电工电子产品加速寿命试验
电子产品温度加速寿命试验方案的分析
1 明确试验方案的具体目的在电子产品温度加速寿命试验中,主要目的就是明确产品的实际寿命情况,根据试验结果进行合理的研究与分析,开展管理工作,提升寿命管理工作效果。
对于寿命较长的产品而言,在温度试验的过程中,可实现合理的管理工作,开展合理的分析工作,在明确试验条件下具体情况之后,了解应力水平之下的寿命特点,开展正常应力水平之下的分析工作,以此形成良好的寿命管理工作模式。
对于电子产品而言,在实际试验的过程中,会受到应力方面与可靠性方面的因素影响,因此,需建设加速应力模型,开展温度类型、湿度类型与电场类型的试验工作,在试验期间了解具体的平衡性与寿命特征,了解无故障时间的平衡情况。
电子产品寿命试验,主要针对产品的应力情况与可靠性特点等进行严格分析,建立加速模型,例如:阿伦纽斯与逆幂率等模型,能够通过模型的支持,全面优化整体试验工作体系,了解当前电子产品的寿命特点与具体情况,提高整体试验工作的应用效果。
2 电子产品温度加速寿命试验概念与理论分析在电子产品温度加速寿命试验的过程中,需了解具体的概念与理论内容,实现合理的管理工作,了解当前产品寿命试验的内容与特点,全面提高整体工作效果。
■2.1 概念分析在加速寿命试验的过程中,需开展工程与统计假设等工作,合理试验物理失效等管理方式创建统计模型,了解正常情况下的具体情况,开展加速环境之下的信息转换管理工作,明确额定应力之下的具体产品特点,开展数值估计的管理工作,提升应力管理工作效果。
在实际工作中,应开展失效机制的管理工作,明确应力情况,筛选最佳的试验方式,提高管理工作效果。
管理工作,明确参数情况,提升整体管理工作效果,优化整体参数的管理模式。
在加速寿命方程建设过程中,需创建合理的管理体系,建设先进模型。
对于产品剩余寿命而言,在实际试验的过程中,应开展合理的假设工作,实现寿命数据的计算工作。
■2.3 加速寿命试验类型分析在加速寿命试验的过程中,应开展可靠性的试验工作,针对电子产品的寿命进行严格控制,筛选最佳的试验方法,创建合理的电子产品管理机制,提升加速寿命试验管理工作效果,满足当前的工作要求。
加速寿命计算公式(可靠性)
1240.2
品结构),使用应力条件,加速应力测试条件和相关的失效机理。 )中的待测物都有自己的加速因子和测试条件(如占空比,应力水 因素。
荷(如温度,温度循环和温度变化率),化学负荷(如潮湿,腐蚀 流,功率)和机械负载(例如,准静态周期性机械 荷的组合。组合负荷的结果分析和结果到生命周期条件的外推需要定 坏的贡献。
对温度对失效机理的影响)
温度加速因子
析出故障的耗费能量 (激活能量)
Boltzmann 常数
AF
Ea(eV) ( 0.3ev—1.2ev )
kB(eV/k)
5.15
1.64
0.67
0.00008617
备注 Ea取值:在没有资料数据情况下取0.67, 大功ring 模型计算 (艾林模型:是用在加速取得温度和湿度应力 水平,以及和其他化学反应,该模型是由量子
AF(v)
1.57
1.09
备注 m取值: 1)电容器以直流电压V加速,m=5, 2)聚乙烯绝缘材料以交流电压V加速,m=11-13, 3) 滚珠轴承及钢材的断裂,m=3-4, 4)对于温度冲击测试, m=6.96
加速率常数
m ( 2<m<13 )
5
由Arrhenius模型计算 (阿伦纽斯模型: 用于恒温应力,是基于绝
力学得出)
加速因子 AF(t) 0.99
0.979
加速率常数 B(≤B≤)
10
综合加速因子
8.00
* 注1: 加速因子取决于待测物的硬件参数(如材料性能,产品结构),使用应力条件,加速应力测试 因此,每一个相关的故障模式(假设它是一个失效机理的结果)中的待测物都有自己的加速因子和测试 平,应力历史,试验持续时间)应根据这些量身定制的加速度因素。
电子元器件加速寿命试验方法的比较
电子元器件加速寿命试验方法的比较电子元器件都有其使用寿命。
在实际运用中,人们对电子元器件的寿命进行了不断地探索,试图找出可以延长其使用寿命的方法。
其中之一就是对电子元器件进行加速寿命试验。
本文将比较并分析三种电子元器件加速寿命试验方法,分别是Heights法、Arrhenius法和Challenger法。
一、Heights法这种试验方法是将元器件进行高温急冷处理,使组件的物理、电学参数变化。
之后将组件进行可靠性测试。
这种试验方法的主要思想是消耗某些组件的“故障”的过程,加剧这个过程来提前测试某个元器件早期失效的发生与否。
该方法在某些情况下比较适用,但操作比较复杂,需要严格的温度控制。
二、Arrhenius法这种试验方法是在一定温度下进行直流电压加注,使组件失效。
然后根据统计数据,计算出在一定条件下损坏的元器件数,从而预测元器件在实际使用条件下的寿命。
这种方法常用于电子元器件的温度应力寿命试验,通过考察元器件的失效率和失效机理,发现寿命瓶颈,从而改进元器件设计、制造和应用。
三、Challenger法这种试验方法是在特定应力水平下进行电子元器件的应力寿命试验,用时间温度容量定位法和时间流窝分析法来确定寿命特征参数并进行分布拟合。
然后基于寿命分布模型推测元器件的寿命,从而预测元器件在实际使用条件下的寿命。
该方法具有可靠性高、效率高和准确性高等特点,但是复杂且成本高。
总结:三种试验方法各有其适用范围。
在实际应用中,需要根据不同元器件的特点和试验目的,选择应用合适的方法进行加速寿命试验。
在其中,Arrhenius法和Challenger法应用比较广泛,已经成为了很多企业在进行电子元器件寿命试验时的首选方法。
同时,还需要指出的是,无论哪种试验方法均不可能完全包括现实的应力环境,因此需要在多方面结合考虑,预测电子元器件的寿命。
此外,还应当注意刻意规避高电压、高温等对电子元器件造成的伤害,以保障元器件在实际使用过程中的稳定性和寿命。
(电子产品)可靠性试验-高加速试验(HALT)简介
高加速试验(HALT)
不同阶段可靠性工作对成本的影响差异巨大
问题发现越早,所需成本越少
高加速试验
HALT 高加速寿命试验 -High Accelerated Life Test
HASS 高加速应力筛选 -High Accelerated Stress Screen
HASA 高加速应力抽选 -High Accelerated Stress Audit
HAST 高加速应力试验 -High Accelerated Stress Test
HALT的作用
快速发现产品的设计缺陷 评估和改善产品的设计裕度 减少产品的研发时间和成本 在产品销售前消除设计问题 降低评估产品的成本
HALT的作用就是帮助公司省钱和赚钱
为什么进行HALT
任何产品皆有缺点 故障发生时往往已超过时效, 且须付出昂贵的代价. 所以,必须借增加环境应力,早期发现故障 解決问题, 必先发现问题 一定要改进产品,消除故障 产品可靠性成长,基于早期发现问题,解决问ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ. 反馈/沟通时测量和改善可靠性的第一要务 HALT是快速发现产品缺陷,提高产品可靠性的有效手段
综合应力试验方法
试验中温度变化程序 为快速温变的参数;
温度试验中配合步进 的振动参数
试验中样品开机并进 行功能测试
以上试验参数为建议值
综合应力试验方法
综合应力试验
综合应力试验故障
综合应力试验故障
前期试验中的故障在综合应力试验中都有出现的可能。
综合应力试验中,前期试验中的故障在综合应力试 验中都有出现的可能。
HALT的目的
HALT的目的就是在于提高产品的整体可靠性水平
HALT/HASS设备
电子元器件加速寿命试验方法的对比分析
电子元器件加速寿命试验方法的对比分析◎赵霞(作者单位:江苏长电科技股份有限公司)电子产品市场中电子元器件厂商想要拥有良好的市场竞争力,就需要保证电子元器件的可靠性,否则一旦电子元器件质量发生问题,会对整个系统的运行产生影响。
近年来,伴随着电子信息产业的快速发展与进步,各类型的电子元器件质量以及可靠性都随之提升。
一、加速寿命试验的理论基础所谓的加速寿命试验是指在不改变产品失效机理的前提下,对试验条件进行调整和增强,例如增强应力、提升温度和电压、增加转速等,进而达到让接受试验的产品在短时间内失效的效果。
试验条件中包括:增大应力、提高温度、提高电压、增加转速等等。
加速寿命试验的主要目的在于能够让产品在正常条件下的使用寿命、可靠性得以展现,从而在短时间内获取到必要信息,无需进行长时间的试验。
产品寿命属于一种随机变量,想要寻求其规律,就需要在不同的条件下对其进行测量。
在可靠性试验的过程中,寿命分布情况有以下几种:指数分布、正态分布、对数正态分布、威布尔分布等等。
一般来说威布尔分布和对数分布较为常见。
(一)威布尔分布威布尔分布是在可靠性试验的过程中一种较为常见的寿命分布方式,这种分布方式主要应用于局部失效并且导致整体机能出现问题的反应模型。
威布尔分布中主要包括了三大未知数,形状参数m,位置参数r,尺度参数t。
当这三大参数出现了变化后,将会导致概率密度函数也随之发生变化。
只有形状参数的数值接近3。
5,威布尔分布才能够趋近于正态分布。
(二)对数正态分布对数正态分布的优点在于能够使用图表表示,使用对数分布曲线就能够展现出寿命分布,一般来说函数曲线的函数公式为:F (t )-lgt。
如果在寿命试验结束之后函数的分布接近一条直线,那么则表示此电子元器件的寿命分布符合对数正态分布要求。
直线的倾斜率与对数分布的参数有着正比例关系,经过分析发现曲线上50%累计失效率相对应的时间就是电子元器件寿命的中位值。
所谓的寿命中位值也就是被测器件发生了50%失效时所需要运行的测试时间,一般来说这一数值用于表示平均寿命。
电子元器件加速寿命试验方法的比较
电子元器件加速寿命试验方法的比较电子元器件作为现代电子技术的核心组成部分,其寿命和可靠性是电子产品质量的重要指标。
为了确保电子产品的质量和性能,必须对电子元器件进行加速寿命试验,以模拟元器件在长期使用过程中的老化和损耗,以及各种环境因素对元器件的影响,从而预测元器件的寿命和可靠性,为电子产品的研发和生产提供重要的依据。
本文将对常见的电子元器件加速寿命试验方法进行比较,并对其优缺点进行分析,以提供指导和参考。
一、温度循环试验法温度循环试验法是一种常用的电子元器件加速寿命试验方法。
该方法通过将电子元器件置于高温和低温交替的环境中,以模拟元器件在实际使用过程中遇到的温度变化,从而加速元器件老化和损耗。
优点:1. 温度循环试验法能够较好地模拟元器件在实际使用过程中的温度变化,具有较高的实用性和可靠性。
2. 该方法的试验条件比较容易控制和操作,试验设备的成本相对较低。
1. 该方法只能模拟元器件在温度变化环境下的老化和损耗,无法考虑其它因素对元器件寿命的影响。
2. 模拟的温度循环周期时间较长,需要较长的试验时间,导致试验成本较高。
二、加速老化试验法加速老化试验法是一种加速元器件老化和损耗的方法,可通过提高元器件的工作电压和温度来加速元器件的老化和损耗。
优点:1. 该方法能够较好地加速元器件老化和损耗,使试验时间得到缩短,试验效果较好。
2. 试验设备通常比较简单,成本不高。
缺点:1. 不同的元器件在加速老化过程中的变化速度和机理可能不同,需要根据具体元器件进行试验参数的选择和控制。
2. 加速老化试验法的试验结果可能受电压和温度的不均匀性等因素的影响。
三、湿热老化试验法湿热老化试验法是一种模拟元器件在潮湿环境下老化和损耗的方法,将元器件置于高温高湿环境中进行试验。
1. 湿热老化试验法能够较好地模拟元器件在潮湿环境中的老化和损耗,对某些元器件如电容器等的老化产生较大的影响。
2. 试验方法易于操作,试验设备的成本相对较低。
电工电子产品环境试验基础知识
环境试验基础知识一、温度试验:电工电子产品在温度应力的作用下会造成塑料、树脂的老化、分解、变形、甚至燃烧;金属短路、断路、损坏;焊剂流动、焊接不实形成噪声。
根据“10℃规则”,当环境温度上升10℃时,产品寿命会减少一半;当环境温度上升10℃时,产品寿命会减少到四分之一。
根据这一现象,我们可以升高环境温度,加速失效现象的发生。
这就是我们进行的加速寿命老化试验。
还必须对早期失效的不合格的产品进行筛选测试。
二、湿热试验:试验样品在高温高湿条件下,会造成水气吸附和扩散。
许多材料吸湿后体积膨胀、强度降低、电性能下降、金属腐蚀、离子迁移、造成开路或短路。
典型的半导体器件加速湿阻试验下述结论不仅适用于湿热试验,同时也适用于其他环境试验湿热试验的注意事项:1、试验目的明确,进行与目的相符的试验。
积累每一次的失效数据,为以后的试验能有效地进行。
2、关心测试数据的准确性,湿球纱布变质变赃会导致测量精度偏差5%~10%:要使用脱脂的干净纱布和蒸馏水。
3、在进行温度-湿度偏压试验(THB)时,因试件内部发热,试样表面附近的相对湿度会降低,影响试验的准确性。
试验方式可调整为:通电1小时断电3小时,断续电试验。
4、试验箱内的温湿度条件应与试样内部的温湿度条件保持一致,且均匀度要好。
在高湿度试验中,如果某一点的温度低1℃ ,这一点的湿度就可能变成100%RH,就会有凝结的水珠出现,使试验数据发生很大变化。
5、防止试验箱顶部凝露水滴到度样上,造成不必要的损失。
6、在压力蒸煮锅试验结束后,要冷却后再取出。
防止试样受到压力冲击和温度冲击,造成样品破裂损坏。
三、高低温温度冲击试验:航空器起飞或降落时,机载外部器材会出现温度的急剧变化;设备从高温区移到低温区或从低温区移到高温区;设备通电与断电;采用锡焊焊接;整机小型化,元件密集,元器件更容易受热,等等。
都会引起高低温温度的冲击。
元器件都是由不同材料构成,由热膨胀系数不同引起的故障时有发生。
电子元器件加速寿命试验试验报告
试验报告1、引言加速寿命试验(Accelerated life test,ALT)是一种对受试品施加不同应力,从而快速暴露产品的缺陷,进而确定产品工作极限和破坏极限,以及发现并消除缺陷及潜在缺陷的试验程序,它利用阶梯应力方式施加在受试品上,施加在受试品上的应力有振动、高低温、湿度、电应力开关循环、极限电压及极限频率等。
ALT试验的主要目的是增加产品的设计极限值,迅速找出产品设计及制造的缺陷,通过根因分析并消除缺陷,从而增加产品可靠度并缩短研发时间和减少研发费用目前,加速寿命试验已在电子元器件研发制造中广泛应用。
所以加速寿命试验是在进行合理工程及统计假设的基础上,利用与物理失效规律相关的统计模型对在超出正常应力水平的加速环境下获得的信息进行转换,得到产品在额定应力水平下的特征可复现的数值估计的一种试验方法。
目前应用最广的加速寿命试验是恒加试验。
恒定应力加速度寿命试验方法已被IEC标准采用。
其中加速试验程序包括对样品周期测试的要求、热加速电耐久性测试的试验程序等,可操作性较强。
恒加方法造成的失效因素较为单一,准确度较高。
国外已经对不同材料的异质结双极晶体管(HBT)、CRT阴极射线管、赝式高电子迁移率晶体管开关(PHEMT switch)、多层陶瓷芯片电容等电子元器件做了相关研究。
恒加试验一般需要约1000 h,总共要取上百个样品,要求应力水平数不少于3个。
每个应力下的样品数不少于10个,特殊产品不少于5只。
每一应力下的样品数可相等或不等,高应力可以多安排一些样品。
步加试验只需1组样品,最好至少安排4个等级的应力,每级应力的失效数不少于3个,这样才能保证数据分析的合理性。
另外一种方法是步进应力加速寿命试验。
步加试验时,先对样品施加一接近正常值的应力,到达规定时间或失效数后,再将应力提高一级,重复刚才的试验,一般至少做三个应力级。
恒加试验已经成熟地应用于包括航空、机械、电子等多个领域。
步加试验往往作为恒定应力加速寿命试验的预备试验,用于确定器件承受应力的极大值。
电子产品整机高加速寿命试验技术应用分析
溪
厂 厂一、
英研究显示 “ 神奇材料”石墨烯可自我修复
夫 等 人尝 试 让 石 墨 烯 薄 层 与 金 属 不 断 接 触 .这个 过 程 在 石 墨 烯 薄层 上 造 成 了许 多 孑 洞 研 究 人 员 用 电 子 显 微 镜 观 察 L 这 些 孑 洞 发 现 .孔 洞 中 可 能 会 嵌 入 金 属 原 子 .但 如 果 孔 洞 L
电子 产 品可 靠 性 与 环境 试 验
2 2年 01
的激 发 与分析 也是 卓有 成效 的 。
参 考文 献 :
【1陈 奇 妙 . 国 可 靠性 强 化 试 验 技 术 发 展 点 评 【 质量 与 1 美 J 】.
可靠 性 , 1 9 , ( ) 4 4 . 98 4 :4 — 7
பைடு நூலகம்
英 国 曼 彻 斯 特 大 学 科 学 家 诺 沃 肖洛 夫 和 同 事 因为 在 世 界 上 最早制成石墨烯而荣获 2 1 0 0年 诺 贝 尔 物 理 学 奖 .他 所 参 与 的 一个 研 究 小 组 在 新 一 期 英 国 《 米 通 讯 》 杂 志 上 报 告 了 纳
本 次 最 新 的 发 现 为 了进 一 步 探 索 石 墨 烯 在 电学 方 面 的 特 性 .诺 沃 肖 洛
修 复 能 力 .这 将 可 以提 高 石 墨 烯 的 应 用 价 值 .进 一 步 拓 宽 这 种 “ 奇 材 料 ”展 示 身 手 的 舞 台 神 ( 自千 龙 科 技 ) 摘
DI ANZ|CHANPI KEKAOXl YU AN NG N NG HU J I SHI AN Y
周 围还 存 在 额 外 的 碳 原 子 .这 些 碳 原 子 会 将 金 属 原 子 “ ” 赶 出来 . 自 己嵌 入 孑 洞 之 中 .并 与 石 墨 烯 薄 层 中 原 有 的 碳 原 L 子 相 连 接 .使 整个 石 墨烯 薄 层 修 复 如初 研 究 人 员 认 为 .这 一 现 象 说 明石 墨 烯 具 有 良好 的 自我
电子元器件加速寿命试验方法的比较介绍
电子元器件加速寿命试验方法的比较介绍随着科技的不断发展,电子元器件在现代社会中扮演着重要的角色,广泛应用于通信、能源、交通和医疗等领域。
为了保障电子元器件的可靠性,必须进行加速寿命试验。
本文将介绍电子元器件加速寿命试验的常见方法,并对它们进行比较。
1. 热老化试验热老化试验是一种常用的加速寿命试验方法。
它通过将电子元器件置于高温和高湿度环境中,模拟实际使用中的环境条件,以加速电子元器件的老化过程。
该方法可以评估电子元器件在高温、高湿度环境下的耐久性,能够为产品设计和改进提供重要参考。
但是,该方法只能模拟常见的室内环境,对于极端环境下电子元器件的可靠性评估效果不佳。
2. 恒温恒湿试验恒温恒湿试验也是一种常用的加速寿命试验方法。
与热老化试验类似,它通过将电子元器件放置于高温和高湿度环境中来加速老化过程。
该方法比热老化试验更加精细,能够模拟更加复杂的环境条件。
但是,它只能评估电子元器件在高温、高湿度环境下的可靠性,不能覆盖所有环境情况。
3. 低温试验低温试验是一种常见的加速寿命试验方法。
它通过将电子元器件置于低温环境中,以加速电子元器件的老化过程。
该方法能够评估电子元器件在低温环境下的耐寒能力,为产品设计提供重要参考。
但是,该方法只能模拟低温环境,不能覆盖其它环境条件。
4. 循环热试验循环热试验是一种综合性的加速寿命试验方法。
它通过将电子元器件在高温和低温之间循环测试,以模拟实际使用中不同环境条件下的变化。
该方法能够评估电子元器件在不同温度和湿度条件下的可靠性,为产品设计提供重要参考。
但是,由于测试过程比较复杂,需要专业的设备和技术支持,因此成本比较高。
5. 振动试验振动试验是一种针对电子元器件的机械环境试验方法。
它通过施加振动来模拟实际使用中电子元器件所受的振动条件,以评估电子元器件的可靠性。
该方法能够检测电子元器件的稳定性、机械强度和振动耐受性等指标。
但是,由于需要专业的设备和技术支持,所以成本比较高。
加速寿命测试 国标
加速寿命测试国标加速寿命测试国标简述加速寿命测试是利用实验手段对产品进行加速老化测试,通过模拟实际使用状况加速产品的老化程度,以预测其使用寿命。
此处,我将为您介绍加速寿命测试中的国标规范,以及相关需要注意的问题。
一、国标规范根据GB/T2423,电子电气产品环境试验标准和手册,以及GB31241-2014,节能评价产品性能和能源标签评价方法综述自定了加速寿命测试的规范。
GB/T2423.1-2001是关于电气和电子产品环境试验通用标准的基本规定,其中对于加速寿命测试进行了详细的规范,便于生产厂家对于电子电器产品的使用寿命进行测试。
二、测试方法加速寿命测试分为两种测试条件,一种是没有负荷测试,另一种是带负荷测试。
1. 无负荷测试条件下:在首次电气测试结束后,产品放置于环境箱中,设置测试温度和湿度,经过相应的时间后进行产品检测,检测指标包括:电气性能、机械性能、化学成分含量等。
2. 带负荷测试条件下:将产品和负荷牵引装置联通后,经过指定的时间,对于测试的产品进行机械、电气测试并进行检测。
三、注意事项1. 检验环境箱的监控和校准环境箱检测的温湿度、气氛等环境参数应符合规范要求,但在实际使用过程中会出现变化,因此需要进行监控和校准。
2. 注意产品的压力测试在产品加压工作中,需要特别注意产品结构的安全性。
3. 统计数据分析测试完成后,需要对测试数据进行统计分析,以评估产品使用寿命。
四、总结以上就是关于当前加速寿命测试国标规范的简介和需要注意的问题。
随着科技的不断发展,加速寿命测试将在越来越多的领域得到应用,测试规范和注意事项的掌握对于产品的研发和生产厂商来说是至关重要的。
电子设备寿命设计与加速试验方法的研究
电子设备寿命设计与加速试验方法的研究第一章电子设备寿命设计概述随着电子技术的发展,电子设备已经成为人们生活和工作中必不可少的组成部分。
然而,随着使用时间的增长,电子设备往往会出现故障,甚至失效。
因此,电子设备的寿命设计变得越来越重要。
正确的寿命设计可以保证电子设备稳定运行,减少故障出现的频率,提高电子设备的可靠性。
第二章电子设备寿命设计方法针对不同类型的电子设备,需要采用不同的寿命设计方法。
一般来说,电子设备寿命设计可以从以下几个方面考虑:1. 确定寿命指标:即确定电子设备使用寿命的重要指标,例如:可靠性、使用寿命、失效率等。
2. 确定失效机理:对于不同的电子设备,往往存在不同的失效机理。
例如,集成电路器件的失效机理可能是老化、损坏、电热迁移等。
对失效机理的研究,可以帮助设计合理的寿命测试方案。
3. 寿命试验:寿命试验是测试电子设备在不同的使用条件下的失效情况。
通过寿命试验,可以确定电子设备的使用寿命,制定更加合理的寿命设计方案。
4. 寿命预测:在设计阶段,可以通过采用可靠性工程的方法,预测电子设备的寿命。
第三章加速试验方法电子设备的寿命试验需要耗费大量的时间和资源,而相比之下,加速试验则是一种更加高效的方法。
加速试验的基本思想是用更严酷的条件来模拟实际使用条件,使电子设备更快地出现失效情况,从而确定电子设备的使用寿命。
1. 试验设计:在进行加速试验前,需要设计合理的试验方案。
试验方案应当包括试验温度、湿度等环境要素以及试验时间和试样数目等。
2. 试验环境:在加速试验中,应当选取能够给电子设备带来最大威胁的环境进行试验。
同时,也需要对试验环境做好监控和控制,以确保试验数据的准确性。
3. 试验设备:直接使用实际生产的电子设备进行加速试验可能会造成巨大的成本和时间浪费。
因此,需要建立一套适合加速试验的设备,以模拟实际使用条件下的不同环境。
第四章生产实践在生产实践中,需要将寿命设计和加速试验方法结合起来,进一步提高电子设备的可靠性。
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。
关键词电子产品;HALT;试验可靠性应用1 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。
而产品还有破坏极限,顾名思义,就是在环境应力大大超过岂能承受的最大范围时,产品遭到了破坏,停止工作,就算应力恢复到正常值一样不能工作,受到了彻底的破坏。
电子产品可靠性测试与评估标准
电子产品可靠性测试与评估标准引言现代社会中,电子产品已经成为生活中不可或缺的一部分。
从智能手机到家用电器,无一不依赖于电子技术的支撑。
然而,电子产品的可靠性成为每个消费者关心的重要指标。
本文将就电子产品可靠性测试与评估标准展开论述,以期为相关行业提供有益的参考。
一、概述电子产品可靠性测试与评估是为了确保产品在正常使用条件下能够持久稳定地运行而进行的一系列测试和评估工作。
可靠性测试的目的是提高产品的质量,降低故障率,并延长产品的使用寿命。
在电子产品的设计、生产和售后服务过程中,正确地进行可靠性测试与评估是非常重要的。
二、可靠性测试与评估的方法1. 加速寿命试验加速寿命试验是通过模拟产品在正常使用条件下长时间运行所经历的环境、物理和电气等各种应力,加速产品故障的产生和发展。
通过该测试能够快速获取产品的可靠性信息,为产品的改进提供指导。
2. 可靠性预测可靠性预测是通过统计学的方法,根据产品在实际使用过程中的故障数据,预测产品的可靠性指标。
通过大量数据的积累和分析,提高产品设计的合理性和可靠性。
3. 可靠性评估指标可靠性评估指标是对产品可靠性进行综合评估的指标体系。
其中包括故障率、失效模式与效应分析(FMEA)、可用性、平均无故障的工作时间(MTTF)等。
通过综合评估各项指标,判断产品是否符合可靠性要求。
三、可靠性测试与评估的标准1. 国际标准国际电工委员会(IEC)发布的IEC 68系列标准是电子产品可靠性测试与评估的重要参考。
该系列标准涵盖了环境、机械、电气和电磁等各方面的测试方法和评估准则,为各个行业提供了统一的基准。
2. 行业标准不同行业根据产品的特点和使用环境制定了相应的可靠性测试与评估的标准。
例如,军工行业对电子设备的可靠性要求非常高,通常会参考军工标准进行测试和评估;汽车行业则关注产品在高温、低温和震动等环境下的可靠性,制定了相应的测试标准。
3. 企业标准每家企业都可以根据自身产品的特点和市场需求,制定适用于自己产品的可靠性测试与评估标准。
电子产品加速寿命试验报告9
加速寿命试验报告产品名称:电子器件电容,电阻,贴片数量: 1000试验数量: 20试验日期: 2019年-----科技公司加速寿命试验报告1. 试验设备与测试仪器﹑仪表1加速系数计算产品使用寿命与温湿度应力关系符合复合模型即温度-非热型(T-NT )模型,T-NT 模型的加速系数Af 计算公式为:Af =(RHt RHu )p ×e (Ea k )×(1Tu −1Tt )式中:RHt ——试验湿度 RHu ——使用湿度 Tu ——使用温度(K ) Tt ——试验温度(K )P ——指数,2~3,典型值为2.66 Ea ——活化能,对电子设备Ea=0.67K ——Boltzman 波尔兹曼常数=8.617×10-5eV/K;现场使用环境湿度恒定为60%,试验湿度取95%,得出(RHt RHu ⁄)p =3.3952,现场使用温度恒温25℃转换为热力学温度等于298K ,试验温度取恒温+85℃转换为热力学温度等于358K ,计算得(Ea K ⁄)×(1Tu ⁄−1Tt ⁄)=4.3729,e (Ea K ⁄)×(1Tu ⁄−1Tt⁄)=79.27,代入公式计算得出加速系数Af=3.3952×79.27=269.1375,即在此试验环境下工作325.48h 相当于实际环境中正常工作10年。
3. 试验方法在做加速寿命试验前,受试样品全部按GB 行外观检查及常温性能测试,应全部符合验收规范要求。
试验中,根据现场极限使用参数和频率设定产品工作条件,具体测试点设置如下:在试验最后2h 内在试验箱内测绝缘电阻,在试验结束后将断 路器从试验箱内取出,在标准大气压下放置2h 后,进行绝缘耐压、时间特性、电气特性测试及外观检查。
3 试验周期与应力1温度应力温度应力为 +85℃恒温。
试验前,把受试样品放置于试验箱内,工作电路放置于试验箱外,受试样品与工作电路的连接线引出;试验时,从室温条件下开始,温度变化速率为3℃/min ,将受试样品通电开机, 如此循环直到试验结束。
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。
电子元器件加速寿命试验方法的比较介绍
电子元器件加速寿命试验方法的比较介绍1 引言加速寿命试验分为恒定应力、步进应力和序进应力加速寿命试验。
将一定数量的样品分成几组,对每组施加一个高于额定值的固定不变的应力,在达到规定失效数或规定失效时间后停止,称为恒定应力加速寿命试验(以下简称恒加试验);应力随时间分段增强的试验称步进应力加速寿命试验(以下简称步加试验);应力随时间连续增强的试验称为序进应力加速寿命试验(以下简称序加试验)。
序加试验可以看作步进应力的阶梯取很小的极限情况。
加速寿命试验常用的模型有阿伦尼斯(Arrhenius)模型、爱伦(Eyring)模型以及以电应力为加速变量的加速模型。
实际中Arrhenius模型应用最为广泛,本文主要介绍基于这种模型的试验。
Arrhenius模型反映电子元器件的寿命与温度之间的关系,这种关系本质上为化学变化的过程。
方程表达式为式中:为化学反应速率;E为激活能量(eV); k为波尔兹曼常数0.8617×10-4 eV/K;A为常数;T为绝对温度(K)。
式⑴可化为式中:式中:F0为累计失效概率; t(F0)为产品达到某一累计失效概率 F(t)所用的时间。
算出b后,则式⑵是以Arrhenius方程为基础的反映器件寿命与绝对温度T之间的关系式,是以温度T为加速变量的加速方程,它是元器件可靠性预测的基础。
2 试验方法2.1 恒定应力加速寿命试验目前应用最广的加速寿命试验是恒加试验。
恒定应力加速度寿命试验方法已被IEC标准采用[1] 。
其中3.10加速试验程序包括对样品周期测试的要求、热加速电耐久性测试的试验程序等,可操作性较强。
恒加方法造成的失效因素较为单一,准确度较高。
国外已经对不同材料的异质结双极晶体管(HBT)、CRT 阴极射线管、赝式高电子迁移率晶体管开关(PHEMT switch)、多层陶瓷芯片电容等电子元器件做了相关研究。
和InP PHEMT单片微波集成电路(MMIC)放大器进行了恒加试验 [2]。
电子元器件加速寿命试验试验报告
电子元器件加速寿命试验试验报告一、试验目的:本次试验的目的是为了通过加速寿命试验,评估电子元器件在特定的使用条件下的寿命表现,并对其进行可靠性评估,为产品的设计和生产提供科学依据。
二、试验背景:电子元器件在使用过程中,会受到各种因素的影响,如温度、湿度、电压等,这些因素可能会导致元器件的寿命缩短。
为了减少生产成本和时间,通常采用加速寿命试验来模拟元器件在长时间使用过程中的老化情况,从而预测其实际使用寿命。
三、试验方法:1.试验样本的选择:选择具有代表性的电子元器件作为试验样本,保证试验结果的可靠性和代表性。
2.试验条件设定:根据实际使用环境,制定合理的试验条件,包括温度、湿度、电压等。
3.试验设备准备:根据试验条件,配置好相应的试验设备,确保试验过程的稳定性和准确性。
4.试验过程控制:按照设定的试验条件,对试验样本进行长时间的工作,记录元器件的性能变化,并定期进行检测和评估。
5.数据分析和评估:根据试验结果,对元器件的寿命表现进行分析和评估,得出结论。
四、试验结果:通过加速寿命试验,对所选电子元器件进行了长时间的工作,并记录了元器件的性能变化。
经过数据分析和评估,得出以下结论:1.元器件的寿命呈指数衰减趋势,与工作时间成正相关。
2.温度的变化对元器件的寿命有明显的影响,温度越高,寿命越短。
3.湿度对元器件的寿命也有一定影响,湿度越高,寿命越短。
4.元器件的结构和材料对寿命有一定的影响,不同的元器件具有不同的寿命特性。
5.在试验条件下,元器件的寿命符合设计要求,并能满足实际使用需求。
五、结论和建议:根据以上试验结果和分析,得出以下结论和建议:1.在设计和生产过程中,应该考虑电子元器件的寿命特性,选择合适的材料和结构,以提高元器件的可靠性和寿命。
2.在实际使用过程中,应注意控制温度和湿度,避免超过元器件的额定工作条件,以延长其寿命。
3.进行合适的维护和保养,确保元器件的正常工作和寿命延长。
4.根据实际需要和经济成本,制定合理的批量生产和备件储备计划,保证元器件供应的稳定和可靠性。
加速寿命试验及其在电子产品上的应用
1 引言
加速寿命试验是电子元器件可靠性试验中的一项重 要的试验手段,对于可靠性水平较高的产品按照恒定失效 率假设下的失效率与平均无故障时间的验证试验方案进行 寿命评价需要很长的试验周期和大量的试验样品,试验成 本相对较高。加速寿命试验是一种可在短时间内获得产品 失效率数据的方法,它要求了解在正常应力下的主要失效 机理与失效模式、环境应力水平与产品寿命特征的关系, 一旦求得这种关系,即可确定有关应用环境的失效率估计 值。加速寿命试验可以有效获得零件、部件或系统的失效 率,可以减少测定低失效率产品寿命试验时间,是一种十 分有效的寿命试验方法[1-2]。
t=[M2M1)/A0]exp(E/kT)
(公式2)
当退化量M2达到某个值Mp时,则认为该器件失效,
而影响到由产品构成设备的性能参数或工作。这时的时间
差(t2-t1)就是产品从t1开始延续的寿命L。即
ln L = ln M p − M1 + ∆E
A0
kT
(公式3)
令A=ln[(Mp-M1)/A0],B=E/k,得lnL=A+(B/T)。式
序进应力加速寿命试验将试样从低应力开始试验,应 力水平试验时间等速升高,直到一定数量的失效发生或者 到了应力水平的极限为止。
基金项目:2017年工业转型升级(中国制造2025)资金(部门预算)—智能家电及高端消费类电子产品可靠性设计技术推广应用项目(项目中 标编号:TC170A5UG/2)
68 │SMART FACTORY│智慧工厂
│
《智慧工厂》Smart factory February 2018
67
加速寿命试验及其在电子产品上的应用
Accelerated Life Testing and Application in Electronic Products
弹上电子产品加速寿命试验设计与应用
弹上电子产品加速寿命试验设计与应用提纲:第一章:引言1.1 研究背景和意义1.2 研究目的和意义1.3 国内外研究现状第二章:弹上电子产品加速寿命试验的原理2.1 弹上电子产品加速寿命试验的概念2.2 加速寿命试验的原理2.3 测试环境的选择与搭建第三章:试验设计和实施3.1 弹上电子产品加速寿命测试数据的选择与采集3.2 设计加速寿命试验的方案3.3 试验的实施过程第四章:数据处理与分析4.1 分析加速寿命试验的数据4.2 使用统计方法分析试验结果4.3 制定产品改进方案第五章:结论与展望5.1 结论5.2 存在的问题与展望5.3 相关工作的可行性探讨参考文献第一章:引言随着科学技术的不断发展和市场需求的不断增加,电子产品的种类越来越多,市场的竞争也越来越激烈。
考虑到消费者使用电子产品的需求和产品演进的速度,电子产品的寿命问题成为一个持续引起人们关注的问题。
电子产品的寿命问题主要表现为磨损、老化、材料劣化、机械故障和电气故障。
因此,为了提高电子产品的可靠性和寿命,电子产品的寿命评估问题非常重要。
弹上电子产品加速寿命试验是一种模拟电子产品使用过程而加速产品老化和寿命的试验方法。
它能够在短时间内提供真实且有效的数据,是电子产品研究和开发的重要手段。
通过弹上电子产品加速寿命试验及其结果分析,可了解产品老化机理和性能退化规律,为电子产品寿命预测、制造、改进提供技术支持和理论依据。
本文旨在介绍弹上电子产品加速寿命试验的原理、试验设计与实施、数据处理及分析,并结合实际的案例对弹上电子产品加速寿命试验的应用进行探讨,为电子产品寿命评估和可靠性提升研究提供参考。
本文的具体目标如下:1.介绍弹上电子产品加速寿命试验的原理与定义,阐述其在电子产品寿命评估和可靠性提升中的重要性。
2.介绍加速寿命试验的基本原理,包括环境、条件、样品的选取等方面的内容。
3.阐述试验设计和执行的具体步骤,包括数据采集、方案设计、实施流程等方面的内容。
- 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)。
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:
O
1
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
t
2.2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。
暴露最显著、最迅速的地方,就是最薄弱的地方,也是最先失效的地方。
2.4反应速度模型
该模型认为元器件的失效是由于微观的分子与原子结构发生了物理或化学的变化而引起的,从而导致在产品特性参数上的退化,当这种退化超过了某一界限,就发生失效,主要模型有Arrhenius模型和Eyring模型等。
3加速因子的计算
加速环境试验是一种激发试验,它通过强化的应力环境来进行可靠性试验。
加速环境试验的加速水平通常用加速因子来表示。
加速因子的含义是指设备在正常工作应力下的寿命与在加速环境下的寿命之比,通俗来讲就是指一小时试验相当于正常使用的时间。
因此,加速因子的计算成为加速寿命试验的核心问题,也成为客户最为关心的问题。
加速因子的计算也是基于一定的物理模型的,因此下面分别说明常用应力的加速因子的计算方法。
3.1温度加速因子
温度的加速因子由Arrhenius 模型计算:
其中,L
normal 为正常应力下的寿命,L
stress
为高温下的寿命,T
normal
为室温绝对温度,
T
stress
为高温下的绝对温度,Ea为失效反应的活化能(eV),k为Boltzmann常数,8.62×10-5eV/K,实践表明绝大多数电子元器件的失效符合Arrhenius 模型,表1给出了半导体元器件常见的失效反应的活化能。
表1 半导体元器件常见失效类型的活化能
设备名称失效类型失效机理活化能(eV)IC 断开
Au-Al金属间产生化合
物
1.0
IC 断开Al的电迁移0.6 IC(塑料)断开Al腐蚀0.56
MOS IC(存贮
器)
短路氧化膜破坏0.3~0.35 二极管短路
PN结破坏(Au-Si 固相
反应)
1.5
晶体管短路Au的电迁移0.6
MOS 器件
阈值电压漂
移
发光玻璃极化 1.0 MOS 器件
阈值电压漂
移
Na离子漂移至Si氧化膜 1.2~1.4
MOS 器件
阈值电压漂
移
Si-Si氧化膜的缓慢牵
引
1.0
3.2、电压加速因子
电压的加速因子由Eyring 模型计算:
其中,V
stress 为加速试验电压,V
normal
为正常工作电压,β为电压的加速率常数。
3.3、湿度加速因子
湿度的加速因子由Hallberg和Peck 模型计算:
其中,RH
stress 为加速试验相对湿度,RH
normal
为正常工作相对湿度,n为湿度的加
速率常数,不同的失效类型对应不同的值,一般介于2~3之间。
3.4、温度变化加速因子
温度变化的加速因子由 Coffin-Mason公式计算:
其中,为加速试验下的温度变化,为正常应力下的温度变化,n为温度变化的加速率常数,不同的失效类型对应不同的值,一般介于4~8之间。
3.5、计算实例
例题:某种电子产品在室温下使用,计划在75℃、85%RH下做加速寿命测试,计算该加速试验的加速因子。
解析:本试验涉及温度和湿度两种应力,因此,分别计算各应力的加速因子,然后相乘得到整个加速试验的加速因子。
其中,Ea为激活能(eV),k为玻尔兹曼常数且k=8.6×10-5eV/K,T为绝对温度、RH为相对湿度(单位%),一般情况下n取为2。
根据产品的特性,取Ea为0.6eV,室温取为25℃、75%RH,把上述数据带入计算,求AF=37,即在75℃、85%RH下做1小时试验相当于室温下寿命约37小时。
还需要说明的一点是,加速因子的计算公式都是建立在特定的模型基础上的,而模型的建立往往会包含一些假设,并且会忽略或简化次要的影响因素,因此计算的结果也仅仅具有指导和参考意义,不能死板地认为只要试验足够时间就一定能确保产品的寿命。
4、加速寿命试验方法
4.1、常用加速寿命试验方法
目前常用的加速寿命试验方法分为以下三种:
(1)恒定应力加速寿命试验:该试验方法是将试样分为几组,每组在固定的应力水平下进行寿命试验,各应力水平都高于正常工作条件下的应力水平,试验做到各组样品均有一定数量的产品发生失效为止。
(2)步进应力加速寿命试验:该试验方法是预先确定一组应力水平,各应力水平之间有一定的差距,从低水平开始试验,一段时间后,增加至高一级应力水平,如此逐级递增,直到试样出现一定的失效数量或者到了应力水平的极限停止试验。
(3)序进应力加速寿命试验:该试验方法是将试样从低应力开始试验,应力水平水试验时间等速升高,直到一定数量的失效发生或者到了应力水平的极限为止。
上述三种加速寿命试验方法,以恒定应力加速寿命试验最为成熟.尽管这种试验所需时间不是最短,但比一般的寿命试验的试验时间还是缩短了不少.因此它还是经常被采用的试验方法。
后面两种试验方法对设备都有比较高的要求,试验成本比较高,因此目前开展的比较少。
4.2、高加速寿命试验
高加速寿命试验(HALT)是目前比较先进成熟的寿命试验方法,属于步进应力加速寿命试验,具体含义是指在产品设计和制造工艺设计过程中,在加速测试环境下对产品施加所有可能达到的应力以期找到设计和制造工艺中的薄弱环节,并针对每一个薄弱环节提供改进设计和制造工艺的机会,从而达到缩短设计周期、提高可靠性和降低成本的目的。
HALT 测试施加的应力并不是完全模拟产品使用过程中出现的应力,而是对少量样品施加较大应力在短时间内发现产品设计和制造中存在的问题,施加的应力逐步提高并超过使用环境的应力范围,解决测试中所发现的问题,直到产品强度达到技术要求。
HALT主要测试过程为:逐步施加应力直到产品失效或出现故障;采取修正措施,修正产品的失效或故障;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;重复以上应力-失效-修正的步骤;找出产品的基本操作界限和基本破坏界限。
可施加的应力包括振动、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。
典型的HALT试程包括以下几个过程:
1)低温步进应力试验;
2)高温步进应力试验;
3)快速热循环试验;
4)振动步进应力试验;
5)综合应力试验。
概括来讲,HALT是一种发现缺陷的工序,它通过设置逐级递增的环境应力,来加速暴露试验样品的缺陷和薄弱点,然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,从而达到提升产品可靠性的目的,其最大的特点是设置高于样品设计运行限的环境应力,从而使暴露故障的时间大大短于正常可靠性应力条件下的所需时间。
5、小结
加速环境试验技术通过在加严的应力条件下的试验,确定产品能承受安全应力的极限水平,获得有效的可靠性特征数据,并通过数理统计及外推的方法预测工作在特定条件下的产品可靠性。
该技术解决了试验样品数量和试验时间之间的矛盾,逐渐成为考核产品的材料和工艺过程,鉴定和改进产品质量的有效手段,成为可靠性工作的重要内容。