高加速寿命试验(HALT)与高加速应力筛选(HASS)设备设计分析
HALT(High Accelerated Life Testing)测试综述
HALT（High Accelerated Life Testing）测试综述摘要： HALT（Highly Accelerated Life Testing）测试，主要应用于产品研发设计阶段，对于暴露产品的潜在缺陷效果明显，是设计工程师提高产品可靠性的重要试验手段。
目前该试验方法已被国内外电子业界充分认可并逐渐推广使用。
本文介绍了HALT测试对提高产品可靠性的重要性，阐释了与HALT试验相关的一些术语和定义，并就如何进行HALT试验进行了较详细的论述，内容涉及试验前的准备工作、试验参数的规格指标、试验设备的能力要求以及试验步骤和试验细节等。
文章还对HALT试验后关于测试报告和后续整改及验证的要求进行了概括。
关键词：HALT，潜在缺陷，步进应力试验，可靠性，工作（操作）极限，破坏极限，六自由度振动。
一．HALT概述HALT是“高加速寿命测试”（Highly Accelerated Life Testing）的英文缩写，其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。
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。
HALTHASS试验技术在电子电工产品的应用
-26-/2013.02/HALT/HASS试验技术在电子电工产品的应用广州广电计量检测股份有限公司 赵家华【摘要】本文基于高加速寿命试验（HALT）和高加速筛选试验（HASS）的详细介绍，重点分析两种试验方法的可靠性测试步骤，并揭示其应用领域及实用价值。
由于加速可靠性试验可使用户很快确定电子电工产品的可靠性，它在实际质量控制中成为比较有效地手段。
高加速寿命试验HALT和高加速筛选试验HASS是非常有效地加速可靠性技术，它已在制造业中推广。
其中HALT是在电工产品设计阶段使用，它可快速暴露设计缺陷以便重更改设计，消除缺陷，从而减少维修费用。
HASS是在电子电工产品的生产阶段使用，它可快速暴露任何工艺缺陷。
【关键词】加速可靠性试验；设计缺陷；应力；温度循环由于加速可靠性试验可使用户很快确定电子电工产品的可靠性，它是有效的实际质量控制手段。
高加速寿命试验（HALT）和高加速筛选试验（HASS）是非常有效的加速可靠性技术，在制造行业被广泛使用。
其中，HALT是在电子电工产品设计阶段使用，它可快速暴露设计缺陷以便更改设计，消除缺陷，从而减少维修费用。
HASS是在电子电工产品的生产阶段使用，它可快速暴露任何工艺缺陷。
传统的环境试验和可靠性试验，基本属于模拟试验，试验应力的考虑都是尽量模拟真实的环境。
传统模拟试验的环境应力与电子电工产品未来实际使用的应力相当，其至多把技术条件中实测环境应力适当提高，以确保电子电工产品耐环境应力的余量。
环境适应性和可靠性令人满意，但事实并非如此，很多通过鉴定、验收的电子电工产品潜在缺陷还是很多，可靠性差和返修率较高，维修费用成为电子电工产品生产商考虑的重点。
从而我们要大幅提高电子电工产品可靠性的裕度，在不提高试验费用的同时只能提高试验应力，而HALT和HASS 成为即快捷、成本比较低的试验工具，图1是HALT/HASS试验设备。
一、可靠性测试中的HALT & HASS HALT & HASS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电子电工产品验证方法。
可靠性测试产品高加速寿命试验方法指南解析
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。
功能测试（Functional Test）：对试样的测试，用以判断试样能否在测试环境下完成规定的功能，性能是否下降。
MilHDBK217与HALT和HASS试验
Mil-HDBK-217与HALT和HASS试验过去，MIL－HDBK－217已经广泛用来预计产品可靠性。
不过，今天高加速寿命试验(HALT)和高加速应力筛选(HALT)试验被公认为强化产品可靠性的有效工具。
军用标准和HALT／HALT试验包括可靠性的各个方面。
那么，两者之间究竟有什么关联呢？在产品制造或投入市场之前，制造商通常要根据MIL－HDBK－217、Bellcore TR－332或其它模型中所述的失效模型，来作可靠性预计。
但是，当产品被交付给客户，接着作失效报告时，原先的失效预计因实际世界的失效报告而无效。
有些厂家曾经说过，当与现场的性能相比时，预计模型很不准确。
那么，可靠性预计与失效报告之间有什么差异呢？－HDBK－217的目的这个军用手册用来按元器件失效数据去估计电子设备和系统的内在可靠性，它包括2个基本预计模型：1.1、元器件数量分析法该模型要求较少的系统信息量，在考虑元器件质量和碰到的环境条件的情况下，首先使用各种元器件数。
一般来说，该方法适用于早期设计阶段，以获得系统可靠性的初始估计值。
在该阶段中，详细的电路设计是未知的。
1.2、元器件应力预计法该预计方法采用包括诸如环境、质量应用、最大额定值、复杂度、温度、结构之类的详细信息以及其它应用因素在内的复杂模型。
该方法往往在设计周期接近结束时和实际电路设计已经确定时使用。
MIL－HDBK－217和BellcoreTR－332的一般失效模型具有下列表达式：λ=λbπQπＥπA…其中：λb为阿列尼斯(Arrhenius)所述的基本失效率；πＱπＥπＡ…为元器件质量、环境和应用应力相关的因素；阿列尼斯公式描述了元件的失效率与温度之间的关系。
从观测到的化学反应、气体扩散和迁移率对温度的依赖性中推论出下列关系式λb=EkT--------- 此处为数学行列式或矩阵其中：λb为元器件失效率；E为激活能；k为波尔兹曼常数；T为绝对温度；K为常数。
可靠性试验HALT
可靠性试验 HALT & HASS前言 Foreword任何产品都有其缺陷所在，当这些故障发生时产品往往已超过了时效，尤其是配套应用在汽车上的电子产品，如DVD、汽车音响、多媒体接收系统等。
如果不能在早期发现并解决潜藏在这些电子产品中的问题，而等其装配到汽车上，用户使用一段时间后才让问题慢慢显露出来，则会给制造商和用户带来极大的损失。
解决问题，首先要发现问题的所在，借由增加外部环境应力、强迫故障提早暴露出来，是早期发现和解决问题的一个有效方法。
目前，国内汽车电子产品通用的可靠性测试手段，一般是在研发时采用传统的性能各异的温湿度箱来验证提高产品的可靠性性能；在线生产采用的是老化寿命（即高温等）的传统测试方法。
仅依靠以上这些传统的测试手段，要达到目前国外汽车电子产品高质量的技术指标，尚存在着一定的困难。
HALT （ Highly Accelerated Life Test ，高加速寿命试验） & HASS （ Highly Accelerated Stress Screening ，高加速应力筛选），这是一种行之有效的能够提高产品可靠性的测试手段。
HALT & HASS 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 & HASS 的试验方式已成为新产品上市前所必需通过的验证。
在美国之外，许多国际的3C 电子产品大厂也都使用相同或类似的手法来提升产品质量。
概念 Definition1、 HALTHALT 是一种通过让被测物承受不同的应力，进而发现其设计上的缺限，以及潜在弱点的实验方法。
HALT 的主要目的是通过增加被测物的极限值，进而增加其坚固性及可靠性。
HALT 利用阶梯应力的方式加诸于产品，能够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。
HASS(高加速度应力筛选)HALT(高加速度寿命试验)
EVTC-36 1930W×965H×1930D mm 1930W×1270H×1930D mm 1778 mm×1778 mm -100 to +200℃ 60 ℃/min(Ave) 588 m/s2rms(59.9Grms) Random 10 to 10 kHz 225 kg φ152 mm×2 φ25.4 mm×1 2(前･后) 4 2692W×2717H×2260D mm 3φAC 415V 5H×1372D mm 1372W×1270H×1372D mm 1220 mm×1220 mm -100 to +200℃ 60 ℃/min(Ave) 588 m/s2rms(59.9Grms) Random 10 to 10 kHz 225 kg φ152 mm×2 φ25.4 mm×1 2(前･后) 4 2134W×2712H×1702D mm 3φAC 415V 145A
EVTC-25 1676W×965H×1676D mm 1676W×1270H×1676D mm 1524 mm×1524 mm -100 to +200℃ 60 ℃/min(Ave) 588 m/s2rms(59.9Grms) Random 10 to 10 kHz 225 kg φ152 mm×3 φ25.4 mm×1 2(前･后) 4 2438W×2717H×2007D mm 3φAC 415V 202A
HASS(高加速度应力筛选)HALT(高加速度寿命试验)
型号 槽内尺寸 振动台尺寸 温度范围 温度变化率 可能发生的加速度 频率范围 最大负载 取端口 门板 观测窗 外观尺寸 电源 型号 槽内尺寸 振动台尺寸 温度范围 温度变化率 可能发生的加速度 频率范围 最大负载 取端口 门板 观测窗 外观尺寸 电源 EVTC-9 1067W×965H×1067D mm 762W×914H×762D mm 914W×914H×914D mm 1067W×1270H×1067D mm 610 mm×610 mm 762 mm×762 mm 914 mm×914 mm -100 to +200℃ -100 to +200℃ -100～+200℃ 60 ℃/min(Ave) 60 ℃/min(Ave) 60 ℃/分(Ave) 588 m/s2rms(59.9Grms) 588 m/s2rms(59.9Grms) 588 m/s2(59.9Grms) Random Random Random 10 to 10 kHz 10 to 10 kHz 10 to 10 kHz 315 kg 315 kg 315 kg φ152 mm×2 φ152 mm×2 φ102 mm×2 φ25.4 mm×1 φ25.4 mm×1 2 2 2(前･后) 2 2 4 1524W×2413H×1118D mm 1676W×2438H×1245D mm 1829W×2712H×1397D mm 3φAC 415V 70A 3φAC 415V 70A 3φAC 415V 145A EVTC-4 EVTC-6
HALT and HASS
高加速寿命试验（HALT）与高加速应力筛选（HASS）一、研究开发HALT和HASS的背景情况以往，环境试验被作为一种产品预期要经受外场实际环境的模拟试验。
研制产品时通常把技术条件规定的应力极限值作为鉴定或考核产品的条件。
但是，即使已顺利通过了设计阶段的鉴定试验和生产阶段的验收试验，残留的潜在缺陷仍然很多，大量产品使用时可靠性差，平均故障间隔时间（MTBF）短，外场返修频繁，导致担保费用、维修费用居高不下，用户或客户不满意，严重影响研制部门和制造厂商的信誉。
传统的可靠性试验（包括环境应力筛选（ESS）、可靠性增长试验和可靠性鉴定试验等）大多也是在模拟环境下进行的试验，以ESS为例，最早电子产品的ESS是根据美国海军1979年NAVMAT-P9492《生产筛选试验大纲》确定的。
温度范围一般采用技术条件规定的上下限，温度循环次数由产品的复杂程度决定，如表1所示。
随机振动采用梯型谱，20～80Hz为+3db/OCT，80～350Hz, 为功率谱密度0.02～0.04g2/Hz的平直谱,350～2000Hz为3db/OCT，振动时间为单向10min，三向时每向5min。
90年制定的国军标GJB1032《电子产品环境应力筛选方法》参照《MIL-STD-2164-85》，强调无故障检验要求，规定环境应力筛选应包含两部分试验。
第一部分为缺陷剔除试验（尽可能激发故障、并修复），要求完成40h温度循环和5min随机振动。
第二部分为无故障检验试验，以验证筛选的有效性，其应力量级与第一部分试验相同，要求完成80h温度循环中连续40h循环无故障和15min中连续5min无故障振动试验。
每一次循环时间约4h，变温率为5℃/min，振动要求与早期标准相一致。
可靠性增长试验则选用模拟现场实际的综合环境条件进行。
GJB1407-92《可靠性增长试验》规定可靠性增长的总试验时间一般为（5～25）MTBF。
这些试验费用昂贵，试验时间长，而价格和研制周期已成为当今市场激烈竞争的焦点。
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。
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。
金顿-HALT-浅谈加速寿命试验KD-27-75p-2016-7-6
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HALT執行程序: (3)複合應力
(5)複合應力
在施加各單項應力後，試件尚需接受溫度和振動複合
的應力。可以溫度步進應力所確定的高低溫操作極限，作為 複合時溫度輪廓的上下限。多數試件之試驗時間約為30分鐘 (取決于最大溫變率和功測時間) 。在每個溫度極限駐留約10 分鐘，以使試件溫度穩定。並在與溫度步進應力相同的條件 下，進行試件功測。振動步進應力從5gRMS開始，然後每 步增加2gRMS。在熱應力期間進行步進振動是很重要的， 這是因為許多產品的振動響應會隨溫度改變。若可能，最後 應確定該複合環境的操作極限和破壞極限。
金頓科技 King Design
8
But, HALT is not ―HALT‖.
―A rose is a rose, but HALT is not HALT *”, H. Caruso
• 可獲取HASS或HAST的基礎資訊。
• 無法提供產品的壽限資訊。 • 作用的應力與實際環境遭遇者不同。 • 失效模式可能不會在實際環境發生。
統計顯示，使用高應力 試驗時發生的失效模式 ，都會出現在實際使用 中發生。Seusy, C. HP
應力
強度
實際環境
失 效
強度退化
應力增強
HALT
失 效
金頓科技 King Design
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ESS、HALT與HASS
試 件 應力值 ESS 全 部 通常低 於規格 產品預 執行 發 掘 發 掘 先強化 階段 設計瑕疵 製程瑕疵 無 是 製造 製造 少數 少數 是 是
金頓科技 King Design
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接受HALT＆HASS的產品（In USA/EU）
電子汽化器 流量感測器 心臟監視系統 滴流監視器 LN2 溫度試驗箱 手動變速裝置 微波測距儀 導航系統 步速發生器 手提式通訊裝置 印表機 製冷機 頻譜分析儀 盒式驅動系統 電視 牽引控制系統 空調 振動控制系統 Ｘ－射線系統 恒溫箱 傳輸控制裝置 超聲設備 工作站 視頻記錄器 加速度計 飛機副翼控制器 飛機天線系統 航電介面控制器 自動排風系統 計算器 盒式播放機 電路板 電腦鍵盤 軟 ／硬碟驅動器 電子設備 射頻調頻儀 脈衝式印表機 噴氣發動機控制 器 機車發動機控制 器 主體電腦 導彈 NB電腦 個人電腦 盒式播放器 溫度控制系統 牽引機控制模組 渦輪發動機模組 噴水系統 唇狀操縱杆 磁諧振儀 麻醉劑輸送裝 置 音頻系統 照相機 CAT 掃描器 氣候控制系統 無線電通訊系 統 測距裝置 傳真機 車庫開門裝置 噴墨印表機 Laptop電腦 機車電子設備 醫用電子裝置 數據機 示波器 繪圖儀 動力工具 貼近引信 打字機 MRI設備 振動監視系統 空調控制系統 飛機儀錶 防滑制動系統 工業自動化系統 速度自動控制器 網卡 CB 收音機 洗衣機 影印機 轉孔電子裝置 著火傳感系統 全球定位系統 立即成像照相機 雷射印表機 羅蘭德系統 測量儀 監視器 烘箱 氣動振動系統 電源裝置 電子設備安裝架 衝擊台 身歷聲接收機 無線電通訊設備 渦輪發動機監視器飛 機壓縮空氣控制器 區域導航系統 自動化儀錶板 自動牽引控制器 望遠鏡結構 飛機航空電子設備 飛機發動機控制器 磁片驅動系統 發動機自動控制器 贊成狀態處理系統 飛行控制系統 制導和控制系統 入侵監視裝置 微波通訊系統 內置自動電子裝置 銷售點數據系統 電源控制模組 貯氣罐控制模組 固態存儲系統 開關電源 安全和解除保險裝置 生命跡象監視器 飛機液壓控制器 ABS系統 透析系統 電子控制器 血液分析儀 現金出納機 取消檢查機床 電腦 洗盤機 手提式焊接系統 雷達系統 呼吸空氣監視器 速度制動控制器 電話系統 平穩焊接系統 目標跟蹤系統 熱成像瞄準系統 牽引機儀錶 魚雷電子裝置 垃圾壓實機 尿樣分析機 振動器 離心機 烘衣機 血氧定量計
基于高加速极限试验与加速寿命试验的可靠性增长试验方案研究
基于高加速极限试验与加速寿命试验的可靠性增长试验方案研究作者：叶奇赵京党丽君毛翔伍巧凤来源：《科技视界》2020年第17期摘要本文通过对高加速极限试验和加速寿命试验两种试验方式进行分析，对其试验方法、试验流程，加速应力，加速模型，试验剖面等方面进行了论述，形成两种试验方式相结合的可靠性增长试验方案，可有效地用于电子设备可靠性增长试验。
关键词可靠性增长;高加速极限试验（HALT）;加速寿命试验（ALT）;加速因子;MTBF中图分类号： V416 ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; 文献标识码： ADOI：10.19694/ki.issn2095-2457 . 2020 . 17 . 77AbstractThis paper analyzed and discussed the test scheme， test process， accelerated stree，accelerated model and test profile of two test methods of High Accelerated Limit Test（HALT） and Accelerated Life Test（ALT），and formed a reliability-growth scheme combined by this two test methods， which can be effectively used in reliability-growth test of electronic equipment.Key wordsReliability-growth; HALT; ALT; Accelerated factor; MTBF0 引言可靠性增长试验是在研制过程中模拟实际的使用条件或加速条件进行试验，将产品存在的设计缺陷和工艺缺陷，激发成故障，通过“试验—分析--纠正—再试验”这样的反复循环过程，使产品在研制阶段通过试验不断暴露产品的可靠性薄弱环节，采取有效的纠正措施，来提高产品可靠性而进行的一系列试验。
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）。
HALTHASS试验基础知识
继续试验直到达满足试结 束条件为止.
对于一些样品考虑去掉外 壳.
施加其他应力: 输入电压变 化. 负载变化.时钟频率变 化.
HALT试验
高温步进试验
温度起点：产品的最高工 作温度；
温度增量为10 °C, 当接 近极限值时增量减为5 °C .
停留时间至少为(10 分钟+ 功能测试时间).
搭建试验平台 施加步进应力 找到产品极限
试验后
故障分析与设计更改，并进行有效性验证 继续HALT试验直到满足结束原则为止
HALT试验
HALT试验项目
温度步进试验 低温步进试验 高温步进试验
快速温度循环试验
振动步进试验 综合试验
HALT试验
低温步进试验
温度起点：产品的最低工 作温度；
温度增量为10 °C, 当接 近极限值时增量减为5 °C .
若产品不能承受最快的温 度变换,可按以10 °C /min为起点，按照10 °C /min为步长增加温度循环 速度直到满足结束条件为 止.
循环试验过程中保温段时 间至少为(10分钟+功能测 试时间).
在试验过程中施加附加应 力如输入电压变化,负载变 化,频率变化等.
HALT试验
振动步进试验
明确受试产品对振动的响 应,如当振动输入增加时产 品有何变化.
低温调制技术 高温调制技术 子部件分开测试
HALT试验
低温调制技术
HALT试验
高温调制技术
HALT试验
子部件分开测试
HALT试验
HALT试验夹具
HALT测试时，样品的装夹方式是否和产品实际安装方式相同？ 试验夹具是否会影响测试结果？ 从台面到夹具再到产品上的能量传递是否合适？
HALT HASS 试验
HALT HASSHALT & HASS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，现已成为世界范围内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 & HASS的试验方式已成为很多新电子产品上市前所必需通过的验证。
为使广大客户了解HALT/HASS方法的目的意图及方法步骤，摩尔实验室(MORLAB)特简要介绍如下：一、HALT（High Accelerated Life Testing）高加速寿命试验HALT是一种通过让被测物承受不同的应力，进而发现其设计上的缺限，以及潜在弱点的实验方法。
HALT的主要目的是通过增加被测物的极限值，进而增加其坚固性及可靠性。
HALT利用阶梯应力的方式加诸于产品，能够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。
其加诸于产品的应力有振动、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。
利用该测试可迅速找出产品设计及制造的缺陷、改善设计缺陷、增加产品可靠性并缩短其上市周期，同时还可建立设计能力、产品可靠性的基础数据及日后研发的重要依据。
HALT主要应用于产品的研发阶段，能够及早发现产品可靠性的薄弱环节。
其所施加的应力要远远高于产品在正常运输﹑贮藏﹑使用时的应力。
简单地说，HALT是以连续的测试、分析、验证及整改构成了整个程序。
HALT共分为4个主要试程，即：温度应力、高速温度传导、随机振动、温度及振动合并应力。
（1）温度应力（HL高低温试验箱）此项试验分为低温及高温两个阶段应力。
首先执行低温阶段应力，一般产品是设定起始温度为20℃，每阶段降温10℃，阶段温度稳定后维持10min，之后在阶段稳定温度下执行至少一次的功能测试，如一切正常则将温度再降10℃，并待温度稳定后维持10min再执行功能，依此类推直至发生功能故障，以判断是否达到操作界限或破坏界限；在完成低温应力试验后，可依相同程序执行高温应力试验，即将综合环境应力试验机自20℃开始，每阶段升温10℃，待温度稳定后维持10min，而后执行功能测试直到发现高温操作界限及高温破坏界限为止。
电子产品整机高加速寿命试验（HALT）技术应用
电子产品整机高加速寿命试验（HALT）技术应用罗晓武【摘要】高加速寿命试验(HALT)起源于上世纪80年代末期的美国，经过20多年的不断研究和发展，现已成为美国和西方发达国家进行产品设计质量验证与产品制造质量验证的一个最基本的也是必须执行的验证方法。
这项旨在提高电子产品质量可靠性的试验技术在2005年后随着外资企业在国内使用和带动下而逐渐为国内一些知名的电子产品生产企业所熟悉和接受，而如何有效地运用 HALT 试验技术来达到提高自身电子产品质量的目的，是广大电子产品生产企业所最关心的问题。
在这样的背景下，本文对高加速寿命试验(HALT)方法技术应用进行了初步探析。
【期刊名称】《科技传播》【年(卷),期】2013(000)002【总页数】2页(P210-211)【关键词】电子产品;HALT;试验可靠性应用【作者】罗晓武【作者单位】国家电子计算机外部设备质量监督检验中心，浙江杭州 310012【正文语种】中文【中图分类】TP391 HALT 技术介绍HALT 的工作原理是按照一定的规范程序对产品逐渐的施加应力，直到产品应力超过了其承受极限从而暴露出相应的故障。
HALT 主要是运用故障物理学来作为一种激发出产品故障的模式，它是将产品在超过了其承受的应力极限时失效作为主要的研究对象，从而找出它的缺陷来对产品进行相应的整改，提高产品的质量。
另外在进行HALT 实验时，还可以还可以对产品进行测试，从而提高产品的测试性2 HALT 的原理特点2.1 HALT 技术原理HALT 技术主要原理是通过步进（或叫阶梯）增加应力的方式来找出或者说确定所设计产品的“工作极限”和“破坏极限”，这里所说的应力包括环境应力（如高低温、振动、温度循环以及温度和振动综合）和工作应力（如电源通断、电压拉偏、非正常负荷以及电压和频率边际测试等）。
如上图所示，产品的工作极限指的是在HALT 加速试验中，施加的环境应力远远超过了该产品能承受的最大应力，从而使产品发生了故障，不能进行正常的工作，但是一旦将实验停止环境应力恢复到标准值以后，产品又能进行正常工作的情况。
高加速应力筛选(HASS)概述
高加速应力筛选(HASS)概述
林震
【期刊名称】《电子产品可靠性与环境试验》
【年(卷),期】2002(000)006
【摘要】高加速应力筛选(HASS)是一种新兴的试验技术,用于产品的生产阶段.在暴露和剔除产品的制造和工艺缺陷、提高可靠性、降低野外失效和返修率等方面非常有效.从研究开发HASS的背景出发,介绍了HASS的目的及作用,重点探讨了高加速的基本原理、典型的HASS过程.
【总页数】5页(P57-61)
【作者】林震
【作者单位】中国工程物理研究院电子工程研究所,四川,绵阳,621900
【正文语种】中文
【中图分类】TB24
【相关文献】
1.高加速寿命试验和高加速应力筛选试验（HALT＆HASS）的应用展望 [J],
2.高加速寿命试验(HALT)与高加速应力筛选(HASS) [J], 褚卫华;陈循;陶俊勇;张春华;蒋培
3.高加速寿命试验（HALT）与高加速应力筛选（HASS）设备设计分析 [J], 李一鹏
4.高加速应力筛选（HASS）的应用 [J], 祝耀昌;常志刚;等
5.高加速寿命试验(HALT)与高加速环境应力筛选(HASS) [J], 黄义龙;徐红波
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道路车辆电工电子设备高加速应力筛选和稽核
道路车辆电工电子设备高加速应力筛选和稽核许毅;杨弋;黄燕秋;易顺希;陈水鑫;卢兆明【摘要】As the mature the automotive enterprises, the highly accelerated stress screening and auditing have been introduced into R&D, trial production and bulk supply management of the assembly electrical and electronic equipment, for which the demand has entered the domestic inspection market. Based on the discussion of the highly accelerated life test (HALT), this paper introduced and discussed the essential factors and laboratory requirements for the highly accelerated stress screening (HASS) and auditing (HASA).%成熟的汽车企业已经将高加速环境应力筛选和稽核引入装车电工电子设备的研发、试产和批量供货的管理中，其需求已进入国内检测市场。
在讨论了高加速寿命试验(HALT)基础上，介绍并讨论高加速应力筛选(HASS)和稽核(HASA)的各项要素和实验室要求。
【期刊名称】《环境技术》【年(卷),期】2015(000)001【总页数】5页(P32-36)【关键词】高加速;寿命试验;电工电子设备;应力筛选;稽核【作者】许毅;杨弋;黄燕秋;易顺希;陈水鑫;卢兆明【作者单位】上海市质量监督检验技术研究院，上海 200233;苏州广博力学环境实验室有限公司，苏州 215129;苏州广博力学环境实验室有限公司，苏州 215129;苏州广博力学环境实验室有限公司，苏州 215129;苏州广博力学环境实验室有限公司，苏州 215129;上海市质量监督检验技术研究院，上海 200233; 苏州广博力学环境实验室有限公司，苏州 215129【正文语种】中文【中图分类】U462.2+1通过高加速寿命试验(Highly Accelerated Life Testing, HALT)能够快速有效地确定受试样品的工作极限。
应用于高加速寿命试验的电磁锤振动试验技术资料
应用于高加速寿命试验的电磁锤振动试验技术作者吳鴻材（工研院機械所智慧系統技術組監控系統技術部）、李昆達（金頓科技股份有限公司董事長）、施俊名（金頓科技股份有限公司總經理）、林中雄（金頓科技股份有限公司資深專案經理）、王俊傑（工研院機械所智慧系統技術組監控系統技術部經理）关键词高加速寿命试验可靠度测试电磁锤摘要振动试验做为高加速寿命试验（highly accelerated life test,HALT）最有效的手段之一，主要是使产品经历一连串可控制的高强度振动测试，希望能以较短的时间引发潜在的问题，以供产品的改良设计。
目前市面上常见的振动试验机，多数是用气压锤来作为激振来源，然而气压锤所能产生的振动讯号有着强度不一的问题，且往复频率及强度会随着输入压力的增加而同步提高。
与气压锤相比，电磁锤拥有振动讯号再现性高、频率及强度可控制高等优点。
本文除介绍此两种不同技术外，并会从时域及频域上加以分析，以数据左证电磁锤之优点。
1.前言许多电子及各式工业产品，在其运输及使用过程中，常易受到振动、温湿度改变、不当操作等环境应力影响而劣化。
为观察及预测产品在遭受各种程度之环境应力下，其基本功能、机构等是否有损坏情形，以作为未来改良的依据，可靠度测试（reliability test）现今已是产品设计与生产的标准流程之一。
所谓的可靠度，其定义是产品在规定的条件下和规定的时间内完成规定的功能的机率。
因此，产品可靠度的评估与改善，对制造商及使用者来说都是至关重要。
而为能快速掌握测试结果，缩短产品自开发至上市之时程以因应市场需求的快速变化，目前最长被采用的可靠度测试方法有高加速寿命试验（highly accelerated life test,HALT）、高加速应力筛选（highly accelerated stress screening,HASS）等技术0.其中高加速寿命试验的宗旨是在环境或时间上，应用较严苛的条件来加强产品的劣化，进而以较短的时间触发产品失败，藉此推定产品在正常使用条件下的寿命及可靠度变化。
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针 对 设 计 过 程 验 证 ，Ｈ Ａ Ｓ Ｓ主 要 针 对 生 产 过 程 ， 多 用 于
及可靠性保 障。
另一方 面 ，随着 社会对 产 品可 靠性要求 越来越 高 ，
其可靠性 验证所花 费的时 间也 将会越来 越长。从而导致 研发周期 的加长 ，同时也增加 了研发成本 ，最终引起产
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电子产 品的缺 陷筛选及 寿命测 试。早期 Ｈ Ａ Ｌ Ｔ ＆Ｈ Ａ Ｓ Ｓ主 要 针对美 国军方 产 品的设 计验证 与产品筛选 ，现在该 方
式 已成为很 多公 司新产 品上市前 必需 通过 的验证 ， 同时
也 成 为 美 国 电 子 类 产 品 的标 准 验 证 方 式 。
一
品竞 争力下降。表 １ 为Ｈ Ａ Ｌ Ｔ与传统模拟试验 的比较 。
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ｓ ｔ ｒｅｓ ｓ ｓ ｏ ｕｒ ｃｅ； ｔｅ ｍｐ ｅｒ ａｔ ｕｒ ｅ ｓ ｔ ｒｅｓ ｓ ｓｏ ｕ ｒｃｅ； ｒｅｌ ｉ ａｂｉ ｌｉ ｔ ｙ ｔｅｓ ｔ； ｓ ｔ ｒｅｓ ｓ ｓ ｃｒ ｅｅ ｎ
）
前 言
高 加速 寿命 试 验 （ Ｈ Ａ Ｌ Ｔ ） 和 高加 速 应 力筛 选 （ Ｈ Ａ Ｓ Ｓ ）
模 拟试验 所设计 的环境应 力相 当，最 多在考 核产 品耐 环 境 试验 时 ，适 当提 高一个试 验裕度 。通 过这种 思路及 方
的产 品质量 裕度 等。使用 ＨＡ Ｓ Ｓ的好 处包括 ：快速筛选 产品缺陷 ，降低产品故障率 ，明显提高用 户满 意度 等。
法验证过 的产 品 ，按理说应 该很少 出故障 ，其 环境适应 性 和可靠 性可 以令人满 意 ，但实 际情况却是 ：许多产 品 顺 利通过 了设计 鉴定试验和生产 验收试验 ， 其返修率及 失 效率依 然很高 ，使得产 品得不到充分 的环境模 拟验证
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Ｌ Ｓ 文 章 编 号 ：１ ０ ０ ４ — ７ ２ ０ ４（ ２ ０ １ ３ ）０ ３ ０ ０ ５ ２ — ０ ４
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可 见 ， ＨＡ Ｌ Ｔ ＆ ＨＡ Ｓ Ｓ是一种 先行作 用 的，用 于寻 找 改进产 品可靠性 的方法 ，而大 多数传统方 法的 目的是测
量产 品可靠性 ，而不 是改进产 品可靠性 。使 用 Ｈ Ａ Ｌ Ｔ的
好处包括 ：迅速获得 成熟 的产品 ，加快投 产速度 ，更高
方 面 ，产 品在量产 后所承 受的环 境应 力 ，与传 统
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２ １ ５ １ ６ ３ ）
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Ｖ 摘要 ：本文 阐述了 Ｈ Ａ Ｌ Ｔ ＆ Ｈ Ａ Ｇ Ｓ 试验系统 的必要性及主 要工作 内容 ，比较分析 了最常使用 的应力源 的设计 过程 ， 最 后了
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分析 Ｈ Ａ Ｌ Ｔ ＆ Ｈ Ａ Ｓ Ｓ试 验系统的应用面及其应用前景 。 关 键 词 ：Ｈ Ａ Ｌ Ｔ ＆ Ｈ Ａ Ｇ Ｓ ；振 动 应 力 源 ；温 度 应 力 源 ；可 靠 性 试 验 ；应 力 筛选 中 图分 类 号 ：Ｔ Ｂ ２ １ 文 献 标 识 码 ：Ａ
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Ｋ ｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ：Ｈ ｉ ｇ ｈ ｌ ｙ Ａ ｃ ｃ ｅ ｌ ｅ ｒ ａ ｔ ｅ ｄ Ｌ ｉ ｆ ｅ Ｔ ｅ ｓ ｔ （ Ｈ Ａ Ｌ Ｔ ） ：Ｈ ｉ ｇ ｈ ｌ ｙ Ａ ｃ ｃ ｅ ｌ ｅ ｒ ａ ｔ ｅ ｄ Ｓ ｔ ｒ ｅ ｓ ｓ Ｓ ｃ ｒ ｅ ｅ ｎ （ Ｈ Ａ Ｇ Ｓ ） ；ｖ ｉ ｂ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
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