高加速寿命试验指南

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