值(UDL)破坏极限下限值(LDL)(对于振动实验只有上限)功能监测-----------------检测产品工作状态、工作性能以及工作参数等,从而判断产品是否失效或退化。
检测还可以包括内部诊断(内部结构分析)。
功能检测贯穿于整个高加速寿命实验过程。
工作(操作)极限-----一个或多个产品的工作状态不再满足技术条件要求,但应力降低后,产品仍能恢复正常工作的那个应力强度值(软故障)工作(操作)极限上限(UOL)工作(操作)极限下限(LOL)(对于振动实验只有上限)功率谱密度(PSD)--------------在随机振动曲线中与频率相对应的量级参数,单位为g2/Hz,通常情况下也可以与加速度谱密度(ASD)相对应。
重复冲击振动----------------------一种由重复冲击脉冲激励所形成的振动,由气锤冲击振动台面所产生的振动为典型的重复冲击振动。
故障根本原因分析----------------确定产品故障或失效的原因,全面理解故障模式和故障原因。
分析过程可能需要运用一些失效分析工具,例如扫描电子显微镜、光学显微镜等。
六自由度振动----------------------一种模拟三轴六个方向振动的振动方式。
步进应力实验----------------------通过逐级增加实验应力,确定产品极限的实验过程。
功能:HALT以连续的测试、失效分析、缺陷改进及验证构成整个程序,而且可能是个闭环循环过程,往往一个测试计划,需要重复进行几次,除非一次性能经受加速应力试验。
高加速寿命测试方法
高加速寿命测试方法引言:高加速寿命测试是一种常用的测试方法,用于评估产品在短时间内的使用寿命。
本文将介绍高加速寿命测试的定义、目的、测试方法和注意事项。
一、定义高加速寿命测试是指通过模拟实际使用环境下的加速情况,将产品在相对较短时间内进行高强度的测试,以评估其在长期使用过程中的寿命表现。
二、目的高加速寿命测试的主要目的是通过提前暴露产品在实际使用过程中可能出现的问题,以便对其进行改进和优化。
通过测试,可以评估产品的可靠性和稳定性,提高产品的质量和性能。
三、测试方法1. 确定测试条件:根据产品的使用环境和要求,确定合适的测试条件,包括温度、湿度、振动等参数。
2. 设计测试方案:根据产品的特点和测试要求,设计合理的测试方案,包括测试时间、加载方式、测试步骤等。
3. 进行测试:按照测试方案进行测试,记录测试过程中的数据和观察结果。
4. 数据分析:对测试结果进行数据分析和统计,评估产品的寿命表现和可靠性。
5. 结果报告:根据测试结果,撰写测试报告,总结产品的寿命特性和存在的问题,并提出改进建议。
四、注意事项1. 选择合适的测试设备和环境,确保测试的准确性和可信度。
2. 遵循测试标准和规范,保证测试的一致性和可比性。
3. 注意安全问题,确保测试过程中的人员和设备的安全。
4. 随时记录测试数据和观察结果,确保测试过程的可追溯性。
5. 注意测试过程中的异常情况和问题,及时采取措施进行处理。
6. 结合产品的特点和使用环境,灵活调整测试方案和条件,以提高测试效果。
五、总结高加速寿命测试是一种重要的测试方法,可以帮助企业评估产品的寿命特性和可靠性。
通过合理的测试方案和方法,可以提前发现产品存在的问题,并采取相应的改进措施,以提高产品的质量和性能。
在进行高加速寿命测试时,需要注意选择合适的测试设备和环境,遵循测试标准和规范,保证测试的准确性和可信度。
同时,也需要注意安全问题和测试过程中的异常情况,以确保测试的顺利进行。
高温加速寿命试验
Chen Lei
MTBF (Mean Time Between Failures)
MTBF试验的几种估计计算
a. 平均寿命的点估计值
b. 单侧置信下限估计
c. 双侧区间估计
MTBF
单侧置信下限计算
X2 分位表
MTBF
横轴是失效次数,纵轴是风险率
MTBF
假设: MTBF值设计要求为10万小时,置信水平C=95% ; 如出现1次失效将停止测试,则
Hale Waihona Puke X2(C,2r+2) 为9.4877
代入公式
100000=2T/9.4877 即T=474 385小时
T为总的试验时间, 根据具体的情况可增加测试机器数量缩短 测试周期,如测试机器为10台,测试周期474385/( 10*24*30*12)=5.49年
ALT(Accelerate life test)
ALT 温度的加速因子由Arrhenius 模型计算
ALT
活 化 能
ALT
计算
ALT
假设10台产品同时做60度加速寿命试验3个月,要达到95%可 靠置信度
MTBF= 2T/X2分布=2*52280.38*10/9.4877
=110206.65(H)>10万小时 =12.76 年
MTBF 与故障率关系
MTBF= 1/λ
比如说我们产品MTBF为10000小时. 并不是说每一台均能工作 10000小时不出现故障. 假如用户每天使用2小时,一年为720小时(360天计算), 10000小时约13年. 由MTBF=1/ λ MTBF=1/13=0.076 即该产品的平均故障率为7.6%, 一年内100台产品平均有7.6台会出现故障.
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
高加速寿命试验指南HALT Guideline目录1 目的2 范围3 术语4 试验人员需求5 试验设备需求6 试验样本7 功能性能测试需求8 试验报告与文档9 高加速寿命试验程序10 高加速应力试验结束后的测试1 目的本文档主要用于指导企业实施高加速寿命实验过程。
如果严格按照本指南实施,可以得到一个理想的高加速应力寿命实验结果,推广更多更健壮得产品到市场。
2 范围在本文档中,成功执行和实施HALT过程的基本原理将被详细描述。
它明确了技术人员职责、工具和设备需求以及测试试验资质。
如果坚持按照本文档实施,就能够获得最基本的指南以执行和完成一个成功的HALT试验。
本指南可用于各种产品部件,包括电子产品、电子-机械产品或者单纯的机械产品。
3 定义3.1. 振动带宽:3.2. 纠正措施:这里是指为了消除产品缺陷而进行得设计或者过程得改变。
纠正措施可以包括部件或者材料改变,也包括产品设计和生产过程得变化。
3.3. 破坏极限:是指让一个或者多个产品不再拥有产品规范里规定得产品功能特性,即使应力降低,(中国可靠性网)产品也不能恢复。
如我们常见得硬失效。
3.4. 功能测试:产品的一种测试,通过测量产品的功能性能、产品使用或者边界参数来评判产品是否实效(不能完成产品规定的功能)或者退化是否发生,这种测试也可以包括内部诊断。
功能性测试贯穿于HALT试验的整个环境应力过程。
3.5. 振动加速度均方值:3.6. 高加速寿命试验(HALT):一种利用步进应力的过程,通过不同的加速应力发现产品的设计局限。
HALT主要用于暴露产品的应力极限和确认产品的缺陷。
3.7. 功能极限:是指使得产品规范中规定的一个或者多个产品功能特性实效的之前的应力。
当这个应力降低的时候,产品能够回复,就如同我们常见的软实效。
3.8. 功率谱密度:一种描述随机振动谱幅度和频率的测量单位,常用单位G2/Hz表示。
通常也指加速谱密度(ASD)3.9. 伪随机振动:非周期振动,包含带宽内得所有频率,在相位和幅度上连续变化。
3.10. 重复冲击振动:一种源于重复振动冲击激励得振动。
通常是由气锤产生,反馈到振动台上。
3.11. 失效分析:确认缺陷或者瑕疵真实原因得过程。
全面理解如何失效和为什么失效。
这个过程可能需要失效分析工具,如电子显微镜扫描等3.12. 六度随机振动:一种同时包含三个水平方向和三个垂直方向加速能量得振动。
3.13. 步进应力:一种持续增加应力水平直到确认产品极限得过程。
3.14 热电偶:温度传感器,通常由两种不同的金属材料连接起来制成。
可以通过测量热电流和产生的与温度成正比的潜在电压来测量温度。
4 人员要求4.1. 高加速寿命试验小组必须包括那些独立的,不与产品设计和测试有关的人员。
.HALT 测试通常需要多个学科之间的相互合作。
这些学科包含设计工程和测试工程专家技术。
. 设计工程师将能帮助产品功能测试的开发。
这包含确认增加应力从而使得发现产品实效。
他们也可以在HALT测试和实效分析过程中提供帮助,如发现并修理故障缺陷。
这些独立的人员并不需要跟踪整个HALT试验过程,但是一旦有需要就能发生作用。
其他学科也包含可靠性工程,制造工程和运行HALT系统的职员,如果他们不是上述几个组的成员的话。
每一个学科的人员在HALT结果提出的时候在各自的专家领域负责。
4.2. 实效分析试验室也可能在HALT过程中用于确认实效的根本原因。
4.3. 交叉功能评审会:这个评审委员会应按照规定的基础,通过会议确认HALT的测试需求、评审过去的HALT结论并且开发新的测试计划用于将来的试验。
会议作出的结论应该被记录并保存。
这个会议应该在产品的HLAT之前和之后进行。
4.4.HALT准备会日程:会议关键的议题包含确认HALT测试的规程、功能测试需求和产品固定到台面的方法、产品部件或者本地的热电偶探头活或者加速计。
4.5 HALT总结会日程:会议主要对HALT结果进行评审,包括讨论失效和纠正措施计划。
5 试验设备要求5.1. HALT试验箱要求:被用于执行HALT试验的设备必要要求能够产生温度和振动应力(在下文中确定的)。
设备必须能够在同一时间同一试验箱中产生这些应力(必须是综合应力箱)。
5.1.1. 振动:HALT试验箱的技术指标是:具有6自由度的(3水平和3垂直)的重复冲击振动和伪随机振动。
带宽从10赫兹到10000赫兹。
振动台空载时最小要达到35Grms。
5.1.2. 温度:其目标是强迫产品得到快速的温度变化率。
试验箱拥有足够的空气流动率来产生所期望的快速温度变化率和保持温度稳定是非常重要的。
温变率最小应能达到45ºC/min。
温度范围为-80ºC 到170ºC。
5.2. 试验室测试设备:HALT过程中产品的响应数据应能被收集。
这些数据包括温度、振动和产品功能性能。
5.2.1. 温度数据(施加于产品上面的温度应力)的收集和存储应该能被证明是真实可信的。
这些可以利用HALT系统上面的可靠的热电偶探头通道或者通过使用多通道的测试设备来获取数据。
5.2.2.振动应力数据(施加于产品上面的振动应力)的收集和存储应该能被证明是真实可信的。
这些可以利用HALT系统上面的可靠的加速计探头通道或者使用频谱分析仪通过传感器来分析并显示数据。
5.2.3. 加速计用于测量振动时产品的响应。
这些加速计应该是小质量类型的(如4号Grams),频率响应范围为2 Hz 到10KHz,测量范围为± 500 g’s。
加速必须足够小,以便于安装在期望的位置,而且必须足够轻,以致于不能产品明显得影响或者改变测试样本振动动态特性。
5.2.4. 热电偶用于测量产品的温度响应。
热电偶线的使用是必须得。
在HALT试验中使用的热电偶必须有足够的稳定特性在整个试验箱温度范围内(近似在-100ºC 到+200ºC)。
热电偶线缆的直径不应该超过22口径。
6.3. 测试设备安装要求6.3.1. HALT系统,辅助测试设备的安装与使用必须满足设备制造商的指示说明一致。
确认用于HALT测试所有的测试设备均是经过校准计量和可用的。
在测试报告文档中的测试设备文档内容部分应该包含设备说明、型号、序列号和校准计量情况。
6 测试样本测试样本必须是用序列号或者其他标识方法能够相互区别。
6.1. 测试样本安装要求。
6.1.1. 确保热电偶(控制热电偶)被正确的安装在测试样本上,以便于提供参考给试验箱温度设置调整点。
用于HALT系统我温度控制通道的热电偶通常使用无循环反馈的温度测量。
产品的热电偶安装在能够获得较为精确的样本平均温度的位置。
产品的热电偶必须放置在测试单元的外表面,最好放在低热量聚集的地方。
这些热电偶不应该放置在产生热量的器件附近或者产品密封部分的内部。
6.1.2. 确保安装在振动台的测试样本使用了合适的样本夹具,从而能够使得测试样本获得最大的温度和振动应力。
由于测试的目的是激烈产品,加速疲劳损伤从而暴露产品缺陷。
因此,最大的应力加在产品上面是有益的。
6.1.3. 产品尺寸和重量应当被考虑,尤其在确定某些特定的试验箱产生正确的应力。
6.1.4. 施加在样本上面的温度变化率应能通过修改样本测试底架得到改善。
比如,去掉面板或者盖子,产生一个开放的空气通道,通过样本测试底架的测试洞。
6.1.5. 产品的响应热电偶应当被安装在能够充分评估样本在温度环境下响应的位置。
建议安装位置包括产生主要热量的器件、温敏器件。
设计用于响应温度变化的部件和为了获得温度稳定性,提供对时间的累积效应而进行测量的部位。
6.1.6. 振动的目的就是要一对一的转换振动台的能量到样本上。
产品响应加速计应该被安装在能够充分评估产品对输出振动响应的位置。
建议安装位置:靠近固定硬件、最大的反馈点(PCB中央)或者疑似的薄弱位置。
7 功能性测试要求7.1. 试验中的样本功能性测试应该应该保证足够的覆盖性以确定样本的全面性能,并且能测出实效模式的多种类型。
这种测试必须包含产品的主要功能,通过对每个功能性能的反馈进行测量。
功能性测量的目的是完成百分之百的测试覆盖,或者尽可能的完成试验过程中的样本测试。
7.2. 产品特定应力:这些特定得应力用于产品得测试或者在每个步进应力时执行,用以增强实效激发和检测。
这些应力可以为电应力循环,也可以包括线性电压极限值、线性频率极限值、直流电压极限、装车振荡器极限、输出负载和其他适用的应力。
这些特定应力在整个HALT过程的每一个应力水平上得功能性测试中都应该进行。
7.3. 样本的功能性测试必须进行记录。
这些记录应该明确的提供测试覆盖性的数量,百分比,也应该包括测试实施过程的详细描述。
必须明确产品是如何测试和测试了什么。
文档必须能够提供证据表明在HALT准备会中提出的功能性测试目标的实现情况。
7.4 在开始HALT之前,测试样本必须独立地进行一个或者多个循环的功能性测试,以保证测试安装的完整性和获取测试样本的性能基线。
7.5 在每一个应力水平,功能性测试都必须进行以评估样本的功能。
文档必须详细的记录样本退化的发生和发生条件,包括样品的使用极限和破坏极限和其他重要的注释。
8 测试报告和文档8.1. 数据收集和存储要求8.1.1. 试验数据必须充分详尽的进行汇集和存储,以便于在需要的时候能够轻易的再现试验的过程和顺序。
产品响应测量和HALT系统数据(包含温度数据和振动数据)应在整个测试过程中进行收集。
8.1.2. 文档应该准确而清晰,呈现试验结果和其他与测试有关的信息。
文档应该包含:明确是由谁实施的HALT。
测试样本应该被标识,听过唯一的识别号(如序列号),同时应包括版本信息;背离HALT程序的部分,测试日期;在测试过程中对产品夹具的描述,包括照片;详细而精确的温度和振动数据测量(包括振动台,图表和照片)产品本地响应传感器(热电偶和加速计)在样本上实施的功能性测试描述;HLAT应力作用于测试样本上的情况,详细描述样本退化和发生的条件,包括产品的功能和破坏极限以及其他重要的注解。
实效分析的信息和结果任何纠正措施的应用情况9.0 高加速寿命试验程序本节主要定义了在产品上实施HALT实际过程中使用的方法和活动。
9.1. 温度步进应力9.1.1. 温度步进应力应该开始与环境温度(20°C 到30°C);9.1.2. 温度应力的步进最大为10°C。
9.1.3. 累计时间最小为10分钟,在温度的设置点稳定之后(是否稳定由样品的热电偶响应来决定)。
完整的功能性测试在累计过程或者在整个阶段进行。
9.1.4. 温度步进应力应当持续,直到样本的性能极限被确认或者达到温箱的最大温度。
9.1.5. 一旦功能极限被确认,温度应力每次10℃的增加过程应该继续进行,除非已从功能极限到达破坏极限或者到达温箱的极限。